西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)PAGE提供全套畢業(yè)論文圖紙，歡迎咨詢基于FX2n與易控的混合液位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要:基于PLC的優(yōu)點(diǎn)，本小組以PLC為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一套液位混合控制系統(tǒng)。以兩種液體的混合灌裝控制為例，將兩種液體按一定比例混合，在電動(dòng)機(jī)攪拌后要達(dá)到控制要求才能將混合的液體輸出容器，并形成循環(huán)狀態(tài)。設(shè)計(jì)以液體混合控制系統(tǒng)為中心，將從控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)組成、軟件選用到系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行分析，主要是為了對(duì)混合液位控制系統(tǒng)進(jìn)行說(shuō)明與論證。該套設(shè)備能夠完成兩種液體的混合，具有自動(dòng)和手動(dòng)兩種工作方式，具有超限位報(bào)警功能，同時(shí)具有液位傳感器故障分析功能。關(guān)鍵詞：PLC，混合裝置，易控，自動(dòng)，手動(dòng)Abstract:TheadvantagesofPLC

basedon

the

group,

basedonPLC

anddesignasetofliquid

mixingcontrolsystem.

Inthemixed

filling

twokindsofliquid

control

asanexample,

twokindsofliquid

aremixedaccordingtoacertainproportion,

stirringafterthemotorto

meetthecontrolrequirements

canbe

mixedliquidoutputcontainers,

andformacycle.

Designto

theliquidmixingcontrol

systemasthecenter,

willbecomposed

ofthehardwaresystem,

thesoftwareofcontrolsystemisusedtothesystemdesignprocess

tocarryontheanalysis,

mainlyto

explain

themixed

liquidlevelcontrolsystem

anddemonstration.

Thisequipmentcan

completemixingtwoliquids,

withautomaticandmanual

twokindsofworkmode,

with

overlimit

alarmfunctions,

also

hasthe

functionof

fault

analysisof

liquidlevelsensor.

Keywords:PLC

，mixingdevice

，controlease，automatic，manual西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)目錄1前言 12混合液位控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 22.1混合液位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 22.2混合液位控制系統(tǒng)方案比較與論證 22.2.1繼電器與可編程控制器的方案比較論證 22.2.2PLC的設(shè)計(jì)方法和順序控制法的方案比較論證 32.3系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 32.3.1方案一的提出 32.3.2方案二的提出 42.4方案的選擇 53混合液位控制系統(tǒng)分析 63.1混合液位控制系統(tǒng)功能分析 63.2混合液位控制系統(tǒng)輸入信息分析 63.3混合液位控制系統(tǒng)輸出信息分析 64控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 74.1系統(tǒng)總圖設(shè)計(jì) 74.2控制柜的安裝布置設(shè)計(jì) 75控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 85.1控制程序的結(jié)構(gòu) 85.2控制程序設(shè)計(jì) 86監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 96.1易控組態(tài)軟件介紹 96.2上位機(jī)監(jiān)控畫(huà)面的組態(tài)設(shè)計(jì) 106.3實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的變量設(shè)置 136.4動(dòng)畫(huà)的連接 156.5腳本程序的設(shè)計(jì) 166.6組態(tài)軟件與PLC的連接 177系統(tǒng)的綜合調(diào)試 187.1綜合調(diào)試的平臺(tái) 187.2綜合調(diào)試的步驟 187.3調(diào)試程序的設(shè)計(jì) 187.4整體的綜合調(diào)試 198總結(jié) 249結(jié)論與體會(huì) 25致謝 26參考文獻(xiàn) 27附錄1混合液位控制系統(tǒng)的控制程序 28附錄2PLC外部接線圖 31附表1PLC的輸入輸出表 32附表2元器件清單 33第35頁(yè)1前言在煉油、化工、制藥等行業(yè)中，多種液體混合是必不可少的工序，而且也是其生產(chǎn)過(guò)程中十分重要的組成部分。但是由于這些行業(yè)中多為易燃易爆、有毒有腐蝕性的介質(zhì)，以至現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境十分惡劣，不適合人工現(xiàn)場(chǎng)操作。所以為了幫助相關(guān)行業(yè)，特別是中小型企業(yè)實(shí)現(xiàn)多種液體混合的自動(dòng)控制，從而達(dá)到液體混合的目的，液體混合自動(dòng)配料勢(shì)必是擺在我們眼前的一大課題。在此次課程設(shè)計(jì)中，之所以選擇PLC，是因?yàn)镻LC易于編程，是采用梯形圖的編程方式，同時(shí)編程方便，易于維護(hù)?；旌弦何豢刂葡到y(tǒng)這個(gè)課題具有其重要的意義。本課題的控制系統(tǒng)，其目的就是以PLC為核心，配合智能儀表，完成系統(tǒng)功能控制，狀態(tài)顯示，信息檢測(cè)和報(bào)警硬件組建所需要的PLC和傳感器等元件的選擇，實(shí)現(xiàn)對(duì)摻混的自動(dòng)控制以及運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)功能和顯示功能。用PLC對(duì)摻混進(jìn)行控制，系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、服務(wù)功能增強(qiáng)、系統(tǒng)的可靠性大大提高，且節(jié)省了成本，使摻混系統(tǒng)的性能價(jià)格比提高。此次設(shè)計(jì)的混合液位控制系統(tǒng)能夠完成兩種液體的混合，并且能夠?qū)崿F(xiàn)攪拌功能，攪拌的時(shí)間到了之后放出混合液體，如果在沒(méi)有接到停止信號(hào)的發(fā)出，就應(yīng)該繼續(xù)循環(huán)上述過(guò)程。自動(dòng)控制程序的執(zhí)行對(duì)硬件可靠性的要求是很高的，如果機(jī)械限位開(kāi)關(guān)、機(jī)械開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)等不能提供正確的反饋信號(hào)，自動(dòng)控制程序是無(wú)法成功執(zhí)行的。在這種情況下，為了保證生產(chǎn)的進(jìn)行，需要改為手動(dòng)操作，在調(diào)試設(shè)備是需要在手動(dòng)狀態(tài)下對(duì)個(gè)被控對(duì)象進(jìn)行獨(dú)立的操作，在調(diào)試設(shè)備時(shí)也需要在手動(dòng)狀態(tài)下對(duì)各被控對(duì)象進(jìn)行獨(dú)立的操作。因此除了自動(dòng)程序外，一般還需要設(shè)計(jì)手動(dòng)程序。所以本小組設(shè)計(jì)了手動(dòng)控制系統(tǒng)，可以切換到手動(dòng)，將混合液體灌里的液體放掉，在運(yùn)用自動(dòng)控制系統(tǒng)，保證系統(tǒng)的完善。與此同時(shí)，還設(shè)計(jì)了液位監(jiān)控報(bào)警功能，元器件故障判斷功能。一套完整的系統(tǒng)的最重要的就是安全，設(shè)計(jì)液位監(jiān)控可以避免液罐內(nèi)的壓力過(guò)高，避免發(fā)生爆炸。元器件的故障判斷功能可以及時(shí)的提醒工作人員發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)，及時(shí)排除故障，提高安全性。本設(shè)計(jì)要求達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)：能夠保證混合液體罐的安全性、能夠準(zhǔn)確的將液體按照一定的比例進(jìn)行混合、能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)工作方式與手動(dòng)工作方式的切換、能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)液位傳感器的故障進(jìn)行自診斷。

