摘要
“组态”的概念是伴随着集散型控制系统(Distributed Control System简称DCS)的出现才开始被广大的生产过程自动化技术人员所熟知的。在工业控制技术不断发展和应用的过程中，PC(包括工控机)相比以前的专用系统具有的优势日趋明显。这些优势主要体现在:PC技术保持了较快的发展速度，各种相关技术已经成熟;由PC构建的工业控制系统具有相对较低的拥有成本;PC的软件资源和硬件资源丰富，软件之间的互操作性强;基于PC的控制系统易于学习和使用，可以容易地得到技术方面的支持。在PC技术向工业控制领域的渗透中，组态软件占据着非常特殊而且重要的地位。
通用工业自动化组态软件的出现为解决上述实际工程问题提供了一种崭新的方法，因为它能够很好地解决传统工业控制软件存在的种种问题，使用户能根据自己的控制对象和控制目的的任意组态，完成最终的自动化控制工程。
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，利用现场监控完成工业工程的调控。
关键词：工业组态；自动化；PLC控制；实时监控
目录
1 MCGS简介 (1)
1.1 MCGS组态软件的系统构成 (1)
1.1.1 MCGS组态软件的整体结构 (1)
1.1.2 MCGS工程的五大部分 (1)
1.2 MCGS组态软件的工作方式 (2)
1.2.1 MCGS如何与设备进行通讯 (2)
1.2.2 MCGS如何产生动画效果 (2)
1.2.3 MCGS如何实施远程多机监控 (3)
1.2.4 如何对工程运行流程实施有效控制 (3)
1.3MCGS嵌入版概述 (3)
1.3.1 MCGS嵌入版组态软件的主要功能 (3)
1.3.2 MCGS嵌入版组态软件的主要特点 (5)
2 PLC简介 (7)
2.1 PLC的介绍 (7)
2.2 PLC的工作原理 (7)
3 液体混合监控系统设计 (8)
3.1 控制要求 (8)
3.2 I/O分配表 (8)
3.3 程序设计 (9)
3.3液体混合装置人机界面设计 (12)
3.3.1 建立工程 (12)
3.3.2 定义数据对象 (13)
3.3.3 界面设计 (14)
3.3.4 设备连接 (14)
3.3.5 设备调试 (15)
4 plc程序模拟运行结果 (16)
总结 (17)
参考文献 (18)
1 MCGS简介
MCGS (Monitor and Control Generated System，通用监控系统)是一套基于Microsoft 的，用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统，可运行于Microsoft Windows 95/98/Me/NT/2000等操作系统。
MCGS为用户提供了解决实际工程问题的完整方案和开发平台，能够完成现场数据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出以及企业监控网络等功能。它充分利用了Windows图形功能完备、界面一致性好、易学易用的特点，比以往使用专用机开发的工业控制系统更具有通用性，在自动化领域有着更广泛的应用。
1.1 MCGS组态软件的系统构成
1.1.1MCGS组态软件的整体结构
MCGS组态软件（以下简称MCGS）由“MCGS组态环境”和“MCGS运行环境”两个系统组成。两部分互相独立，又紧密相关。
MCGS组态环境是生成用户应用系统的工作环境，它由可执行程序McgsSet.exe支持，其存放于MCGS目录的Program子目录中。用户在MCGS组态环境中完成动画设计、设备连接、编写控制流程、编制工程打印报表等全部组态工作后，生成扩展名为.mcg 的工程文件，又称为组态结果数据库，其与MCGS运行环境一起，构成了用户应用系统，统称为“工程” 。
1.1.2 MCGS工程的五大部分
