電氣控制與PLC應(yīng)用-組態(tài)王在水塔水位控制系統(tǒng)中應(yīng)用第一頁，共58頁。12.1項(xiàng)目簡(jiǎn)述

水塔水位控制裝置如圖12-1所示。第二頁，共58頁。

水塔水位控制系統(tǒng)的工作過程：設(shè)水塔、水池初始狀態(tài)都為空著的。當(dāng)水池液位低于下限液位時(shí)，傳感器S1此時(shí)為ON，電磁閥打開，開始往水池里注水，10s以后，若水池液位沒有超過水池下限液位時(shí)，則系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警，若系統(tǒng)正常，此時(shí)水池下限液位傳感器S1為OFF，表示水位高于下限水位。系統(tǒng)檢測(cè)到此信號(hào)時(shí)，由于水塔液位低于水塔水位下限，水泵開始工作，向水塔供水，當(dāng)水池液面高于上限水位，則傳感器S2為OFF，電磁閥關(guān)閉。但是水塔現(xiàn)在還沒有裝滿，可此時(shí)水塔液位已經(jīng)超過水塔下限水位，則傳感器S3為OFF，水泵繼續(xù)工作，從水池抽水向水塔供水，水塔抽滿時(shí)，水塔液位超過水塔上限，則水塔上限液位傳感器S4為OFF，水泵停止。但剛剛給水塔供水的時(shí)候，水泵已經(jīng)把水池的水抽走了，此時(shí)水池液位已經(jīng)低于水池上限。一個(gè)供水周期結(jié)束。當(dāng)水塔水位低于下限水位，同時(shí)水池水位也低于下限水位時(shí)，水泵停止啟動(dòng)。使用組態(tài)軟件構(gòu)建實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，采集現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)第三頁，共58頁。據(jù)，并以動(dòng)畫形式直觀地顯示在監(jiān)控畫面上。利用組態(tài)軟件構(gòu)建監(jiān)控系統(tǒng)，是現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行可視化監(jiān)控以及對(duì)各種生產(chǎn)過程參數(shù)進(jìn)行采集、保存和再利用的常用方法。目前，組態(tài)軟件提供商很多，比如，美國(guó)Wonderware公司的InTouch軟件，德國(guó)Siemens的WinCC，北京三維公司的ForceControl（力控）等。本項(xiàng)目以水塔水位控制系統(tǒng)為例介紹組態(tài)王軟件的使用。12.2.1組態(tài)軟件概述“組態(tài)”的概念是伴隨著集散型控制系（DistributedControlSystem，簡(jiǎn)稱DCS）的出現(xiàn)才開始被廣大的生產(chǎn)過程自動(dòng)化技術(shù)人員所熟知的。12.2相關(guān)知識(shí)