2混合液位控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)2.1混合液位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求A、B兩種液體混合裝置如圖2.1所示，其中閥A、閥B、閥C為電磁閥，線圈通電時(shí)打開(kāi)，S1、S2、S3為上、中、下液位傳感器，被溶液淹沒(méi)時(shí)為ON。（1）初始狀態(tài)：各閥門(mén)全關(guān)閉，電機(jī)停止，混液罐空，各傳感器OFF；（2）操作工藝流程：按下啟動(dòng)按鈕SB1后，打開(kāi)A閥，液體A流入混液灌；當(dāng)中限位傳感器S2被淹沒(méi)變ON時(shí)，閥A關(guān)閉，閥B打開(kāi)；當(dāng)上限位傳感器S1被淹沒(méi)變ON時(shí)，閥B關(guān)閉，電機(jī)M（2.2kw）開(kāi)始運(yùn)行，攪動(dòng)液體，20S后停止攪動(dòng)，閥C打開(kāi)放出混合液體；當(dāng)液面降至下限位傳感器S3變OFF時(shí)，開(kāi)始定時(shí)，5S后容器已放空，關(guān)閉閥C。如已按下SB2，則就此停機(jī)；如未按下停止按鈕SB2，則又打開(kāi)A，開(kāi)始下一次循環(huán)。C閥（Y2）（X4）S3C閥（Y2）（X4）S3（X3）S2（X2）S1A閥（Y0）MA液體B液體B閥（Y1）啟動(dòng)SB1（X0）Y3停止SB2（X1）2.2混合液位控制系統(tǒng)方案比較與論證2.2.1繼電器與可編程控制器的方案比較論證在PLC的編程語(yǔ)言中，梯形圖是最為廣泛使用的語(yǔ)言，通過(guò)PLC的指令系統(tǒng)將梯形圖變成PLC能接受程序，由編程器鍵入到PLC用戶存儲(chǔ)區(qū)去。而梯形圖與繼電器控制原理圖十分相似，主要原因是PLC梯形圖的發(fā)明大致上沿用戶繼電器控制電路的元件符號(hào)，僅個(gè)別處有些不同。PLC與繼電器控制的主要區(qū)別有以下幾點(diǎn)：（1）組成器件不同繼電器控制線路是由許多真正的硬件繼電器組成的。而PLC是由許多“軟繼電器”組成的，這些“繼電器”實(shí)際上是存儲(chǔ)器中的觸發(fā)器，可以置“0”或置“1”。（2）觸點(diǎn)的數(shù)量不同硬繼電器的觸點(diǎn)數(shù)有限，一般只有4至8對(duì)；而“軟繼電器”可供編程的觸點(diǎn)數(shù)有無(wú)限對(duì)，因?yàn)橛|發(fā)器狀態(tài)可取用任意次。（3）控制方法不同繼電器控制是通過(guò)元件之間的硬接線來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此其控制功能就固定在線路中了，因此功能專一，不靈活；而PLC控制是通過(guò)軟件編程來(lái)解決的，只要程序改變，功能可跟著改變，控制很靈活。又因PLC是通過(guò)循環(huán)掃描工作的，不存在繼電器控制線路中的聯(lián)鎖與互鎖電路，控制設(shè)計(jì)大大簡(jiǎn)化了。（4）工作方式不同在繼電器控制線路中，當(dāng)電源接通時(shí)，線路中各繼電器都處于受制約狀態(tài)，該合的合，該斷的斷。而在PLC的梯形圖中，各“軟繼電器”都處于周期性循環(huán)掃描接通中，從客觀上看，每個(gè)“軟繼電器”受條件制約，接通時(shí)間是短暫的。也就是說(shuō)繼電器在控制的工作方式是并行的，而PLC的工作方式是串行的。2.2.2PLC的設(shè)計(jì)方法和順序控制法的方案比較論證經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)梯形圖，沒(méi)有一套固定的方法和步驟可以遵循，具有很大的試探性和隨意性，對(duì)于不同的控制系統(tǒng)，沒(méi)有一種通用的容易掌握的設(shè)計(jì)方法，在設(shè)計(jì)復(fù)雜系統(tǒng)的梯形圖時(shí)，用大量的中間單元來(lái)完成記憶、聯(lián)鎖和互鎖等功能，由于需要考慮的因素很多，它們往往又交織在一起，分析起來(lái)非常困難，并且很容易遺漏一些應(yīng)該考慮的問(wèn)題。修改某一局部電路時(shí)，可能對(duì)系統(tǒng)的其他部分產(chǎn)生意想不到的影響，因此梯形圖的修改也很麻煩，花了很長(zhǎng)的時(shí)間還得不到一個(gè)滿意的結(jié)果。用經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì)出的梯形圖往往很難閱讀，給系統(tǒng)的維修和改進(jìn)帶來(lái)了很大的困難。所謂順序控制，就是按照生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定的順序，在各個(gè)輸入信號(hào)的作用下，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時(shí)間的順序，在生產(chǎn)過(guò)程中各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)地有秩序地進(jìn)行操作。使用順序控制設(shè)計(jì)法首先根據(jù)系統(tǒng)的工藝過(guò)程，畫(huà)出順序功能圖，然后根據(jù)順序功能圖畫(huà)出梯形圖。有的PLC編程軟件為用戶提供了順序功能圖（SFC）語(yǔ)言，在編程軟件中生成順序功能圖后便完成了編程工作。由此可見(jiàn)，順序控制設(shè)計(jì)法是一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，和經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法比較起來(lái)更容易被初學(xué)者接受，對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的工程師，也會(huì)提高設(shè)計(jì)的效率，程序的調(diào)試、修改和閱讀也很方便，由于本設(shè)計(jì)程序不是很復(fù)雜，兩種方法均可容易實(shí)現(xiàn)，但考慮程序更簡(jiǎn)單的可讀性，本設(shè)計(jì)選擇了順序控制設(shè)計(jì)法。2.3系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)2.3.1方案一的提出根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容畫(huà)出系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，如圖2-2所示，按照工作狀態(tài)步一步一步往下進(jìn)行，完全能夠滿足系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。但是該系統(tǒng)有缺點(diǎn)，出現(xiàn)停電的狀況就有問(wèn)題了，混合液體灌里的液體就不能放出，導(dǎo)致下次啟動(dòng)的時(shí)候出現(xiàn)兩種液體的混合比例變化的問(wèn)題。混合液位控制系統(tǒng)的自動(dòng)工作方式的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如下圖所示。圖2-2系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖2.3.2方案二的提出方案二的功能更加的全面，解決了方案一的功能單一以及不完善的缺點(diǎn)，所以本文設(shè)計(jì)選擇方案二，完善系統(tǒng)的功能。圖2-3液體混合控制系統(tǒng)的工藝流程圖方案二是采用自動(dòng)控制和手動(dòng)控制兩條主線，當(dāng)選擇自動(dòng)工作方式時(shí)，系統(tǒng)執(zhí)行的是自動(dòng)循環(huán)程序，自動(dòng)循環(huán)程序的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖2-2所示；當(dāng)選擇手動(dòng)工作方式時(shí)，自動(dòng)工作方式被封鎖，只有手動(dòng)工作方式有效。同時(shí)為方案二增加了報(bào)警裝置，增加此裝置的目的是防止因?yàn)橐何粋鞲衅鞯氖鹿蕦?dǎo)致混合液罐內(nèi)的壓力增大，避免發(fā)生爆炸的事故。在液罐上同時(shí)安裝了上上限的控制傳感器?？刂乒迌?nèi)的液位，起到雙重保護(hù)的目的。同時(shí)在程序上增加了報(bào)警的邏輯控制程序，當(dāng)出現(xiàn)某個(gè)液位傳感器出現(xiàn)損壞是，在控制柜的面板上相應(yīng)的指示燈就會(huì)亮起，同時(shí)系統(tǒng)停止工作，保證安全。2.4方案的選擇方案一采用順序控制的工作方式。所謂順序控制，就是按照生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定的順序，在各個(gè)輸入信號(hào)的作用下，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時(shí)間的順序，在生產(chǎn)過(guò)程中各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)地有秩序地進(jìn)行操作。使用順序控制設(shè)計(jì)法首先根據(jù)系統(tǒng)的工藝過(guò)程，畫(huà)出順序功能圖，然后根據(jù)順序功能圖畫(huà)出梯形圖。有的PLC編程軟件為用戶提供了順序功能圖（SFC）語(yǔ)言，在編程軟件中生成順序功能圖后便完成了編程工作。但是該方案存在問(wèn)題，就是出現(xiàn)停電的狀況就有問(wèn)題了，混合液體灌里的液體就不能放出，導(dǎo)致下次啟動(dòng)的時(shí)候出現(xiàn)兩種液體的混合比例變化的問(wèn)題。而方案二增加了手動(dòng)工作方式，解決在PLC工作過(guò)程中斷電時(shí)，導(dǎo)致系統(tǒng)再啟動(dòng)的時(shí)候液體的混合比例發(fā)生變化。該套系統(tǒng)可以通過(guò)控制按鈕一步一步的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制。如果沒(méi)有意外發(fā)生，可以直接通過(guò)面板上的按鈕選擇自動(dòng)工作狀態(tài)，同樣完成自動(dòng)控制過(guò)程。如果需要手動(dòng)工作方式，就直接切換到手動(dòng)工作方式。同時(shí)方案二增加了報(bào)警裝置，還可以指示出系統(tǒng)的故障。綜上所述，方案二更加的完善，安全可靠，所以本次設(shè)計(jì)采用方案二。

