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          力控儲罐液位監(jiān)控示例

          2009年05月17日 17:06:03人氣:4741來源:煙臺勾股通信技術(shù)有限公司

              這里是一個簡單的例子,介紹力控組態(tài)軟件生成圖形界面的基本步驟。
            
            一、假設(shè)的工藝設(shè)備
            工藝設(shè)備包括一個油罐,一個進油控制閥門,一個出油控制閥門。


            基本控制思想是:當(dāng)儲罐快滿時,打開出油閥排空;當(dāng)儲罐快空時,打開進油閥注油。此過程循環(huán)往復(fù)。
            
            二、SIMULATOR—PLC仿真程序
            SIMULATOR是力控的PLC仿真程序,為了適應(yīng)本例子的要求,內(nèi)嵌了邏輯算法,并且對設(shè)備地址為“1”的AI第0通道、DI第0和1通道、DO第0通道作了如下約定:
            
            PLC1的AI區(qū)域(模擬輸入?yún)^(qū))第0通道 對應(yīng)油罐的液位
            
            PLC1的DI區(qū)域(數(shù)字輸入?yún)^(qū))第0通道 控制油罐的進油控制閥門
            
            PLC1的DI區(qū)域(數(shù)字輸入?yún)^(qū))第1通道 控制油罐的出油控制閥門
            
            PLC1的DO區(qū)域(數(shù)字輸出區(qū))第0通道 啟動/停止PLC程序的開關(guān)
            
            當(dāng)PLC1的DO區(qū)域第0通道置1(即模擬PLC啟動),入口閥門打開,不斷地向一個空的存儲罐內(nèi)注入某種液體;當(dāng)存儲罐的液位快滿時,入口閥門自動關(guān)閉,出口閥門自動打開,將存儲罐內(nèi)的液體排放出去;存儲罐的液位快空時,出口閥門自動關(guān)閉,入口閥門打開,如此反復(fù)。下面通過對此模擬設(shè)備監(jiān)控畫面的組建,對力控的畫面組態(tài)過程有一個比較直觀的了解。
            
            工程要完成的目標(biāo)
            
           ?。?)創(chuàng)建一幅工藝流程圖,圖中包括一個油罐,一個進油控制閥門和出油控制閥門。
            
           ?。?)閥門根據(jù)開關(guān)狀態(tài)而變色,開時為紅色,關(guān)時為綠色。
            
            (3)創(chuàng)建實時數(shù)據(jù)庫,并與SIMULATOR進行數(shù)據(jù)連接,完成一幅工藝流程圖的動態(tài)數(shù)據(jù)及動態(tài)棒圖顯示。
            
           ?。?)用兩個按鈕實現(xiàn)啟動和停止,啟動和停止PLC程序。
            
            三、創(chuàng)建應(yīng)用程序
            1.啟動力控應(yīng)用管理器(ForceControl.EXE)。窗口列出了已創(chuàng)建的力控應(yīng)用程序的名稱和目錄。當(dāng)創(chuàng)建了新的應(yīng)用程序后,應(yīng)用程序名稱和目錄就顯示在窗口里。


            2. 單擊“增加新應(yīng)用”按鈕,創(chuàng)建一個新的應(yīng)用程序目錄。
            
            3. 在“應(yīng)用名”輸入框內(nèi)輸入要創(chuàng)建的力控應(yīng)用程序的名稱,不妨命名為“儲罐液位監(jiān)控示例”。在“路徑”輸入框內(nèi)輸入要創(chuàng)建的力控應(yīng)用程序的目錄名,或者單擊 按鈕來創(chuàng)建路徑。zui后單擊“確認(rèn)”按鈕返回力控應(yīng)用管理器對話框。
            4. 單擊 按鈕進入力控的開發(fā)環(huán)境。
            
            四、創(chuàng)建流程圖畫面
            
            輸入流程圖畫面的標(biāo)題名稱:“儲罐液位監(jiān)控示例”。單擊按鈕“背景色”,選擇其中的一種顏色作為窗口背景色。zui后單擊“確認(rèn)”按鈕退出對話框。
            
            現(xiàn)在,在屏幕上有了一個窗口,還應(yīng)看見Draw的工具箱。
            
            1、在窗口上畫一個儲罐。從工具箱中選擇“選擇子圖”工具。出現(xiàn)“子圖列表”對話框,從中選擇一個罐。然后按“選擇”按鈕,則在畫面的左上角出現(xiàn)一個罐。
            
