双容水箱监控系统设计
基于PLC的双容水箱液位串级PID控制的实现
基于PLC的双容水箱液位串级PID控制的实现王志刚;虎恩典;王宁【摘要】文章以双容水箱为被控对象,S7-200PLC为控制器,设计了双容水箱的液位串级控制实验.液位信号经液位变送器送至PLC,采用PID算法对数据进行处理,之后输出至电动调节阀来实现对液位的控制.采用一步整定法确定了主、副控制器的最佳PID参数.用MCGS作为上位机组态软件,构建了对双容水箱液位进行实时监控的组态画面,画面直观、形象,能实现液位的准确控制.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2014(022)022【总页数】4页(P131-133,137)【关键词】串级控制;PLC;MCGS;PID;一步整定法【作者】王志刚;虎恩典;王宁【作者单位】宁夏大学机械工程学院,宁夏银川750021;宁夏大学机械工程学院,宁夏银川750021;宁夏大学机械工程学院,宁夏银川750021【正文语种】中文【中图分类】TN081液位是工业现场中常见的控制参数之一，例如在食品、饮料、化工等行业的生产加工过程都需要对液位进行控制，确保其保持在工艺要求的范围内对工业生产至关重要。
双容水箱是一种常用的液位装置，二阶双容液位控制系统的上水箱液位对中水箱液位的影响很大，当系统产生扰动时，尽管电动调节阀的开度作了相应的变化，但通过上水箱的控制通道，难以迅速控制中水箱的液位。
与简单的单回路控制系统相比，串级控制系统在其结构上形成了两个回路，副回路在控制过程中负责粗调，主回路则完成细调，由于其超前的控制作用，可以大大克服系统的容积延迟，并且可以有效改善调节过程的动态性能。
本文针对上水箱中水箱液位串级控制系统，以西门子PLC为控制器，通过编程实现液位串级控制系统的PID算法，制作MCGS了组态监控画面，并在该环境下进行调试，确定了满足控制要求的PID参数。
1 控制系统设计方案及组成在液位串级控制系统中，中水箱液位作为主调节器调节对象，上水箱液位作为副调节器调节对象。
基于DCS的双容水箱液位控制系统仿真
第37卷第12期计算机仿真2020年12月文章编号：1006-9348 (2020) 12 -0219 -05基于DCS的双容水箱液位控制系统仿真孙悦，恒庆海(北京信息科技大学自动化学院，北京100192)摘要:液位控制是科研工作者研究控制理论的一种科研平台。
上述系统具有观察方便、测量灵活、直观等诸多优点，能够实 现各种控制方法的研究。
现以浙大中控CS4000过程控制装置中的双容水箱液位作为被控对象，利用实验测定法建立双容 水箱液位控制系统模型，分别设计了三种控制器:PID控制器、模糊控制器和模糊控制与PID结合控制器。
在MATLAB中对 以上三种控制方法进行SIMULINK仿真,对结果做分析与比较。
最后借助于集散控制系统平台实现对所建立的双容水箱液 位系统进行组态与调试。
结果证实，模糊控制与PID结合方法和模糊控制效果均优于传统PID控制。
关键词:双容水箱液位;模糊控制;集散控制系统中图分类号:TP273 文献标识码：BSimulation of Double - tank Water Level ControlSystem Based on D C SSUN Yue,HENG Q ing-hai(School of Automation,Beijing Information Science and Technology University,Beijing 100192, China)A B S T R A C T：Liquid level control i s a scientific research platform for researchers to study control theory.To achievea variety of control methods of research,this system has many advantages,such as convenient observation,flexiblemeasurement,intuitive,etc..CS4000 process control device in double- tank water level was as the controlled object in t h i s paper.The double- tank water level control system model was established by using the experimental method.Three controllers were designed,that is,PID controller,fuzzy controller and fuzzy control and PID combined controller.The S I M U L I N K simulation of the above three control methods was carried out based on M A T L A B,and the results were analyzed and compared.Finally,the configuration and debugging of the double- tank water level system established in this paper was realized by means of the distributed control system platform.The results confirm that the fuzzy control and PID combination method and fuzzy control effect are better than the traditional PID control.K E Y W O R D S：Double-tank water level；Fuzzy control；D C Si引言液位控制系统是将液位当作被控对象参数的控制系统[1],是比较经典的一种模型。
水箱液位控制系统
水箱液位控制及MATLAB仿真实现报告目录水箱液位控制及MATLAB仿真实现报告 (1)目录 (2)摘要 (3)水箱液位控制系统原理 (4)水箱液位控制系统的数学模型 (4)（一）确定过程的输入变量和输出变量 (4)（二）水箱液位控制系统的算法： (5)（三）水箱液位控制系统的MATLAB/simulink的仿真： (6)（四）结果分析： (7)总结 (9)摘要在人们生活和工业生产等诸多领域中经常涉及到液位和流量的控制系统问题，因此液面高度是工业控制过程中的一个重要参数，特别是在动态的过程下，采用合适的方法对液位进行检测、控制，能收到很好的效果。
PID控制是目前采用最多的控制方法。
本文介绍了双容水箱中控制液位的控制技术以及使用matlab仿真软件去进行液位仿真，通过PID控制实现液位的自动控制，用matlab 软件建立数学模型，再写出液位控制的PID算法进行数据模拟，最后实现水箱液位通过计算机技术自动控制。
通过matlab软件仿真实现了液位的实时测量和监控。
系统通过matlab仿真对实验所得的参数和仿真数据与曲线进行分析，总结参数变化对系统性能的作用。
关键字：PID控制液位控制 matlab仿真算法水箱液位控制系统原理控制系统由四个基本环节组成，即被控对象、侧量传送装置、控制装置和执行装置：水箱液位控制系统的数学模型（一）确定过程的输入变量和输出变量流入水箱的流量Q1是输入变量，流出水箱的流量L2取决于液位L和水箱出水阀门的开度，Q2为输出变量，被控对象是水箱，故系统控制模型图如下：（二） 水箱液位控制系统的算法：Q 1：水箱流入量Q 2：水箱流出量A ：水箱截面积u ：进水阀开度f ：出水阀开度h ：水箱液位高度h0：水箱初始液位高度K1：阀体流量比例系数假设f 不变，系统初始态为稳态，H 0=2m ，K 1=10，A=10m 2。