第四頁，共58頁。

組態(tài)的概念最早來自英文Configuration，含義是使用軟件工具對(duì)計(jì)算機(jī)及軟件的各種資源進(jìn)行配置，達(dá)到使計(jì)算機(jī)或軟件按照預(yù)先設(shè)置，自動(dòng)執(zhí)行特定任務(wù)，滿足使用者的要求。監(jiān)控組態(tài)軟件是面向監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集的軟件平臺(tái)工具，具有豐富的設(shè)置項(xiàng)目，使用方式靈活，功能強(qiáng)大。組態(tài)軟件最早出現(xiàn)時(shí)，主要解決人機(jī)圖形界面問題。隨著軟件技術(shù)的發(fā)展，實(shí)時(shí)控制、通信聯(lián)網(wǎng)、系統(tǒng)安全管理、開放的數(shù)據(jù)接口、I/O設(shè)備管理等已經(jīng)成為它的主要內(nèi)容。12.2.2組態(tài)王的結(jié)構(gòu)“組態(tài)王6.5”是運(yùn)行于MicrosoftWindowsXP/NT/2000中文平臺(tái)上的全中文界面的人機(jī)界面軟件（HMI），窗體框架結(jié)構(gòu)，界面直觀易學(xué)易用。采用了多線程、COM組件等新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)多任務(wù)且軟件運(yùn)行穩(wěn)定可靠。第五頁，共58頁?！敖M態(tài)王6.5”軟件包由工程管理器、工程瀏覽器、畫面開發(fā)系統(tǒng)（內(nèi)嵌于工程瀏覽器）和運(yùn)行系統(tǒng)四部分組成。工程管理器用于新工程的創(chuàng)建和已有工程的管理，在工程瀏覽器中可以查看、配置工程的各個(gè)組成部分，畫面的開發(fā)和運(yùn)行由工程瀏覽器調(diào)用畫面制作系統(tǒng)和工程運(yùn)行系統(tǒng)來完成的。（1）工程管理器：是計(jì)算機(jī)內(nèi)的所有應(yīng)用工程的統(tǒng)一管理環(huán)境。工程管理器具有很強(qiáng)的管理功能，可用于新工程的創(chuàng)建及刪除，并能對(duì)已有工程進(jìn)行搜索、備份及有效恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)詞典的導(dǎo)入和導(dǎo)出等功能。（2）工程瀏覽器：是應(yīng)用工程的設(shè)計(jì)管理配置環(huán)境，進(jìn)行應(yīng)用工程的程序語言的設(shè)計(jì)、變量定義管理、連接設(shè)備的配置、開放式接口的配置、系統(tǒng)參數(shù)的配置、WEB發(fā)布管理、第三方數(shù)據(jù)庫的管理等。（3）畫面開發(fā)系統(tǒng)：是應(yīng)用工程的開發(fā)環(huán)境。在這個(gè)環(huán)境中完成畫面設(shè)計(jì)、動(dòng)畫連接、程序編寫等工作。（4）運(yùn)行系統(tǒng)：是組態(tài)王6.5軟件的實(shí)時(shí)運(yùn)行環(huán)境，在應(yīng)用工程的開發(fā)環(huán)境中建立的圖形畫面只有在運(yùn)行系統(tǒng)中運(yùn)行才能實(shí)時(shí)反應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行情況。運(yùn)行系統(tǒng)負(fù)責(zé)從控制設(shè)第六頁，共58頁。備中采集數(shù)據(jù)，并存于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中。它還負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)的變化以動(dòng)畫的方式形象地表示出來，同時(shí)可以完成變量報(bào)警、操作記錄、趨勢(shì)曲線等監(jiān)視、存儲(chǔ)功能，并按實(shí)際需求記錄到歷史數(shù)據(jù)庫中。組態(tài)王做為一個(gè)開放型的通用工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)，支持工控行業(yè)中大部分國(guó)內(nèi)常見的測(cè)量控制設(shè)備。遵循工控行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，采用開放接口提供第三方軟件的連接（DDE/OPC/ACTIVEX等）。使用者無須關(guān)心復(fù)雜的通信協(xié)議原代碼、無須編寫大量的圖形生成、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理程序代碼就可以方便快捷地進(jìn)行設(shè)備的連接、畫面的開發(fā)、簡(jiǎn)單程序的編寫從而完成一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。第七頁，共58頁。12.2.3使用組態(tài)王的一般步驟應(yīng)用工程需要在組態(tài)軟件中進(jìn)行完整、嚴(yán)密的組態(tài)，組態(tài)軟件才能正常的工作。建立應(yīng)用工程大致可分為以下五個(gè)步驟：（1）設(shè)計(jì)圖形界面。（2）定義設(shè)備驅(qū)動(dòng)。（3）構(gòu)造數(shù)據(jù)庫變量。（4）建立動(dòng)畫連接。（5）運(yùn)行和調(diào)試。需要說明的是，這五個(gè)步驟并不是完全獨(dú)立的，事實(shí)上，這五個(gè)部分常常是交錯(cuò)進(jìn)行的。在用畫面開發(fā)系統(tǒng)構(gòu)造應(yīng)用工程之前，要仔細(xì)規(guī)劃項(xiàng)目，主要考慮三方面問題：（1）希望用怎樣的圖形畫面來模擬實(shí)際的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和相應(yīng)的控制設(shè)備？用組態(tài)王系統(tǒng)開發(fā)的應(yīng)用工程是以“畫面”為程序顯示單位的，“畫面”顯示在程序?qū)嶋H運(yùn)行時(shí)的Windows窗口中。（2）創(chuàng)建一個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，用此數(shù)據(jù)庫中的變量來反映第八頁，共58頁?？刂茖?duì)象的各種屬性，比如變量“液位”，“壓力”等。此外，還有代表操作者指令的變量，比如“按鈕”。（3）畫面上的圖素以怎樣的動(dòng)畫來模擬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行，以及怎樣讓操作者輸入控制設(shè)備的指令。12.3.1報(bào)警指示燈報(bào)警信號(hào)由PLC發(fā)出，組態(tài)界面顯示報(bào)警信息。當(dāng)發(fā)生報(bào)警時(shí)，報(bào)警指示燈紅綠閃爍，正常時(shí)報(bào)警指示燈亮綠色。組態(tài)軟件的變量與PLC地址的分配如表12-1所示。12.3應(yīng)用舉例

