PLC上位机监控界面与程序编制(双产软化水)(选材介绍和界面制作过程)
PLC控制系统设计步骤

PLC控制系统设计步骤PLC(可编程逻辑控制器)控制系统是一种广泛应用于工业自动化中的数字计算机控制系统。
它由中央处理器(CPU)、输入/输出模块(I/O模块)、通信模块等基本组成部分组成,可用来控制各种不同的设备和机器。
PLC控制系统设计的步骤包括需求分析、系统设计、编程开发、调试与验收等多个阶段。
下面将详细介绍每个步骤。
第一步:需求分析需求分析是PLC控制系统设计中的第一步,通过与用户、工艺工程师等相关人员的沟通与交流,了解用户的需求和要求。
在这个阶段需要明确系统的功能、控制要求、输入/输出点数、控制逻辑等方面的要求。
在需求分析的过程中,可以使用流程图、时序图等工具来整理和梳理需求,确保清晰明了。
第二步:系统设计在需求分析的基础上,进行系统设计。
系统设计包括硬件设计和软件设计两个方面。
硬件设计主要涉及PLC的选择与布置、输入/输出模块的选型与布线、通信模块的选择等。
在进行硬件设计时,需要考虑系统的可靠性、安全性、扩展性等方面的要求。
软件设计主要包括PLC程序的设计。
在进行软件设计时,需要根据需求分析的结果,将系统功能模块化,设计合理的程序架构。
同时,确定输入/输出设备的算法和逻辑,编写相应的控制程序。
第三步:编程开发在系统设计的基础上,进行编程开发。
编程开发是PLC控制系统设计的核心环节。
在编程开发过程中,将软件设计的结果转化为PLC程序。
通常使用专用的编程软件,如Ladder语言、SFC语言、ST语言等来进行编程。
根据系统需求,编写代码,实现控制逻辑、处理输入/输出信号、实现各种功能。
第四步:调试与验收验收是测试系统是否满足需求,并提交给用户进行确认。
通过与用户的反馈以及现场实际运行的情况进行对比和评估,确认系统是否能够满足用户需求。
第五步:系统维护与更新系统维护与更新是PLC控制系统设计的最后一步。
在实际运行中,难免会遇到一些问题,需要进行系统维护和修复。
同时,随着技术的发展和用户要求的变化,需要对系统进行更新和升级。
PLC应用技术 第10章 上位机监控组态

10.1.5 触摸屏标准接口
10.1.6 GT 组态软件Works3
GTWorks3是可视化设计和配置的最典型环境。基于三 大理念集成各种面向用户的功能,简单性、明确性和实用 性。设置简单逼真的高分辨率图形简单精细操作直观,与 其它HMI(人机界面)设计环境相比,画面开发工作量可 明显降低。 设计了大量的库,有图形库、部件库、字体库等。大量的 库缩短了库的检索时间,从部件库中查找对象更为容易, 根据对象、功能或最近使用的库清单方便地进行选择。各 种各样的字体、字体变化,可自由选择、显示各种不同的 字体。图形库是目前市场上最齐全的图形库之一,有大量 的图形对象,包括各种仪表和管道。
10.2.1 新建工程
点击GT Designer3,打开组态软件,在工程选择对话框 中选择“新建”;弹出“新建工程向导”,单击“下一步 ”;选择系列中的“GS系列”,就是我们要用的 GS2107-WTBD触摸屏了。单击“下一步”会出现确认 信息,再次单击 “下一步”;连接机器设置:在“制造商 ”栏选择“三菱电机”,“机种”为“MELSEC -FX”, 单击下一步;选择通信方式“I/F(I)”为”RS-232”, 单击“下一步”;“通信驱动程序”为“MELSEC-FX”, 单击“下一步,确认信息;画面切换文件,先不理会,单 击“下一步”;确认所有信息后,单击“结束”;这样就 设置了用“RS232”实现PLC与触摸屏的通信。出现图 10-4所示组态界面,
10.2.3 下载调试
1.连接设备设置:公共设置→标准I/F一览表; 在通道号(CH No)中,0表示未使用,1为触摸屏与PLC连 接的通道,8为触摸屏与条形码设备通道,9为触摸屏与PC机 连接的通道,如图10-6所示。
10.2.3 下载调试
液体混合装置PLC控制程序设计

摘要本文用可编程逻辑控制器(PLC)作为下位机、个人计算机(PC)作为上位机,设计了一个两种液体混合装置控制系统。
下位机采用西门子公司的S7-200CN型CPU芯片作为硬件,采用PLC程序设计的方法,实现对两种液体混合装置的控制。
能够达到以下要求:1、将两种液体按一定比例混合;2、在电动机搅拌后将混合的液体输出容器,并自动开始新的周期,形成循环状态;3、在按停止按扭后依然要完成本次混合才能结束。
在此设计中,液位传感器和电阀门以及搅动电机采用相应的钮子开关和发光二极管来模拟,另外还借助外围元件来完成本装置。
整个程序采用结构化的设计方法,具有调试方便,维护简单,移植性好的优点。
上位机利用北京亚控公司的kongview6.53(组态王)作为组态监控软件,通过设计界面、定义设备、构造数据库、建立动画连接等步骤,实现了对液体混合装置的组态模拟。
通过这种组态模拟,可以实现动画与PLC设备的即时通信,达到上位监控目的。