3混合液位控制系統(tǒng)分析3.1混合液位控制系統(tǒng)功能分析啟動(dòng)按鈕SB1后，打開(kāi)A閥，液體A流入混液灌；當(dāng)中限位傳感器S2被淹沒(méi)變ON時(shí)，閥A關(guān)閉，閥B打開(kāi)；當(dāng)上限位傳感器S1被淹沒(méi)變ON時(shí)，閥B關(guān)閉，電機(jī)M（2.2kw）開(kāi)始運(yùn)行，攪動(dòng)液體，20S后停止攪動(dòng)，閥C打開(kāi)放出混合液體；當(dāng)液面降至下限位傳感器S3變OFF時(shí)，開(kāi)始定時(shí)，5S后容器已放空，關(guān)閉閥C。如已按下SB2，則就此停機(jī)；如未按下停止按鈕SB2，則又打開(kāi)A，開(kāi)始下一次循環(huán)。3.2混合液位控制系統(tǒng)輸入信息分析該控制系統(tǒng)共有X0—X7，X10—X13十一個(gè)輸入信號(hào)，其中X0為啟動(dòng)開(kāi)關(guān)信號(hào)；X1為停止開(kāi)關(guān)信號(hào)；X2—X4分別為高、中、低位液面?zhèn)鞲衅鏖_(kāi)關(guān)，當(dāng)它們被液體淹沒(méi)時(shí)為ON；X5為手動(dòng)開(kāi)關(guān)；X6為自動(dòng)開(kāi)關(guān)；X7為上上限液位傳感器，當(dāng)液位到達(dá)上上限時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警，并停止工作。X10—X13分別為手動(dòng)的放入A液，放入B液，攪拌，放出混合液。工作狀態(tài)首先分為自動(dòng)和手動(dòng)。如果是手動(dòng)操作，則每個(gè)開(kāi)關(guān)都需要手動(dòng)打開(kāi)，先啟動(dòng)X1，然后打開(kāi)手動(dòng)開(kāi)關(guān)X5，任何依次打開(kāi)各手動(dòng)開(kāi)關(guān)。自動(dòng)操作工作狀態(tài)為：當(dāng)X0啟動(dòng)控制后，A閥打開(kāi)，A液開(kāi)始流入容器，此時(shí)液面上升，當(dāng)液面上升到S3時(shí)必須將X4至“1”。當(dāng)液面上升至S2是，再將X3至“1”，啟動(dòng)B閥打開(kāi)流入B液。當(dāng)液面上升到S1時(shí)，將X2至“1”，啟動(dòng)電機(jī)M攪拌并定時(shí)20s，定時(shí)完后停止攪拌，C閥打開(kāi)放出混合液。此時(shí)要注意，如不將X2~X4依次至“0”，C閥（Y2）會(huì)一直工作，所以要將其依次關(guān)閉，當(dāng)將X4至“0”后會(huì)啟動(dòng)T1定時(shí)5s，定完時(shí)后C閥才關(guān)閉。此時(shí)如不按動(dòng)停止按鈕X1程序?qū)⒀h(huán)進(jìn)行下去。3.3混合液位控制系統(tǒng)輸出信息分析本系統(tǒng)設(shè)計(jì)共有四個(gè)輸出，其中Y0~Y2分別為A、B、C液體電池閥輸出響應(yīng)，Y3為攪拌電動(dòng)機(jī)M。它們的響應(yīng)是由傳感器對(duì)液位的升降信息的檢測(cè)接收通過(guò)X2~X4來(lái)控制，其具體操作如下：

初始狀態(tài)：Y0~Y3均為0FF。

工作狀態(tài)：當(dāng)啟動(dòng)X0后，若無(wú)故障即刻啟動(dòng)Y0流入A液。當(dāng)X3為0N時(shí)，Y0為OFF,Y1為ON,即關(guān)閉A閥，打開(kāi)B閥流入B液。當(dāng)X2為ON時(shí)，Y1為OFF,Y3為ON,T0計(jì)時(shí)，此時(shí)B閥停止放B液，電機(jī)M開(kāi)始攪拌。計(jì)時(shí)20s后，Y3為OFF，Y2為ON，此時(shí)電機(jī)停止攪拌，C閥開(kāi)始放出混合液C。當(dāng)液體下降到S3時(shí)，X4為OFF，T1為ON,計(jì)時(shí)5s后液體放空Y2為OFF即C閥關(guān)閉。Y4~Y7為功能指示燈，Y10~Y17同樣為功能指示燈。

4控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)4.1系統(tǒng)總圖設(shè)計(jì)混合液系統(tǒng)控制主電路圖如圖4-1所示。圖4-1混合液位控制系統(tǒng)主電路圖4.2控制柜的安裝布置設(shè)計(jì)控制柜的面板和內(nèi)部安裝布置如下圖所示。圖4—2混合液位控制系統(tǒng)面板及內(nèi)部電路

5控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)5.1控制程序的結(jié)構(gòu)自動(dòng)控制程序的執(zhí)行對(duì)硬件可靠性的要求是很高的，如果機(jī)械限位開(kāi)關(guān)、機(jī)械開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)等不能提供正確的反饋信號(hào)，自動(dòng)控制程序是無(wú)法成功執(zhí)行的。在這種情況下，為了保證生產(chǎn)的進(jìn)行，需要改為手動(dòng)操作，在調(diào)試設(shè)備是需要在手動(dòng)狀態(tài)下對(duì)個(gè)被控對(duì)象進(jìn)行獨(dú)立的操作，在調(diào)試設(shè)備時(shí)也需要在手動(dòng)狀態(tài)下對(duì)各被控對(duì)象進(jìn)行獨(dú)立的操作。因此除了自動(dòng)程序外，一般還需要設(shè)計(jì)手動(dòng)程序。開(kāi)始執(zhí)行自動(dòng)程序時(shí)，要求系統(tǒng)處于與自動(dòng)程序的順序功能圖中初始步對(duì)應(yīng)的初始狀態(tài)，如果開(kāi)機(jī)時(shí)系統(tǒng)沒(méi)有處于初始狀態(tài)，則應(yīng)進(jìn)入手動(dòng)工作方式，用手動(dòng)操作使系統(tǒng)進(jìn)入初始狀態(tài)后，再切換到自動(dòng)控制方式。5.2控制程序設(shè)計(jì)因?yàn)镾TL指令不能用于子程序，所以采用跳轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，如圖4-1所示。跳轉(zhuǎn)指令“CJP63”跳轉(zhuǎn)到END指令處。 圖5-1程序結(jié)構(gòu)圖公用程序用于自動(dòng)程序和手動(dòng)程序相互切換的處理，自動(dòng)程序和手動(dòng)程序都需要完成的任務(wù)也可以用公用程序來(lái)處理。如果沒(méi)有使用STL指令，也可以采用調(diào)用子程序的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。系統(tǒng)在進(jìn)入初始狀態(tài)之前，還應(yīng)將與順序功能圖的初始步對(duì)應(yīng)的軟元件置為OFF狀態(tài)，還是因?yàn)樵跊](méi)有并行序列或并行序列未處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，同時(shí)只能有一個(gè)活動(dòng)步。

