《组态王课程设计报告》
题 目：基于组态王的液位控制系统
姓 名：陈 松
学 号：200916022112
专 业：电子信息科学与技术
班 级：电信 091
指导教师：王瑞
20##年5月29日
目录
一、组态王软件介绍........................................................................................................ 3
二、设计要求................................................................................................................... 4
三、实验目的................................................................................................................... 4
1．熟悉组态王软件，达到熟练使用组态软件的常用工具........................................... 4
2．学会完成组态工程的设计步骤.............................................................................. 4
3．锻炼动手能力和分析问题解决问题的能力............................................................. 4
四、实验步骤：............................................................................................................... 4
1、系统设计：.......................................................................................................... 4
A．启动浏览器，新建工程........................................................................................ 4
B．设备定义............................................................................................................. 5
C.变量定义................................................................................................................ 5
D．画面绘制............................................................................................................. 6
E．动画连接及按键的程序编写................................................................................. 7
五、 结束语................................................................................................................... 11
六、 参考文献............................................................................................................... 12
一、组态王软件介绍
组态王开发监控系统软件，是新型的工业自动控制系统，它以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统。它具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。通常可以把这样的系统划分为控制层、监控层、管理层三个层次结构。其中监控层对下连接控制层，对上连接管理层，它不但实现对现场的实时监测与控制，且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发的重要作用。尤其考虑三方面问题：画面、数据、动画。通过对监控系统要求及实现功能的分析，采用组态王对监控系统进行设计。组态软件也为试验者提供了可视化监控画面，有利于试验者实时现场监控。而且，它能充分利用Windows的图形编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示控制设备的状态，具有报警窗口、实时趋势曲线等，可便利的生成各种报表。它还具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态方式、数据链接功能。
图一 组态王软件
二、设计要求
液位监控：完成一个液位监控系统设计，（对象自己定）要求有流程图画面，报警画面，实时曲线，报表画面。各画面间能实现灵活切换，所以画面都能实现动画效果或数据或曲线显示。
三、实验目的
1．熟悉组态王软件，达到熟练使用组态软件的常用工具。
2．学会完成组态工程的设计步骤。
3．锻炼动手能力和分析问题解决问题的能力。
四、实验步骤：
1、系统设计：
A．启动浏览器，新建工程。
B．设备定义：把地理上分散的物理硬件在软件上变成集中的逻辑硬件。
C.变量定义：完成所有想到的变量定义，对于没有想到的后面设计过程遇到再定
以。
D．画面绘制：完成各种需要画面的绘制。
E．动画连接及按键的程序编写。
1. 油泵的动画连接及其程序编写
2. 水管的动画连接
3. 阀门的动画连接
4. 实时曲线按键的定义及动画连接
5. 报警窗口显主要显示原料液罐的液位是否在设定值范围内，如果不在就能实时的显示当前的液位值
6. 报表窗口显示当前的日期、时间、原料液位、成品油液位的实时数据
7. 实时曲线显示当前原料液位、成品油液位、油料压力的数值
8. 历史曲线按当前实际值显示
9. 信息窗口
五、 结束语
经过这几天的学习及查看资料，终于结束了课程设计,学会了好多东西，尤其是对组态王软件的认识与了解及应用,又会了一种功能强大的软件，在此我非常感谢老师与同学们的支持与帮助。