关键词:液体混合装置;PLC;组态模拟ABSTRACTIn this paper, using the programmable logic controller (PLC) as a lower machine, the personal computer as a host PC, designing two kinds of liquid mixing device control system.The machine adopts a Siemens S7-200 CN CPU chip as a hardware, the PLC program design method, the paper realize two kind of liquid mixing device control. To achieve the following requirements: 1. Taking the two liquids mixed in a certain proportion; 2. Stirring in the motor will mix of liquid output container, and automatically start a new cycle, form the circulation state; 3. In the stop button to complete the mixed still can end. In this design, level sensor and electric valves and stirring the motor corresponding toggles switch and led to simulation, and also with external components to complete this device. The whole process of the design method of structured, and has convenient debug, simple maintenance, portability good points.PC use a Beijing and a controller of the company kongview6.5 (configuration king) as the configuration of the monitoring software, through the design interface, definition equipment, structure, establishing animation database connection, etc steps, realizing the liquid mixing device configuration of the simulation. Through this configuration simulation, it can achieve animation and PLC equipment of instant communication, to achieve the upper monitor purpose.Key words: liquid mixing device; PLC; Configuration simulation目录引言 (1)第一章液体混合系统的方案设计 (2)1.1系统的整体设计要求 (2)1.2控制方式系统的设计 (2)第二章液体混合系统的硬件设计 (4)2.1硬件配置及其原理 (4)2.2 I/O计算 (4)2.3 PLC选型 (5)2.4 I/O分配表设计 (6)2.5外部接线图设计 (7)第三章液体混合装置的软件设计 (9)3.1程序设计的一般方法 (9)3.2 PLC控制的相关流程图 (10)第四章系统调试运行分析 (13)4.1系统调试 (13)4.2结果分析 (13)第五章液体混合装置组态模拟 (14)5.1组态王软件 (14)5.2液体混合装置组态模拟的相关操作 (14)总结 (17)参考文献 (18)致谢 (19)引言在炼油、化工、制药等行业中多种液体混合是必不可少的工序,其组成部分以往常采用传统的继电器控制,使用硬连接电器较多,可靠性差,自动化程度不高。
基于PLC与组态的智能污水处理控制系统设计

基于PLC与组态的智能污水处理控制系统设计基于PLC与组态的智能污水处理控制系统设计污水处理是保护环境、实现可持续发展的重要环节。
随着现代科技的发展,越来越多的智能技术被应用于污水处理领域,使污水处理过程更加高效、智能化。
本文将介绍一种基于PLC (可编程逻辑控制器)与组态的智能污水处理控制系统设计。
一、系统的设计原理该智能污水处理控制系统主要由 PLC 控制器、人机界面组态软件和各种传感器组成。
PLC 控制器负责实时采集和处理传感器的数据,并根据预设的逻辑算法,控制执行器进行相应的操作。
人机界面组态软件提供可视化的操作界面,方便用户实时监测和控制污水处理过程。