6監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)6.1易控組態(tài)軟件介紹本系統(tǒng)的組態(tài)軟件采用的是易控組態(tài)軟件。易控是一套通用的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集（SCADA）軟件，亦稱人機(jī)界面（HMI/MMI）軟件，俗稱組態(tài)軟件。易控以通信的方式和控制系統(tǒng)相連，能讀寫(xiě)控制系統(tǒng)內(nèi)部的信息，并以圖形和動(dòng)畫(huà)等直觀形象的方式呈現(xiàn)這些信息，以方便對(duì)控制流程的監(jiān)視。也可以通過(guò)易控直接對(duì)控制系統(tǒng)發(fā)出指令、設(shè)置參數(shù)干預(yù)控制流程。易控能對(duì)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理，將結(jié)果返回給控制系統(tǒng)，協(xié)助控制系統(tǒng)完成復(fù)雜的控制功能。易控還能對(duì)從控制系統(tǒng)得到的以及自己產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、報(bào)表等等其它功能，從而延伸控制系統(tǒng)的能力和彌補(bǔ)控制系統(tǒng)的不足。比如易控可以作為中間橋梁，將控制系統(tǒng)和工廠的企業(yè)管理信息系統(tǒng)聯(lián)結(jié)起來(lái),將多個(gè)控制系統(tǒng)聯(lián)結(jié)起來(lái)，使它們之間能交換數(shù)據(jù)、共享資源，協(xié)調(diào)和管理曾經(jīng)是各自孤立的控制系統(tǒng)。從而在更大范圍內(nèi)優(yōu)化了控制結(jié)構(gòu)，提高綜合自動(dòng)化效率。易控可以應(yīng)用于機(jī)械制造、化工、電力、冶金等任何涉及自動(dòng)化控制的領(lǐng)域，它本身沒(méi)有行業(yè)的限制，只要它和控制系統(tǒng)之間能進(jìn)行數(shù)據(jù)交換即可。易控內(nèi)置了對(duì)常見(jiàn)PLC、DCS、PC板卡、智能儀表等設(shè)備的通信支持。組態(tài)軟件在國(guó)內(nèi)是一個(gè)約定俗成的概念，并沒(méi)有明確的定義，它可以理解為“組態(tài)式監(jiān)控軟件”。“組態(tài)(Configure)”的含義是“配置”、“設(shè)定”、“設(shè)置”等意思，是指用戶通過(guò)類似“搭積木”的簡(jiǎn)單方式來(lái)完成自己所需要的軟件功能，而不需要編寫(xiě)計(jì)算機(jī)程序，也就是所謂的“組態(tài)”。它有時(shí)候也稱為“二次開(kāi)發(fā)”，組態(tài)軟件就稱為“二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)”?！氨O(jiān)控（SupervisoryControl）”，即“監(jiān)視和控制”，是指通過(guò)計(jì)算機(jī)信號(hào)對(duì)自動(dòng)化設(shè)備或過(guò)程進(jìn)行監(jiān)視、控制和管理。簡(jiǎn)單地說(shuō)，易控（INSPEC）軟件能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)自動(dòng)化過(guò)程和裝備的監(jiān)視和控制。它能從自動(dòng)化過(guò)程和裝備中采集各種信息，并將信息以圖形化等更易于理解的方式進(jìn)行顯示，將重要的信息以各種手段傳送到相關(guān)人員，對(duì)信息執(zhí)行必要分析處理和存儲(chǔ)，發(fā)出控制指令等等。易控（INSPEC）軟件提供了豐富的用于工業(yè)自動(dòng)化監(jiān)控的功能，用戶根據(jù)自己工程的需要進(jìn)行選擇、配置等較為簡(jiǎn)單的工作來(lái)建立自己所需要的監(jiān)控系統(tǒng)。易控（INSPEC）和行業(yè)無(wú)關(guān),它可以廣泛應(yīng)用于機(jī)械、鋼鐵、汽車(chē)、包裝、礦山、水泥、造紙、水處理、環(huán)保監(jiān)測(cè)、石油化工、電力、紡織、冶金、智能建筑、交通、食品、智能樓宇、實(shí)驗(yàn)室等等凡是涉及自動(dòng)化監(jiān)控的任何場(chǎng)合。易控（INSPEC）既可以完成對(duì)小型的自動(dòng)化設(shè)備的集中監(jiān)控，也能由互相聯(lián)網(wǎng)的多臺(tái)計(jì)算機(jī)或易控完成復(fù)雜的大型分布式監(jiān)控。還可以和工廠的管理信息系統(tǒng)有機(jī)整合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)工廠的綜合自動(dòng)化和信息化。易控可以下掛多個(gè)控制系統(tǒng)，同時(shí)和多個(gè)系統(tǒng)連接，并在它們之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，易控可以連接企業(yè)的管理信息系統(tǒng)，將實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)上傳，也可以連接其它應(yīng)用程序，向它們提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，易控提供了豐富的對(duì)控制系統(tǒng)的監(jiān)視、控制和管理功能，但在用戶的實(shí)際應(yīng)用中，使用什么功能和達(dá)到什么效果都是由用戶自己來(lái)決定的。易控系統(tǒng)帶有一個(gè)功能強(qiáng)大的二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)，用戶通過(guò)使用該開(kāi)發(fā)環(huán)境，來(lái)確定自己的最終監(jiān)控功能和效果易控系統(tǒng)典型的使用情況如圖5-1所示。上位機(jī)監(jiān)視上位機(jī)監(jiān)視PLC硬件設(shè)備圖6-1易控典型結(jié)構(gòu)易控可以下掛多個(gè)控制系統(tǒng)，同時(shí)和多個(gè)系統(tǒng)連接，并在它們之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，易控可以連接企業(yè)的管理信息系統(tǒng)，將實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)上傳，也可以連接其它應(yīng)用程序，向它們提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，易控提供了豐富的對(duì)控制系統(tǒng)的監(jiān)視、控制和管理功能，但在用戶的實(shí)際應(yīng)用中，使用什么功能和達(dá)到什么效果都是由用戶自己來(lái)決定的。易控系統(tǒng)帶有一個(gè)功能強(qiáng)大的二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)，用戶通過(guò)使用該開(kāi)發(fā)環(huán)境，來(lái)確定自己的最終監(jiān)控功能和效果。圖6-2易控典型應(yīng)用實(shí)例易控（INSPEC）軟件能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)自動(dòng)化過(guò)程和裝備的監(jiān)視和控制。它能從自動(dòng)化過(guò)程和裝備中采集各種信息，并將信息以圖形化等更易于理解的方式進(jìn)行顯示，將重要的信息以各種手段傳送到相關(guān)人員，對(duì)信息執(zhí)行必要分析處理和存儲(chǔ)，發(fā)出控制指令等等。6.2上位機(jī)監(jiān)控畫(huà)面的組態(tài)設(shè)計(jì)畫(huà)面建立的具體步驟如下：①在工程窗口中的畫(huà)面節(jié)點(diǎn)處，使用右鍵菜單命令“新建畫(huà)面”在工程中建立一個(gè)空白的新畫(huà)面，在“畫(huà)面”節(jié)點(diǎn)下會(huì)出現(xiàn)一個(gè)畫(huà)面名稱命名的節(jié)點(diǎn)，并自動(dòng)在工作區(qū)中打開(kāi)該畫(huà)面。新建畫(huà)面和重命名的方法如下圖所示：圖6-3新建畫(huà)面和重命名的操作②建立完畫(huà)面以后，就可以調(diào)整其大小，背景顏色等各種屬性了。畫(huà)面屬性的定義如下圖所示：圖6-4畫(huà)面的屬性畫(huà)面的背景可以設(shè)置為固定顏色，漸變顏色，一種圖案或一個(gè)圖片。當(dāng)畫(huà)面的各種屬性配置完成以后，就可以開(kāi)始在畫(huà)面繪制各種圖形了。在開(kāi)始會(huì)之前，需要了解可以在畫(huà)面上繪制什么圖形，即畫(huà)面有哪些圖形元素構(gòu)成。③設(shè)計(jì)有11個(gè)輸入和4個(gè)輸出，對(duì)應(yīng)關(guān)系是。輸入：“S1”、“S2”、“S3”、“啟動(dòng)”、“停止”、“手動(dòng)”、“自動(dòng)”、“放A液”、“放B液”“攪拌”“放混合液”。輸出：“A閥”、“B閥”、“C閥”、“電機(jī)扇葉”。S1、S2、S3是液位傳感器，“手動(dòng)”、“自動(dòng)”用于切換工作模式，選擇工作的狀態(tài)?！胺臕液”、“放B液”“攪拌”“放混合液”這四個(gè)按鈕用于手動(dòng)的工作方式時(shí)進(jìn)行單步的操作?！癆閥”用于控制液體A是否流進(jìn)液罐，“B閥”用于控制液體B的流進(jìn)方式，“C閥”用于控制混合液體是否流出液罐。查找元件的方法如下圖所示：圖6-5圖形工具的三種顯示模式④易控畫(huà)面的繪制就是不斷將一些畫(huà)面組件，繪制到畫(huà)面上，再調(diào)整它們的外觀屬性，各個(gè)圖形對(duì)象互相協(xié)調(diào)配合，形成最終的畫(huà)面。⑤調(diào)整畫(huà)面的布局，使畫(huà)面的整體布局緊湊，布局合理，觀賞性較強(qiáng)。⑥當(dāng)工作區(qū)的工作頁(yè)面為畫(huà)面時(shí)，工具箱可用。（為其他頁(yè)面時(shí)，工具箱變灰，不可用）選中工具箱的一個(gè)圖形組件，當(dāng)鼠標(biāo)移動(dòng)到工作區(qū)中的畫(huà)面上后，光標(biāo)改變?yōu)橄鄳?yīng)的圖形組件樣式。系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)畫(huà)面如下圖所示：圖6-6系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)畫(huà)面6.3實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的變量設(shè)置開(kāi)發(fā)系統(tǒng)主菜單“工具”下的“變量引用”或者工程窗口中的“變量”節(jié)點(diǎn)的右鍵菜單中的“變量引用”用于在工程中查找變量的使用情況。開(kāi)發(fā)系統(tǒng)主菜單“工具”下的“變量統(tǒng)計(jì)”或者工程窗口中的“變量”節(jié)點(diǎn)的右鍵菜單中的“變量統(tǒng)計(jì)”用于統(tǒng)計(jì)工程中變量的總體使用情況。引用圖如圖6-7所示：6-7變量的引用6-7變量的引用混合液位控制系統(tǒng)的變量引用圖如圖6-8所示。圖6-8程序所需的變化量示意圖在設(shè)備管理中選出所需的串口設(shè)備和三菱PLCFX232串口通信子設(shè)備，然后對(duì)串口設(shè)備進(jìn)行通信協(xié)議的設(shè)置，其協(xié)議設(shè)置為：波特率9600，停止位1位，偶校驗(yàn)，COM3等。再對(duì)三菱PLCFX串口通信子設(shè)備進(jìn)行通道連接設(shè)置，建立數(shù)據(jù)庫(kù)變量和PLC通道之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。開(kāi)發(fā)系統(tǒng)主菜單“工具”下的“IO通信”或者工程窗口中的“IO通信”節(jié)點(diǎn)的右鍵菜單中的“新建”用于在工程中查找變量的使用情況。創(chuàng)建IO通信主要是為了畫(huà)面中定義的變量將與PLC的變量進(jìn)行連接，就是為了創(chuàng)建通信通道。以實(shí)現(xiàn)用上位的方法去控制PLC的工作狀態(tài)。IO的通信圖如圖6-9所示。I/O通信的建立過(guò)程如下：建立一個(gè)名為“虛擬設(shè)備通道”的通道：右鍵菜圖6-9IO通信的新建單的“新建通道”啟動(dòng)向?qū)Вx擇“虛擬設(shè)備”類型的通道，圖6-9IO通信的新建輸入“虛擬設(shè)備通道”為通道名稱，選擇“下一步”。如6-10所示。圖6-10配置通道圖（2）在“虛擬設(shè)備通道”下建立一個(gè)“液位控制”：在可選設(shè)備立標(biāo)中選擇“液位混合控制”的“虛擬設(shè)備，點(diǎn)擊“=〉”按鈕，在已經(jīng)添加設(shè)備欄目中，就出現(xiàn)了一個(gè)虛擬設(shè)備。并新建設(shè)備，如圖6-11所示。圖6-11新建設(shè)備類型（3）選擇PLC的類型，并配置相應(yīng)的參數(shù)，設(shè)置完成后點(diǎn)擊“完成”按鈕。向?qū)瓿梢院?，在工程?shù)中列出了建立的通道和設(shè)備。（4）雙擊工程樹(shù)中新建立的“虛擬設(shè)備”，在工作區(qū)中可以開(kāi)始配臵該虛擬設(shè)備中的設(shè)備變量。設(shè)備變量配置完成后，易控即能讀寫(xiě)設(shè)備變量。但在易控中，并不能直接使用設(shè)備變量，必須將設(shè)備變量關(guān)聯(lián)到工程變量，通過(guò)使用工程變量來(lái)間接進(jìn)行。連接工程變量的方法是在設(shè)備變量配置頁(yè)的工程變量一欄中選擇對(duì)應(yīng)的工程變量?；旌弦何豢刂葡到y(tǒng)的數(shù)據(jù)通道配置圖如圖6-12所示。圖6-12數(shù)據(jù)通道配置圖易控工程的IO通信配置是在工程樹(shù)的“IO通信”節(jié)點(diǎn)處，通過(guò)右鍵菜單“新建通道”啟動(dòng)設(shè)備配置向?qū)ч_(kāi)始的。配置的過(guò)程按照向?qū)У奶崾具M(jìn)行，在向?qū)У拿恳徊教钊胂鄳?yīng)的名稱等參數(shù)即可，直至完成，可以隨時(shí)選擇“取消”按鈕隨時(shí)中止配置過(guò)程。如果在向?qū)瓿珊笮枰淖兯鞯呐渲?，如調(diào)整通道和設(shè)備的屬性，可以在建立的通道或設(shè)備的右鍵菜單中選擇“配置”，在彈出的對(duì)話框中進(jìn)行調(diào)整。有些內(nèi)容則通過(guò)在工程窗口中選中建立的通道或設(shè)備，在屬性窗口中修改。6.4動(dòng)畫(huà)的連接動(dòng)畫(huà)的連接以A閥來(lái)作為例子說(shuō)明。首先選中A閥，右下角選擇動(dòng)畫(huà)選項(xiàng)，然后進(jìn)行配置，彈出以下對(duì)話框，如圖6-13所示。圖6-13圖元?jiǎng)赢?huà)配置示意圖對(duì)應(yīng)選擇“混合液控制系統(tǒng).A閥”變量，按圖中關(guān)系設(shè)置好表達(dá)式與填充的關(guān)系，就完成了變量與圖形動(dòng)畫(huà)的連接工作，當(dāng)變量發(fā)生變化時(shí)，圖元A閥按照如圖關(guān)系顯示顏色。其他動(dòng)畫(huà)配置過(guò)程與該配置相似，可做參考。6.5腳本程序的設(shè)計(jì)易控中所有用戶程序代碼的開(kāi)發(fā)，包括畫(huà)面上圖形對(duì)象的操作事件的處理程序，都是在統(tǒng)一的“用戶程序編輯器”中進(jìn)行的。下面將介紹用戶程序編輯器的內(nèi)容。用戶程序編輯器是易控中開(kāi)發(fā)編寫(xiě)用戶程序代碼的地方，凡是需要用戶編寫(xiě)用戶程序的地方，都會(huì)彈出這個(gè)統(tǒng)一的編輯器，在編輯器中顯示、輸入和修改代碼。用戶程序編輯器是一個(gè)獨(dú)立的窗口，包含自己的菜單、工具欄、狀態(tài)欄、代碼編輯區(qū)和其它子窗口。這些子窗口包括：命令窗口、對(duì)象窗口、運(yùn)算符窗口和關(guān)鍵字窗口，其目的是為了方便程序代碼的開(kāi)發(fā)。和易控開(kāi)發(fā)環(huán)境一樣，編輯器的子窗口?？课恢玫榷际强梢哉{(diào)整的。腳本程序是依據(jù)一定的格式編寫(xiě)的可執(zhí)行文件，又稱作宏或批處理文件。腳本通?？梢杂蓱?yīng)用程序臨時(shí)調(diào)用并執(zhí)行，而且可以豐富監(jiān)控軟件的表現(xiàn)，如動(dòng)畫(huà)、聲音等。我們可以添加腳本然后對(duì)響應(yīng)的控件屬性進(jìn)行修改，或是對(duì)下位的變量在上位進(jìn)行轉(zhuǎn)換等。由于PLC程序中沒(méi)有關(guān)于液位的相關(guān)程序，故在易控中的條件程序中寫(xiě)入以下程序：if(液位變量.A閥==1)液位變量.水位值=液位變量.水位值+5;if(液位變量.B閥==1)液位變量.水位值=液位變量.水位值+5;if(液位變量.C閥==1)液位變量.水位值=液位變量.水位值-5;if(液位變量.水位值>=10)液位變量.下水位=1;else液位變量.下水位=0;if(液位變量.水位值>=200)液位變量.上水位=1;else液位變量.上水位=0;if(液位變量.水位值>=100)液位變量.中水位=1;else液位變量.中水位=0;if(液位變量.水位值>210)液位變量.報(bào)警限制=1;else液位變量.報(bào)警限制=0因?yàn)樵谝卓亟M態(tài)軟件中沒(méi)有液位傳感器，在自動(dòng)控制條件下只為畫(huà)面元件添加動(dòng)畫(huà)是不能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)畫(huà)連續(xù)工作的。在這種情況下就必須為畫(huà)面添加畫(huà)面的腳本程序。以水位值為動(dòng)態(tài)值，就是說(shuō)A閥或者是B閥通，水位值就要增加，從而就實(shí)現(xiàn)了水位上漲的動(dòng)畫(huà)；當(dāng)C閥打開(kāi)的時(shí)候，水位值就相應(yīng)的減少，實(shí)現(xiàn)了放混合液體時(shí)水位減少的動(dòng)畫(huà)。以水位值的大小來(lái)限制三個(gè)傳感器的工作狀態(tài)，從而也就實(shí)現(xiàn)了傳感器的動(dòng)畫(huà)過(guò)程。6.6組態(tài)軟件與PLC的連接該設(shè)計(jì)中我們使用MX軟件來(lái)使組態(tài)軟件與PLC的連接，下面做出詳細(xì)說(shuō)明。（1）首先進(jìn)行I/O通道的屬性配置。我們要求的是RS232（L），協(xié)議類型，波特率為9600，校驗(yàn)位為偶校驗(yàn)，數(shù)據(jù)位設(shè)置為7，停止位設(shè)置為2。（2）MXComponent設(shè)置運(yùn)行MELSOFTApplication/MXComponent/PLCMonitorUtility，再如圖6-14所示進(jìn)行設(shè)置。圖6-14MXComponent設(shè)置完成狀態(tài)（3）運(yùn)行GXSimulator啟動(dòng)梯形圖邏輯測(cè)試功能，將編寫(xiě)的梯形圖程序?qū)懭隚XSimulator中，則GXSimulator成功運(yùn)行。（4）運(yùn)行上位軟件易控打開(kāi)PLC基于FX2n與易控的混合液控制系統(tǒng)工程，編譯運(yùn)行后，若混合液控制系統(tǒng)工程順利運(yùn)行，則出現(xiàn)上位界面，點(diǎn)擊忽略就完成了PLC與組態(tài)軟件的連接。