则由物料平衡得：dtdh A Q Q *21=- u k Q *11=h k Q *12=代入方程得： )**(111h k u k Adt dh -= ① 在稳定条件下：0)(*112=-Q Q A② 由①-②得：dth d A Q Q )(*21∆=∆-∆ ③ h h k Q ∆=∆*)*2/(012 ④u K Q ∆∆=*11 ⑤对①、②、③进行拉氏变换得：)(10)(**)(2)(1s H S s H A S s Q s Q ∆=∆=∆-∆1536.31010)(1)(2)(传递函数为：)(*1536.3)(*)0*2(1)(2)(*1)(1+=∆∆=∆=∆=∆∆=∆S S Q S Q S G S H S H h k S Q S u k S Q （三） 水箱液位控制系统的MATLAB/simulink 的仿真：（四）结果分析：(一)P(比例)控制：水箱系统液位控制系统在无调节器的情况下，过渡过程是一个非周期过程，是稳定的系统；调节时间较短，响应比较迅速，但是，该系统为一个有静差的系统。
基于S7-1200PLC的水箱液位控制系统的设计
基于S7-1200PLC的水箱液位控制系统的设计重庆科技学院摘要水箱液位控制系统是一种用于监测、控制水箱液位的自动化设备。
它通过搭载传感器、控制器和执行机构等组件，实现对水箱液位的实时监控和自动控制。
通常，水箱液位控制系统由传感器，控制器，执行机构。
水箱液位控制系统的使用范围广泛，包括建筑物、工业生产、农业灌溉、城市给排水和环保等领域。
它具有结构简单、安装方便、实时性强等特点，该系统能够提高水资源的利用效率、减少用水浪费和防止水源的污染。
本文基于S7-1200 PLC实现水箱液位控制系统设计。
该系统由硬件和软件两部分组成，硬件包括PLC、人机界面触摸屏、传感器、执行器等；软件实现传感器数据处理、PID稳态控制、安全等功能；关键词：液位控制 PLC PID 传感器重庆科技学院本科生毕业设计 3水箱液位控制系统硬件设计1绪论在工业领域，几乎在各个行业都会或多或少的涉及到液位的检测等问题，然而液位变量具有延迟滞后性，参数不稳定，复杂多变等问题，因此，这就需要本文采取更为精确的控制器去实现液位变量的检测。
传统控制具有很多缺陷：比如精度低、速度慢、灵敏度低等。
一个稳定的液位系统，可以保证安全可靠的工业生产、高效的生产效率、充分合理的利用能源等，大大提高了工业生产的经济价值。
日益激烈的市场竞争，要求本文的控制技术必须更加先进，此前的控制技术已落伍，显然无法满足需求，这种对先进技术的需求加速了可编程逻辑控制器的问世。
引入PLC控制器后，能够使控制系统变得更集中、有效、及时。
2水箱液位控制总体方案设计2.1水箱液位控制系统实际应用特征水箱液位控制系统是一种广泛应用于水箱的自动化控制系统，常见于民用和工业领域。
实际应用中，水箱液位控制系统具有以下特征：①实时性强：系统能够实时检测水箱内的液位信息，并根据液位变化及时控制水泵的启停，保证水位稳定。
②可靠性高：系统通过各类安全措施确保水泵的正常启停，不会出现过量或不足的水位情况，避免因为水位变化带来的安全隐患。
基于组态王的二阶液位控制系统设计___________________李苡臣
成都理工大学工程技术学院毕业论文基于组态王的二阶液位控制系统设计作者姓名：李苡臣专业名称：测控技术与仪器指导教师：王洋工程师摘要过程控制是自动化技术的重要应用领域，它是指对液位、温度、流量、等过程变量进行控制，在冶金、机械、化工、电力等方面得到广泛应用。
在实际生产中，液位控制的准确程度和控制效果直接影响到工厂的生产成本、经济效益甚至设备的安全系数。
所以，为了保证安全条件、方便操作，就必须研究开发先进的液位控制方法和策略。
在本设计中以液位控制系统的水箱作为研究对象，水箱的液位为被控制量，选择了出水阀门作为控制系统的执行机构。
建立了串级液位控制算法。
虽然PID控制是控制系统中应用最为广泛的一种控制算法。
但是要想取得良好的控制效果，必须合理的确定PID的控制参数，使之具有合理的数学模型。
本次毕业设计的主题主要是基于组态王的液位控制系统的设计，控制对象为水箱液位，而通过matlab软件来模拟仿真。
液位控制在现代工业中占有重要的分量，它对生产的影响不容忽视，为了保证安全生产以及产品的质量和数量，对液位进行及时有效的控制是非常必要的。
关键词：液位控制，PID控制，串级控制，matlabAbstractProcess control is an important application field of automatic technology, it is to point to the level, temperature, flow control process variables, such as in metallurgy, machinery, chemical, electric power, etc can be widely used. in actual production, liquid level control accuracy and control effects directly affect the factory production cost and economic benefit of safety coefficient. Even equipment so, in order to ensure safety, convenient operation, you have to research the development of advanced level control methods and strategies.In the design of the tank as a research object in liquid level control system, amount of liquid level in the tank to be controlled, selected the outlet valve bodies in the implementation of a control system. Establishment of the PID control algorithm of liquid level. Although the PID control is one of the most widely used in control systems control algorithms. But to get good control of effects, the determination of PID control parameters must be reasonable, so that it has a reasonable mathematical model.The graduation design topic is the liquid level control system based on kingview control. Among them was controlled object for tank level, matlab is mainly used in the simulation test. In modern industry level control of important component, it influence upon production not allow to ignore, in order to ensure safety in production and the product quality and quantity , the level and perform effective control is very necessary.KEY WORDS：liquid level control ,PID control，cascade control, matlab目录摘要 (I)Abstract (II)目录.............................................................................................................. I II 1 绪论 (5)1.1 研究背景、目的和意义 (5)1.2 过程控制的特点 (5)1.3 液位控制系统的发展现状 (6)1.4 本论文内容安排 (7)2 数学模型的建立 (8)2.1 二阶液位系统简介 (8)2.2 数学模型的建立 (8)2.2.1 数学建模的基本概念 (8)2.2.2 数学建模的过程 (9)2.3 参数辨识及参数整定 (12)2.3.1 水箱液位控制参数辨识方法 (12)2.3.2 水箱液位PID参数整定方法 (15)2.4 本章小结 (17)3 系统仿真 (18)3.1 MATLAB软件介绍 (18)3.2 PID系统仿真 (18)3.3 串级控制仿真 (23)3.4 本章小结 (26)4 组态界面的设计 (27)4.1 组态王简介 (27)4.2 组态画面的建立 (28)4.2.1 设备配置 (28)4.2.2 定义变量 (30)4.2.3 画面设计 (32)4.3 本章小结 (39)5 总结 (40)致谢 (41)参考文献 (42)1 绪论1.1研究背景、目的和意义在工业生产飞速发展的今天，人们对于生产过程自动化控制水平及工业产品质量的要求越来越高。
