粮食储备运发放系统 组态王

目录
第1章前言 (1)
1.1组态王简介 (1)
1.2组态王与智能仪表通信 (1)
1.3 建立动画连接 (1)
第2章粮食储备运输发放系统 (3)
2.1 系统组成 (3)
2.2 系统配置特点 (3)
2.3 系统功能 (4)
第3章系统制作 (5)
3.1 设备配置 (5)
3.2 图形界面的设计 (5)
3.3 定义数据变量 (6)
3.4 建立动画连接 (7)
3.5 运行调试 (8)
第4章总结 (10)
参考文献 (11)
第1章前言
随着科学技术的发展，尤其是杂交水稻出现后粮食大量增加人们对粮食储备运输系统的要求也越来越高。

因此，近几年粮食储备运输系统对处理设备的自动化要求就显得非常重要，本文介绍了以组态王为上位的人机界面的粮食储备运输控制系统。

1.1组态王简介
组态王是由北京亚控公司开发，在PC机上建立工业控制对象人机接口的一种智能软件包，它充分利用了Windows图形功能设备，界面一致性好，易学易用等特点，具有功能完备的人机接口界面和面向对象的图形开发环境，便于高效，快捷地把整个工艺过程构成监控画面，以动画的形式显示各个控制设备的状态，在报警和历史趋势方面的功能，方便了对系统的监控，具有较强的网络功能。

组态王图形界面开发功能使用方便，对I/O设备广泛支持。

它所使用的PC机开发的系统工程，比以往使用专用机开发的工业控制系统更有通用性，大大减少了工控软件开发者的重复性工作，还可以运用PC机丰富的软件资源进行二次开发。

组态王软件特点：包括了大量常用硬件的驱动程序，使繁杂的硬件接口方面的工作由组态王软件去完成，用户只需简单安装驱动程序，并按指定格式读取或输出数据即可，无须在控制过程中去考虑硬件的使用和设置，因此，用户在使用前，一定要仔细阅读与本硬件相关驱动及使用说明，并按指定方式配置，设置变量，才能顺利地实现数据的读取和输出。

1.2组态王与智能仪表通信
组态王支持多种通信方式：串口通信，数据采集板，DDE通信，人机界面卡和网络模块。

数据库是“组态王”最核心的部分，是联系上位机和下位机的桥梁。

在数据库中存放的是变量的当前值，构造实时数据库需要定义相应的外部设备及数据变量。

在定义数据库变量时，只要把I/O变量连接到外部设备上，按照设备安装向导的提示就可以完成设备的配置工作，就可以和组态王交换数据了。

1.3 建立动画连接
动画连接就是建立画面的图素与数据库变量的对应关系。

在系统运行过程中，使现场信号动态地反映到图形界面上，从而实现了图形地动画效果。

如对吹
灰器进行动画连接，当吹灰器开启时，用绿灯显示。

吹灰器停止运转时，用红灯显示。

建立动画连接时，用到了大量的命令语言进行程序的编制，通过对程序的编写，很好的完成了画面动态显示。

第2章粮食储备运输发放系统
粮食储备运发放系统的应用非常广泛，组态王软件集监视和控制于一体，操作方便，运行稳定，很好的实现了粮食发放、接受、测温以及粮情监控、仓储容量自动化一体管理的要求。

2.1 系统组成
粮食储备运输发放系统主要分为两部分：粮食倒仓和粮食发放。

粮食倒仓：粮食倒仓应将粮食进行除杂，所以应先将粮食从浅园仓中取出输入气垫运送机中，由气垫运送机将粮食送入斗提机，经斗提机斗提后再输入出清筛，筛选后再进入斗提机进行斗提，然后进入输送机最后进入仓库储存。

