组态王污水处理系统.docx

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一、摘要 1

二、问题描述 1

三、解决方法 1

1、提出以下解决方法 2

2、设计过程 2

2.1建立工程 2

2.2.建立设备 3

2.3.定义数据库 4

2.4创建画面 4

2.5建立动画连接 5

2.6报警窗口 7

2.7实时曲线 8

3.运行 8

3.1欢迎界面 9

3.2监视界面 9

3.3实时曲线 9

3.4报警事件 10

四、结论 10

参考文献 10

附录 11

污水处理系统

一、摘要

基于组态王的污水处理控制系统，该实验系统可模拟试验生产过程中的液位、流量等工艺参数的自动控制。

二、问题描述

污水处理控制系统是被测对象由多个个不同容积的反应器串联组成。

控制原理是通过进水阀将待处理污水送入一级储水罐，通过水泵可流入离心系统，通过离心处理的污水流入过滤与软化罐，其中产生的净水储存在一级净水箱中。

一级净水又通过加药系统处理后产生的净水储存在二级净水箱中。

如果进水量大于出水量，水箱中的水位过高，此时，水磅停转或减速将水箱中的液位降低。

污水处理系统控制系统如下图1示。

图1

三、解决方法

组态王开发监控系统软件是新型的工业自动控制系统正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

11

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。

1、针对上述问题和对组态软件的认识，提出以下解决方法：

当污水箱液位低于下限时，阀门工作，为水箱送水；污水箱液位高于上限，阀门关闭，且通过水泵泵入离心系统箱。

当离心系统箱液位底于下限时，离心处理后水阀关闭；一级净水储水箱液位高于上限时，进水阀门关，水泵开始工作；当一级水箱液位低于下限时，进水阀打开，水泵停转。

加药系统液位低于下限时，则关闭出水阀；液位高于上限时，水泵停转。

当二级净水箱液位低于下限时，打开进水阀，当液位高于上限时，关闭进水阀。

2、设计过程

在工程浏览器中新建工程，先建立污水处理监视系统画面，接着定义变量，动画连接，命令语言，然后建立曲线画面，最后运行系统。

图17为系统欢迎界面，图18为污水监控中心界面，图19为实时曲线界面，图20为报警和事件。

2.1建立工程

组态王提供新建工程向导。

利用向导新建工程，使用户操作更简便、简单。

单击菜单栏“文件\新建工程”命令或工具条“新建”按钮或快捷菜单“新建工程”命令后，弹出“新建工程向导一”对话框，根据向导建立污水处理工程。

图2.新建组态王工程

2.2.建立设备

在使用仿真PLC设备前，首先要定义它，实际PLC设备都是通过计算机的串口向组态王提供数据，所以仿真PLC设备也是模拟安装到串口COM上，定义过程和步骤为：

在组态王的工程浏览器中，从左边的工程目录显示区中选择大纲项设备下的成员名COM1或COM2，然后在右边的目录内容显示区中用左键双击“新建”图标，则弹出“设备配置向导”对话框如下图3