            
            2、放置入口閥門。選擇工具箱中的“選擇子圖”工具,在“子圖列表”對話框中選擇符合要求的閥門子圖。用相同的方法放置一個出口閥門。
            
            3、選擇工具箱中的“垂直/水平線”工具, 在畫面上畫兩條管線。
            
            
            修改兩條管線的顏色、立體風(fēng)格和寬度。先選中一條管線,單擊鼠標(biāo)右鍵, 在右鍵菜單中選擇“對象屬性”菜單項,出現(xiàn)“改變屬性”對話框。選擇立體風(fēng)格,選擇一種顏色。對另一條管線進行同樣的修改。
            
            
            4、選擇工具箱中的“文本”工具,在畫面上寫兩個顯示液位的字符串:“液位值:”、“######.####”。其中“######.####”用來顯示液位值,顯示4位小數(shù)。
            
            5、再畫1個顯示液位高度的矩形。
            
            6、zui后,我們要畫兩個按鈕來執(zhí)行啟動和停止PLC程序的命令。選擇工具箱中的“按鈕”工具 ,畫一個按鈕。把按鈕挪到合適的位置并調(diào)整好它的大小。選中這個按鈕,在文本框中輸入“開始”,然后單擊“確認(rèn)”。用同樣的方法繼續(xù)畫“停止”按鈕。

            現(xiàn)在,已經(jīng)完成了“儲罐液位監(jiān)控示例系統(tǒng)”應(yīng)用程序的圖形描述部分的工作。下面還要做幾件事。這就是定義I/O設(shè)備、創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫、制作動畫連接。數(shù)據(jù)庫是應(yīng)用程序的核心,動畫連接使圖形“活動”起來,I/O驅(qū)動程序完成與硬件測控設(shè)備的數(shù)據(jù)通訊。
            
            
            五、定義I/O設(shè)備
            1. 在Draw導(dǎo)航器中雙擊“I/O設(shè)備驅(qū)動”項使其展開,在展開項目中選擇“PLC”項并雙擊使其展開,然后繼續(xù)選擇廠商名“三維”并雙擊使其展開后,選擇項目“SIMULATOR(仿真PLC程序)”。
            
            
            
            
            
            2. 雙擊 “SIMULATOR(仿真PLC程序)”出現(xiàn)“I/O設(shè)備定義”對話框,在“設(shè)備名稱”輸入框內(nèi)鍵入一個名稱。為了便于記憶,我們輸入“PLC1”(大小寫都可以)。接下來要設(shè)置PLC的采集參數(shù),即“數(shù)據(jù)更新周期”和“超時時間”。在“數(shù)據(jù)更新周期”輸入框內(nèi)鍵入1000毫秒。在“設(shè)備地址”輸入PLC1設(shè)備的地址“1”。
            
            
            3. 單擊“完成”按鈕返回,在“SIMULATOR(仿真PLC程序)”項目下面增加了一項“PLC1”。
            
            
            通常情況下,一個I/O設(shè)備需要更多的配置,如:通訊端口的配置(波特率、奇偶校驗等)、超時時間、所使用的網(wǎng)卡的開關(guān)設(shè)置等。因為這是一個“仿真”I/O驅(qū)動程序,它仿真“梯形圖邏輯”和常用I/O驅(qū)動程序任務(wù)(實際上*由PC完成),沒有實際的與硬件的物理連接,所以不需要進行更多的配置。
            
            
            六、數(shù)據(jù)庫組態(tài)
            數(shù)據(jù)庫DB是整個應(yīng)用系統(tǒng)的核心,構(gòu)建分布式應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)。它負(fù)責(zé)整個力控應(yīng)用系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)存儲、統(tǒng)計數(shù)據(jù)處理、報警信息處理、數(shù)據(jù)服務(wù)請求處理。
            
            在數(shù)據(jù)庫中,我們操縱的對象是點(TAG),每個點都包含若干參數(shù)。
            
            我們引用點與參數(shù)的形式為“點名.參數(shù)名”。如“TAG1.DESC”表示點TAG1的點描述,“TAG1.PV”表示點TAG1的過程值。
            
            DB提供的標(biāo)準(zhǔn)點類型有:模擬I/O點、數(shù)字I/O點、累計點、控制點、運算點等。
            
            
            點定義過程:
            