MCGS组态软件所建立的工程由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五部分构成，每一部分分别进行组态操作，完成不同的工作，具有不同的特性。
1、主控窗口：是工程的主窗口或主框架。在主控窗口中可以放置一个设备窗口和多个用户窗口，负责调度和管理这些窗口的打开或关闭。主要的组态操作包括：定义工程的名称，编制工程菜单，设计封面图形，确定自动启动的窗口，设定动画刷新周期，指定数据库存盘文件名称及存盘时间等。
2、设备窗口：是连接和驱动外部设备的工作环境。在本窗口内配置数据采集与控制输出设备，注册设备驱动程序，定义连接与驱动设备用的数据变量。
3、用户窗口：本窗口主要用于设置工程中人机交互的界面，诸如：生成各种动画显示画面报警输出、数据与曲线图表等。
4、实时数据库：是工程各个部分的数据交换与处理中心，它将MCGS工程的各个部分连接成有机的整体。在本窗口内定义不同类型和名称的变量，作为数据采集、处理、输出控制、动画连接及设备驱动的对象。
5、运行策略：本窗口主要完成工程运行流程的控制。包括编写控制程序（if…then 脚本程序），选用各种功能构件，如：数据提取、历史曲线、定时器、配方操作、多媒体输出等。
1.2 MCGS组态软件的工作方式
1.2.1 MCGS如何与设备进行通讯
MCGS通过设备驱动程序与外部设备进行数据交换。包括数据采集和发送设备指令。设备驱动程序是由VB程序设计语言编写的DLL（动态连接库）文件，设备驱动程序中包含符合各种设备通讯协议的处理程序，将设备运行状态的特征数据采集进来或发送出去。MCGS负责在运行环境中调用相应的设备驱动程序，将数据传送到工程中各个部分，完成整个系统的通讯过程。每个驱动程序独占一个线程，达到互不干扰的目的。
1.2.2 MCGS如何产生动画效果
MCGS为每一种基本图形元素定义了不同的动画属性，如：一个长方形的动画属性有可见度，大小变化，水平移动等，每一种动画属性都会产生一定的动画效果。所谓动画属性，实际上是反映图形大小、颜色、位置、可见度、闪烁性等状态的特征参数。然而，我们在组态环境中生成的画面都是静止的，如何在工程运行中产生动画效果呢？方法是：图形的每一种动画属性中都有一个“表达式”设定栏，在该栏中设定一个与图形状态相联系的数据变量，连接到实时数据库中，以此建立相应的对应关系，MCGS称之为动画连接。当工业现场中测控对象的状态（如：储油罐的液面高度等）发生变化时，通过设备驱动程序将变化的数据采集到实时数据库的变量中，该变量是与动画属性相关的变
量，数值的变化，使图形的状态产生相应的变化（如大小变化）。现场的数据是连续被采集进来的，这样就会产生逼真的动画效果（如储油罐的液面的升高和降低）。用户也可编写程序来控制动画界面，以达到满意的效果。
1.2.3 MCGS如何实施远程多机监控
MCGS提供了一套完善的网络机制，可通过TCP/IP网、Modem网和串口网将多台计算机连接在一起，构成分布式网络测控系统，实现网络间的实时数据同步、历史数据同步和网络事件的快速传递。同时，可利用MCGS提供的网络功能，在工作站上直接对服务器中的数据库进行读写操作。分布式网络测控系统的每一台计算机都要安装一套MCGS工控组态软件。MCGS把各种网络形式，以父设备构件和子设备构件的形式，供用户调用，并进行工作状态、端口号、工作站地址等属性参数的设置。
1.2.4 如何对工程运行流程实施有效控制
MCGS开辟了专用的“运行策略”窗口，建立用户运行策略。MCGS提供了丰富的功能构件，供用户选用，通过构件配置和属性设置两项组态操作，生成各种功能模块（称为“用户策略”），使系统能够按照设定的顺序和条件，操作实时数据库，实现对动画窗口的任意切换，控制系统的运行流程和设备的工作状态。所有的操作均采用面向对象的直观方式，避免了烦琐的编程工作。
1.3MCGS嵌入版概述
1.3.1 MCGS嵌入版组态软件的主要功能