第九頁，共58頁。1.創(chuàng)建新的組態(tài)王工程在組態(tài)王中，所建立的每一個(gè)應(yīng)用稱為一個(gè)工程。每個(gè)工程必須在一個(gè)獨(dú)立的目錄下，不同的工程不能共用一個(gè)目錄。在每一個(gè)工程的路徑下，生成了一些重要的工程文件，這些數(shù)據(jù)文件是不允許直接修改的。

1）啟動(dòng)“組態(tài)王”工程管理器，選擇菜單“文件\新建工程”命令，或者單擊工具欄的“新建”按鈕，出現(xiàn)新建工程對(duì)話框，如圖12-2所示。第十頁，共58頁。2）單擊“下一步”按鈕，彈出“新建工程向?qū)е睂?duì)話框，如圖12-3所示。在工程路徑文本框中輸入一個(gè)有效的工程路徑，或單擊“瀏覽…”按鈕，在彈出的路徑選擇對(duì)話框中選擇一個(gè)有效的路徑。第十一頁，共58頁。3）單擊“下一步”按鈕，彈出“新建工程向?qū)е睂?duì)話框，如圖12-4所示。在“工程名稱”文本框中輸入新建工程的名稱，工程名稱有效長(zhǎng)度應(yīng)小于32個(gè)字符。在“工程描述”文本框中輸入對(duì)該工程的描述文字，工程描述有效長(zhǎng)度應(yīng)小于40個(gè)字符。第十二頁，共58頁。4）單擊“完成”按鈕完成工程的新建。系統(tǒng)會(huì)彈出對(duì)話框，詢問用戶是否將新建工程設(shè)為當(dāng)前工程，如圖12-5所示。5）單擊“否”按鈕，則新建工程不是工程管理器的當(dāng)前工程，如果要將該工程設(shè)為新建工程，還要執(zhí)行“文件/設(shè)為當(dāng)前工程”命令；單擊“是”按鈕，則將新建的工程設(shè)為組態(tài)王的當(dāng)前工程。定義的工程信息會(huì)出現(xiàn)在工程管理器的信息表格中。當(dāng)進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境時(shí)系統(tǒng)默認(rèn)運(yùn)行此工程。

第十三頁，共58頁。2.創(chuàng)建組態(tài)畫面“組態(tài)王”采用面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)，使用戶可以方便地建立畫面的圖形界面。用戶構(gòu)圖時(shí)可以象搭積木那樣利用系統(tǒng)提供的圖形對(duì)象完成畫面的生成。同時(shí)支持畫面之間的圖形對(duì)象拷貝，可重復(fù)使用以前的開發(fā)結(jié)果。

1）打開工程名為“報(bào)警指示燈控制”的工程，在工程瀏覽器左側(cè)的“工程目錄顯示區(qū)”中選擇“畫面”選項(xiàng)，在工程瀏覽器右側(cè)視圖中用鼠標(biāo)左鍵雙擊“新建”圖標(biāo)，彈出新建畫面對(duì)話框如圖12-6所示。在“畫面名稱”處輸入新的畫面名稱，如報(bào)警指示系統(tǒng)，其它屬性目前不用更改。點(diǎn)擊“確定”按鈕進(jìn)入內(nèi)嵌的組態(tài)王畫面開發(fā)系統(tǒng)。如圖12-7所示。接下來在此畫面中繪制圖素。繪制圖素的主要工具放置在圖形編輯工具箱內(nèi)。當(dāng)畫面打開時(shí)，工具箱自動(dòng)顯示。

