双储液罐水位监控系统设计讲解

内容摘要

计算机技术和网络技术的飞速发展，为工业自动化开辟了广阔的发展空间，用户可以方便快捷地组建优质高效的监控系统，并且通过采用远程监控机诊断，双机热备等先进技术，使系统更加安全可靠，在这方面，MCGS工控组态软件将为您提供强有力的软件支持。

组态技术是计算机控制技术综合发展的结果，是技术成熟化的标志。鱿鱼组态技术的介入，计算机控制系统的应用速度大大加快了，采用组态控制技术的计算机控制系统最大的特点是从硬件设计到软件开发都具有组态性，因此系统的可靠性和开发速度提高了，开发难度却下降了，随着国内工业生产技术的进步以及自动化技术的发展，人们对自动化监控西童的需求越来越大，要求越来越高，一方面要求界面简单明了、宜于操作、数据采集实时性好以及高可靠监控性，同时还要求开发周期短，系统便于更改、扩充、升级、工控组态软件正是符合这些要求而早工业领域的到广泛应用。本文对组态技术进行论文一些研究，对其发展概况进行论文比较全面的了解，利用组态软件对双储液罐水位控制系统进行监控系统设计。

索引关键词：水位控制监控系统组态技术

目录

第一章绪论 (1)

1.1 课题背景 (1)

1.2 意义与目的 (1)

第二章组态系统介绍 (1)

第三章双储液罐水位控制系统的硬件组成及设备的选择 (2)

3.1 水箱对象 (2)

3.2 水位、温度检测与控制设备 (2)

3.3 I/O接口设备 (3)

3.4 接线端子板 (3)

3.5 计算机 (3)

第四章储液罐系统监控软件的设计与调试 (3)

4.1 工程的建立 (3)

4.2 画面的设计与编辑 (3)

4.3 动画连接与调试 (4)

4.4 水位对象的模拟 (5)

4.5 实时和历史报警窗口的制作与调试 (6)

4.6 实时和历史曲线的制作与调试 (7)

第五章程序调试运行及安全机制 (8)

5.1 模拟调试 (8)

5.2 在线调试 (8)

后记 (9)

参考文献 (10)

双储液罐水位监控系统

第一章绪论

1.1 课题背景

水位是生活、工业生产当中经常遇见的控制参数，它具有明显的大惯性、变参数、非线形特征。在生产领域水位的控制是较为关键的控制部分传统的双储液罐水位控制系统普遍采用继电器控制技术，由于采用固定接线的硬件实现逻辑控制使控制系统的体积增大耗电多效率不高且易出故障。随着计算机控制技术的发展，传统继电器控制技术必然被基于计算机技术而产生的组态控制技术所取代。而组态技术本身优异的性能使基于组态控制的水位控制技术系统变得经济、高效、稳定且维护方便。这种水位控制系统对改造传统的继电器控制系统具有相当的意义。建立快速稳定的数据传输通道保证水位数据信息的实时性和准确性保证系统能够高度可靠地实施和运行。在保障水位测量功能的基础上优化系统降低系统费用。

1.2 意义与目的

为了预防事故，为及时进行水位决策提供大量可靠的数据和资料,需要实时准确地监测现场的水位。目前许多水位控制系统仍采用人工方法。该方法存在数据测量难以准确监测、实时性不强等问题。为了实时准确监测水位,，现采用一种基于组态软件的双储液罐水位控制系统。该系统以计算机为控制核心利用组态软件实现在线监测一次投入少，运营成本低，运行可靠抗干扰能力强等优点，实现了远程监测, 同时能实现无人值守功能。

本文在提出总体设计方案的基础上完成了系统的硬件和软件设计应用程序的编写及调试经实际运行验证取得了满意的效果。目前的测试结果而结合远程监控的优势,具有较强的实用性。

本系统的任务是在掌握了水位控制系统的基本组成原理的同时并能掌握结合工程实际根据生产设备所提出的技术指标组成选择控制系统结构的思路和方法另一方面在掌握水位手动控制和水位自动控制的思想上能合理正确地选择和整定系统的硬件、软件的方法和手段。在信号检测电路和水位控制电路的实现上既掌握目前的普及应用技术和正在发展的新技术也掌握了智能功率集成电路、模拟电路以及目前应用广泛的各类器件及由这些器件组成的系统。能从工程实用的角度提出问题、分析问题和解决问题通过本课题的学习能胜任对电气传动控制系统的使用、维护和管理的工作。

第二章组态系统介绍

本课题主要是利用组态软件模拟PLC的被控对象和控制过程，模拟储液罐的实际工作过程，构建一个与实际控制现场相似的组态环境。主要涉及PLC和组态王软件的运用。随着工业自动化水平的迅速提高。计算机在工业领域的广泛应用，人们对工业化自动化的要求越来越高，种类繁多的控制设备和过程监控装置在工业领域的应用，使得传统的工业控

制软件已无法满足用户的各种需求，在开发传统的工业控制软件时，当工业被控对象一旦有变动，就必须修改其控制系统的源程序，导致其开发周期长已开发成功的工控软件又由于每个控制项目的不同而使其重复使用率很低，导致它的价格非常昂贵；在修改工控软件的源程序时，倘若原来的编程人员因工作变动而离去时，则必须同其他人员或新手进行源程序的修改，因而更是相当困难，通用工业自动化组态软件的出现为解决上述实际工程问题提供了一种崭新的方法，因为它能够很好地解决传统工业控制软件存在的种种问题，使用户能根据自己的控制对象和控制目的任意组态，完成最终的自动化控制工程。自动化已成为一种趋势，对自动化过程的监控就成为我们不可以回避的课题。现在组态软件做为通用的工具提醒本课题的重要性。

第三章双储液罐水位控制系统的硬件组成及设备的选择

3.1 水箱对象

水箱由水罐、水泵、调节阀、出水阀及部分组成。

一、水箱

水箱是储藏水的容器，假定水箱高3m，上限2.6m，下线为0.5m。

二、水泵、调节阀及出水阀

水箱里面的水是靠水泵从水源抽水而来的。水泵采用单相泵（带电容），正常时额定电压为220V（电源电压不得低于10%，以免烧毁电机）。

调节阀是生产过程自动调节系统中的重要环节之一。他以电源为动力接受统一的标准0~10mA或4~20mA.DC，将此转为与输入信号相对应的上下位移，自动的操作阀门，改变阀门的开启程度，从而达到对工业介质流量、压力、温度和液位等参数的自动调节。因而广泛应用于化工、石油、冶金、电站和轻纺等工业生产过程的自动调节和远程控制。

出水阀采用ANSI Class150~2500Lb出水阀，工作温度≤600°的石油、化工、火力电站等各种工况的管路上，切断或接通介质。适用介质为：水、油品、蒸汽等。操作方式有：手动、齿轮传动、电动、气动等。

3.2 水位、温度检测与控制设备

一、水位传感器

为了监控水箱的水位，必须依靠一定的检测设备低微毫水箱水位这个重要参数进行检测。在这里选用ST—2001GP4BM1B2型扩赛硅压力传感器，量程为29.4Pa，当水位为3m。输出电流为20mA，当水位0m时，输出电流为4mA。

二、温度变送器

为了监控水箱的温度。必须依靠一定的检测设备对水箱温度这个重要参数进行检测。在这里采用KZW系列温度变送器。

三、配电器及接触器

配电器：作用是为水位传感器提供24V电源，同时将水位传感器与计算机接口进行了