图3.建立设备

2.3.定义数据库

选择浏览器左侧大纲项“数据库\数据词典”，在工程浏览器右侧用鼠标左键双击“新建”图标，弹出“变量属性”对话框如图4。

此对话框可以对数据变量完成定义、修改等操作，以及数据库的管理工作，在“变量名”处输入变量名，在“变量类型”处选择变量类型，单击“确定”即可。

图4.定义变量

2.4创建画面

进入新建的组态王工程，选择工程浏览器左侧大纲项“文件\画面”，在工程浏览器右侧用鼠标左键双击“新建”图标，弹出对话框如图5。

图5.新建画面

2.5建立动画连接

双击图形对象，即矩形，可弹出“动画连接”对话框，如图6

图6

下图这为阀门与水流的连接控制，双击水流再选择流动效果按钮，在流动条件中选择阀门。

则可实现当阀门打开时水流流动，当阀门关闭时，水流静止的动画。

图7

下图则为对水泵的设置，当运行时显示为绿色，反之当不运行时则显示红色。

图8

下图则通过对矩形框的设置来实现液位变化的动画效果，双击矩形框，选择填充按钮，再通过对填充方向及填充颜色的选取来达到预想的动画效果。

图9

下图为切换画面连接按钮的设置，双击“退出”，选择弹起时，运用命令语句完成功能，可选择语句为下图则同样对按钮连接设置。

显示报警界面

图10

建立按钮，退出系统，双击“退出系统”按钮，运用命令语句，exit。

图11

2.6报警窗口

双击初始见面中数据词典，创建变量，新建变量“填充”，选择适当变量类型。

图12

在界面属性中设置其具体报警线。

创建报警界面，如下图

图13

图14

2.7实时曲线

在组态王开发系统中制作画面时，选择菜单“工具＼实时趋势曲线”项或单击工具箱中的“画实时趋势曲线”按钮，此时鼠标在画面中变为十字形，在画面中用鼠标画出一个矩形，实时趋势曲线就在这个矩形中绘出，如下图所示。

图15实时趋势曲线

实时趋势曲线对象的中间有一个带有网格的绘图区域，表示曲线将在这个区域中绘出，网格左方和下方分别是X轴（时间轴）和Y轴（数值轴）的坐标标注。

可以通过选中实时趋势曲线对象（周围出现8个小矩形）来移动位置或改变大小。

在画面运行时实时趋势曲线对象由系统自动更新。

图16

3.运行

3.1欢迎界面

3.2监视界面

图17

3.3实时曲线

图18

图19

3.4报警事件

四、结论

图20

本流污水处理控制系统是以组态王6.53为软件平台设计的，主要是一个软件测试系统，其基于组态王设计的污水处理系统。

通过本次实验实习，我掌握了组态软件的基本原理和工程的开发步骤，并了解了这一技术在实际工程中的应用。

本论文是在路小娟悉心指导下完成，在整个过程中，老师给我很多的指导、鼓励和帮助，使得我顺利完成任务，特此，对路老师表示由衷的感谢。

本次课程设计虽然结束了，但是它留给我的印象是不可磨灭的。

无论我以后是否涉及到此方面的研究，我想，至少我掌握了一种系统的研究方法和熟悉运用一种软件开发工具的过程，学习的目的就在于运用。

万事相通，本次课程设计必将为我以后的学习与工作奠定坚实的基础，课程设计中锻炼出来的能力是终身受益的。

我真心的感谢本次课程设计，它教会我很多。

参考文献：

[1]薛迎成．工控机及组态控制技术原理与应用．北京：

中国电力出版社，2010.

[2]刘恩博．组态软件数据采集与串口通信测控应用实战．北京：

人民邮电出版社，2010．

附录：



应用程序命令语言：

if（\\本站点\离心后出水阀==1）

{\\本站点\离心系统液位=\\本站点\离心系统液位-\\本站点\离心后出水阀控制水流;

\\本站点\一级纯净水液位=\\本站点\一级纯净水液位+\\本站点\离心后出水阀控制水流;}

if（\\本站点\污水泵==1）

{\\本站点\污水池液位=\\本站点\污水池液位-\\本站点\污水泵控制水流;

\\本站点\离心系统液位=\\本站点\离心系统液位+\\本站点\污水泵控制水流;

}

if（\\本站点\污泥排除阀==1）

{\\本站点\离心系统液位=\\本站点\离心系统液位-\\本站点\污泥排除控制流;}

if（\\本站点\加药阀==1）

{\\本站点\加药系统液位=\\本站点\加药系统液位+\\本站点\加药控制水流;}

if（\\本站点\一级纯水泵==1）

{\\本站点\加药系统液位=\\本站点\加药系统液位+\\本站点\一级纯水泵控制水流;

\\本站点\一级纯净水液位=\\本站点\一级纯净水液位-\\本站点\一级纯水泵控制水流;

}

if（\\本站点\加药处理后出水阀==1）

{\\本站点\二级纯水箱液位=\\本站点\二级纯水箱液位+\\本站点\加药处理后控制水流;

\\本站点\加药系统液位=\\本站点\加药系统液位-\\本站点\加药处理后控制水流;}

if（\\本站点\纯净水出水阀==1）

{\\本站点\二级纯水箱液位=\\本站点\二级纯水箱液位+\\本站点\纯净水出水阀控制水流;

\\本站点\加药系统液位=\\本站点\加药系统液位-\\本站点\纯净水出水阀控制水流;

}