简单灵活的可视化操作界面。MCGS嵌入版采用全中文、可视化、面向窗口的开发界面，符合中国人的使用习惯和要求。以窗口为单位，构造用户运行系统的图形界面，使得MCGS嵌入版的组态工作既简单直观，又灵活多变。实时性强、有良好的并行处理性能。MCGS嵌入版是真正的32位系统，充分利用了32位WindowsCE操作平台的多任务、按优先级分时操作的功能，以线程为单位对在工程作业中实时性强的关键任务和实时性不强的非关键任务进行分时并行处理，使嵌入式PC机广泛应用于工程测控领域成为可能。
例如，MCGS嵌入版在处理数据采集、设备驱动和异常处理等关键任务时，可在主机运行周期时间内插空进行象打印数据一类的非关键性工作，实现并行处理。丰富、生动的多媒体画面。MCGS嵌入版以图像、图符、报表、曲线等多种形式，为操作员及时提供系统运行中的状态、品质及异常报警等相关信息；用大小变化、颜色改变、明暗闪烁、移动翻转等多种手段，增强画面的动态显示效果；对图元、图符对象定义相应的状态属性，实现动画效果。MCGS嵌入版还为用户提供了丰富的动画构件，每个动画构件都对应一个特定的动画功能。完善的安全机制。MCGS嵌入版提供了良好的安全机制，可以为多个不同级别用户设定不同的操作权限。此外，MCGS嵌入版还提供了工程密码功能，以保护组态开发者的成果。强大的网络功能。MCGS嵌入版具有强大的网络通讯功能，支持串口通讯、Modem串口通讯、以太网TCP/IP通讯，不仅可以方便快捷的实现远程数据传输，还可以与网络版相结合通过Web浏览功能，在整个企业范围内浏览监测到所有生产信息，实现设备管理和企业管理的集成。多样化的报警功能。
MCGS嵌入版提供多种不同的报警方式，具有丰富的报警类型，方便用户进行报警设置，并且系统能够实时显示报警信息，对报警数据进行应答，为工业现场安全可靠地生产运行提供有力的保障。实时数据库为用户分步组态提供极大方便。MCGS嵌入版由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五个部分构成，其中实时数据库是一个数据处理中心，是系统各个部分及其各种功能性构件的公用数据区，是整个系统的核心。各个部件独立地向实时数据库输入和输出数据，并完成自己的差错控制。在生成用户应用系统时，每一部分均可分别进行组态配置，独立建造，互不相干。支持多种硬件设备，实现“设备无关”。
MCGS嵌入版针对外部设备的特征，设立设备工具箱，定义多种设备构件，建立系统与外部设备的连接关系，赋予相关的属性，实现对外部设备的驱动和控制。用户在设备工具箱中可方便选择各种设备构件。不同的设备对应不同的构件，所有的设备构件均通过实时数据库建立联系，而建立时又是相互独立的，即对某一构件的操作或改动，不影响其它构件和整个系统的结构，因此MCGS嵌入版是一个“设备无关”的系统，用户不必担心因外部设备的局部改动，而影响整个系统。方便控制复杂的运行流程。MCGS 嵌入版开辟了“运行策略”窗口，用户可以选用系统提供的各种条件和功能的策略构件，用图形化的方法和简单的类Basic语言构造多分支的应用程序，按照设定的条件和顺序，操作外部设备，控制窗口的打开或关闭，与实时数据库进行数据交换，实现自由、精确地控制运行流程，同时也可以由用户创建新的策略构件，扩展系统的功能。良好的可维
护性。
MCGS嵌入版系统由五大功能模块组成，主要的功能模块以构件的形式来构造，不同的构件有着不同的功能，且各自独立。三种基本类型的构件（设备构件、动画构件、策略构件）完成了MCGS嵌入版系统的三大部分（设备驱动、动画显示和流程控制）的所有工作。用自建文件系统来管理数据存储，系统可靠性更高。由于MCGS嵌入版不再使用ACCESS数据库来存储数据，而是使用了自建的文件系统来管理数据存储，所以与MCGS通用版相比，MCGS嵌入版的可靠性更高，在异常掉电的情况下也不会丢失数据。设立对象元件库，组态工作简单方便。对象元件库，实际上是分类存储各种组态对象的图库。