组态王的课程设计

南京工程学院

课程设计说明书(论文) 题目自来水自动控制系统

课程名称集散控制系统课程设计

院系电气工程及其自动化

专业电气工程及其自动化

班级智能建筑与电气

学生姓名周玉秀

学号 206081005

设计地点工程实践中心

指导教师朱建忠

设计起止时间：2011年10月24日至2011年11月6日

目录

一、绪论 (2)

二、系统总结 (2)

1、设计要求 (2)

2、设计过程 (2)

3、定义所需变量 (3)

4、动画连接 (4)

5、输入程序 (5)

6、编译运行及运行结果 (7)

三、设计小结 (7)

参考文献 (8)

电力仿真与控制中心培训总结 (9)

一、绪论

组态王是运行于Windows98PNT的全中文界面的组态软件,采用了多线程、COM组件等新技术,充分利用了Windows 的图形编辑功能,能方便地构成监控画面,具有丰富的设备驱动程序、灵活的组态方式和数据链接功能, 界面一致性好、易学易用的特点，并且采用了多线程。COM组件等新技术，实现了实时多任务，软件运行稳定可靠。用其构造监控系统能大大缩短开发时间,并能保证系统的质量。组态王把每一台下位机看作是外部设备,在开发过程中根据“设备配置向导”的提示一步步完成连接过程。组态王软件包括由工程浏览器(TouchExplorer)、工程管理器(Proj-Manager)和画面运行系统（TouchVew）三大部分组成。在工程浏览中可以查看工程的各个组成部分，也可以完成数据库构造、定义外部设备等工作；工程管理器中内嵌了画面管理系统，用于新工程的创建和已有工程的管理。画面的开发和运行由工程浏览器调用画面制作系统touchMak和运行系统touchVew来完成。

二、系统的总体设计

1、设计要求

基于组态王设计控制要求，当水塔水量少于或等于10%时，水泵自动开始抽水；水塔水量达到95%及以上时，水泵自动停止抽水。水池水量少于10%时报警，并强行关闭水泵避免其吸空，拉下安全开关。当水池水量可以恢复到53%时，认为水源并无问题，回到安全状态，允许水泵抽水，警报器停止报警。若不能，则需要检查水源是否有问题。

2、设计过程

打开组态王首先新建立工程“自来水自动控制系统”，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，如下图

图1 、画面界面

打开工具栏，使用图库创建所需的器件：水泵、水塔、开关、水管、液位传器等；

图2、图库管理器

并使用作图工具绘制其他结构如水池、房屋、水流等。最后，得到如下图感：

图3、自来水自动控制系统

3、定义所需的变量

查询字典，定义变量，注意其变量类型及其后续设置。所需变量如下：

编辑变量：

图4、编辑变量

4、动画连接

双击画面上的器件，输入变量，进入变量浏览器选择所需变量。如下图：

图5、输入变量画面

5、输入程序

当设定完成后，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。

运行程序：

if(1) \\本站点\L2=\\本站点\L2+2;//自来水注入水池。

if(K1==1) \\本站点\L1=\\本站点\L1-5;//用水的情形。

if(\\本站点\L1==0) \\本站点\K1=0;

if(\\本站点\安全开关==0) \\本站点\K2=0;//先检查是否安全。

else

{

if(\\本站点\水位高==1) \\本站点\K2=0;//水塔水满，不抽水。

if(\\本站点\水位低==1)//水塔水位低，水泵抽水。

{

\\本站点\K2=1;

\\本站点\L2=\\本站点\L2-10;

\\本站点\L1=\\本站点\L1+10;

if(\\本站点\K2==1) \\本站点\控制水流=\\本站点\控制水流+5;//水流动

if(\\本站点\控制水流<90) \\本站点\控制水流=10;

}

if(\\本站点\水位低2==1)//水池水位过低，响起警报。

{

\\本站点\K3=1;

\\本站点\K2=0;

}

}

事件命令语言，

\\本站点\L1>=95 时

\\本站点\水位高=1;

\\本站点\水位低=0;

\\本站点\L1<=10 时

\\本站点\水位低=1;