第十四頁，共58頁。2）在工具箱中單擊文本工具，在畫面上輸入文字：指示報(bào)警燈。

第十五頁，共58頁。第十六頁，共58頁。3）選擇菜單“圖庫/打開圖庫”命令或按F2鍵打開圖庫管理器，如圖12-8所示。在圖庫管理器左側(cè)名稱列表中選擇圖庫名稱“指示燈”，從中選中指示燈，雙擊鼠標(biāo)，圖庫管理器自動(dòng)關(guān)閉，在工程畫面上鼠標(biāo)位置出現(xiàn)“∟”標(biāo)志。在畫面上點(diǎn)擊鼠標(biāo)，該圖素就被放置在畫面上。拖動(dòng)邊框到適當(dāng)?shù)奈恢?，改變其大小?.定義I/O設(shè)備接口本項(xiàng)目使用S7-300PLC和組態(tài)王通信。假設(shè)PLC連接在計(jì)算機(jī)的COM1口。1）選擇工程瀏覽器左側(cè)“設(shè)備\COM1”，在工程瀏覽器右側(cè)用鼠標(biāo)左鍵雙擊“新建”圖標(biāo)，彈出“設(shè)備配置向?qū)А睂?duì)話框，如圖12-9所示。第十七頁，共58頁。2）選擇“PLC/西門子/S7-300系列/MPI（串口）”項(xiàng)，單擊“下一步”彈出對(duì)話框，如圖12-10所示。第十八頁，共58頁。3）為外部設(shè)備取一個(gè)名稱，如PLC，單擊“下一步”，彈出連接串口對(duì)話框，如圖12-11所示。第十九頁，共58頁。4）為設(shè)備選擇連接串口，如COM1，單擊“下一步”，彈出設(shè)備地址對(duì)話框，如圖12-12所示。第二十頁，共58頁。5）填寫設(shè)備地址為2.2，單擊“下一步”，彈出通訊參數(shù)對(duì)話框，如圖12-13所示。6）設(shè)置通信故障恢復(fù)參數(shù)（一般情況下使用系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置即可），單擊“下一步”，彈出信息總結(jié)窗口，如圖12-14所示。第二十一頁，共58頁。7）檢查各項(xiàng)設(shè)置是否正確，確認(rèn)無誤后，單擊“完成”。設(shè)備定義完成后，可以在工程瀏覽器的右側(cè)看到新建的外部設(shè)備“PLC”。在定義數(shù)據(jù)庫變量時(shí)，只要把I/O變量連結(jié)到這臺(tái)設(shè)備上，它就可以和組態(tài)王交換數(shù)據(jù)了。4.串口設(shè)置單擊工程瀏覽器中“設(shè)備”，出現(xiàn)下拉菜單，雙擊“COM1”，彈出如圖12-15所示畫面，設(shè)置波特率為19200，數(shù)據(jù)位為8，停止位為1，通信方式為RS232，單擊“確定”按鈕，完成串口設(shè)置。第二十二頁，共58頁。5.構(gòu)造數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫是“組態(tài)王”最核心的部分。在運(yùn)行時(shí)，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)狀況要以動(dòng)畫的形式反映在屏幕上，操作者在計(jì)算機(jī)前發(fā)布的指令也要迅速送達(dá)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，所有這一切都是以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫為中心環(huán)節(jié)，所以說數(shù)據(jù)庫是聯(lián)系上位機(jī)和下位機(jī)的橋梁。1）選擇工程瀏覽器左側(cè)“數(shù)據(jù)庫/數(shù)據(jù)詞典”，在工程瀏覽器右側(cè)用鼠標(biāo)左鍵雙擊“新建”圖標(biāo)，彈出“變量屬性”對(duì)話框，如圖12-16所示。輸入變量名“指示報(bào)警”，輸入變量類型“內(nèi)存離散”，單擊“確定”按鈕，完成變量“指示報(bào)警”的設(shè)置。第二十三頁，共58頁。2）變量“報(bào)警燈PLC變量”設(shè)置。鼠標(biāo)單擊數(shù)據(jù)詞典，再雙擊右邊的新建變量，輸入變量名“報(bào)警燈PLC變量”，其它設(shè)置如圖12-17所示。這些設(shè)置完成以后，就把組態(tài)軟件的變量“報(bào)警燈PLC變量”與PLC中的地址Q8.0連接起來了。第二十四頁，共58頁。6.動(dòng)畫連接雙擊組態(tài)畫面指示報(bào)警燈，彈出如圖12-18所示的畫面,添加變量名為“指示報(bào)警”，顏色設(shè)置正常為綠色，報(bào)警為紅色，閃爍條件為：報(bào)警燈PLC變量==1。7.PLC通信設(shè)置在控制面板中左鍵雙擊“設(shè)置PG/PC接口”，單擊“選擇”，選中“PCAdapter(MPI)”，然后點(diǎn)擊“安裝”，將“PC第二十五頁，共58頁。Adapter(MPI)”添加到“已使用的接口參數(shù)分配（P）”中，如圖12-19所示。選中“PCAdapter(MPI)”，然后點(diǎn)擊“屬性”，彈出屬性對(duì)話框如圖12-20所示。選中“本地連接”選項(xiàng)卡，在“連接到”中輸入“COM1”，在“傳輸率”中輸入“19200”，單擊“確認(rèn)”按鈕，完成對(duì)PLC通信的設(shè)置。第二十六頁，共58頁。8.報(bào)警指示燈控制PLC編程（1）I/O地址表分配報(bào)警指示燈控制系統(tǒng)I/O地址分配如表12-2所示。2）PLC編程報(bào)警指示燈控制系統(tǒng)梯形圖如圖12-21所示。第二十七頁，共58頁。9.報(bào)警指示燈組態(tài)與PLC聯(lián)機(jī)調(diào)試