            
            1、定義一個模擬I/O點,這個點的PV參數(shù)表示存儲罐的液位值,把這點的名稱定為“LEVEL”。
            
            2、定義一個數(shù)字I/O點,這個點的PV參數(shù)值的0和1,分別表示入口閥門的關(guān)閉狀態(tài)及開啟狀態(tài),我們將這個點的點名定為“IN_VALVE”。
            
            3、定義一個反映出口閥門開關(guān)狀態(tài)的數(shù)字I/O點,命名為“OUT_VALVE”。
            
            4、定義一個數(shù)字I/O點,將其命名為“RUN”。用來控制整個模擬PLC系統(tǒng)的啟動與停止
            
            zui終的數(shù)據(jù)庫點表是:
            
            
            
            
            1 創(chuàng)建點
            
            下面說明如何創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫點表中的4個點。
            
            ■ 在Draw導(dǎo)航器中雙擊“實時數(shù)據(jù)庫”項使其展開,在展開項目中雙擊“數(shù)據(jù)庫組態(tài)”啟動組態(tài)程序DBMANAGER。
            
            
            ■ 單擊菜單條的“點”選項選擇新建或雙擊單元格,出現(xiàn)“請區(qū)域、點類型”向?qū)υ捒颍x擇“0”區(qū)域及“模擬I/O點”點類型,然后雙擊該點類型,出現(xiàn)下圖所示的對話框,在“點名(NAME)”輸入框內(nèi)鍵入點名“LEVEL”。
            
            
            
            
            其它參數(shù)如量程、報警參數(shù)等可以采用系統(tǒng)提供的缺省值。單擊 “確定”按鈕返回,在點名單元格中增加了一個點名“LEVEL”。
            
            ■ 按如上所述步驟,創(chuàng)建數(shù)字I/O點“IN_VALVE”“OUT_VALVE ”和“RUN”。
            
            2 數(shù)據(jù)連接
            
            由于數(shù)據(jù)庫可以與多個I/O設(shè)備進行數(shù)據(jù)交換,所以我們必須哪些點與哪個I/O的哪個數(shù)據(jù)項設(shè)備建立數(shù)據(jù)連接。
            
            ■ 雙擊上圖點LEVEL的單元格,選擇“數(shù)據(jù)連接”選項或雙擊LEVEL所對的“%IOLINK[I/O連接]”單元格,都會出現(xiàn)如下圖所示的對話框。
            
            ■ 單擊增加按鈕,出現(xiàn)SIMULATOR的數(shù)據(jù)連接對話框;
            
            “內(nèi)存區(qū)”選擇“AI(模擬輸入?yún)^(qū))”,“通道號”為“0”,然后單擊“確定”按鈕,完成該點數(shù)據(jù)連接的定義,在點LEVEL的I/O連接單元格中列出了點LEVEL的數(shù)據(jù)連接項。
            
            
            參照上述過程,再為三個數(shù)字I/O點建立數(shù)據(jù)連接,zui后這4個點的數(shù)據(jù)連接項組態(tài)結(jié)果如下圖所示。
            
            
            
            當(dāng)完成數(shù)據(jù)連接的所有組態(tài)后,單擊保存按鈕并退出DBMANAGER窗口。
            
            七、制作動畫連接
            現(xiàn)在我們回到開發(fā)環(huán)境Draw中,通過制作動畫連接使圖形在畫面上隨PLC1數(shù)據(jù)的變化而活動起來。
            
            
            動畫連接
            
            ■雙擊入口閥門對象,出現(xiàn)動畫連接對話框。
            
            
            
            
            ■我們要讓入口閥門根據(jù)一個狀態(tài)值的變化來改變顏色。選用連接“顏色相關(guān)動作-條件”。單擊“條件”按鈕,彈出一個對話框。
            
            單擊“變量選擇”按鈕,出現(xiàn)“變量選擇”對話框,在點名欄里選擇“IN_VALVE”,在右邊的參數(shù)列表中選擇“PV”參數(shù)。
            
            然后單擊“選擇”按鈕,在“顏色變化”對話框的“條件表達式”的文本框中就可以看到變量名“IN_VALVE.PV”。
            
            用同樣的方法,我們再定義出口閥門的顏色變化條件及相關(guān)的變量。
            
            
            ■下面,我們來處理有關(guān)液位值的顯示和液位變化的顯示。首先來處理液位值的顯示。選中存儲罐下面的磅符號(###.###)后雙擊鼠標(biāo)左鍵,出現(xiàn)動畫連接對話框。
            
