計算機(jī)控制系統(tǒng)課程設(shè)計報告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上計算機(jī)控制系統(tǒng)課程設(shè)計報告題 目： 化工廠車間反應(yīng)模型. 班 級 dj 姓 名 1 學(xué) 號 1 專心-專注-專業(yè)一、 組態(tài)王軟件簡介“組態(tài)王”是完全基于網(wǎng)絡(luò)的概念，是一個完全意義上的工業(yè)級軟件平臺，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于化工、電力、國屬糧庫、郵電通訊、環(huán)保等行業(yè)。它也適合于污水處理行業(yè)的設(shè)計工作。組態(tài)王開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)軟件是新型的工業(yè)自動控制系統(tǒng)正以標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)計算機(jī)軟、硬件平臺構(gòu)成的集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)，它具有適應(yīng)性強(qiáng)、開放性好、易于擴(kuò)展、經(jīng)濟(jì)、開發(fā)周期短等優(yōu)點。通?？梢园堰@樣的系統(tǒng)劃分為控制層、監(jiān)控層、管理層三個層次結(jié)構(gòu)。其中監(jiān)控層對下連接控制層，對上連接管理層，它不但

2、實現(xiàn)對現(xiàn)場的實時監(jiān)測與控制，且在自動控制系統(tǒng)中完成上傳下達(dá)、組態(tài)開發(fā)的重要作用。尤其考慮三方面問題：畫面；數(shù)據(jù)；動畫。通過對監(jiān)控系統(tǒng)要求及實現(xiàn)功能的分析，采用組態(tài)王對監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。組態(tài)軟件也為試驗者提供了可視化監(jiān)控畫面，有利于試驗者實時現(xiàn)場監(jiān)控。而且，它能充分利用Windows的圖形編輯功能，方便地構(gòu)成監(jiān)控畫面，并以動畫方式顯示控制設(shè)備的狀態(tài)，具有報警窗口、實時趨勢曲線等，可便利的生成各種報表。它還具有豐富的設(shè)備驅(qū)動程序和靈活的組態(tài)方式、數(shù)據(jù)鏈接功能。二、工程瀏覽本次化工廠車間反應(yīng)系統(tǒng)工程瀏覽窗口：新建了六個窗口，分別是現(xiàn)場監(jiān)控、報警事件畫面、液位歷史曲線、液位實時曲線和液位數(shù)據(jù)報表。六個

3、工程采用組態(tài)連接來反應(yīng)化工廠車間反應(yīng)的工作狀態(tài)和故障狀態(tài)。它的連接與實際的連接完全相同，可以根據(jù)它來觀察系統(tǒng)的實際運(yùn)行情況，而且，可以在這里進(jìn)行按鈕或開關(guān)的狀態(tài)的切換，在報警和事件畫面里可以看到系統(tǒng)報警的時間以及報警事件，有歷史報警和實時報警兩種狀態(tài)，歷史報警會顯示系統(tǒng)運(yùn)行過程中所有的報警事件，而實時報警則只顯示最新的報警狀態(tài)，以前的報警狀態(tài)不會被保留。液位歷史曲線顯示液位在運(yùn)行過程中所有的狀態(tài)的曲線，而液位實時曲線顯示當(dāng)前液位變化的曲線。這六個窗口之間可以任意切換，來觀察系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)或者是故障狀態(tài)，從而能預(yù)估或檢測系統(tǒng)的故障，并進(jìn)行提前預(yù)防來減小系統(tǒng)的故障。三、 系統(tǒng)設(shè)計本系統(tǒng)中需要設(shè)計6