1）將梯形圖程序下載到PLC中，將開關(guān)打到“RUN”位置。

2）點(diǎn)擊組態(tài)管理器中圖標(biāo)“運(yùn)行”，進(jìn)入組態(tài)運(yùn)行。并將工程“報(bào)警指示燈控制”設(shè)為組態(tài)王當(dāng)前工程。

3）當(dāng)數(shù)字量輸入端子I4.1為1時(shí)，寄存器M8.0為1，組態(tài)變量“報(bào)警燈PLC變量”置1。

4）變量名為“指示報(bào)警”的指示報(bào)警燈開始閃爍，紅綠變換，完成畫面報(bào)警。

5）PLC輸出端子Q8.0外接指示燈亮，開始報(bào)警。12.3.2水塔水位控制系統(tǒng)

1.創(chuàng)建新的組態(tài)王工程步驟同第一節(jié)報(bào)警指示燈控制，添加工程名稱“水塔水位”，單擊“完成”按鈕，創(chuàng)建一個(gè)新工程。

2.創(chuàng)建組態(tài)畫面

1）進(jìn)入新建的組態(tài)王工程，在工程瀏覽器左側(cè)的“工程目錄顯示區(qū)”中選擇“畫面”選第二十八頁，共58頁。項(xiàng)，在工程瀏覽器右側(cè)視圖中用鼠標(biāo)左鍵雙擊“新建”圖標(biāo)，彈出新建畫面對(duì)話框如圖12-22所示。

第二十九頁，共58頁。在“畫面名稱”處輸入新的畫面名稱，如水塔水位系統(tǒng)，其它屬性目前不用更改。點(diǎn)擊“確定”按鈕進(jìn)入內(nèi)嵌的組態(tài)王畫面開發(fā)系統(tǒng)。如圖12-23所示。接下來在此畫面中繪制各種圖素。第三十頁，共58頁。2）在工具箱中單擊文本工具，在畫面上輸入文字：水塔水位監(jiān)控畫面。

3）選擇菜單“圖庫/打開圖庫”命令或按F2鍵打開圖庫管理器，如圖12-24所示。在圖庫管理器左側(cè)名稱列表中選擇圖庫名稱“反應(yīng)器”，從中選中反應(yīng)器，雙擊鼠標(biāo)，圖庫管理器自動(dòng)關(guān)閉，在工程畫面上鼠標(biāo)位置出現(xiàn)“∟”標(biāo)志。在畫面上點(diǎn)擊鼠標(biāo)，該圖素就被放置在畫面上。拖動(dòng)邊框到適當(dāng)?shù)奈恢?，改變其大小。在圖庫管理器中選擇不同的圖素，在畫面上分別做出四個(gè)傳感器、一個(gè)報(bào)警指示燈、水塔、水池、電磁閥、水泵。第三十一頁，共58頁。