粮食发放：粮食在发放过程中应先将粮食从粮仓中取出，经仓下气垫输送机进入斗提机，经斗提机斗提后再由气垫运输机输入电子称，称量后再有输送机进行装车。

2.2 系统配置特点
系统配置如图1所示
下位数据采集可通过PLC完成，亚太公司的PLC就可以，上位采用组态王开发监控画面并进行监控，已实现实时控制和动态监控。

2.3 系统功能
运行方式：自动运行和手动操作结合，实现自动粮情监测，粮食通风、冷却自动化。

用户界面：系统提供友好界面和方便易用的控制和在线帮助。

实时监控：动态自动作业监控流程，动态显示流程画面、自动控制设备的开关、温度、压力、速度等相关参数。

报警功能：系统有自动报警功能，并能记录故障时间、原因等信息。

打印输出：系统能定时或实施打印故障信息、系统运行信息、操作员操作等信息。

保存数据：系统具有自动保存数据和与其它应用程序交换数据的功能，可以和各种粮食数据管理系统软件进行数据交换，使储运监控和信息管理有机的结合在一起。

在线帮助：系统提供在线帮助信息，操作员遇到问题能及时得到帮助和指导。

第3章系统的制作
3.1 设备配置
设备配置就是完成组态王与PLC之间的设置。

组态王可读取PLC监测到的设备运行状态、模拟量采样数据等信息，根据这些实时数据，在屏幕上动态显示整个粮食储备运发放系统的运行情况、包括运送带方向、泵阀的开/关状态等。

一旦发现故障报警信息，系统即显示明显报警画面，向PLC发出相应动作指令，保存并记忆故障发生的时间、方位和原因等原始数据，还可根据客户需求保存历史数据、定时、实时打印数据。

组态王依靠大量的设备驱动可以支持几百上千种PLC和仪表驱动，使用户的硬件选型具有相当大的选择空间，而且这些驱动都是经过实际工程验证，完全符合实际应用要求的驱动产品，完全免费提供给用户使用。

本次采用的较为常见的PLC产品，只需简单配置即可实现组态王和PLC设备的通讯，如图2。

图2组态王与PLC的连接
3.2 图形界面的设计
组态王里提供了丰富的作图资料，在图库里可以找到自己要用的图案，要对这些图形进行编辑，这些比较复杂。

我们在网上没有找到太多的资料，甚至可以
说资料匮乏！所以遇到了很多问题，导致图形界面粗糙，望老师见谅！
图3在组态王中作图
组态王可读取PLC监测到的设备运行状态、模拟量采样数据等信息，根据这些实时数据，在屏幕上动态显示整个粮食储存运发放系统的运行情况、包括运送带方向、泵阀的开/关状态等。

一旦发现故障报警信息，系统即显示明显报警画面，向PLC发出相应动作指令，保存并记忆故障发生的时间、方位和原因等原始数据，还可根据客户需求保存历史数据、定时、实时打印数据。

3.3 定义数据变量
数据可以描述工控对象属性，数据库是“组态王”软件的核心部分，工业现场的生产状况要以动画的形式反映在屏幕上，操作者在计算机前发布的指令也要迅速送达生产现场，所有这一切都是以实时数据库为中介环节，所以说数据库是联系上位机和下位机的桥梁。

在TouchVew运行时，它含有全部数据变量的当前值。

变量在画面制作系统组态王画面开发系统中定义，定义时要指定变量名和变量类型，某些类型的变量还需要一些附加信息。

数据库中变量的集合形象地称为“数据词典”，数据词典记录了所有用户可使用的数据变量的详细信息。

组态王定义的各种数据变量读取现场PLC的实时数据，为界面的动画连接提供数据源，软件还提供实时数据和历史数据两种方式进行数据的查询、分析。

对于定义了报警限值的数据，一旦发生报警，系统将自动弹出报警窗口，及时提示操作人员详尽的报警信息及处理办法。

组态软件还支持和关系型数据库（如
ACCESS、SQL SERVER和ORACLE）实现数据存储，可以方便进行查询、插入、删除等操作，对于用户定制自己特殊的数据表格提供了很大的方便。

数据变量的定义直接影响到整个系统的功能和可靠性。

是系统开发十分重要的环节。

变量的基本类型共有两类：内存变量、I/O变量。

IO变量是指可与外部数据采集程序直接进行数据交换的变量，如下位机数据采集设备（如PLC、仪表等）或其它应用程序（如DDE、OPC服务器等）。

这种数据交换是双向的、动态的，就是说：在“组态王”系统运行过程中，每当I/O变量的值改变时，该值就会自动写入下位机或其它应用程序；每当下位机或应用程序中的值改变时，“组态王”系统中的变量值也会自动更新。