并且学会了如何去设计一个过程控制系统，掌握了基本的设计步骤。了解到，一般情况下，它都要经过一下几个步骤：认知被控对象、设计控制方案、选择控制规律、选择过程仪表、选择过程模块、设计系统流程图和组态图、设计组态画面、设计数据词典等，直到最后的动画链接成功，并达到控制要求。经过以上步骤，我对整个过程控制系统的设计有了很深的体会，也学会了很多与设计相关的知识。对组态王软件也有了很大的了解，学会了初步的应用。认识到了组态王的一些应用情况，组态王软件的组成与功能，其应用程序项目如何建立，数据词典如何建立，动画如何进行链接，命令语言程序如何编写，趋势曲线如何建立，设备的配置和组态网络的建立等等一系列与组态王软件应用相关的知识。总之，这次设计受益匪浅，学到了很多教学中学不到的东西，从中增强我的动手能力。
六、参考文献
[1] 姜秀英. 过程控制系统实训[M]. 北京:化学工业出版社,2007
[2] 孙洪程. 过程控制工业设计[M]. 化学工业出版社,2001
[3] 王爱广. 过程控制技术[M]. 化学工业出版社,2005
[4] 陈夕松. 过程控制系统[M]. 科学出版社,2005
[5] http://v.ku6.com/playlist/index_3487782.html
[6] http://www.youku.com/playlist_show/id_6172324.html
第二篇：组态王课程设计
基干组态王的水箱液位控制与检测报告
一、绪论
水箱液位控制与检测在工业过程控制中应用非常广泛。在串联双容水箱水过组态软件对整个过程进行模拟，同时绘制实时曲线和历史曲线，建立报表，设置报警等对现场实现实时监控。组态王具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。通常可以把这样的系统划分为控制层、监控层、管理层三个层次结构。其中监控层对下连接控制层，对上连接管理层，它不但实现对现场的实时监测与控制，且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发的重要作用。尤其考虑三方面问题：画面、数据、动画。通过对监控系统要求及实现功能的分析，采用组态王对监控系统进行设计。组态软件也为试验者提供了可视化监控画面，有利于试验者实时现场监控。而且，它能充分利用Windows的图形编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示控制设备的状态，具有报警窗口、实时趋势曲线等，可便利的生成各种报表。它还具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态方式、数据链接功能。
二、系统需求分析
在本次设计中，分别使用了三个水箱：上小水箱、下小水箱、储水箱。使用马达作为动力来源往高处送水。同时采用三个阀门：阀门1、阀门2、阀门3来控制管道的流动状态。在采用三个显示表来分别显示上小水箱、下小水箱、储水箱的液位高度。在动态链接之前首先要定义程序中用到的变量，在组态王的数据词典中定义I/O 变量、内存变量和中间变量，数据是用来描述工控对象的属性，组态王定义的各种变量组成数据库。这里我们定义：电机开关控制、阀门1、阀门2、阀门3为内存离散量，上小水箱液面、下小水箱液面为内存整数，用来相互控制和计算水箱液面及判断水量溢出等问题。同时建立报警画面当液位过高或者过低时产生报警信息。设置打印功能，方便打印输出。设计实时曲线和历史曲线。
三、 系统方案论证
图形界面的设计时在相应的图库中找出三个水箱，三个阀门，一个马达，在用管道连接起来构成主画面。 接着定义变量，电机开关控制、阀门1、阀门2、阀门3为内存离散量，上小水箱液面、下小水箱液面为内存整数：通过设定上述图形的属性设定颜色、最大值、最小值、报警信息等式动画连接起来。再设定程序命令、报警命令等。完成报表，曲线的设置。在进行运行调试。通过上述方法，可得出系统方案可行。
四、 系统监控界面设计
系统监控图形界面用来模拟现场的具体工作情况，而本系统设计的界面用来仿真液位运行的画面。在本设计中，针对液位控制系统制作了液位控制主画面、趋势曲线、报警画面等。趋势曲线用来反映数据变量随时间的变化情况，趋势曲线有两种：实时趋势曲线和历史趋势曲线。在画面程序运行时，实时趋势曲线随时间变化自动卷动，以快速反应变量的新变化。时间轴不能回卷，不能查阅变量的历史数据。历史曲线可以完成历史数据的查看工作，但它不会自动卷动。在报表画面中可以实时查看各参数变化情况，操作人员可以通过打印预览和打印按钮来打印报表，同时报表具有实时保存数据的功能，界面如下各图所示：
图4-1 系统登陆画面
图4-2 主控画面
图4-3 报警画面
图4-4 历史曲线
图4-5 实时曲线
五、数据字典设计
电机开关控制、阀门1、阀门2、阀门3为内存离散量，上小水箱液面、下小水箱液面、储水箱、控制水流为内存整数。各变量及参数类型如下图所示：
图5-1 数据字典截图
六、应用程序命令语言
if(\\本站点\阀门3==1 &&\\本站点\马达开关==1&&\\本站点\储水箱>0)
{\\本站点\上小水箱=\\本站点\上小水箱+5;
\\本站点\储水箱=\\本站点\储水箱-5;}
if(\\本站点\阀门1==1 &&\\本站点\上小水箱>0)
{\\本站点\上小水箱=\\本站点\上小水箱-5;
\\本站点\下小水箱=\\本站点\下小水箱+5;}
if(\\本站点\阀门2==1 &&\\本站点\下小水箱>0)
{\\本站点\下小水箱=\\本站点\下小水箱-5;}
if(\\本站点\上小水箱>80)
{\本站点\上小水箱=\\本站点\上小水箱-5;
\\本站点\储水箱=\\本站点\储水箱+5;}
if(\\本站点\下小水箱>80)
{\本站点\下小水箱=\\本站点\下小水箱-5;\\本站点\储水箱=\\本站点\储水箱+5;}
七、心得体会
通过这次设计，我对组态王的知识了解掌握了很多，对以前的知识有了进一步的拓展和延伸。开始时觉得这个设计比较难，没办法着手，于是就到网络上查找相关内容，查到了对于组态王软件使用的相关视频介绍，仔细观看，并且一边看一边练习。还对自己所做题目——基于组态王的液位控制系统设计相关内容的搜索，如何将平时教室里所学知识运用于解决实际问题是有很大困难。网络上的相关内容很好的启发了思路，边学边做，并且不断向同学请教，举一反三，大家互相讨论，最后终于很大的收获。经过设备的配置，构造数据库变量，设计图形界面，建立动画连接，运行和调试，论文的撰写，这一系列的过程后，我们不仅解决了问题，而且基本熟悉了组态王这款软件。课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异，回顾起此次组态王课程设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到定稿，从理论到实践，在整整一星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。