選擇工具箱中的立體管道工具，在畫面上鼠標(biāo)圖形變?yōu)椤埃毙问?，在適當(dāng)位置作為立體管道的起始位置，按住鼠標(biāo)左鍵，然后移動(dòng)鼠標(biāo)到結(jié)束位置后雙擊，則立體管道在畫面上顯示出來。如果立體管道需要拐彎，只需在折點(diǎn)處單擊鼠標(biāo)，然后繼續(xù)移動(dòng)鼠標(biāo)，就可實(shí)現(xiàn)折線形式的立體管道繪制。第三十二頁，共58頁。

選中所畫的立體管道，在調(diào)色板上按下“對(duì)象選擇按鈕區(qū)”中“線條色”按鈕，在“選色區(qū)”選擇某種顏色，則立體管道變?yōu)橄鄳?yīng)的顏色。通過菜單“工具/圓角矩形”在管道上畫一小方塊，寬度與管道相匹配，（顏色最好區(qū)分于管道的顏色），然后利用“編輯”菜單中的“拷貝”、“粘貼”命令復(fù)制多個(gè)小方塊排成一行作為液體。將水管分成六段，分別設(shè)為水流1、水流2、水流3、水流4、水流5、水流6，選擇每段小方塊，單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的下拉菜單中執(zhí)行“組合拆分\合成組合圖素”命令將其組合成一個(gè)圖素，就生成了在管道中流動(dòng)的水。這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的水塔水位控制系統(tǒng)靜態(tài)畫面就建立起來了，如圖12-25所示。第三十三頁，共58頁。4）選擇“文件”菜單的“全部存”命令將所完成的畫面進(jìn)行保存。第三十四頁，共58頁。3.定義I/O設(shè)備接口本項(xiàng)目使用S7-300PLC、仿真PLC和組態(tài)王通信。假設(shè)S7-300PLC連接在計(jì)算機(jī)的COM1口，仿真PLC連接到COM2口。（1）組態(tài)S7-300PLC設(shè)置1）選擇工程瀏覽器左側(cè)“設(shè)備\COM1”，在工程瀏覽器右側(cè)用鼠標(biāo)左鍵雙擊“新建”圖標(biāo)，彈出“設(shè)備配置向?qū)А睂?duì)話框，如圖12-26所示。第三十五頁，共58頁。2）選擇“PLC/西門子/S7-300系列/MPI（串口）”項(xiàng)，單擊“下一步”彈出對(duì)話框，如圖12-27所示。

3）為外部設(shè)備取一個(gè)名稱，如PLC，單擊“下一步”，彈出連接串口對(duì)話框，如圖12-28所示。第三十六頁，共58頁。4）為設(shè)備選擇連接串口，如COM1，單擊“下一步”，彈出設(shè)備地址對(duì)話框，如圖12-29所示。

5）填寫設(shè)備地址為2.2，單擊“下一步”，彈出通訊參數(shù)對(duì)話框，如圖12-30所示。第三十七頁，共58頁。6）設(shè)置通信故障恢復(fù)參數(shù)（一般情況下使用系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置即可），單擊“下一步”，彈出信息總結(jié)窗口，如圖12-31所示。7）檢查各項(xiàng)設(shè)置是否正確，確認(rèn)無誤后，單擊“完成”。

第三十八頁，共58頁。（2）組態(tài)仿真PLC設(shè)置1）在組態(tài)王工程瀏覽器的左側(cè)選中“COM2”，在右側(cè)雙擊“新建”圖標(biāo)彈出“設(shè)備配置向?qū)А睂?duì)話框，如圖12-32所示。第三十九頁，共58頁。2）選擇亞控提供的“仿真PLC”的“串口”項(xiàng)后單擊“下一步”彈出對(duì)話框，如圖12-33所示。為仿真PLC設(shè)備取一個(gè)名稱，如仿真PLC。

3）單擊“下一步”彈出連接串口對(duì)話框，如圖12-34所示。為設(shè)備選擇連接的串口為COM2。第四十頁，共58頁。4）單擊“下一步”彈出設(shè)備地址對(duì)話框，如圖12-35所示。填寫設(shè)備地址為1。