基于DCS的双容水箱液位串级控制
配置 ； 算法 组态用 来 规划控 制方 案 的组织 和基本 构成 ；
上位机 图形 组 态则 是 利 用 ＭＡＣ Ｓ系 统 生 成 应用 系统
所需 的各 种总貌 图 、 流程 图和工 况 图．
２ １ 数 据 库 组 态 ．
根据 系统 总体 的控 制 要 求 和硬 件 结 构 ， 要 分别 需
站、 操作 员站 、 服务 器站 、 场控 制站 等组成 ． 现 在设 备组 态 中， 服务站 的 站号 为 ０ 现 场 控 制 站 的站 号 为 １ ， ， ０ 操
当 １Ｅ（ ） １ Ｓ 时 ，ｉ一 ０ 为 Ｐ 控 制 ；当 ｎ ＞ Ｖ Ｓ ， Ｄ ｌ ）ｌ 一 Ｓ Ｅ（ ＜ Ｖ时 ，ｉ＝ １ 为 Ｐ Ｄ控制 ． Ｓ ， Ｉ
收 稿 日期 ：０ １ ３ ２ ２ １ —０ —２
作 者 简 介 ： 莹 瑞 （９ ２ ） 女 ， 南 洛 阳 人 ， 师 ， 士 生 靳 １８一 ， 河 讲 硕
中 原 工 学 院 学 报
２１ ． 场控 制 站 由主 控 单 元 、 能 ＩＯ 单 现 智 ／ 元、 电源 单元 、 现场 总 线 和专 用 机 柜 等 部 分组 成 ． 中 其
散， 控制 分散 ， 中监 控 ” 它 应用 了工 业 以太 网核 心技 集 ．
术， 保证 了通 信 的实 时 性 和 确 定 性 、 网络 的 安 全 性 ； 其 ＩＯ模 块 可 以随 用 户 现场 需 要 集 中 安装 或 分 散 安 装 ， ／
节省 大 量 的 电缆 费 用 ； 总 线 采 用 目前 世 界 上 先 进 的 其 Ｐ ｏ ｉｕ — Ｐ现 场 总 线 技 术 ． ｒ ｆ ｓＤ ｂ 因此 ， ＨＯＬ ｉ Ｌ ＡＳ ＭＡＣ Ｓ
基于VB6
基于VB6.0的双容水箱液位控制仿真软件设计本文介绍一种基于VB6.0的双容水箱液位控制仿真软件设计方案。
该软件能够模拟水箱液位的动态变化过程，并实现基于PID控制算法的自动液位控制功能。
对于需要进行水箱液位控制的实际应用场景，该软件可提供一个可靠的仿真平台，以预测系统的稳定性和性能。
1. 软件需求分析双容水箱液位控制系统是一种重要的液压控制系统，广泛应用于各种领域。
该系统包括两个水箱，分别用于存储液体。
其中一个水箱的液位高度为输入信号，另一个水箱的液位高度为输出信号。
本文的软件设计目标是实现该系统的仿真控制，即通过软件模拟两个水箱的液位变化，并实现控制算法的自动调节。
2. 软件设计方案软件开发语言使用VB6.0，界面设计采用Visual Studio环境。
通过模拟水箱液位变化，掌握液位变化的规律和液位控制的关键技术，进而可以对实际液位控制系统进行优化和改进。
具体的程序设计方案如下：（1）界面设计设计一个包含两个水箱的界面，用于显示液位高度、控制参数等信息。
可以通过按钮启动或停止仿真过程。
（2）模型建立建立双容水箱模型，包括液位高度监测模块、液位控制模块和PID控制算法模块。
液位高度监测模块实现对水箱液位高度的监测和数据采集；液位控制模块实现对水箱液位的控制；PID 控制算法模块实现液位控制算法的调节。
（3）仿真参数设置进行仿真前，需要设置仿真参数。
包括PID控制算法参数、仿真时间、采样周期、仿真精度等。
（4）实时监控在仿真过程中，需要实时监控双容水箱的液位变化。
可以在界面上显示液位变化曲线，实时更新液位高度数据。
（5）自动控制采用PID控制算法实现自动控制。
当目标液位高度与实际液位高度不一致时，控制算法会自动计算出控制量，并调节输入端的控制信号，从而实现液位的自动控制。
3. 结论本文介绍了一种基于VB6.0的双容水箱液位控制仿真软件设计方案。
该软件能够模拟水箱液位的动态变化过程，并实现基于PID控制算法的自动液位控制功能。
【毕业论文】模糊PID控制技术在双容水箱液位控制中的应用与研究
摘 要双容水箱液位控制系统具有过程控制中动态过程的一般特点:大惯性、大时延、非线性，难以对其进行精确的控制，从而使其成为过程控制教学、试验和研究的理想实验平台。
因此，双容水箱液位控制系统在耦合非线性系统的监控和故障诊断算法的研究中得到了广泛的关注。
本课题首先分析了双容水箱液位控制系统工艺流程，在MPCE-1000实验系统上模拟双容水箱系统的基础上推导双容水箱的数学模型并在Simulink上进行仿真。
由于双容水箱是一个典型的非线性时变多变量耦合系统，用常规的控制手段很难实现理想的控制效果。
因此，引入模糊控制技术,将模糊控制与传统的PID控制结合，设计出模糊PID控制器，并进行Simulink仿真。
仿真结果表明，模糊PID控制器的控制效果比常规PID控制器的控制效果理想。
关键词:双容水箱，模糊PID，液位控制AbstractTwo-capacity water tank level control system is in the process control dynamic process of the general characteristics: large inertia, the time delay, non-linear, not their precise control, thereby making it a teaching process control, testing and research of the ideal experimental plat form . Therefore, the dual-capacity water tank level control system in the coupled non-linear system monitoring and fault diagnosis method in the study received widespread attention.The first issue of a dual-capacity water tank level control system and its mathematical modeling process.In experiments on MPCE-1000the basis of dual-capacity water tanks derived a mathematical model and simulation in Simulink on.Because of the capacity of water tanks is a typical multi-variable nonlinear time-varying coupling system,using conventional means of control difficult to achieve the desired effect of control.Therefore,the introduction of fuzzy control technology,fuzzy control with the traditional combination of PID control,designed fuzzy PID controller,and Simulink simulation.Key words：Two-capacity water tanks, fuzzy PID, Level Control第一章 前 言 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.1.1 选题背景 (1)1.1.2 研究意义 (2)1.2 本文的主要研究内容 (3)第二章 模糊PID控制与MPCE1000试验系统简介 (4)2.1 改善模糊控制系统的稳态性能 (4)2.1.1 FuzzyPID混合控制器 (4)2.1.2比例模糊PI控制器 (5)2.2 MPCE1000试验系统 (6)2.2.1 小型流程设备台 (6)2.2.2动态数字模型 (6)2.2.3 硬件自动测试 (6)第三章 模糊控制理论基础 (7)3.1 双容水箱液位控制系统的数学建模 (7)3.2 模糊自动控制的基本思想 (8)3.3 模糊控制特点 (10)3.4 模糊控制系统的组成 (11)3.5 模糊控制系统的设计 (12)3.5.1模糊控制器的设计原则 (12)3.5.2 模糊控制器的常规设计方法 (13)3.5.3模糊控制器组成 (14)3.6 模糊控制与PID 算法的结合 (16)第四章 双容水箱液位控制系统的仿真研究 (19)4.1 MATLAB 简介 (19)4.1.1 模糊逻辑工具箱 (19)4.1.2 SIMULINK 工具箱 (19)4.1.3 MATLAB 在模糊控制仿真中的应用 (19)4.2 模糊PID 双容水箱液位控制的仿真 (20)4.2.1 模糊控制器的simulink 仿真 (20)4.2.2 双容水箱液位控制的模糊PID 仿真 (33)4.3 对比与结论 (33)第五章 结论与展望 (35)5.1 研究工作总结 (35)5.2 展望 (35)参 考 文 献 (37)致 谢 (38)第一章 前 言1.1 研究背景及意义1.1.1 选题背景双容水箱液位的控制作为过程控制的典型代表是众多过程控制学者研究的热点之一。
