当基于组态控制技术的水位控制教学系统的研究

基于组态控制技术的水位控制教学系统的研究(2)

2 水位控制系统的基本功能

2．1本控制系统的基本功能

(1)本系统对2个水罐的水位、温度进行检测，并将下水罐液位控制在给定值。水位给定值可以在主画而上人工输入，系统具有手动和自动两种控制功能。

(2)本系统具有生产流程显示、温度、上下液位指示。主画而可实时显示3个模拟量参数，分别是：下水罐温度、上罐液位和下罐液位。

(3)本系统主画而可实时显示的数字量包括：下罐进水阀、下罐排水阀、循环泵阀、上灌排水阀、循环泵、l组加热器、2组加热器、3组加热器、下液位下限开关、下液位上限开关和上液位上限开关等。

(4)本系统可实时声光指示所有参数的报警状态，并可以手动消音。

(5)本系统可实现手／自动的切换。在水位控制系统调试期间，打到手动状态进行前期的调试，当系统具备自动控制的条件后，可打到自控状态，以实现自动控制。

2.2水位控制系统运行主画面

水位控制系统运行主画面，可实时显示水罐的水位和温度以及各个阀门的的工作状态，通过对画而的操作，可以实现对水位控制系统工作参数的监测和远程控制。图2所示为水位控制系统运行状态画而图。

(1)水罐温度。实时指示下水罐温度值，当温度值高于报警设定值时，将自动跳出“报警窗口”；当温度值高于设定值时，下罐进水阀，下罐排水阀打开，排出热水，倒入冷水，以降温，同时关闭一组或两组加热器；当温度值低于一定值时，打开加热器，继续加热，红色表示加热器打开，蓝色表示加热器关闭。

(2)罐内压力。实时指示水罐内压力值，当压力值高于报警设定值时，将自动跳出“报警窗口”。

(3)罐内液位。实时指示水罐内液位值，当液位值低于报警设定值时，将自动跳出“报警窗口”；当液位值处于不同阶段时，进水阀和排水阀处于不同的工作状态，红色代表关闭，绿色代表打开，通过阀门的开关来改变水罐液位的高低。

(4)运行状态指示。自动运行时，阀门的开关是由水位的高低和水罐的温度控制的；当手动运行时，可以通过画而上的开关来打开和关闭阀门。

(5)可以通过主画而上的历史曲线和实时曲线按钮，直接进入历史曲线画而和实时曲线画而，进行数据分析。

2．3变量的定义

通过数据库中的数据词典对系统所用变量(表1中的变量)进行定义如图3，实现上位机与PLC和 PCL818L模块的数捌交换。

2．4趋势曲线

数据分他们正在构成火伴关系析是一个完善的控制软件必不可少的功能。曲线是实现数据分析的方式之一，其特点是直观，便于比较。本系统设计了实时趋势曲线和历史曲线来分析现场的数据采集情况。

趋势曲线的外形类似于坐标纸，X轴代表时间，y轴需要耐心、坚持代表变量值。主要用于观察变量的变化趋势。在趋势曲线中，工程人员可以规定时间间距、数据的数值范围、络分辨率、时间坐标数目、数值坐标数目以及绘制曲线的“笔”的颜色属性。

软件运行时，实时趋势曲线可以自动卷动，以快速反映变量随时间的变化。历时趋势曲线并不自动卷动，一般与功能按钮一起工作，共同完成历史数据的查看工作。

实时趋势用于实时显示数据的变化情况。在画而运行时趋势曲线对象由系统自动更新。数据将从趋势的右边进入，同时趋势将从右向左移动，本系统实时趋势曲线如图4所示。

历史曲线在画而运行时，不自动更新，所以需而且PID参数较难调到理想的数值要通过命令语言结合按钮对历史趋势曲线进行控制，主要通过改变历时趋势曲线变量的域，或使用与历史趋势曲线有关的函数，本系统历史趋势曲线如图5所示。

3 结束语

系统测试和运行结果表明：该系统能够实时记录水罐的运行情况，并通过络将数据自动传输到本系统，且系统操控界而友好，使用方便，实现了水位控制系统的实时监测和自动控制。通过本系统的学习，可以培养学生掌握自动控制系统的开发方法，初步了解工业现场的工作状态，增强学生的实践操作能力，并通过对系统的调试，增加学生分析问题、解决问题的能力。