二、系统的硬件设计1. PLC 控制器:选择一款功能强大、性能稳定的PLC 控制器,具备快速的信号采集和处理能力,支持多种通信接口,以实现与其他设备的无缝连接。
2. 传感器:根据污水处理的需要,选用适合的传感器,如水位传感器、流量传感器、温度传感器等,用于测量和监测污水处理过程中的各项参数。
3. 执行器:根据需要,选择适当的执行器,如电动阀门、电泵等,用于根据PLC 控制器的指令控制相关设备的运行状态。
4. 人机界面设备:选用带有触摸屏功能的显示屏作为人机界面设备,通过组态软件与PLC 控制器进行通信,实现实时监测和控制。
三、系统的软件设计1. PLC 程序设计:根据处理污水的具体工艺流程和要求,设计合理的逻辑算法,并通过PLC 程序对传感器的数据进行采集和实时处理,然后控制执行器进行相应操作。
2. 人机界面组态软件设计:利用组态软件进行界面设计,包括设置仪表、开关、报警等功能,使操作界面美观、直观,并提供实时显示污水处理过程中的各项参数和设备运行状态。
四、系统的功能特点1. 自动控制:基于PLC与组态的智能控制系统能够根据预设的逻辑算法自动监测和控制污水处理过程中的各项参数和设备的运行状态,实现全自动化的污水处理。
2. 实时监测:通过人机界面设备上的触摸屏显示,用户可以实时监测污水处理过程中的各项参数,如水位、流量、温度等,便于及时发现和解决问题。
PLC与触摸屏控制渗漏排水监控系统

PLC与触摸屏控制渗漏排水监控系统引言小浪底进水塔的两个渗漏集水池位于大坝的底部,潜水泵、离心泵等排水设备和原来的电气控制柜则位于集水池上方的渗漏排水泵房内。
工作人员只能根据巡查情况,就地手动控制进行排水,由于小浪底进水塔渗漏水在水量和时间上有很大的随机性和不确定性(会依据天气和季节变化的不同而不同),这就给操作人员和大坝的管理带来了很大的困难,曾经就出现过由于短时间内积水过多,大坝底部廊道内的部分检测设备被淹(包括渗漏排水设备本身)的情况,造成了很大的经济损失;且由于电气控制柜位于大坝底部,环境潮湿,渗漏水滴经常落到控制柜上,造成控制柜电气元件受潮,出现短路或拒动,给渗漏排水系统的控制带来了很大的麻烦。
因此有必要将电气控制柜上移至进水塔塔面,改善运行环境,并将2个集水池的排水设备用一套控制设备来进行集中监控。
控制系统主要采用自动控制方式,根据渗漏水量的大小及时启动排水量较小的潜水泵和排水量较大的离心泵进行排水,以保证泵房安全稳定的运行。
1 工艺流程和监控要求1.1 工艺流程进水塔渗漏水量较小时,经过一定时间的积累,达到主用潜水泵启动水位2.40 m,用主用潜水泵D3进行排水;当水量增大时,达到备用潜水泵启动水位2.60 m,增加备用潜水泵D4进行排水;在此过程中,若水位回落到停泵水位1.5 m时,则停止潜水泵。
若水量进一步增大时,以致达到主用离心泵启动水位2.80 m和备用离心泵启动水位3.00 m 时,则分别启动主用离心泵D1和备用离心泵D2进行排水。
此时潜水泵作为离心泵的充水泵,同时启动潜水泵D3、D4,打开充水电磁阀Z1(或Z2),延时3 min左右并且达到一定压力要求后启动离心泵并打开排水电动阀门F1(或F2)进行排水,然后关闭潜水泵D3、D4和电磁阀Z1(或Z2)。
在排水过程中,如果水位回落到停泵水位1.50 m,则关闭离心泵。
在关闭离心泵时,要先关闭相应的电动阀F1或F2,然后再关闭离心泵。
PLC和上位机在污水处理控制系统中的应用

文章编号:100926825(2004)022*******PL C 和上位机在污水处理控制系统中的应用收稿日期:2003211202作者简介:李 兵(19682),男,1990年毕业于山西大学计算机专业,工程师,太原市市政建设开发处,山西太原 030012李 兵摘 要:结合某污水处理厂的工艺特点,介绍了控制系统的构成和控制方式,并对由PLC 控制站和上位机组成的控制系统的主要功能进行了叙述,从而实现污水处理整个过程的实时监测和控制。
关键词:污水处理,自动控制,PLC 控制中图分类号:X703文献标识码:A 目前,随着现代控制技术和计算机技术的飞速发展,控制技术在现有污水厂中的广泛应用,使得整个污水处理过程实现了计算机监测、控制和管理,以实现高质量、低成本、稳定可靠的运营方式。
污水处理厂控制即是利用PLC 的成熟功能和计算机技术,实现了污水处理整个过程的实时监测和控制,从而保障了生产过程的连续性,降低了劳动强度,改善了劳动条件,实现了少人或无人值守的目标,并且保证了污水排放的质量。
1 工艺流程该污水处理厂日处理能力为15万m 3。
由于服务范围内大型企业较多,针对其水质特点,设计采用了生物吸附/降解工艺法(A/B 法),该工艺结合PLC 控制,有效降低能耗,减少运行费用,使得具有出水水质好、管理简便、运行稳定等特点。
工艺流程见图1。
2 控制系统网络结构和控制方式2.1 系统网络结构根据该污水厂工艺要求和设计要求,本系统考虑到可靠性、开放性、易维护性、可扩展性,并根据“集中管理,分散控制”的原则,本系统采用了分布式结构,即将全厂分为三个控制站和两个工作站。