双容液位控制系统的设计
双容液位控制系统的设计摘要在化学工业生产中，液位控制是一项非常重要的环节。
本论文所论述的双容液位控制系统是以过程综合自动化控制系统实验为平台，以仪表控制方法为主要工具，进行液位控制方法设计。
智能控制仪表蕴含大量高科技技术，且具备许多优点，因此越来越广泛的被应用于工业控制领域。
论文也对组态软件MCGS的特点及基本使用方法进行了简单介绍，这样对串级控制实施监控，提供了条件。
在控制算法方面，系统选用PID控制器。
然后根据系统具体的控制要求，主回路选择PI调节器，副回路选择P调节器；并选用适当整定法对调节器参数进行整定。
关键词：双容液位控制系统，智能仪表控制，MCGS组态软件，PID控制?—Dual-tank liquid level control system designAbstractProduction in the chemical industry, liquid level control is a very important part. Discussed in this paper two-tank liquid level control system is based on the process of experiments Integrated Automation Control System as a platform to instrument control as the main instrument designed for liquid level control. Intelligent Control Instrument contains a large number of high technology, and have many advantages, so more and more widely applied in industrial control.Papers also features MCGS configuration software and the basic use a brief introduction, this implementation of the cascade control monitoring, provided the conditions.In the control algorithm, the system adopts PID controller. And specific control requirements according to the system, the main loop select PI regulator, the Deputy loop select P regulator; and an appropriate tuning the parameters of the regulator tuning.\Key words: dual-tank liquid level control system, intelligent instrument control, MCGS configuration software, PID control目录双容液位控制系统的设计 (i)、摘要 (i)Abstract (ii)1 绪论 (1)课题来源，背景及意义 (1)课题研究的内容安排 (2)2 THJ-2型高级过程控制系统 (3)系统简介和组成 (3)系统控制仪表的组成 (3)、检测装置 (3)执行机构 (4)控制器 (4)智能仪表的发展前景、应用领域和优点 (4)系统软件 (5)系统特点 (5)本章小结 (6)3 MCGS组态软件 (7)—什么是MCGS组态软件 (7)MCGS组态软件的系统构成 (7)MCGS组态软件的特点 (7)建立MCGS工程 (8)设计画面流程 (9)整体画面 (13)本章小结 (15)4 液位串级控制系统分析与建模 (16)-串级控制系统的分析 (16)串级控制系统及组成结构 (16)串级控制系统的特点和适用场合 (16)串级控制系统的设计 (16)双容水箱液位串级控制系统的组成 (17)系统建模 (18)系统特性测试 (19)模型最终确定 (21);本章小结 (22)5 系统的PID参数整定 (23)PID概述 (23)控制器参数整定方法 (23)PID参数的确定 (27)系统特性测试． (28)本章小结 (30)6 结论 (31)!参考文献 (32)致谢 (33)?1 绪论课题来源，背景及意义过程控制涉及炼油、化工、发电、冶金、造纸、医药和轻工业等工业部门，对国民经济的发展起着十分重要的作用。
双容水箱液位控制系统设计
双容水箱液位控制系统设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN摘要本设计以JBS-GK04型过程控制实验装置为基础，对双容水箱进行对象特性测试及液位控制。
通过对双容水箱液位控制系统的分析建模，针对其对象特性，采用PID控制方式，构成了以上水箱液位为副调节参数、下水箱液位为主调节参数的液位控制系统，有效地克服了二次干扰以及双容水箱的容量滞后等问题，从而缩短了调节时间。
利用北京亚控公司生产的组态王软件实施上位机界面组态，对系统进行实时地操作、监控。
在控制过程中不需要下位机，通过在组太王软件工程浏览器中的命令语言编辑对话框里面输入PID控制源程序，实现计算机直接控制的方式，实现计算机与现场设备之间的数据交换。
利用变频器使抽水泵工作在恒压供水的状态下，通过电动调节阀来实现控制目标。
在对双容水箱液位控制系统进行参数整定时，以使调节过程稳、准、快为原则，从而得到适合的调节器参数。
实验结果表明，系统实现了对过程参数的无稳态误差控制，具有良好的稳态性能和动态性能。
关键词: 液位；PID 控制；组态软件；参数整定AbstractThe design is based on the JBS-GK04 type of process control device for the testing object properties and level control on the two-tank. Through analysis and modeling for the two-tank water level control system, use of cascade PID control for its object properties and constitute a water level control system ,its deputy adjustable parameter is previous water level and the main adjustable parameters is under the tank's liquid level cascade control system. It overcomes the problems effectively about the second two-tank and capacity lagged behind and reduces the adjustment time. Use Configuration software which is generated by Beijing Asia's PC to implement the interface configuration, operate water level real-time and monitor the system. In the control process