多种液体自动给混合控制监控系统设计说明

信息与电气工程学院

课程设计说明书（2012 /2013 学年第一学期）

课程名称：《工业监控系统工程设计》课程设计

题目：多种液体自动给混合控制监控系统设计专业班级：自动化 0903 学生：

学号：

指导教师：等

设计周数： 2周

设计成绩：

2013年 1月 4日

目录

一、课程设计目的 (2)

二、多种液体自动混合控制监控系统设计 (3)

2.1工程的简介 (3)

2.2下位机PLC的设计 (4)

2.3上位机设计 (6)

2.3.1、在力控中建立新工程 (7)

2.3.2、创建组态界面 (7)

2.3.3、定义I/O设备 (8)

2.3.4、创建实时数据库 (9)

2.3.5、制作动画连接 (9)

2.3.6、运行 (10)

三、课程设计总结 (11)

四、参考文献 (11)

一、课程设计目的

课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新月异，PLC在生产生活中可以说得是无处不在。因此作为二十一世纪的大学生来说熟悉和掌握PLC的结构，工作原理及应用是十分重要的。组态软件时完成数据采集与过程控制的专用软件，它以计算机为基本工具，为实时数据采集、过程监控、生产控制提供了基础平台和开发环境。组态软件功能强大，使用方便，其预设置的各种软件模块可以非常容易地实现监控层的各项功能，并可以向控制层和管理层提供软、硬件的全部接口，使用组态软件可以方便、快速地进行系统集成，构造不同需求的数据采集与监控系统。这次课程设计我们将PLC应用和力控组态软件相结合，达到模拟生产控制，上位机和下位机相结合，记录数据，实时控制。

1、掌握s7-200系列可编程控制器硬件电路的设计方法。

2、熟练使用s7-200系列可编程控制器的编程软件，掌握可编程控制器软件程序的设计思路和梯

形图的设计方法。

3、掌握s7-200系列可编程控制器程序的应用系统的调试、监控、运行方法。

4、通过课程设计使学生能熟练掌握数据的查询（图书、网络），PLC课程所获知识在工程设计工

作中综合地加以应用，使理论知识和实践结合起来。

5、熟悉力控监控组态软件。

6、掌握力控监控组态制作动画，与PLC接口相连接。

7、掌握力控监控组态软件的脚本编写，实现上位机控制下位机。

二、多种液体自动混合控制监控系统设计

2.1工程的简介

原始数据及主要任务：

1、初始时容器是空的。Y1、Y

2、Y

3、Y4电磁阀和搅拌机M均为OFF（PLC相应输出为零）液面传感器L1、L2、L3均为OFF。

2、启动操作：按下启动按钮，开始下列操作：

、电磁阀门Y1闭合（Y1为ON），开始注入液体A。至液面高度为L2（此时L2和L3为ON）时，停止注入（Y1为OFF），同时开启液体B电磁阀Y2(Y2为ON)注入液体B。当液面升至L1（L1

为ON）时，停止注入（Y2为OFF）。

②、停止液体B注入时，开启搅拌机，搅拌混合时间为10秒。

③、停止搅拌后放出混合液体（Y4为ON），至液面高度将为L3后，再经5秒停止放出（Y4为OFF）。

3、按下停止按钮并在当前操作完毕后，停止操作。回到初始状态。

4、其中I/O端口分配情况为：输入：启动按钮—I0.0，停止按钮—I0.1，L1—I0.2，L2—I0.3，L3—I0.4。输出：电磁阀Y1—Q0.0，电磁阀Y2—Q0.2，电磁阀Y4—Q0.3，电动机M—Q0.4.

技术要求：

1、根据上述对该系统的控制过程的叙述，编写、调试并运行下位机PLC的控制程序。

2、根据该控制系统的实际控制过程的基本要求，完成上位机监控系统的设计。

3、通过数据库组态与I/O设备驱动实现上位机监控系统对下位机PLC的监控。

4、根据设计的实际情况写课程设计报告，要求书写规、文字通顺、图标清晰、数据完整、结论明确。

2.2下位机PLC的设计

PLC按键、阀门和传感器等地址设置如下图。

按下启动按钮标志位M0.0置1，形成自锁，同时将标志位M0.2和M0.3置0。

按下停止按钮标志位M0.2置1，形成自锁。

当标志位M0.2和M0.3同时为1时，将标志位M0.0置0，使程序系统停止运行。

按下启动按钮后，打开阀门Y1注入液体A，至液面升至L2处。

液面升至L2处关闭阀门Y1，打开阀门Y2。

当液面升至L1处，将储存罐满的标志位“满”置1。

然后关闭阀门Y2，打开搅拌机MM，同时是定时器T37开始计时。

定时器T37计时10秒后，关闭搅拌机MM，打开阀门Y4，同时将标志位“满”置0。

当液面降到L3处时，定时器T38开始计时5秒。

定时器T38计时5秒后，关闭阀门Y4，同时将标志位M0.3置1。

2.3上位机设计

根据多种液体自动混合控制监控系统设计的要求，在做好下位机PLC的程序后，在PLC试验台上测试成功后，设计上位机力控监控组态程序，实现上位机对下位机的实时监控。上位机设计包括以下步骤：

2.3.1、在力控中建立新工程

首先打开力控软件6.1,建立一个新的工程。打开软件后，单击文件->新建应用如图2.1

2.3.2、创建组态界面

建好工程以后单击“开发系统”按钮，进入力控的开发环境Draw，Draw中新建一个窗口，然后利用工具箱和图库创建组态界面如图2.2。

2.3.3、定义I/O设备

打开开发环境Draw的工程项目导航栏如图2.3。单击IO设备组态，在PLC下面双击选择西门子—>S7-200(PPI)。

图2.1“新建工程”对话框

图2.2多种液体自东混合控制监控系统组态界面