三个控制站通过MB +网与两个上位机工作站相连;同时两个上位机工作站通过集线器(Hub )组成一个对等的工业以太网络(通讯协议为TCP/IP )。
2.2 系统控制方式该系统采用三种控制模式即就地设备控制箱手动控制、远程PLC 控制站操作终端控制和远程中心控制室上位机控制。
基于PLC和组态软件的污水处理厂监控系统
题目:基于PLC和组态软件的污水处理厂监控系统摘要近年来,随着我国工业化程度不断提高和城市人口密度的不断增加,污水处理厂规模不断扩大,污水处理厂的管理和设备的控制面临严峻的考验。
本课题研究了基于PLC和组态王对污水处理厂的监控系统的实现。
该水处理系统采用SBR (Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process)污水处理工艺。
根据SBR污水处理工艺要求,本课题研究了如何实现集散控制系统对该厂污水处理系统各环节的自动控制,其中主要包括下位机如何实现对现场设备的控制,上位机如何对现场设备的运行状态的监控和上下位机如何通讯。
集散控制系统的下位机选用PLC作为现场控制设备。
本课题根据SBR污水处理工艺要求对下位机PLC以及现场各种传感器进行了硬件选型。
除此之外,还根据污水处理的工艺要求,编写了相应的PLC控制程序,重点介绍了预处理区的PLC自动控制程序。
集散控制系统的上位机选用PC机作为监控机实现对现场设备的运行状态的在线监控以及运行状态的调整。
通过上位机监控,工人可以及时了解现场设备的工作状况并且保证对现场设备出现的故障得到有效的排除。
本课题上位机监控界面设计以组态王6.55作为开发平台,其中监控界面主要包括登录界面、总体流程图界面,预处理参数界面和反应池参数等界面。
关键字:集散控制系统; PLC; 组态王; 现场总线ABSTRACTThese years, the scale of sewage treatment factory is becoming bigger than ever by the development of our industry and increase of population density.This topic based on PLC and kingview are studied for the implementation of sewage treatment plant monitoring system,The factory treats wasting water using the craft of SBR(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process). This paper mainly introduces how to realize the client controls the field devices. Besides, it also designs how to realize the server monitors the devices and how to communicate between the client and the server.Using PLC as the client device,DCS realize to control the machines automatically. This paper not only introduces how to choose PLC and sensors but also demonstrate how to set the parameters of hardware, based on the requirement of SBR. Besides, this paper makes the PLC control program of the field devices,the important to including the preprocess area.The server device of DCS, which is PC, is used as a monitor as to supervise the condition of machines. Through the monitor, workers can easily locate the trouble and remove the fault. The interface of monitor is designed, using the kingview 6.55 as tools.The interface of monitorincludes log interface, general flow interface,preprocess parameter interface, reacting pool