7系統(tǒng)的綜合調(diào)試7.1綜合調(diào)試的平臺(tái)MXComponent軟件，該軟件在調(diào)試過(guò)程中起到一個(gè)紐帶作用，通過(guò)該軟件實(shí)現(xiàn)易控組態(tài)軟件與GXSimulator之間的通信。GXSimulator軟件，該軟件實(shí)現(xiàn)了PLC程序的控制。GXDeveloper編程軟件是三菱全全系列PLC程序設(shè)計(jì)軟件，支持梯形圖、指令表、SFC、ST及FB、Label語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)定，可進(jìn)行程序的線上更改。監(jiān)控及調(diào)試，結(jié)構(gòu)化程序的編寫(xiě)（分部程序設(shè)計(jì)），可制作成標(biāo)準(zhǔn)化程序，在其他同類系統(tǒng)中使用。易控組態(tài)軟件，該軟件體現(xiàn)了GXSimulator軟件的PLC程序流程以及實(shí)現(xiàn)的具體功能，模擬現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行動(dòng)畫(huà)。7.2綜合調(diào)試的步驟（1）配置通信連接軟件及MXComponent軟件，使其達(dá)到通信要求。（2）運(yùn)行GXSimulator軟件，將編寫(xiě)的梯形圖程序?qū)懭隚XSimulator中。（3）啟動(dòng)易控組態(tài)軟件，并編譯運(yùn)行。（4）控制上位機(jī)界面按鈕，通過(guò)操作觀察動(dòng)畫(huà)運(yùn)行，并判斷是否達(dá)到設(shè)計(jì)需求。7.3調(diào)試程序的設(shè)計(jì)GXDeveloper編程軟件是三菱全全系列PLC程序設(shè)計(jì)軟件，支持梯形圖、指令表、SFC、ST及FB、Label語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)定，可進(jìn)行程序的線上更改。監(jiān)控及調(diào)試，結(jié)構(gòu)化程序的編寫(xiě)（分部程序設(shè)計(jì)），可制作成標(biāo)準(zhǔn)化程序，在其他同類系統(tǒng)中使用。圖7-1是GXDeveloper編程軟件的界面。圖7-1GXDeveloper運(yùn)行界面GXSimilator仿真調(diào)試軟件是三菱PLC的仿真調(diào)試軟件，支持三菱所有型號(hào)PLC，它可以模擬外部I/O信號(hào)，設(shè)定軟件狀態(tài)與數(shù)值，如果沒(méi)有PLC實(shí)物，可以用這個(gè)軟件進(jìn)行模擬學(xué)習(xí)。程序模擬測(cè)試：依次單擊“工具”→“梯形圖邏輯測(cè)試啟動(dòng)”→“菜單啟動(dòng)”→“繼電器內(nèi)存監(jiān)視”→“軟元件”→“位軟元件窗口”→“子軟元件窗口”，如果想停止測(cè)試，單擊“工具”→“梯形圖邏輯測(cè)試結(jié)束”。下圖為自動(dòng)工作方式的仿真圖，電機(jī)Y3正在工作，定時(shí)器T0正在計(jì)時(shí)，為了節(jié)省篇幅，不在這里贅述，會(huì)在下文組態(tài)調(diào)試中詳細(xì)分析。下圖為GXSimulator仿真圖。圖7-2GXSimulator仿真圖7.4整體的綜合調(diào)試觀察實(shí)驗(yàn)仿真效果是否與所設(shè)計(jì)的結(jié)果相同，如果與預(yù)期的結(jié)果相同，說(shuō)明設(shè)計(jì)的符合要求，反之就不符合要求。通過(guò)PLC的軟仿真實(shí)現(xiàn)與上位界面的連接，首先打開(kāi)三個(gè)軟件GXSimulator軟件、MXComponent軟件、易控組態(tài)軟件。然后在GXSimulator中點(diǎn)擊仿真運(yùn)行，MXComponent軟件保持暢通，運(yùn)行易控上位程序。點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕，選擇自動(dòng)運(yùn)行方式，得到如圖7-3所示的結(jié)果。 圖7-3自動(dòng)方式放A液體組態(tài)仿真圖按動(dòng)啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)處于啟動(dòng)狀態(tài)，選擇自動(dòng)工作方式，電磁閥A打開(kāi)，液體A開(kāi)始流下，流進(jìn)罐內(nèi)，如上圖7-3所示。當(dāng)罐內(nèi)的液體液位到達(dá)中間的液位值時(shí)，電磁閥A停止，液體Ｂ開(kāi)始向下流，流進(jìn)罐內(nèi)，如圖7-4所示。圖7-4自動(dòng)方式放B液體組態(tài)仿真圖隨著B(niǎo)液體的不斷向下流，導(dǎo)致罐內(nèi)的液體的液位不斷地增高，當(dāng)罐內(nèi)的液體的液位到達(dá)上限位傳感器時(shí)，電磁閥B停止工作，液體B停止向下流。電機(jī)開(kāi)始工作，攪拌器對(duì)A液體和B液體進(jìn)行攪拌，如圖7-5所示。圖7-5自動(dòng)方式下混合液體進(jìn)行攪拌當(dāng)攪拌時(shí)間到時(shí)，電機(jī)將停止工作，說(shuō)明液體A和液體B的混合已經(jīng)完成，這時(shí)電磁C開(kāi)始工作，隨著罐內(nèi)的混合液體逐漸減少，液位逐漸降低。當(dāng)混合液體的液位到達(dá)低限位傳感器時(shí)，定時(shí)器開(kāi)始定時(shí)，當(dāng)定時(shí)器的預(yù)定時(shí)間到達(dá)時(shí)，電磁閥C停止工作，說(shuō)明罐內(nèi)的液體已經(jīng)釋放完全。開(kāi)始下一個(gè)周期的循環(huán)?；旌弦后w釋放如圖7-6所示。圖7-6自動(dòng)方式釋放混合液體在此循環(huán)過(guò)程中，如果按動(dòng)停止按鈕，系統(tǒng)將停止工作。如果不按動(dòng)停止按鈕，系統(tǒng)將會(huì)一循環(huán)下去。下面介紹手動(dòng)工作方式，如圖7-6所示。圖7-7手動(dòng)工作方式放A液體圖按動(dòng)啟動(dòng)按鈕，選擇手動(dòng)工作方式的按鈕，按動(dòng)放A液按鈕，電磁閥A打開(kāi)，液體Ａ流進(jìn)混合液體罐內(nèi)，當(dāng)罐內(nèi)的液體的液位到達(dá)中間液位傳感器時(shí)，電磁閥自動(dòng)關(guān)閉，液體A停止流進(jìn)罐內(nèi)，這樣設(shè)計(jì)的目的是保證混合液體的比例為1:1混合。再手動(dòng)按動(dòng)“放B液”按鈕，如圖7-8所示。圖7-8手動(dòng)工作方式放B液體圖當(dāng)B液體的液位到達(dá)上限位的位置時(shí)，電磁閥B自動(dòng)停止。這樣設(shè)計(jì)的目的是防止液體不斷流進(jìn)液罐內(nèi)，導(dǎo)致罐內(nèi)的壓力過(guò)高，避免發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。再按動(dòng)“攪拌”按鈕，電機(jī)開(kāi)始工作，開(kāi)始攪拌。手動(dòng)方式下的攪拌圖如7-9所示。 圖7-9手動(dòng)工作方式的攪拌圖當(dāng)攪拌時(shí)間到后，再按動(dòng)“放混合液”按鈕，具體過(guò)程如圖7-10所示。圖7-10手動(dòng)工作方式的放混合液體電磁閥C打開(kāi)后，罐內(nèi)的液位高度逐漸降低，當(dāng)罐內(nèi)的液體到下限位傳感器時(shí)，定時(shí)器開(kāi)始定時(shí)，當(dāng)罐內(nèi)的液體全部放出去之后，系統(tǒng)停止工作。等待工作方式的選定。在此系統(tǒng)中還設(shè)定了故障報(bào)警，當(dāng)系統(tǒng)中的上限位傳感、中限位傳感器、下限位傳感器中的任何一個(gè)發(fā)生故障，人機(jī)界面的相應(yīng)指示燈就會(huì)亮起。提示操作人員的同時(shí)使系統(tǒng)停止工作，PLC的電源斷開(kāi)，保障安全。在液體混合罐體的右側(cè)安有上上限的傳感器，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，到達(dá)上上限的位置，系統(tǒng)就會(huì)停止工作。維持罐內(nèi)一定的壓力，避免發(fā)生爆炸，保證系統(tǒng)設(shè)備和人身的安全。故障報(bào)警如圖7-11所示。圖7-11液位超限報(bào)警圖上圖的液位設(shè)置為200，當(dāng)液位達(dá)到240時(shí)，故障燈亮起，手動(dòng)方式和自動(dòng)方式停止工作。保障最大的安全。其他報(bào)警情況就不在一一列舉。