\\本站点\水位高=0;

\\本站点\L2<=30 时

\\本站点\安全开关=0;

\\本站点\水位低2=1;

\\本站点\L2>160时

\\本站点\安全开关=1;

\\本站点\水位低2=0;

\\本站点\K3=0;

if(\\本站点\L1<=10) \\本站点\水位低=1;

将程序输入应用程序命令语言：

图6、应用程序命令语言

图7、事件命令语言

6、编译运行及运行结果

编译调试，进行仿真运行以及最后的运行结果。

一开始，水塔水量为50%，无用水状态。打开用水水龙头，模拟用水。水塔中水量不断减少。水塔中水量低于10%时，水位传感器响应，使水泵开关合上，水泵开始工作，往水塔送水，水池水量减少，水塔水量增加。水塔水量增加到95%以上时，水位传感器响应，打开水泵开关。停止抽水。当用水过量，水池水量低于10%时，水位传感器使报警开关作用，拉响警报，断开水泵电源，并把安全开关打开。当水池水量恢复到53%时，警报解除。安全开关闭合，检测水塔水量，若低位水位传感器有响应（水塔没水了），启动水泵抽水。

三、设计小结

这次课程设计使我熟悉了组态王软件的应用，可以利用组态王设计出自来水自动控制系统。使我得到了一次用专业知识、专业技能分析和解决实际问题全面系统的锻炼。相信以后在使用组态软件设计能够更全面，设计出更方便的实现监控和控制的功能，同时让我在使用编程技巧的熟悉度向前迈了一大步。

参考文献

1.袁秀英.组态控制技术.电子工业出版社.

2.组态王6.0 使用手册.北京亚控科技开发有限公司，2000.

3.黎洪生,李超. 基于PLC 和组态软件的分布式监控系统设计. 武汉理工大学学

报，2002.

电力仿真与控制中心培训总结

经过这两周的课程设计，我个人觉得和以前的课程设计有明显的不一样，以前都是老师将做的方法和内容告诉我们，然后我们自己利用两周全部的时间来进行设计。而这一次完全不一样，首先，我们有幸进入到电力仿真与控制中心观看模拟的发电厂系统，因为之前没有接触过发电厂，所以并不了解发电厂的系统。但是在老师的讲解下，我们了解到常熟华润电厂的仿真模型，其中重点讲解了发电机-变压器组接线图、电气主接线、励磁系统、保安电源电气接线图、全厂专用变压器系统、6KV和400V工作A段负载配置接线图、保安段负载配置接线图以及保安电源电气接线图等等(如下图所示)。

在这学习的过程中，我对发电厂系统有了更进一步的了解。发电厂和变电站的电气主接线是由高压电器设备通过连接线组成的汇集、分配和输送电能的电路，也称为一次接线或电气主接线。电气主接线的基本要求是保证必要的供电可靠性和电能质量以及一定的灵活性等。发电厂和变电站主接线的基本环节是电源和出线，母线是联接电源和出线的中间环节，起着汇集和分配电能的作用。采用母线可使接线简单清晰，运行方便，有利于安装和扩建，但配电装置占地面积大，使用的开关电器多，而无汇流母线的接线使用开关电器少，占地面积少，适合于进出回路少的场所。主接线的基本形式分为有汇流母线的接线形式和无汇流母线的接线形式。老师还给我们讲解了励磁系统，励磁功率单元向同步发电机转子提供励磁电流；而励磁调节器则根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功

率单元的输出。在改变发电机的励磁电流中，一般不直接在其转子回路中

进行，因为该回路中电流很大，不便于进行直接调节，通常采用的方法是

改变励磁机的励磁电流，以达到调节发电机转子电流的目的。常用的方法

有改变励磁机励磁回路的电阻，改变励磁机的附加励磁电流，改变可控硅

的导通角等。

在这课程设计的期间，我学到了很多课本上学不到的知识，拓展了自己的视野和拓宽了自己的知识面，这让我受益匪浅，由衷的感谢朱建忠老师和仿真老师给我们这个机会学到这么多知识。