does not require the next crew, edit dialog box to enter the PID control inside source through the software engineering group in the browser command language to achieve direct control of the computer, And use the drive to work in the constant pressure water supply pumps in the state, through the electric control valve to achieve the control objectives. In two-tank water level control system parameters adjustment, follow the principle of steady, accurate, fast in adjustment process to get appropriate parameters. The experimental results show that the system of process parameters to achieve steady-state error-free control, with good steady state performance and dynamic performance.Keywords: LevelPID control; configuration software; parameter tuning目录摘要 ......................................................................................................................................... 错误!未定义书签。
双容水箱液位控制系统的设计
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通 过 实 验 测 量 和 计 算 ， 出 上 述 各 参 数 值 得
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（ ｎ ｖｅ ． １ 实 现 ， 能包 括 ： 场 界 面显 示 、 Ｋｉｇ ｉ ｗ６ ０ ） 功 现 控制 数据 的输入输 出 、 控制算 法 的实 时计算 、 史 历 趋 势 曲线绘 制 、 实时趋 势显示 等 。其 开发 过程 为 ： 制作 图形 画 面一 配 置 ＩＯ 设 备 一 构 造 数 据 库 一 ／
象上 ， 一过 程 就是 一 个 完 整 的控 制 过 程 。经 典 这
供水 水箱抽 水 。系统 控制 的 目的就是 使被 控水 箱
的水 位保持 在 给定 值 高 度 ， 当外 加扰 动 或 改 变 对 象特性 时 ， 能使水 位恢 复在 给定 值高 度 。 本 文所设 计 的系统 对象 是一 个 由 ２个水 箱 串
下水箱 的 阀门都 给予 一 个 脉 冲信 号 后 ， 回复 到 又 初 始值 ， 当于给 系统加 上一 个 干 扰信 号 ， ３ ４ 相 即 、
曲线 。从 曲线 ｌ ２可知 ， 、 这个 双输 入／ 输 出系统 双
的输 出信 号 都有一 定 的超 调 ， 比较 而 言 ， 相 下位 水
箱 输 出的超 调要 比上位 水 箱 的超 调 大 ， 是 下 位 但
现 上位 机监 控组 态 界 面 和 算法 设 计 ， 整 个 系统 使
的运行 和控 制状 态 更 直 观 ， 接近 船 舶 上 使用 的 更
基于PLC的液位控制系统设计
2024年7月16日
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基于PLC的液位控制系统设计
液位控制系统的硬件组成
计算机液位控制系统电路图如图所示。在本控制系统中、用计算机实现控 制算法, PLC控制系统带有A/D模块SM331和D/A模块SM332。电动调节阀作为 执行机构。
控制系统硬件电路连接图
2024年7月16日
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基于PLC的液位控制系统设计
液位变送器 : 采用液位变送器 BP800采用工业用的扩散硅压力变送器， 含不绣钢隔离膜片，同时采用信号隔离技术，对传感器温度漂移跟随补 偿 。压力传感器用来对上水箱和下水箱的液位进行检测，变送器为二 线制，故工作时需串接24VDC电源 。
电动调节阀 : 采用智能型电动调节阀，用来进行控制回路流量的调节。。 电动调节阀号为: QSVP-16K。具有精度高、技术先进、体积小、重量轻、 推动力大、功能强、控制单元与电动执行机构一体化、可靠性高、操作 方便等优点，控制信号为4—20mADC或1—5VDC，输出4—2OmADC的阀位信 号，使用和校正非常方便。
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基于PLC的液位控制系统设计
建立数学模型
被控对象的数学模型 :
将Q1作为被控过程的输入变量，h为其输出变量，则该被控过程的数学模型 就是h与Q1之间的数学表达式。根据动态物料平衡关系有:
2024年7月16日
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基于PLC的液位控制系统设计
表示为增量形式:
式中: ΔQ1，ΔQ2，Δh分别为偏离某一平衡状态的增量；A为水箱截 面积。
基于PLC的液位控制系统设计
本文设计的主要目的是控制下水箱的液位。使下水箱的 液位在某一比较小的范围变化。
研究对象是双容水箱的串级系统。 液位控制系统的组成：
控制器 电动调节阀 上水箱、下水箱 液位变送器等 电动调节阀用于调节上水箱的进水量大小，液位变送器 用于检测上水箱和下水箱的液位。控制器的输出量用于控制 调节阀的开度。
基于组态王双容水箱控制
集散控制系统课程设计基于组态软件双容水箱过程控制系统姓名: 学号: 班级: 专业: 指导教师：目录1设计目的与要求 (1)1.1设计目的 (1)1.2设计要求 (1)2系统结构设计 (1)2.1控制方案 (1)2.2系统结构 (2)3过程仪表选择 (2)3.1液位传感器 (2)3.2电磁流量传感器 .................. 错误!未定义书签。
3.3电动调节阀 (3)3.4水泵 (3)3.5变频器 (3)3.6模块选择 (4)4系统组态设计 (4)4.1工艺流程图与系统组态图设计 (5)4.2组态画面 (5)4.3数据字典 (6)4.4应用程序 (6)4.5动画连接 ...................... 错误!未定义书签。
总结 (11)参考文献 (11)附录A单回路控制系统PID控制算法 (12)附录B PID控制算法流程图 (12)1. 设计目的与要求1.1设计目的通过组态软件，结合实验已有设备，按照定值系统的控制要求，根据较快较稳的性能要求，采用但闭环控制结构和PID控制规律，设计一个具有美观组态画面和较完善组态控制程序的液位单回路过程控制系统。
1.2设计要求(1) 根据液位回路过程控制系统的具体对象和控制要求，独立设计控制方案，正确选用过程仪表。
(2) 根据液位回路过程控制系统A/D、D/A和开关I/O的需要，正确选用过程模块。
(3) 根据与计算机串行通讯的需要，正确选用RS485/RS232转换与通讯模块。
(4) 运用组态软件，正确设计液位但回路过程控制系统的组态图、组态画面和组态控制程序。
(5) 提交包括上述容的课程设计报告。
2. 系统结构设计2.1控制方案整个过程控制系统由控制器、调节器、测量变送、被控对象组成。
在本次控制系统中控制器为计算机，采用算法为PID控制规律(见附录A和附录B),调节器为电磁阀，测量变送为HB FT两个组成，被控对象为流量PV结构组成如下图2.2所示。
双容水箱液位控制系统设计与实现
2.2 控制器设计模型
双容水箱液位系统辨识方法
由于耦合关系的存在，假设双容水箱液位耦合系统控制器设计模型 的表达式为
y1 y2
W
(s)
u1 u2
W11 (s) W21(s)
W12 W22
(s) (s)
u1 u2
利用阶跃响应辨识方法，根据改变 u1与 u2 引起输出液位的变化曲 线，对耦合关系矩阵W 进行辨识.