组态时，可把制作完好的对象（包括图形对象、窗口对象、策略对象以至位图文件等）以元件的形式存入图库中，也可把元件库中的各种对象取出，直接为当前的工程所用，随着工作的积累，对象元件库将日益扩大和丰富。这样解决了组态结果的积累和重新利用问题。组态工作将会变得越来越简单方便。总之，MCGS嵌入版组态软件具有强大的功能，并且操作简单，易学易用，普通工程人员经过短时间的培训就能迅速掌握多数工程项目的设计和运行操作。同时使用MCGS嵌入版组态软件能够避开复杂的嵌入版计算机软、硬件问题，而将精力集中于解决工程问题本身，根据工程作业的需要和特点，组态配置出高性能、高可靠性和高度专业化的工业控制监控系统。
1.3.2 MCGS嵌入版组态软件的主要特点
容量小：整个系统最低配置只需要极小的存贮空间，可以方便的使用DOC等存贮设备；速度快：系统的时间控制精度高，可以方便地完成各种高速采集系统，满足实时控制系统要求；成本低：使用嵌入式计算机，大大降低设备成本；真正嵌入：运行于嵌入式实时多任务操作系统；稳定性高：无风扇，内置看门狗，上电重启时间短，可在各种恶劣环境下稳定长时间运行；功能强大：提供中断处理，定时扫描精度可达到毫秒级，提供对计算机串口，内存，端口的访问。并可以根据需要灵活组态；通讯方便：内置串行通讯功能、以太网通讯功能、GPRS通讯功能、Web浏览功能和Modem远程诊断功能，可以方便地实现与各种设备进行数据交换、远程采集和Web浏览；操作简便：MCGS嵌入版采用的组态环境，继承了MCGS通用版与网络版简单易学的优点，组态操作既简单直观，又灵活多变；支持多种设备：提供了所有常用的硬件设备的驱动；有助于建造完整的解决方案。
MCGS嵌入版组态环境运行于具备良好人机界面的Windows操作系统上，具备与北京
昆仑通态公司已经推出的通用版本组态软件和网络版组态软件相同的组态环境界面，可有效帮助用户建造从嵌入式设备，现场监控工作站到企业生产监控信息网在内的完整解决方案；并有助于用户开发的项目在这三个层次上的平滑迁移。
2 PLC简介
2.1 PLC的介绍
早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种采用微型计算机技术的工业控制装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆，所以将可编程序控制器简称PLC,自1966年美国数据设备公司（DEC）研制出现，现行美国，日本，德国的可编程序控制器质量优良，功能强大。
2.2 PLC的工作原理
PLC采用循环扫描的工作方式，在PLC中用户程序按先后顺序存放，CPU从第一条指令开始执行程序，直到遇到结束符后又返回第一条，如此周而复始不断循环。PLC的扫描过程分为内部处理、通信操作、程序输入处理、程序执行、程序输出几个阶段。全过程扫描一次所需的时间称为扫描周期。当PLC处于停状态时，只进行内部处理和通信操作服务等内容。在PLC处于运行状态时，从内部处理、通信操作、程序输入、程序执行、程序输出，一直循环扫描工作。
3 液体混合监控系统设计
3.1 控制要求
将液体A和液体B按一定比例混合，液体多少都由计量泵控制。计量泵每一个冲程泵出的液体体积固定不变，可以采用计数器计冲程的次数。混合容器中有个下限位开关，未被液体淹没时为ON状态。要求实现：
（1）按下启动按钮后，两台计量泵同时工作；
（2）当每台达到预置的冲程数时，对应的计量泵关闭；
（3）搅拌电动机旋转开始搅拌，5s后停止搅拌；
（4）打开放料阀，放出液体；
（5）至下限位时，经10s后容器放空，关闭放料阀，一个工作周期结束，紧接着开始下个工作循环。
3.2 I/O分配表
表3-1 I/O输入分配表
种类信号输入
名称启动SB1 搅拌按钮SB2放料按钮SB3冲程按钮SB4
地址 I0.0 I0.1I0.2I0.3
表3-2 I/O输出分配表
种类输出信号