5）單擊“下一步”，彈出通訊參數(shù)對(duì)話框，如圖12-36所示。第四十一頁，共58頁。6）單擊“下一步”，系統(tǒng)彈出信息總結(jié)窗口，如圖12-37所示。檢查各項(xiàng)設(shè)置是否正確，確認(rèn)無誤后，單擊“完成”。第四十二頁，共58頁。4.串口設(shè)置單擊工程瀏覽器中“設(shè)備”，出現(xiàn)下拉菜單，雙擊“COM1”，彈出如圖12-38所示畫面，設(shè)置波特率為19200，數(shù)據(jù)位為8，停止位為1，通信方式為RS232，單擊“確定”按鈕，完成串口設(shè)置。COM2的設(shè)置與COM1設(shè)置相同。第四十三頁，共58頁。5.構(gòu)造數(shù)據(jù)庫選擇工程瀏覽器左側(cè)“數(shù)據(jù)庫/數(shù)據(jù)詞典”，在工程瀏覽器右側(cè)用鼠標(biāo)左鍵雙擊“新建”圖標(biāo)，彈出“變量屬性”對(duì)話框，如圖12-39所示。輸入變量名“開關(guān)”，輸入變量類型“內(nèi)存離散”，單擊“確定”按鈕，完成變量“開關(guān)”的設(shè)置。第四十四頁，共58頁。

定義變量“電磁閥”，變量類型為“I/O離散”，連接設(shè)備為“PLC”，寄存器選為“A8.1”，數(shù)據(jù)類型“BIT”，單擊“確定”按鈕，完成變量“電磁閥”的設(shè)置。變量“報(bào)警指示燈”和“水泵”的設(shè)置與變量“電磁閥”的設(shè)置相同。依次定義傳感器變量S1、S2、S3、S4，數(shù)據(jù)類型為“I/O”離散，連接設(shè)備為“PLC”，寄存器分別選為“E4.1、E4.2、E4.3、E4.4”，數(shù)據(jù)類型都為“BIT”。定義變量M1，如圖12-40所示，通過變量M1，將開關(guān)與PLC中的位地址M0.0連接起來了。定義變量“水塔液位”，變量的設(shè)置如圖12-41所示。變量“水池液位”的設(shè)置與變量“水塔液位”的設(shè)置相同。第四十五頁，共58頁。6.動(dòng)畫連接

1）泵圖素與變量“水泵”連接，如圖12-42所示。用同樣的方法設(shè)置電磁閥、報(bào)警指示燈、4個(gè)傳感器。第四十六頁，共58頁。

水塔圖素的動(dòng)畫設(shè)置如圖12-43所示，單擊“確定”按鈕，這樣建立連接后水塔液位的高度隨著變量“水塔液位”的值變化而變化。用同樣的方法設(shè)置水池的動(dòng)畫連接，連接變量分別為：\\本站點(diǎn)\水池液位。第四十七頁，共58頁。2)液體流動(dòng)動(dòng)畫設(shè)置。在數(shù)據(jù)詞典中定義一個(gè)內(nèi)存整型變量：變量名：水流1變量類型：內(nèi)存整型初始值：0最小值：0最大值：100選中水流1，雙擊此圖素彈出動(dòng)畫連接對(duì)話框，在對(duì)話框中單擊“水平移動(dòng)”選項(xiàng)，彈出水平移動(dòng)設(shè)置對(duì)話框，如圖12-44所示。表達(dá)式中輸入“水流1”，向左輸入“20”，最左邊為“10”，向右為“0”，最右邊為“0”，單擊“確定”完成對(duì)水平移動(dòng)對(duì)話框的設(shè)置。第四十八頁，共58頁。上述“表達(dá)式”中連接的“\\本站點(diǎn)\水流1”，在運(yùn)行狀態(tài)下如果不改變其值的話，它的值永遠(yuǎn)為初始值（即0），那么如何改變其值，使變量能夠?qū)崿F(xiàn)控制液體流動(dòng)的效果呢？在畫面的任一位置單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的下拉菜單中選擇“畫面屬性”命令，在畫面屬性對(duì)話框中選擇“命令語言”選項(xiàng)，彈出命令語言對(duì)話框，如圖12-45所示。第四十九頁，共58頁。在對(duì)話框中輸入如下命令語言：if(\\本站點(diǎn)\電磁閥==1)\\本站點(diǎn)\控制水流=\\本站點(diǎn)\控制水流+2;if(\\本站點(diǎn)\水流1>=10)\\本站點(diǎn)\控制水流=0;單擊“確認(rèn)”按鈕關(guān)閉對(duì)話框。上述命令語言是當(dāng)“監(jiān)控畫面”存在時(shí)每隔1000毫秒執(zhí)行一次。當(dāng)\\本站點(diǎn)\電磁閥開啟時(shí)改變\\本站點(diǎn)\水流1的值，達(dá)到了控制水流流動(dòng)的目的。利用同樣的方法設(shè)置水流2、水流3、水流4、水流5、水流6流動(dòng)的動(dòng)畫。3）在命令語言對(duì)話框中輸入如下命令語句，將開關(guān)與I/O離散變量M1連接起來。if(\\本站點(diǎn)\開關(guān)==1){M1=1;elseM1=0;}7.S7-300PLC通信設(shè)置步驟同第一節(jié)中的設(shè)置。第五十頁，共58頁。8.水塔水位控制PLC編程（1）I/O地址分配水塔水位I/O地址分配如表12-3所示。（2）程序設(shè)計(jì)控制程序在功能FC1中編程，如圖12-46所示，主程序OB1如圖12-47所示，對(duì)功能FC1做條件調(diào)用。第五十一頁，共58頁。第五十二頁，共58頁。