此过程同样为时间常数较小的一阶惯性环节，可近似为如下线 性关系：
Qin k4u2 c2
‒流量到双容水箱液位的过程
假设 y2 y1 ，根据物料平衡关系 有：
A1
dy1 dt
Qin1
Qout1
Q0
A2
dy2 dt
Qin2
Qout 2
Q0
其中A1和A2分别为双容水箱的横截面积 Qin1与 Qin2 分别为入水流量，Qout1与 Qout2 分别为泄水流量， Q0 为某时刻2号水箱 流入1号水箱的流量
k1P 44, k1I 0.38 k2P 32.269, k2I 0.165 k21 0.24, k12 0.05 双容水箱液位系统解耦控制实验曲线如下：
1号水箱液位
2号水箱液位
6.4 非线性解耦控制（先进方法研究）
w(k 1)
e(k)
非线性
u(k )
解耦控制器
双容水箱
y(k)
y(k)
提纲
1. 双容水箱液位控制系统描述 2. 被控对象与控制器设计模型 3. 控制器设计 4. 系统仿真 5. 闭环实验
1.双容水箱液位控制系统描述
1.1 控制目标
液位解耦
双容水箱液位能够在一定时间内达到并稳定在给定值，在其中某个水 箱液位变化时，另一个水箱的液位基本维持不变
基于WINCC的水箱水位控制系统设计界面设计0411
基于WINCC的水箱水位控制系统设计界面设计摘要本次毕业设计的课题是基于WINCC的水箱水位串级控制系统的设计。
在设计中充分利用WINCC良好的人机界面、数据采集功能、计算机技术、通讯技术和自动控制技术，以实现对水箱液位的串级控制。
并结合STEP 7环境编程的便利性，采用可靠的现场总线接口建立WINCC和WINCC、双容水箱之间的数据通讯。
利用WINCC开发服务器端画面，在WINCC客户端环境中编写控制程序，最终实现对水箱液位的精确控制。
借助数据采集模块﹑WINCC组态软件和PID控制算法，设计并组建远程计算机过程控制系统，完成控制系统实验和结果分析。
方法使用简单可靠，可广泛应用于工业生产过程中的液位控制问题。
此系统同样可以满足工厂对控制系统的需求,有着巨大的应用前景。
关键词：双容水箱；水位控制；WINCC组态软件；PID控制算法ABSTRACTThe graduation design subject is based on WINCC double let water level cascade control system design. In the design make full use of WINCC human-computer interface, data collection function, the computer technology, the communication technology and the automatic control technology, so as to realize the water level of the cascade control. And combined with STEP 7 environment of the convenience of programming, the reliable field bus interface build WINCC and WINCC, double let water tank of data communication between. Use WINCC development server picture, in WINCC client environment write control program, and finally achieve the water level to the precise control. Drawing on data acquisition module, WINCC configuration software and PID control algorithm, the design and form a remote computer process control system, complete control system experiment and analysis. Methods using simple, reliable, and can be widely used in industrial production process of liquid level control problem. This system can also meet the needs of the factory for the control system, and has huge application prospect.Key words: double let water tank; the liquid level control; siemens S7-400 WINCC; WINCC configuration software; PID control algorithm第一章水箱水位控制系统简介1.1 系统组成水箱水位控制系统装置由被控对象和上位控制系统两部分组成。
基于现场总线的双容液位模糊控制系统设计
基于现场总线的双容液位模糊控制系统设计李微;邵志勇;李媛【摘要】@@%双容水箱是工业现场常用的现场设备,具有大纯滞后的特点.本文采用先进的Profibus现场总线控制系统,即S7-300控制器、Profibus现场总线协议、工业以太网和工控机搭建了硬件系统和网络架构,应用SCL语言编制了模糊控制算法实现双容水箱的液位控制,并与PID控制方法进行了对比,通过实际运行调试,证明模糊控制方法是有效和实用的,得到了满意的控制结果.【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2012(034)021【总页数】4页(P43-46)【关键词】双容水箱;模糊控制;现场总线【作者】李微;邵志勇;李媛【作者单位】北京联合大学自动化学院,北京100101;北京联合大学自动化学院,北京100101;北京化工大学,北京100029;北京联合大学自动化学院,北京100101【正文语种】中文【中图分类】TP3911 系统概述现场总线是用于现场仪表与控制主机系统之间的一种开放的、全数字化的、双向和多站的通信系统。
它由三层组成，即现场级、控制级和监控级。
本系统控制级与监控级之间由工业以太网进行通讯，控制级与现场级采用PROFIBUS-DP进行通讯。
在PC机上通过STEP7软件组态、编程下载到S7-300 PLC中，PLC根据编写的指令进行相应的控制；同时通过WINCC软件的监控界面监视现场状态，并将现场级的信号进行显示、保存。
现场总线系统以其强大的功能及可靠性高等特点在过程控制、楼宇自动化、飞机制造、车辆制造等行业都有广泛的应用。
系统以QXLTT三容液位控制实验装置为被控对象，它具有多输入和多输出的非线性耦合物理模型。
实验装置的主体是由用透明的有机玻璃制成的三个圆形容器罐和一个蓄水池，并配以相应的执行机构和传感器组成，计有二个水泵P1和P2，六个手动阀V1～V6,二个PWM（脉宽调制）型线性比例调节阀V7和V8；三个反压式液位传感器LT1、LT2和LT3 以及两个旁路阀V9、V10 组成。
基于mcgs的双储液罐水位监控画面设计报告
一、基于MCGS组态软件开发水位控制系统简介在工业生产中，大多数过程是非线性的，对于非线性程度不高的过程，可以当作线性过程处理，要控制好极端非线性过程，则相当困难。
在《过程控制》教学中，对三个相互通的不规则形状水箱水位进行测控处理并分析，就属于极端非线性控制。
该系统传统的开发手段是采用单片机等控制设备设计，但如果采用组态软件开发该系统则可以实现多次开发、适时采集监控等功能，该测控系统主要有两种设计途径：一是采用VB、VC开发难度大，开发周期长，因此大多工程项目的开发都采用工控组态软件来实现.1 MCGS概述1.1特点及组成MCGS 6.2（Monitor and Control Generated System)是一套基于Windows 平台的，用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统，可运行于Microsoft Windows95/98/Me/NT/2000等操作系统。
MCGS提供了解决实际工程问题的完整方案和开发平台，能够完成现场数据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出以及企业监控网络等功能。
MCGS 6.2软件系统包括组态环境和运行环境两个部分、组态环境相当于一套完整的工具软件，帮助用户设计和构造自己的应用系统，运行环境则按照组态环境中构造的组态工程，以用户指定的方式运行，并进行各种处理，完成用户组态设计的目标和功能。