            
            我們要讓###.###符號在運行時顯示液位值的變化。選用連接“數(shù)值輸出-模擬”。單擊“模擬”按鈕, 彈出模擬輸出對話框。
            
            直接在“表達式”項內(nèi)輸入“LEVEL.PV”或者使用剛才的方法:單擊“變量選擇”按鈕,出現(xiàn)“變量選擇”對話框,然后選擇點名“LEVEL”,在右邊的參數(shù)列表中選擇“PV”參數(shù),然后單擊“選擇”按鈕,“條件表達式”項中自動加入了變量名“LEVEL.PV”。
            
            
            ■現(xiàn)在,我們已經(jīng)能夠把存儲罐的液位的數(shù)值顯示出來了,我們還希望代表存儲罐的矩形的填充高度也能隨著液位值的變化而變化,這樣就能更加形象地顯示存儲罐的液位變化了。
            
            選中表示儲罐液位的矩形后雙擊鼠標(biāo)左鍵,出現(xiàn)下圖所示的動畫連接對話框。選用連接“百分比填充-垂直”。單擊“垂直”按鈕,彈出下圖所示的對話框,在“表達式”項內(nèi)鍵入“LEVEL.PV”。
            
            
            ■單擊“確認(rèn)”。
            
            ■下面我們定義兩個按鈕的動作來控制系統(tǒng)的啟停。選中“開始”按鈕后雙擊鼠標(biāo)左鍵,出現(xiàn)動畫連接對話框。
            
            選擇“觸敏動作/左建動作”按鈕。單擊“左鍵動作”按鈕,彈出腳本編輯器對話框選擇“按下鼠標(biāo)”事件,在腳本編輯器 里輸入“RUN.PV = 1;”。
            
            這個設(shè)置表示,當(dāng)鼠標(biāo)按下“開始”按鈕后,變量RUN.PV的值被設(shè)成1,相應(yīng)地PLC1中的程序被啟動運行。
            
            ■用同樣的方法,定義“停止”按鈕的動作。在腳本編輯器里輸入“RUN.PV = 0;”這個設(shè)置表示,當(dāng)鼠標(biāo)按下“停止”按鈕后,變量RUN.PV的值被設(shè)成0。PLC1中的程序就會停止運行。
            
            在上面整個制作動畫連接的過程中,系統(tǒng)自動創(chuàng)建了所有引用到的數(shù)據(jù)庫變量。
            
            八、運行示例程序
            保存所有組態(tài)內(nèi)容,然后關(guān)閉所有力控程序,包括:Draw、DBManager等,然后再次啟動力控應(yīng)用管理器。
            
            ■選擇應(yīng)用程序“儲罐液位監(jiān)控示例”,然后單擊“進入運行”按鈕啟動整個運行系統(tǒng),單擊“開始”按鈕,開始運行PLC1中的程序。這時會看到閥門打開,存儲罐液位開始上升,一旦存儲罐即將被注滿,它會自動排放,然后重復(fù)以上過程。可以在任何時候單擊“停止”按鈕來中止這個過程。
            
            
            
            現(xiàn)在,我們已經(jīng)成功地完成了一個力控應(yīng)用程序。
            
            當(dāng)然,這個簡單的應(yīng)用還有許多地方有待完善和擴展。比如:可以將存儲罐的液位變量保存歷史數(shù)據(jù),并將歷史數(shù)據(jù)用趨勢顯示出來;還可以為存儲罐的液位加入報警監(jiān)視信息等等。還可以單擊“停止”按鈕中止PLC1程序后手動地控制進料閥和出料閥的開、閉,這時需要增加兩個數(shù)字量輸出點IN_VALVE_OP.PV和OUT_VALVE_OP.PV,分別控制這兩個閥,當(dāng)值為1時開閥,值為0時關(guān)閥。注意反映閥當(dāng)前狀態(tài)的輸入變量IN_VALVE.PV和OUT_VALVE.PV是閥的回訊信號,不要與控制閥狀態(tài)的輸出變量IN_VALVE_OP.PV和OUT_VALVE_OP.PV混淆。
            
            
            九、簡要總結(jié)
            通過上面簡單的實例,我們已經(jīng)比較直觀地了解了力控組態(tài)畫面的簡單制作過程:
            
            創(chuàng)建應(yīng)用程序、繪制監(jiān)控畫面、定義I/O設(shè)備、數(shù)據(jù)庫組態(tài)、制作動畫連接。
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