parameter interface etc.Keywords DCS; PLC; kingview; Field bus目录第一章绪论 (1)1.2课题研究的目的和意义 (1)1.3 国内外生活污水处理发展现状 (2)1.3.1 国内生活污水处理现状 (2)1.3.2 国外生活污水处理现状 (3)1.4 本课题研究的主要内容 (3)第二章污水处理厂的系统研究 (4)2.1 SBR法的介绍及主要的工艺参数指标 (5)2.1.1 SBR法的介绍 (5)2.1.2 主要的工艺参数指标 (5)2.2 SBR法的工艺流程图及主要设备 (5)2.2.1 SBR法的工艺流程图 (5)2.2.2 主要设备 (6)2.3 工艺流程过程及本课题的重点研究过程 (6)2.3.1 工艺流程过程 (6)2.3.2本课题的重点研究过程 (7)2.4 污水处理厂的监控系统的构成 (7)2.4.1 上位机人机界面系统 (7)2.4.2 PLC 控制系统 (7)2.4.3 控制台、柜及附件 (8)2.4.4 设备就地操作、保护装置及信号传感器 (8)第三章下位机控制系统的总体设计 (10)3.1总体功能设计 (10)3. 2硬件选型 (11)3.2.1系统用到的设备的硬件选型: (11)3. 2. 3西门子PLC工作原理及特点 (13)3. 2. 4西门子PLC的选择 (15)3. 2. 5传感器的选择及连接 (17)3. 3 PLC程序设计 (18)3.3.1 PLC控制系统设计的基本步骤 (18)3. 4预处理区PLC控制程序 (19)3.4.1 粗格栅PLC控制程序 (20)3.4.2提升泵PLC控制程序 (23)3.4.3细格栅PLC控制程序 (24)3.5系统实例中的网络组态 (25)第四章监控系统的设计 (28)4.1组态软件简介 (28)4.2 监控系统的设计 (28)第五章结论 (31)参考文献 (32)附录1:PLC程序 (34)附录2:电气连接原理图 (37)致谢 (40)第一章绪论1.1 课题的研究背景水与人的生活息息相关,特别在现代社会生活及生产中人们对水的需求量与日俱增。
plc取水站自动控制-课程设计说明书
PLC取水站自动控制课程设计说明书目录前言 (1)正文 (1)1 取水泵房流程工艺 (2)1.1取水泵房工艺流程示意图 (2)1.2 水厂取水泵房工艺流程简易示意图 (2)2 取水泵房的设备选择 (3)2.1 WinCC监控软件 (3)2.2 PLC(可编程控制器)的选择: (4)3 控制内容及控制要求 (4)3.1 运行模式 (4)3.2 系统的启停 (5)3.3 对运行过程的监控 (5)3.4 系统故障自动检测、报警与处理 (5)3.5 通信功能 (6)4 工程控制功能的实现 (6)4.1 PLC的控制程序如下 (6)4.2 WinCC组态监控 (8)4.2.1 WinCC监控画面如下 (9)4.2.2组态监控可实现的功能如下 (12)4.2.3 调式和优化 (13)4.2.4 流程画面绘制 (13)4.2.5 实时、历史趋势图绘制 (13)4.2.6 报警处理 (13)4.2.7 实时与历史数据分析 (14)5 工程小结 (14)致谢 (15)自来水厂取水站的自动控制课程设计前言随着城市现代化建设的发展,环境保护、生活用水的要求不断提高。
以前水厂的人工、半自动水厂控制系统已经远远不能满足现代化生活和企业运作的需要,因此先进的计算机控制技术应运而生。
通过先进的自动控制系统,可实现对水厂制水、污水处理、水软化、送配水等工程运作的监视和控制。
运用PLC自动控制系统和WinCC界面监控系统对自来水厂的工艺流程的主要参数进行在线监测;此自动控制系统不但能实现自来水厂取水站的实时监控和实时接收PLC采集的各种数据,而且还能建立检测参数数据库的功能,处理并显示各种数据。
关键字:PLC WinCC 取水站程序控制系统正文我们设计的这个自来水厂取水站自动控制系统,系统配置采用西门子成熟技术,控制中心采用Wincc服务器软件进行监控;符合国际或国家工业标准,可靠性高、适应能力强、扩展灵活、操作维护简便;系统平台软件选用稳定安全的主流操作系统,便于系统使用和维护;管理软件的编制均选用符合国际软件业标准的开发平台,同时考虑用户开发的方便性和易于扩展性;设备和软件的供应商能够长期提供技术支持和服务,备品备件能得到有力的保障。
PLC及上位机组态软件在污水处理中应用
P C及 上位 机 组 态软 件 在 污水 处 理 中应 用 L
隋世 俊
( 大连港 埠机 电有 限公 司,辽宁 大连
16 2 ) 16 0
摘要 :为 了提 高污水处理 系统 的 自动 化程度 ,采取 将 P C和上位 机软件 组合应 用的办 L
法。结合 O MR N JM 可 编程控 制 器与组 态王 6 3的特点 ,介绍 P C及与上位机 O C1 . 5 L