8總結(jié)在這次課程設(shè)計(jì)開(kāi)始之前，我學(xué)習(xí)了王阿根編寫(xiě)的《電氣可編程控制原理與應(yīng)用第3版》這本書(shū)，彌補(bǔ)了許多PLC相關(guān)知識(shí)的不足，使我收獲很大。再加上這一次的課程設(shè)計(jì)，使我對(duì)PLC有了更加深入的認(rèn)識(shí)。以前在PLC的實(shí)驗(yàn)課上也做了設(shè)計(jì)，用現(xiàn)在的設(shè)計(jì)和以前的設(shè)計(jì)相比，發(fā)現(xiàn)自己有了很大提高，無(wú)論是在編程上，還是在組態(tài)軟件的運(yùn)用上，說(shuō)明自己進(jìn)步了。這次的課程設(shè)計(jì)是做兩種液體的混合，可以說(shuō)要是直接用狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖來(lái)編寫(xiě)程序的話，是非常簡(jiǎn)單的，更何況在PLC課上，鄭萍老師還講過(guò)的。接過(guò)課程設(shè)計(jì)的題目后，我就想這是一個(gè)老題目，如何將老題目翻新，將老題目增加新的功能這才是重要的。要不然直接將這個(gè)題目用狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖一寫(xiě)就完了，但是這樣做沒(méi)有任何意義。要的是創(chuàng)新，這才是最重要的。這次課程設(shè)計(jì)，我加入了手動(dòng)控制，也就是讓系統(tǒng)啟動(dòng)后，直接選擇是手動(dòng)控制還是自動(dòng)控制，兩種工作狀態(tài)可以直接選擇。這也就是在原基礎(chǔ)上一點(diǎn)小小的創(chuàng)新。功能完全滿足本次的課程設(shè)計(jì)，并且在功能上超越了本次課程設(shè)計(jì)的要求。雖然花了幾天的時(shí)間，完成了整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，但是看見(jiàn)聯(lián)調(diào)成功的畫(huà)面還是有點(diǎn)兒成就感的。在本次課程設(shè)計(jì)中，不僅設(shè)計(jì)出了系統(tǒng)的程序，而且還設(shè)計(jì)了上位機(jī)程控畫(huà)面，并且可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)調(diào)，畫(huà)面生動(dòng)有趣，內(nèi)容飽滿。滿足了設(shè)計(jì)的需要。在易控組態(tài)軟件設(shè)計(jì)中，使畫(huà)面活潑生動(dòng)的關(guān)鍵是腳本程序的編寫(xiě)，這一部分是最重要的，在今后的學(xué)習(xí)中還要加強(qiáng)對(duì)腳本程序的編寫(xiě)練習(xí)，這樣才能提高組態(tài)軟件的編寫(xiě)能力，繪制出的畫(huà)面也更加的形象。課程設(shè)計(jì)雖然結(jié)束了，但是學(xué)習(xí)的路還很長(zhǎng)，本次課程設(shè)計(jì)只是學(xué)習(xí)的一個(gè)過(guò)程，PLC的學(xué)習(xí)充滿了樂(lè)趣。以前學(xué)的PLC都是三菱的，我打算在寒假學(xué)習(xí)一下西門(mén)子的，雖然都是PLC，但在編程上還是有點(diǎn)區(qū)別的，我相信自己能夠?qū)W會(huì)。