為了確保M0.0初始值為0，在啟動(dòng)組織塊OB100中將其設(shè)置為0，如圖12-48所示。9.水塔水位控制組態(tài)與PLC聯(lián)機(jī)調(diào)試（1）接通PLC電源，并將開關(guān)打到“RUN”位置，運(yùn)行PLC。（2）點(diǎn)擊組態(tài)管理器中圖標(biāo)“運(yùn)行”，進(jìn)入組態(tài)運(yùn)行。并將工程“水塔水位系統(tǒng)”設(shè)為組態(tài)王當(dāng)前工程。（3）點(diǎn)擊組態(tài)王畫面開關(guān)，開關(guān)由紅色變?yōu)榫G色，變量M0.0為1，PLC開始調(diào)用功能FC1。初始狀態(tài)時(shí)由于水池和水塔液位為0，所以四個(gè)傳感器均為ON，電磁閥打開，開始往水池中注入水，當(dāng)水池液位超過下限時(shí)，水池下限傳感器為OFF，由于水塔水位低于水塔下限水位，水泵工作，開始往水塔中注水。當(dāng)水池水位高于水池上限水位時(shí)，電磁閥關(guān)閉，水池上限傳感器為OFF。當(dāng)水塔水位高于水塔下限水位時(shí)，水塔下限傳感器為OFF，水泵繼續(xù)注水。當(dāng)水塔水位高于水塔上限水位時(shí)，水泵關(guān)閉，同時(shí)水塔水位上限傳感器為OFF。一個(gè)上水周期結(jié)束。如果水池水位低于水池下限水位，則水泵停止工作。如果電磁閥打開10s后，水池水位仍低于水池下限水位，則報(bào)警指示燈亮。第五十三頁，共58頁。項(xiàng)目小結(jié)

本項(xiàng)目以水塔水位控制系統(tǒng)為例，介紹了以組態(tài)王組態(tài)上位機(jī)、S7-300PLC為下位機(jī)，二者聯(lián)合使用監(jiān)控生產(chǎn)過程的方法和設(shè)計(jì)過程。本項(xiàng)目首先介紹了組態(tài)軟件的組成及設(shè)計(jì)步驟，接下來以報(bào)警指示燈系統(tǒng)和水塔水位系統(tǒng)為例，介紹了使用組態(tài)王和PLC設(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)的方法和步驟：（1）創(chuàng)建組態(tài)王新工程；（2）創(chuàng)建組態(tài)畫面；（3）定義I/O設(shè)備接口；（4）串口設(shè)置；（5）構(gòu)造數(shù)據(jù)庫；（6）動(dòng)畫連接；（7）PLC通信設(shè)置；（