Absr c : I d r o a s t e u o ai d g e of s wa e t a t n or e t r ie h a t m tc e r e e g dipo a ,a s s l me h d f t o o c mbi n o nig PLC n ng Vi w o t r sa o t d a d Ki e s fwa e i d p e 。The c n ci g meho fPLC nd o ne tn t d o a mo t rn yse ofu pe o u e nd isc r c e sisa e ito uc d i he l hto ni i g s t m p rc mp t ra t ha a tr tc r n r d e n t i f o i g
S wa eDipo a e g s sl
S I h u U  ̄ n S
( l nP rMahnr dE etf ainC .Ld, D l n 1 2 , Da a ot c ieya l r ct o, t. ai 6 0 i n ci i o a 1 6 Lann , C ia i ig o hn )
数 据 ( ~2 h 。P C对 其 中 的一些 数据 进行 4 0m ) L 处 理 ,一方 面将 数据 传 送给 上位 机 ,另 一方 面将
设计一个PLC控制系统需要以下七个步骤[全文5篇]
设计一个PLC控制系统需要以下七个步骤[全文5篇]第一篇:设计一个PLC控制系统需要以下七个步骤设计一个PLC控制系统需要以下七个步骤:1系统设计与设备选型a.分析你所控制的设备或系统。
PLC最主要的目的是控制外部系统。
这个系统可能是单个机器,机群或一个生产过程。
b.判断一下你所要控制的设备或系统的输入输出点数是否符合可编程控制器的点数要求。
(选型要求)c.判断一下你所要控制的设备或系统的复杂程度,分析内存容量是否够。
2.I/O赋值(分配输入输出)a.将你所要控制的设备或系统的输入信号进行赋值,与PLC的输入编号相对应。
(列表)b.将你所要控制的设备或系统的输出信号进行赋值,与PLC的输出编号相对应。
(列表)3.设计控制原理图a.设计出较完整的控制草图。
b.编写你的控制程序。
c.在达到你的控制目的的前提下尽量简化程序。
4.程序写入PLC将你的程序写入可编程控制器。
编辑调试修改你的程序a.程序查错(逻辑及语法检查)b.在局部插入END,分段调试程序。
c.整体运行调试6.监视运行情况在监视方式下,监视一下你的控制程序的每个动作是否正确。
如不正确返回步骤,如果正确则作第七步。
7.运行程序(千万别忘记备份你的程序)第二篇:设计一个PLC控制系统以下七个步骤设计一个PLC控制系统以下七个步骤1.系统设计与设备选型a.分析你所控制的设备或系统。
PLC最主要的目的是控制外部系统。
这个系统可能是单个机器,机群或一个生产过程。
b.判断一下你所要控制的设备或系统的输入输出点数是否符合可编程控制器的点数要求。
(选型要求)c.判断一下你所要控制的设备或系统的复杂程度,分析内存容量是否够。
2.I/O赋值(分配输入输出)a.将你所要控制的设备或系统的输入信号进行赋值,与PLC的输入编号相对应。
(列表)b.将你所要控制的设备或系统的输出信号进行赋值,与PLC的输出编号相对应。
(列表)3.设计控制原理图a.设计出较完整的控制草图。
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摘要本设计以三菱FX1N-40MR可编程控制器主机作为下位机,北京昆仑通态自动化软件科技有限公司的MCGS组态(Monitor and Control Generated System)软件6.2通用版作为上位机PC机的监控软件,计算机采取RS232接口,PLC(可编程控制器)采取RS485作为通讯接口,RS232接口与RS485接口的连接和转换采取三菱FX-485-PC-IF转换器;编程软件采取三菱GX Developer编程软件,编程电缆采用专用SC-09通信电缆。
在以上硬件和软件的支持下做成双产软化水监控界面。
实践证明,选择的正确性。
在无数次的实验失败后,成功实现了下位机PLC(可编程控制器)与上位机PC机的通迅,做到上位机PC机对下位机PLC(可编程控制器)的监控。
在此基础下,利用MCSG组态(Monitor and Control Generated System)软件做了监控界面,经过调试,监控界面基本实现所需功能。