两部分互相独立，又紧密相关，如图1所示。
图1- 1 MCGS软件系统结构图1.2 运用MCGS 6.2 建立运行程序的一般过程1.2.1启动McGs组态环境，建立工程项目。
1.2.2进行设备配置。
设备配置的目的是实现上下位机通讯，即实现计算机与智能仪表之间的连接。
通过设备窗口配置数据采集与控制输出设备，注册设备驱动程序，定义连接与驱动设备用的数据变量。
1.2.3构造数据库。
在实时数据库窗口建立新的数据库文件。
要求与设备要求的数据库一致。
过程控制课程设计 双容水箱Smith预估控制
过程控制课程设计---双容水箱Smith预估控制班级姓名学号指导老师日期扬州大学信息工程学院目录一、课程设计意义和目的 (2)二、课程设计设备 (2)三、课程设计原理 (4)四、课程设计步骤 (6)五、注意事项 (8)六、实验结果 (8)七、心得体会 (11)八、参考文献 (12)一、课程设计意义和目的1、了解纯滞后过程及其影响2、学习smith控制的原理3、掌握smith控制器的整定方法二、课程设计设备1、四水箱实验系统DDC实验软件软件功能说明：四水箱DDC实验软件的核心调度程序实现了数据的采集和输出、数据的实时记录以及实时监控。
同时，四水箱DDC实验软件为学生在四水箱过程控制实验装置上进行实验提供了友好的人机交互界面，包括：首页界面、实验界面、控制器界面、趋势界面和I/O设置界面。
通过这些友好的界面，学生可以在过程控制实验装置实现经典和先进的控制方案。
如上图所示，首页界面为整个软件的导航界面，当软件正确安装并正常启动后，将进入此画面，其主要功能有：2、PC机（Windows 2000 Professional 操作系统）三、课程设计原理1、 纯滞后过程某些过程在输入量改变后，输出变量并不立即改变，而要经过一段时间才反映出来，纯滞后就是指在输入变量变化后，看不到系统对其响应的这段时间。
当物质或能量沿着一条特定的路径传输时就会出现纯滞后，路径的长度和运动速度是决定纯滞后大小的两个因素。
纯滞后环节对任何信号的响应都是把它推迟一段时间，其大小等于纯滞后时间，纯滞后环节的数学描述为：()ss τ-= G（19－1）2、 Smith 预估算法设一个控制系统，对象特性为：()ss P P PC G G τ-=（19－2）这里将对象分成两部分P G 和sP τ-，设这两部分之间有变量B ，如果能将B 检测出来，则可以按下图构造简单的反馈控制系统图 19－1 理想的纯滞后过程的单回路控制如上图所示，由于B 信号没有滞后，所以系统响应将会大大地改善。
基于数字PID的双容水箱液位串级控制系统设计
doi ：10．3969/j．issn．1009－3230．2019．01．015基于数字PID 的双容水箱液位串级控制系统设计卢春华，王頔，谷瑞邦（安阳工学院电子信息与电气工程学院，河南安阳455000）摘要：液位测量与控制由于受到被测介质的物理化学性质以及工作条件的影响，目前仍然是一个比较薄弱的环节。
文中设计是以双容水箱模拟工业现场高阶对象，以中水箱液位为主参数的液位串级控制系统。
采用西门子S7－200作为控制器，控制规律采用经典的PID ，电容式差压变送器检测水箱液位，对数电动调节阀为执行机构。
通过组态王软件建立组态界面，完成系统的实时监控。
实验结果表明，系统能够实现液位的无静差调节，且抗干扰能力较强，具有良好的动态和稳态性能。
关键词：液位；串级控制；PLC ；组态王中图分类号：TP273文献标志码：B 文章编号：1009－3230（2019）01－0051－03Design of Cascade Control System for Double －tank LiquidLevel Based on Digital PIDLU Chun －hua ，WANG Di ，GU Ｒui －bang（Anyang Institute of Technology ，Electronic Information and Electrical Engineering College ，Anyang 455000，Henan Province ，China ）Abstract ：Level measurement and control is still a weak link due to the physical and chemical properties of the medium under test and the influence of working conditions．This design is a liquid level cascade control system ，which simulates the high －order object of industrial field with double －tank and takes the liquid level of intermediate water tank as the main parameter．Siemens S7－200is used as controller ，classical PID is used as control law ，capacitive differential pressure transmitter is used to detect tank level ，and logarithmic electric regulating valve is used as actuator．Configuration interface is established by Kingview software to complete real －time monitoring of the system．The experimental results show that the system can realize the non －static adjustment of liquid level ，and has strong anti －interference ability ，good dynamic and steady －state performance．Key words ：Liquid level ；Cascade control ；PLC ；Kingview0引言收稿日期：2018－10－25修订日期：2018－11－28基金项目：2017年河南省科技厅科技攻关项目（17210221-0158）作者简介：卢春华（1982－），男，硕士，讲师，研究方向为工业过程参数检测与控制。
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河南工学院自动控制系《组态软件及应用》课程设计报告题目：双容水箱监控系统设计系部: 自动控制系专业: 电气自动化班级: 自1xx（实验）姓名: xx学号: xx指导老师: 范峥成绩:二零一八年七月六日摘要组态软件是面向过程监控与数据采集的软件平台，当它运行于组态（开发）环境时，向用户提供丰富的设置项目，最后定制出符合用户需要的目标应用。
液位作为工业生产过程中重要的工艺参数之一，在各个领域中都有广泛的应用。
而对于双容水箱液位的监控越来越有其实际的意义，我们可以在其上进行诸多的控制策略的试验，然后将成功的经验总结、应用到其他领域中去，这对节省能耗、工业安全性以及工业自动化的发展是很有推动意义的。
针对监控系统对组态软件的要求，本文详细讨论了力控组态软件的功能和特征，为开发组态软件需要解决的若干问题提供了解决方法，为液位控制系统的设计提供了一套可行的方案。
文章阐述了力控组态软件的体系结构：具体描述图形界面系统、实时数据库系统、I/O系统、开放数据交换接口等内容；为本系统开发的几个组成部分规划了数据结构、基本算法。
还介绍了OPC这一当前对组态软件很有影响的技术标准。
关键词：力控组态软件，液位监控系统，双容水箱，OPC，过程监控与数据采集目录1前言 (4)1.1监控组态软件的发展及其历史背景 (4)1.2监控组态软件的组成及原理 (4)1.3监控组态软件的研究现状及发展趋势 (5)2 FORCECONTROL监控组态软件 (6)2.1监控组态软件家族成员简介 (6)2.2F ORCE C ONTROL 组态软件的组成 (7)3双容水箱液位监控系统设计 (7)3.1双容水箱的重要性 (7)3.2建立新工程 (8)3.3双容水箱液位监控系统的组态画面 (8)3.3.2依据工艺流程和控制方案建立流程图画面 (9)3.4设备连接及数据库组态 (10)3.4.1定义外部设备及数据连接项 (10)3.4.2 数据库组态 (12)3.4.3动画连接 (13)3.5报警窗口的建立与设置 (14)3.6参数整定 (15)1前言1.1监控组态软件的发展及其历史背景监控组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件，它们是在自动控制构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。