所以，那些从下位机采集来的数据、发送给下位机的指令，比如“反应罐液位”、“电源开关”等变量，都需要设置成“I/O变量”。

内存变量是指那些不需要和其它应用程序交换数据、也不需要从下位机得到数据、只在“组态王”内需要的变量，比如计算过程的中间变量，就可以设置成“内存变量”。

图4在组态王中定义变量
3.4 建立动画连接
动画连接是画面的图形对象和数据词典的数据变量之间建立的一种关系，当数据词典里的变量的值发生改变的时候，在画面上会呈现一定的动画效果，或者由操作人员对画面进行操作，进而实现远程控制。

本系统的动画连接包括粮食倒
仓和粮食发放的操作等。

将画面的图形对象与数据词典的变量建立连接并进行适当的设置，那么组态画面可以完成诸如阀门开关闪烁、警报灯的亮起与关闭等。

动画连接的引入是设计人机接口的一次突破，它把工程人员从重复的图形编程中解放出来，为工程人员提供了标准的工业控制图形界面，并且由可编程的命令语言连接来增强图形界面的功能。

图形对象与变量之间有丰富的连接类型，给工程人员设计图形界面提供了极大的方便。

“组态王”系统还为部分动画连接的图形对象设置了访问权限，这对于保障系统的安全具有重要的意义。

图形对象可以按动画连接的要求改变颜色、尺寸、位置、填充百分数等，一个图形对象又可以同时定义多个连接。

把这些动画连接组合起来，应用程序将呈现出令人难以想象的图形动画效果。

图5在组态王中建立图形动画连接
3.5 运行调试
运行调试是为了检查组态画面与实际粮食储备运发放系统系统的双向通讯功能，检验实际的控制效果。

运行调试期间，除了调试系统以满足工艺要求外，还要对系统测试以保证日后安全可靠地运行。

按照流程，需要将系统所有功能都逐一测试，对于关键的运行参数进行记录备案，这也是系统交工必不可少的一部
分。

系统通过安全稳定的试运行阶段，将进入正式运行。

试运行时间依据系统规模和甲方要求不等。

正式投入运行的系统具有：
－友好人机界面、动态显示工作流程；
－安全可靠、容错性强，系统具备自动的互锁控制，超限报警和误操作保护等功能；
－完整的数据记录，灵活的数据查询和曲线分析功能；
－合理的用户权限，防止非法和误操作；如图6为最终效果图。

图6纯水系统最终效果图
第4章总结
近几年来，亚控公司的组态王软件在粮食行业中应用较多，尤其是国家仓储储备自动控制管理系统的应用非常广泛，组态王软件集监视和控制与一体，操作方便，运行稳定，很好的实现了粮食发放、接受、测温以及粮请监控、仓储容量自动化一体管理的要求。

这两周的实习让我收获颇丰，我学到了组态王的一些基本应用，这是最重要的，我们也意识到了自己的很多不足，在课堂上听懂的东西到了实际应用的时候就有很多问题，不能做到学以致用，实习让我把不熟练的东西发现了，我很感激。

组态王是一款现代化自动化软件，对我们以后的工作很有帮助。

我和我的同学这次在网上没有搜集到太多关于粮食储备运发放系统的资料，这对我们的实习也是一种考验，另外我们还发现组态王的作图系统虽然丰富但毕竟不能面面俱到，所以导致了我们图片的粗糙，我们会在今后的学习中尽量改善。

参考文献
[1] 王力强.组态软件在给水管网运行管理中的应用[M].上海:同济大学论
文,2003.
[2] 王业民.工业组态软件使用技术[M].北京:清华大学出版社,2005.
[3] 周小明.组态软件设计与开发[M].西安:电子科技大学出版社,2006.
[4] 马国华.监控组态软件及其应用[M].北京:清华大学出版社,2001.
[5] 金以湖.过程控制[M].北京: 清华大学出版社,2003.。