9結(jié)論與體會(huì)在這次課程設(shè)計(jì)開(kāi)始之前，我學(xué)習(xí)了王阿根編寫(xiě)的《電氣可編程控制原理與應(yīng)用第3版》這本書(shū)，彌補(bǔ)了許多PLC相關(guān)知識(shí)的不足，使我收獲很大。再加上這一次的課程設(shè)計(jì)，使我對(duì)PLC有了更加深入的認(rèn)識(shí)。以前在PLC的實(shí)驗(yàn)課上也做了設(shè)計(jì)，用現(xiàn)在的設(shè)計(jì)和以前的設(shè)計(jì)相比，發(fā)現(xiàn)自己有了很大提高，無(wú)論是在編程上，還是在組態(tài)軟件的運(yùn)用上，說(shuō)明自己進(jìn)步了。這次的課程設(shè)計(jì)是做兩種液體的混合，可以說(shuō)要是直接用狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖來(lái)編寫(xiě)程序的話，是非常簡(jiǎn)單的，更何況在PLC課上，鄭萍老師還講過(guò)的。接過(guò)課程設(shè)計(jì)的題目后，我就想這是一個(gè)老題目，如何將老題目翻新，將老題目增加新的功能這才是重要的。要不然直接將這個(gè)題目用狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖一寫(xiě)就完了，但是這樣做沒(méi)有任何意義。要的是創(chuàng)新，這才是最重要的。這次課程設(shè)計(jì)，我加入了手動(dòng)控制，也就是讓系統(tǒng)啟動(dòng)后，直接選擇是手動(dòng)控制還是自動(dòng)控制，兩種工作狀態(tài)可以直接選擇。這也就是在原基礎(chǔ)上一點(diǎn)小小的創(chuàng)新。功能完全滿足本次的課程設(shè)計(jì)，并且在功能上超越了本次課程設(shè)計(jì)的要求。雖然花了幾天的時(shí)間，完成了整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，但是看見(jiàn)聯(lián)調(diào)成功的畫(huà)面還是有點(diǎn)兒成就感的。在本次課程設(shè)計(jì)中，不僅設(shè)計(jì)出了系統(tǒng)的程序，而且還設(shè)計(jì)了上位機(jī)程控畫(huà)面，并且可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)調(diào)，畫(huà)面生動(dòng)有趣，內(nèi)容飽滿。滿足了設(shè)計(jì)的需要。在易控組態(tài)軟件設(shè)計(jì)中，使畫(huà)面活潑生動(dòng)的關(guān)鍵是腳本程序的編寫(xiě)，這一部分是最重要的，在今后的學(xué)習(xí)中還要加強(qiáng)對(duì)腳本程序的編寫(xiě)練習(xí)，這樣才能提高組態(tài)軟件的編寫(xiě)能力，繪制出的畫(huà)面也更加的形象。課程設(shè)計(jì)雖然結(jié)束了，但是學(xué)習(xí)的路還很長(zhǎng)，本次課程設(shè)計(jì)只是學(xué)習(xí)的一個(gè)過(guò)程，PLC的學(xué)習(xí)充滿了樂(lè)趣。以前學(xué)的PLC都是三菱的，我打算在寒假學(xué)習(xí)一下西門(mén)子的，雖然都是PLC，但在編程上還是有點(diǎn)區(qū)別的，我相信自己能夠?qū)W會(huì)。