关键词:PLC与PC通迅;MCGS;PLCAbstractThe design takes the Mitsubishi FX1N-40MR programming controller as the crew and the MCSG(Monitor and Control Generated System software6.2common edition of Kunlun auto software technology company in Beijing)as a upper monitoring software.The computer takes RS232as interface.the PLC takes RS485. The connection between RS232and RS485uses the Mitsubishi FX-485-PC-IF Converter.Mitsubishi GX Developer as the programming software.Those above contribute to the double-demineralized water monitoring interface.Practise proved that the choice is right.After a number of fairness I finally communicate between the crew and upper monitor.Upon this I made the controlling interface with the Monitor and Control Generated System Software.After debug it finally achieve the basic demands.Key Words:the communication between PLC and PC;MCGS;PLC目录引言 (1)1设计任务 (2)2选取的硬件及软件介绍 (2)2.1PLC (2)2.1.1PLC的主要特点 (2)2.1.2三菱FX1N系列PLC (3)2.2组态软件 (4)2.2.1MCGS (5)2.3通讯接口 (5)2.3.1RS-232 (5)3设计过程 (6)3.1PC与PLC通讯 (6)3.1.1PLC通讯参数设置 (6)3.1.2MCGS通讯设置 (6)3.2人机界面制作 (9)4调试过程 (10)5结论 (13)总结与展望 (14)参考文献 (15)引言本选题建立在半实物全开放化工过程控制检测、控制综合实验平台项目,指导老师提出课题的基础上。
通过这个选题的实施可提高我们的专业技能并为实物全开放化工过程控制检测、控制综合实验平台项目的建设做出贡献。
本项研究工作设想,通过PC机对PLC(可编程控制器)的监控,做到对现场情况的监控。
实验主要以设计人机界面为主,实验的基础是PC机与PLC(可编程控制器)正常通讯;涉及的范围有PLC的编程,MCGS软件的使用以及PC机与PLC 通讯的相关知识,预期结果是实现PC机对PLC的监控。
1设计任务根据双产软化水工艺图,设计一个监控界面。
可以实现以下功能:1.监视各设备运行状况。
2.在水位过低和过高的情况下可以实现报警功能。
3.可以显示出具体是那个交换柱在那个工位。
4.可以设置手动或自动设置工位,在手动的情况,可以在界面上对各个工位进行设置调试。
5.可以显示出各个工位的剩余时间以及各个工位的时间。
6.可以设置各个工位的时间。
7.可以显示每个工位的水流流动方向。
8.可以在监控界面上启动设备。
2选取的硬件及软件介绍2.1PLCPLC(Programmable Logic Controller可编程逻辑控制器)专为在工业环境应用而设计的一种数字运算操作的电子系统。
它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
是工业控制的核心部分[1]。
2.1.1PLC的主要特点1.可靠性高,抗干扰能力强高可靠性是电气控制设备的关键性能。
PLC由于采用现代大规模集成电路技术,采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性。
例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。
一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。
从PLC的机外电路来说,使用PLC构成控制系统,和同等规模的继电接触器系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一,故障也就大大降低。
此外,PLC带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息。
在应用软件中,应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序,使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。
这样,整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。
2.配套齐全,功能完善,适用性强PLC发展到今天,已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。
可以用于各种规模的工业控制场合。
除了逻辑处理功能以外,现代PLC大多具有完善的数据运算能力,可用于各种数字控制领域。