随着现代化生产过程控制技术飞速发展，生产装置大型化，生产过程连续化和自动化程度的不断提高，对过程工业生产的实时控制和监控的需求越来越高。
当然，目前极为成熟的集散控制系统足以解决所有的控制要求。
但是，出于成本及其他因素考虑，诸如控制点较少的小规模生产设备，动用大型的集散控制系统设备是耗资且繁琐的，这样，各种各样的监控组态软件便成为了解决这些问题的很好选择。
迄今为止，监控组态软件已经得到了蓬勃的发展，技术以趋于成熟并已经成为工业自动化系统的必要组成部分，即“基本单元”或“基本元件”。
作为自动化通用软件，监控组态软件始终处于“承上启下”的地位。
“组态（configure）”的概念是伴随着集散控制系统（Distributed Control System, DCS）的出现才开始被广大的生产过程自动化技术人员所熟识的。
每套DCS都是比较通用的控制系统，可以应用到很多的领域，为了使用户在不需要编写程序的情况下便可以生成适合自己需求的应用系统，每个DCS厂商在DCS中都预装了系统软件和应用软件，其中的应用软件实际就是组态软件，但一直也没有人给出明确的定义，只是将使用这种应用软件设计生成（定制）目标应用系统的过程称为“组态（Configure）”或“做组态” [1]。
相应地，这种应用软件和生成的目标应用系统一道被称为“组态软件”或“做组态”，有时也称为“监控组态软件”[2]。
1.2监控组态软件的组成及原理组态软件有其自己的脚本编译器以及自己的编程语言，发展至今又出现了商品化的策略生成器[5]。
核心部分在于它的HMI(人机界面)运行系统View、数据库、以及I/O通信方面。
监控组态软件成为了工业控制系统中实现分散控制、集中管理的核心，而实时数据库又是监控组态软件处理和管理的核心[6]。
力控的实时数据库系统是由实时数据库、实时数据库管理器、实时数据库运行系统和应用程序四部分组成[7-8]。
1.3监控组态软件的研究现状及发展趋势目前，监控组态软件的发展呈现多元化。
但据近几年调查显示，国内市场仍被几家组态软件占据，如InTouch、FIX等。
这些软件在功能完备性、产品包装、市场推广等方面都具一定优势，但并非尽善尽美。
国际上较知名的监控组态软件有[13]：美国Wonderware公司的InTouch；AB公司的RSView32；Intellution公司的FIX；澳大利亚CIT公司的Citech等。
国内几家的产品也值得一提，诸如北京亚控的组态王；北京三维力控科技的ForceControl；北京华富惠通的开物2000；湖南视拓科技的CoreView。
以上这些产品上市至今已经很多年了，但都以自身具有的某些特性占领着自己的市场。
在组态软件赖以普及发展的诸多因素中，有技术层面的，也有商业层面的，但制造业的发展带来了对组态软件需求的提升，也决定了组态软件将由过去单纯的组态监控功能，向着更高更广的层面发展。
未来，组态软件的发展将主要表现在[14]：更好的开放性技术、更丰富的控制算法、更强大的网络功能、更高效的通讯能力及更广泛的数据源等几个方面。
2 ForceControl监控组态软件2.1监控组态软件家族成员简介从监控组态软件的发展史，可以很清楚的看到监控组态软件的发展呈现多元化，使得其产品拥有着庞大的家族，这里拿出几个国内外典型的产品做以介绍[13]：（1）Wonderware的InTouch。
该软件的最大特点是是I/O点数和最大画面数不受限制。
作为一个实时的人机界面程序的生成器，可以生成管理级以上的监控和数据采集程序，依靠菜单驱动在多种Windows环境下运行，它主要由Windows Make（应用开发环境）和Windows Viewer（实时运行环境）两大部分组成。
（2）Intellution的FIX。
FIX功能较InTouch强，但是实时性仍欠缺，总体技术一般。
其I/O硬件驱动丰富但同样需要单独购买，最新推出的iFix是全新模式的组态软件，体系结构较新，提供较完整的功能。
但耗费系统资源较大，运行缓慢，提供大而全的功能对中国用户来说并不适合，而且经常受Windows操作系统影响而导致不稳定。
（3）CIT的CiTech。
是组态软件的后起之秀，在世界范围推广很快。
它的界面美观，但是方便性和图形功能不如InTouch，且版本升级较慢，一直没有很大的体系改变。
I/O驱动虽免费提供，但是相对较少。
（4）亚控的组态王。
国内第一家较有影响的组态软件开发公司，提供了脚本语言的支持，COM技术的支持，OPC技术的支持[15]，另外也提供了大量的驱动程序。
但其存在着因选用两片8106芯片而产生的采集方面和控制方面的两个致命缺陷[16]。
力控的ForceControl。
也是国内较早出现的组态软件，在体系结构上较为先进，真正意义上实现了分布式实时数据库的三层结构。
而且不存在组态王所存在的2.2ForceControl 组态软件的组成ForceControl监控组态软件基本的程序及组件包括：工程管理器、人机界面VIEW (HMI)、实时数据库(RTDB)、I/O驱动程序(IOServer)、控制策略生成器以及各种数据服务及扩展组件，其中实时数据库是系统的核心，ForceControl 组态软件的结构图如2.2示。
图2.2 ForceControl组态软件的结构图3双容水箱液位监控系统设计3.1 双容水箱的重要性液位，作为工业生产过程中重要的工艺参数之一，在各个领域中都有着极其重要的地位，诸如液体储罐、储槽、进料罐、缓冲罐、水箱等设备。
而对于双容水箱液位的监控有着很多的实际意义，我们可以在其上进行诸多控制策略及先进控制算法的试验，然后将成功的经验总结、应用到其他的控制对象上去，这对省能耗、工业安全性以及自动化的发展是有着极大的意义的。
3.2建立新工程打开ForceControl，进入工程管理器界面，点击“新建”图标如图3.1(a)，弹出图3.1(b)示的对话框，点击“新建”按钮建项目名称为“双容水箱液位监控系统”的工程，默认生成路径。
(a)(b)图3.1建立新工程操作建立好工程后，点击工具栏中的“开发”按钮，进入开发环境（Draw）。
3.3双容水箱液位监控系统的组态画面完成了数据库组态及I/O连接后，重新回到开发环境Draw中来，进行画面的组态。
所有的监控组态软件系统，必不可缺的画面有：工艺流程图、趋势曲线（实时曲线、历史曲线）、报表、报警、仪表盘等。
在做组态画面时，这些都要进行组态。
ForceControl的对象有很多类型，诸如：普通图元、复合组件、后台组件、标准ActiveX控件以及智能单元对象。
进行画面组态前，ForceControl开发环境Draw中关于图形对象的一些基本概念，在第二章我们已经做了介绍，这里只对几个问题做以阐述。
在我们进行画面组态工作时，这些对象中的大多细节都会用到。
依据前章节拟定方案，进行工程开发画面组态。
3.3.2依据工艺流程和控制方案建立流程图画面在开发系统窗口Draw中，双击工程窗口中树形菜单中的窗口项，弹出对话框，如图3.11所示，建立名“工程界面”的窗口，属性默认，背景色自己给定，保存。
建立好之后会在“工程项目”树形菜单“窗口”下拉菜单显示新建窗口名，并将图形绘画开发窗口呈现给用户，在此开始进行画面组态。
图3.11窗口新建示步骤根据具体的工艺流程，给出双容水箱液位监控系统的控制方块图如图3.12所示。
图3.双容水箱液位监控系统方块图3.4设备连接及数据库组态3.4.1定义外部设备及数据连接项在ForceControl中，把需要与监控组态软件之间交换数据的设备或程序都作为I/O设备，包括：智能仪表、PLC、只能模块、OPC、DDE、变频器等，这些设备一般通过串口或以太网等方式与上位机交换数据；定义了I/O设备，才能保证ForceControl数据库与这些I/O设备的数据交换。
由于在本设计中，建立了仿真设备和上海万讯仪表公司的AI-808P智能仪表两套设备连接，故将它们分别介绍如下。
（1） ForceControl仿真设备的建立与连接(a) (b)图3.2仿真连接的建立打开开发环境Draw的工程项目导航栏如图3.2(a)所示，双击“I/O设备组态”项出现IoManager如图3.2(b)所示对话框，在展开的项目中选择“力控”项双击展开，在展开的菜单中选“驱动仿真”项双击，就会弹出“Simulator（仿真）”项，双击选择，弹出Simulator的设备配置框如图3.3示，填入小于8字符的设备名称，描述可缺省，下边的采集方式中，更新周期依I/O设备而定，不同设备，配以适合的采集周期。