致謝本次課程設(shè)計(jì)是在鄭萍老師的悉心指導(dǎo)下完成的。在我們確定了課程設(shè)計(jì)實(shí)際題目后，開(kāi)始鄭老師給了我們?cè)S多有益的指導(dǎo)和幫助，老師淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)、敏銳的學(xué)術(shù)洞察力都給了我們莫大的啟迪和鞭策。在此謹(jǐn)向鄭老師表示誠(chéng)摯的謝意，老師孜孜不倦的敬業(yè)精神和精益求精的工作態(tài)度永遠(yuǎn)是我們學(xué)習(xí)的榜樣。在這一段時(shí)間里，鄭老師在學(xué)習(xí)上對(duì)我們嚴(yán)格要求、耐心指導(dǎo)，給予了我們無(wú)微不至的關(guān)懷。正是鄭老師的關(guān)心和幫助，以及同學(xué)們的大力相助，我們才能順利完成本次課程設(shè)計(jì)。在這里再次對(duì)他們這些無(wú)私的人表示衷心的感謝。

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附錄2PLC外部接線圖PLC的外部接線圖如下圖所示。

附表1PLC的輸入輸出表附表1PLC的輸入輸出表附表1PLC的輸入輸出表名稱功能編號(hào)SB1啟動(dòng)按鈕X0SB2停止按鈕X1S1上液位傳感器X2S2中液位傳感器X3S3下液位傳感器X4SB3手動(dòng)工作方式X5SB4自動(dòng)工作方式X6SB5手動(dòng)工作方式時(shí)釋放A液體X10SB6手動(dòng)工作方式時(shí)釋放B液體X11SB7手動(dòng)工作方式時(shí)進(jìn)行攪拌X12SB8手動(dòng)工作方式時(shí)釋放混合液體X13S4上上限用于故障檢測(cè)X14YV1電磁閥A（用于控制A液體）Y0YV2電磁閥B（用于控制B液體）Y1YV3電磁閥C（用于控制混合液體）Y2KM1電機(jī)（用于控制液體的攪拌）Y3HL1運(yùn)行指示燈Y4HL2停止指示燈Y5HL3手動(dòng)指示燈Y6HL4自動(dòng)指示燈Y7HL5電磁閥A工作指示燈Y10HL6電磁閥B工作指示燈Y11HL7電磁閥C工作指示燈Y12HL8電機(jī)工作指示燈Y13HL9故障指示燈Y14HL10上液位傳感器壞了指示燈Y15HL11中液位傳感器壞了指示燈Y16HL12下液位傳感器壞了指示燈Y17

附表2元器件清單附表2元器件清單附表2元器件清單序號(hào)代號(hào)原件名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量作用1SB1按鈕LA19-111啟動(dòng)2SB2按鈕LA19-111停止3SB3按鈕LA19-111手動(dòng)4SB4按鈕LA19-111自動(dòng)5SB5按鈕LA19-111急停6SB6按鈕LA19-111放A液7SB7按鈕LA19-111放B液8SB8按鈕LA19-111攪拌9SB9按鈕LA19-111放混合液10KM交流接觸器EB9-30-10線圈電壓220v、9A控制電機(jī)PMAX=4KW1電機(jī)控制11FU3~6熔斷器RL160A、熔體25A4電源保護(hù)12FU2熔斷器RL115A、熔體10A1電機(jī)保護(hù)13FU1熔斷器RL160A、熔體10A1主電路保護(hù)14FR過(guò)熱繼電器T25DU4.0調(diào)節(jié)范圍2.8～4.0A1防止電機(jī)過(guò)載15QF1自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)S253SC20A/3P1電源總開(kāi)關(guān)16QF2自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)S25SC6A/2P1PLC電源開(kāi)關(guān)17QF3自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)S25SC6A/2P1負(fù)載電源開(kāi)關(guān)18QF4自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)S25C6A/2P1備用電源開(kāi)關(guān)19BT隔離變壓器380V/220V500VA1提供PLC電源20M電機(jī)ZL65-202.2kw1轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌21S1、S2、S3液位計(jì)傳感器DF-EDQS134液位檢測(cè)基于C8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營(yíng)養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開(kāi)發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開(kāi)發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量?jī)x的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門(mén)傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測(cè)儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測(cè)性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測(cè)微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測(cè)基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測(cè)量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測(cè)量?jī)x的研制基于單片機(jī)的紅外測(cè)油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門(mén)機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測(cè)漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無(wú)功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)HYPERLINK"/detail.htm?3534