近年来PLC的功能单元大量涌现,使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。
加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展,使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
3.易学易用,深受工程技术人员欢迎PLC作为通用工业控制计算机,是面向工矿企业的工控设备。
它接口容易,编程语言易于为工程技术人员接受。
梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近,只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。
为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。
4.系统的设计、建造工作量小,维护方便,容易改造PLC用存储逻辑代替接线逻辑,大大减少了控制设备外部的接线,使控制系统设计及建造的周期大为缩短,同时维护也变得容易起来。
更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能,这很适合多品种、小批量的生产场合。
5.体积小,重量轻,能耗低以超小型PLC为例,新近出产的品种底部尺寸小于100mm,重量小于150g,功耗仅数瓦。
由于体积小很容易装入机械内部,是实现机电一体化的理想控制设备。
[2]2.1.2三菱FX1N系列PLC三菱FX1N系列PLC是三菱电机推出的功能强大的普及型PLC。
具有扩展输入输出,模拟量控制和通讯、链接功能等扩展性。
是一款广泛应用于一般的顺序控制三菱PLC[3]。
2.2组态软件组态软件在国内是一个约定俗成的概念,并没有明确的定义,它可以理解为组态式监控软件。
组态(Configure)的含义是配置、设定、设置等意思,是指用户通过类似“搭积木”的简单方式来完成自己所需要的软件功能,而不需要编写计算机程序,也就是所谓的组态。
它有时候也称为二次开发,组态软件就称为二次开发平台。
监控(Supervisory Control)即监视和控制,是指通过计算机信号对自动化设备或过程进行监视、控制和管理。
组态软件是有专业性的,一种组态软件只能适合某种领域的应用。
组态的概念最早出现在工业计算机控制中,如DCS(集散控制系统)组态,PLC(可编程控制器)梯形图组态。
人机界面生成软件就叫工控组态软件。
在其他行业也有组态的概念,如AutoCAD,PhotoShop等。
不同之处在于,工业控制中形成的组态结果是用在实时监控的。
从表面上看,组态工具的运行程序就是执行自己特定的任务。
工控组态软件也提供了编程手段,一般都是内置编译系统,提供类BASIC 语言,有的支持VB,现在有的组态软件甚至支持C#高级语言。
组态软件大都支持各种主流工控设备和标准通信协议,并且通常应提供分布式数据管理和网络功能。
对应于原有的HMI(人机接口软件,Human Machine Interface)的概念,组态软件还是一个使用户能快速建立自己的HMI的软件工具或开发环境。
在组态软件出现之前,工控领域的用户通过手工或委托第三方编写HMI应用,开发时间长,效率低,可靠性差;或者购买专用的工控系统,通常是封闭的系统,选择余地小,往往不能满足需求,很难与外界进行数据交互,升级和增加功能都受到严重的限制。
组态软件的出现使用户可以利用组态软件的功能,构建一套最适合自己的应用系统。
随着它的快速发展,实时数据库、实时控制、SCADA、通讯及联网、开放数据接口、对I/O设备的广泛支持已经成为它的主要内容监控组态软件将会不断被赋予新的内容[4]2.2.1MCGSMCGS(Monitor and Control Generated System,监视与控制通用系统)是北京昆仑通态自动化软件科技有限公司研发的一套基于Windows平台的,用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统,主要完成现场数据的采集与监测、前端数据的处理与控制,可运行于Microsoft Windows95/98/Me/NT/2000/xp 等操作系统[5]。
2.3通讯接口2.3.1RS-232由于RS232接口标准出现较早,难免有不足之处,主要有以下四点:1接口的信号电平值较高,易损坏接口电路的芯片,又因为与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。
2传输速率较低,在异步传输时,波特率为20Kbps;因此在“南方的老树51CPLD开发板”中,综合程序波特率只能采用19200,也是这个原因。
3接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式,这种共地传输容易产生共模干扰,所以抗噪声干扰性弱。