4、個界面，為現(xiàn)場監(jiān)控、報警事件畫面、液位歷史曲線、液位實時曲線和液位數(shù)據(jù)報表界面。下面介紹如何設(shè)計各界面。組態(tài)王把那些需要與之交換數(shù)據(jù)的硬件設(shè)備或軟件程序都作為外部設(shè)備使用。外部硬件設(shè)備通常包括PLC、儀表、模塊、變頻器、板卡等；外部軟件程序通常指包括DDE、OPC等服務(wù)程序。按照計算機(jī)和外部設(shè)備的通訊連接方式，則分為：串行通信（232/422/485）、以太網(wǎng)、專用通信卡（如CP5611）等。在計算機(jī)和外部設(shè)備硬件連接好后，為了實現(xiàn)組態(tài)王和外部設(shè)備的實時數(shù)據(jù)通訊，必須在組態(tài)王的開發(fā)環(huán)境中對外部設(shè)備和相關(guān)變量加以定義。數(shù)據(jù)詞典中存放的是應(yīng)用工程中定義的變量以及系統(tǒng)變量。變量可以分為基本類型和特殊

5、類型兩大類，基本類型的變量又分為內(nèi)存變量和I/O 變量兩種，其中，“I/O 變量”指的是組態(tài)王與外部設(shè)備或其它應(yīng)用程序交換的變量。這種數(shù)據(jù)交換是雙向的、動態(tài)的，就是說在組態(tài)王系統(tǒng)運(yùn)行過程中，每當(dāng)I/O 變量的值改變時，該值就會自動寫入外部設(shè)備或遠(yuǎn)程應(yīng)用程序；每當(dāng)外部設(shè)備或遠(yuǎn)程應(yīng)用程序中的值改變時，組態(tài)王系統(tǒng)中的變量值也會自動改變。1.新建工程組態(tài)王工程管理器是用來建立新工程，對添加到工程管理器的工程做統(tǒng)一的管理。工程管理器的主要功能包括：新建、刪除工程，對工程重命名，搜索組態(tài)王工程，修改工程屬性，工程備份、恢復(fù)，數(shù)據(jù)詞典的導(dǎo)入導(dǎo)出，切換到組態(tài)王開發(fā)或運(yùn)行環(huán)境等?！肮こ堂Q”處寫上要給工程起的名

6、字?！肮こ堂枋觥笔菍こ踢M(jìn)詳細(xì)說明（注釋作用），工程名稱是“化工廠車間”，工程描述可以不用寫。保存后，并將新建的工程設(shè)為組態(tài)王當(dāng)前工程，組態(tài)王的當(dāng)前工程的意義是指直接進(jìn)開發(fā)或運(yùn)行所指定的工程。2.界面設(shè)計(1) 主界面設(shè)計主界面進(jìn)行工業(yè)現(xiàn)場模擬。由于泵站的布局、水的流向、各采樣點的位置等信息都包含。用戶不去現(xiàn)場可獲知泵站的總體情況。工業(yè)現(xiàn)場界面如圖2所示。圖2 反應(yīng)車間監(jiān)控畫面(2) 液位數(shù)據(jù)報表界面新建一個報警窗口，名稱為“數(shù)據(jù)報表”如前面工程瀏覽所示。選擇菜單“報表”，鼠標(biāo)箭頭變?yōu)閱尉€“十”字型，在畫面上適當(dāng)位置按下鼠標(biāo)左鍵并拖動，繪出一個矩形框，當(dāng)舉行框大小符合報警窗口大小要求時，松開鼠

7、標(biāo)左鍵，報警窗口創(chuàng)建成功，液位數(shù)據(jù)報表界面如圖3所示。圖3 液位數(shù)據(jù)報表界面(3) 報警和事件畫面報警是指當(dāng)系統(tǒng)中某些量的值超過了所規(guī)定的界限時，系統(tǒng)自動產(chǎn)生相應(yīng)警告信息，表明該量的值已經(jīng)超限，提醒操作人員。如化工廠的油品儲罐，如果往罐中輸原料時，如果沒有規(guī)定液位的上限，系統(tǒng)就產(chǎn)生不了報警，無法有效提醒操作人員，則有可能會造成“冒罐”，形成危險。有了報警，就可以提示操作人員注意。報警允許操作人員應(yīng)答。事件是指用戶對系統(tǒng)的行為、動作。如修改了某個變量的值，用戶的登錄、注銷，站點的啟動、退出等。事件不需要操作人員應(yīng)答。新建一個報警窗口，名稱為“數(shù)據(jù)報表”如前面工程瀏覽所示。選擇菜單“報表”，鼠標(biāo)箭

