组态王-水塔供水设计

自动化应用软件实训

1 绪论

生产生活中的用水量常随时间而变化，季节、昼夜相差很大。用水和供水的不平衡集中体现在水压上，用水多而供水少则水压低，用水步而供水多则水压高。人口的增加以及人们的生活水平的提高，对城市供水质量、数量、稳定性等问题提出来越来越高的要求。而用户用水的多少是时常变动的，因此供水不足或供水过剩的事情时常会发生。而供水与用水的不平衡主要集中在供水的压力上，供水压力又表现为供水量的多少。若供水多于用水，则水压低，反之，水压高。保持供水压力的恒定，可以使用水和供水之间保持平衡，即用水多时，供水也多，用水少时，供水也少，为了能更好地做到这点，本论文采用了三个水泵供水以提供足够的压力，从而提高供水的质量。

2 系统需求分析

自动供水系统的工作原理：首先，水泵抽水向蓄水箱中注满水，保证蓄水箱内的液位能保持在一定的范围内。这里设定两个报警器，当水箱液位低于水箱液位下限时，报警器2报警，供水管道向水箱注入水，当水箱液位高于水箱液位上限时，报警器1报警，供水管道停止向蓄水箱供水。当水箱液位在水箱液位上限与水箱液位下限之间时，报警器1和报警器2都不报警。然后再由蓄水箱引出三根水管，通过三个水泵向用户供水。当用水量为高峰期时，三个泵同时供水；当用水量为正常期时，两个水泵同时供水；当用水量为低峰期时，一个泵供水。如此以保证用户用水水压的恒定，实现自动供水。

3 系统方案论证

根据常识可知，供水与用水的不平衡主要集中在供水的压力上，供水压力又表现为供水量的多少。若供水多于用水，则水压低，反之，水压高。保持供水压力的恒定，可以使用水和供水之间保持平衡，即用水多时，供水也多，用水少时，供水也少，为了能更好地做到这点，本论文采用了三个水泵以提供足够的压力，从而提高供水的质量。同时，为了保证三个水泵随时都有水可抽，前面设计了蓄水箱，蓄水箱自带有液位自测系统，能随时保证一定的水量供求。为了实现人机界面的友好，在系统画面上还设置了多个仪表，用以随时观测系统的运行情况，便于系统的分析。

4 系统监控界面设计

4.1 新建工程

打开组态王首先新建立工程“自动供水控制系统”，进入画面界面，点击新建工程画面，进入开发系统界面，确定背景属性。如图4.1所示。

图4.1 开发系统界面

4.2 调用器件

打开工具栏，使用图库创建所需的器件：水泵、指示灯、阀门、水管、水箱、仪表等。如图4.2所示。

图4.2 图库管理器

4.3 画面部署

然后调整好各器件的位置，进行相应的管道连接，使得整个画面安排合理、紧凑。如图4.3所示。

图4.3 自动供水控制系统仿真图

4.4历史趋势曲线

新建画面，调用历史趋势曲线，进行相应的属性设置和文字标注，然后保存，以进行后续操作。

4.5 实时趋势曲线

新建画面，调用实时趋势曲线，进行相应的属性设置和文字标注，然后保存，以进行后续操作。

5数据字典设计

5.1 定义变量

选中左边的数据字典，然后双击新建来定义变量，并注意其变量类型及其后续设置。按题目要求定义相应的变量，最后结果如图5.1所示。

图5.1 变量表

5.2 动画连接

回到系统监控界面，把定义的变量与相应的器件进行动画连接，使系统监控界面能实现动态仿真，模拟自动供水系统的效果。

当所有设定完成后，进入工程浏览器双击“应用程序命令语言”输入以下控制程序。

5.2.1 运行程序

if(\\本站点\阀门==1)

{

\\本站点\压力=5;

if(\\本站点\水箱液位<=\\本站点\液位下限)

{

\\本站点\控制水流1=9;

\\本站点\报警1=0;

}

if(\\本站点\水箱液位>=\\本站点\液位上限)

{

\\本站点\控制水流1=0;

\\本站点\报警2=0;

}

if(\\本站点\水箱液位<\\本站点\液位上限&&\\本站点\水箱液位>\\本站点\液位下限)

{

\\本站点\报警1=1;

\\本站点\报警2=1;

}

if(\\本站点\控制水流1==-255)

\\本站点\控制水流1=0;

if(\\本站点\控制水流1==9)

\\本站点\水箱液位=\\本站点\水箱液位+3;

if(\\本站点\控制水流1==0)

\\本站点\水箱液位=\\本站点\水箱液位-3;

if(\\本站点\流水<30)

{

\\本站点\控制水流2=3;

\\本站点\泵1=1;

\\本站点\控制水流3=0;

\\本站点\泵2=0;

\\本站点\控制水流4=0;

\\本站点\泵3=0;

\\本站点\控制水流5=9;

}

if(\\本站点\流水>=30 && \\本站点\流水<=60)

{

\\本站点\控制水流2=3;

\\本站点\泵1=1;

\\本站点\控制水流3=3;

\\本站点\泵2=1;

\\本站点\控制水流4=0;

\\本站点\泵3=0;

\\本站点\控制水流5=9;

}

if(\\本站点\流水>60)

{

\\本站点\控制水流2=3;

\\本站点\泵1=1;

\\本站点\控制水流3=3;

\\本站点\泵2=1;

\\本站点\控制水流4=3;

\\本站点\泵3=1;

\\本站点\控制水流5=9;

}

}

if(\\本站点\阀门==0)

{

\\本站点\控制水流2=0;

\\本站点\泵1=0;

\\本站点\控制水流3=0;

\\本站点\泵2=0;

\\本站点\控制水流4=0;

\\本站点\泵3=0;

\\本站点\控制水流5=0;

\\本站点\控制水流1=-255;

\\本站点\压力=0;

}

5.2 系统调试和仿真

最后进行系统调试和仿真。如图5.2所示。