网络与现场总线课程设计报告

网络与现场总线课程

设计报告

——通过力控组态软件实现对搅拌罐的远程控制示例

一、设计题目的背景

近年来，计算机技术与通信技术都获得了突飞猛进的发展，计算机技术渗透到通信技术领域中，大大地提高了通信系统的性能，促进了通信由模拟向数字化并最终向综合业务的方向发展。同时，通信技术又为多个计算机之间的数据传输、资源共享和协调合作提供了必要的手段，促进了计算机技术的发展。计算机网络综合了这两方面的新技术，涉及面更宽，应用范围更广，对信息技术的发展产生了深远的影响。

本次网络与现场总线课程设计即是以典型搅拌罐控制系统为例，利用力控组态软件模拟液位和进料比例测算过程，开发一个搅拌罐液位控制远程监控系统。根据过程控制实验需要，采用组态软件开发搅拌罐液位控制实验装置，利用软件与编程实现远程数据通讯，并进行下位数据采集，通过实验证实测控效果。

二、设计思路和实现的功能

在组态软件Forecontrol V6.0平台上，通过对工业现场总线PROFIBUS，实现SIEMENS的可编程序控制器S7-300与2台SIEMENS MM440变频器主从通信，实现搅拌罐的PLC本地控制和上位机上的远程控制。

所设计系统的运行过程为：

【1】按启动后，泵A和泵B同时开，A液体和B液体同时进入罐内；【2】按A液体和B液体进料比例供料（系统默认进料比例为2：3。设泵流速为每秒10升/秒，混合液总体积为1000升。泵A完成进料用时T1为40秒；泵B完成进料用时T2为60秒。）；

【3】供料完毕后搅拌机工作，搅拌A、B料的混合液体。搅拌时间T3时间到时后，搅拌机停；

【4】排料阀C工作，将搅拌好的液体排除；当液位低于低液位时，延时时间T4时间后，阀C关闭；

（系统进入下一个循环周期，控制流程转入到）泵A和泵B同时开。在力控软件中所需要设置的各类界面如下图所示：

三、设计过程及截图

首先，打开力控软件，如下图：

建立新工程后（project），单击开发按钮，即可进入编辑界面。在“工具”——“图库”中选择罐、管道、仪表、阀门、搅拌器、开关等按钮，并进行自定义编辑，自由调整图形的大小、方向、颜色及动作等等，如以下几幅图所示：

将所有图形、文本画好后，我的搅拌罐界面如下图：

接下来建立变量数据库，截图如下：

建立监控图像元素的动画连接，截图如下：

在接下来是对脚本的编辑，如下图：

接下来分别建立主菜单，用户管理，用户管理提示，历史趋势曲线，实时趋势曲线，历史报表查询，报警时间记录，系统时间记录界面，如下图：

四、验收过程及截图

来到实验室后，先修改笔记本电脑的网络设置，如下图（在实验室

时没有截图，下图为回寝室后的截图）：

然后与主机进行连接，在联网成功后，将所有界面的所有按钮、图形、文字等全部链接到名为server的网络节点，最好点击运行，得到实验截图如下：

五、收获与总结

通过此次网络与现场总线设计课程设计，我初步掌握了Forcecontrol力控软件的基本使用方法，并且了解了有关PCL的一些基础概念和知识。本次课程设计拓宽了我的视野，使我意识到了组态软件的优势和组态软件的重要性，而且提高了我实际动手操作的能力，使学习不仅局限在理论，给了我实际动手操作的机会，使我意识到解决有些问题并没有理论上那么简单，在实际操作过程中还是会遇到各种问题需要自己去分析解决，而我们正是需要通过解决这些问题来不断的提高自己的水平。这次课程设计不仅令我们学到了新的知识，更丰富了我们的学习生活，使我们不仅局限于理论学习，给了我们实际动手操作的空间，确实令我受益匪浅。