8、頭變?yōu)閱尉€“十”字型，在畫面上適當(dāng)位置按下鼠標(biāo)左鍵并拖動，繪出一個矩形框，當(dāng)舉行框大小符合報警窗口大小要求時，松開鼠標(biāo)左鍵，報警窗口創(chuàng)建成功，報警和事件畫面如圖4所示。圖4 報警和事件畫面報警窗口創(chuàng)建完成后，要對其進(jìn)行配置。雙擊報警窗口，彈出報警窗口配置屬性頁，如圖5所示。圖5 報警和事件屬性(4) 液位歷史曲線趨勢分析是控制軟件必不可少的功能，“組態(tài)王”對該功能提供了強(qiáng)有力的支持和簡單的控制方法。趨勢曲線有實時趨勢曲線和歷史趨勢曲線兩種。曲線外形類似于坐標(biāo)紙，X 軸代表時間，Y 軸代表變量值。對于實時趨勢曲線最多可顯示四條曲線；而歷史趨勢曲線最多可顯示十六條曲線，而一個畫面中可定義數(shù)量不限的

9、趨勢曲線（實時趨勢曲線或歷史趨勢曲線）。在趨勢曲線中工程人員可以規(guī)定時間間距，數(shù)據(jù)的數(shù)值范圍，網(wǎng)格分辨率，時間坐標(biāo)數(shù)目，數(shù)值坐標(biāo)數(shù)目，以及繪制曲線的“筆”的顏色屬性。畫面程序運(yùn)行時，實時趨勢曲線可以自動卷動，以快速反應(yīng)變量隨時間的變化；歷史趨勢曲線不能自動卷動，它一般與功能按鈕一起工作，共同完成歷史數(shù)據(jù)的查看工作。組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)中制作畫面時，選擇菜單“工具歷史趨勢曲線”項或單擊工具箱中的“畫歷史趨勢曲線”按鈕，此時鼠標(biāo)個帶有網(wǎng)格的繪圖區(qū)域，表示曲線將在這個區(qū)域中繪出，液位歷史曲線界面如圖6所示。圖6 液位歷史曲線界面(5) 液位實時曲線選擇菜單“工具實時趨勢曲線”項或工具箱中的“畫實時趨勢曲線

10、”，鼠標(biāo)變?yōu)槭中危髽?biāo)畫出矩形，實時趨勢曲線在矩形中繪出，如圖8所示。圖7 液位實時曲線界面在生成實時趨勢曲線對象后，雙擊此對象，彈出“曲線定義”對話框，單擊對話框上端兩個按鈕在“曲線定義”和“標(biāo)識定義”之間切換，如圖9所示。圖8實時趨勢曲線屬性四、心得體會課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)習(xí)和綜合運(yùn)用所學(xué)知識，發(fā)現(xiàn)，提出，分析，和解決實際問題，鍛煉實際能力的重要環(huán)節(jié)，是對學(xué)生實際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新月異，仿真技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今科學(xué)與生產(chǎn)領(lǐng)域中空前活躍的一種工具，在生活中可以說是無處不在。因此作為二十一世紀(jì)的大學(xué)生來說，掌握一門甚至幾門仿真軟件技術(shù)是十分重要的?；仡櫞舜握n程設(shè)計，我感慨良多，的確，從理論到實踐，在整整一星期的日子里，可以說是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的東西，同時不僅鞏固了以前所學(xué)的知識，而且學(xué)到了很多書本上所沒有的知識。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是