名称阀门A 阀门B 搅拌电机放料阀
地址Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3
3.3 程序设计
根据控制要求编写如下控制程序：
图3.1 控制程序
将以上程序下载到PLC中，使PLC正常运行。然后退出编程界面，但使PLC继续运行。
3.3液体混合装置人机界面设计
3.3.1 建立工程
进入组态环境之后，单击“用户窗口”，“新建窗口”,则新建一个窗口0，此时界面如图3.2所示：
图 3.2 MCGS组态环境
选中窗口0之后，单击“窗口属性”，进入“用户窗口属性设置”。将窗口名称改写成为“液体监控系统”；窗口标题改为：“液体监控系统” ；窗口位置选中“任意位置”，则如图3.2的窗口所示，单击“确认”。
图3.3 窗口属性设置
3.3.2 定义数据对象
返回图3.1所示界面
1、单击工作台中的“实时数据库”窗口标签，进入实时数据库窗口页。
2、单击“新增对象” 按钮，在窗口的数据对象列表中，增加新的数据对象，系统缺省定义的名称为“Dat”、“Dat”、“Dat”等（多次点击该按钮，则可增加多个数据对象）。
3、选中对象，按“对象属性”按钮，或双击选中对象，则打开“数据对象属性设置” 窗口。
4、以南北红灯为例：将对象名称改为；对象类型选择“开关型”；在对象内容注释
输入框内输入：“南北红灯”，单击“确认”。
3.3.3 界面设计
工程效果图如图3、4所示：
图3.4 液体混合装置系统效果图
3.3.4 设备连接
1、在工作台“设备窗口”中双击“设备窗口”图标进入。点击工具条中的“工具箱” 图标，打开“设备工具箱”。单击“设备工具箱”中的“设备管理”按钮。
2、将通用串口父设备和西门子_S7200PPI设备添加到选定设备窗口中，点击确认。通过设备管理窗口将这两个设备添加到设备组态窗口。
3、设备组态完成后，双击“通用串口父设备0”进入通用串口父设备属性编辑界面，对其基本属性进行设置。
4、返回设备组态窗口，双击“设备0—【西门子S5—200PPI】”进入设备属性设置窗口，首先按照下图所示对其基本属性进行设置。
5、基本属性设置完之后，单击“设置内部属性” ，此时内部属性后面会出现一个
选项按钮，单击此按钮，对内部属性进行设置。点击增加通道按钮。
6、选择Q寄存器，通道数量改为6，则可以增加八个输出通道，操作方式选择读写单击确认则通道属性。
7、单击确认，然后对通道进行设置，通道类型前面填入对应的数据对象。
3.3.5设备调试
1、单击设备调试选项卡，在调试之前确保plc处于正常运行状态。
图3.5 调试结果
此时通讯状态显示为0则表示通讯正常，如果显示其它数据则表示通讯状态不正常，需要继续进行调试，直至达到图3.5中的通讯状态栏显示为0.
则人机界面设置完成。点击“进入运行环境”按钮，即可进入监控运行界面，如图3.3所示。
此系统可以对液体混合装置的工作状态进行时时监控，以便及时发现工作时出现的故障。
4 plc程序模拟运行结果运行结果如下图
图4.1 模拟运行结果
总结
此次实训历经了三个星期的时间，实训的目的就是要培养我们自己的动手实践能力，熟练掌握MCGS组态软件的使用，通过对液位控制系统的设计及液体混合监控系统的设计，基本掌握了MCGS的使用，并在此基础上又进一步了解了PLC，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。
通过三个星期的努力，终于可以自己独立完成一个项目的设计，这无疑是对自己实践能力的一个较大提高。当然这离不开的老师的帮助，实训只是我们自己实践的一个开始，要较好的掌握一门技术就必须要踏踏实实的去自己实践，只有运用到实践中的知识才是有用的。我们要不断在实践中巩固理论知识，用知识武装自己，提高自身价值。
参考文献
［1］吴中俊、黄永红.可编程序控制器原理及应用. 北京：机械工业出版社，2003 ［2］王永华.现代电气控制及PLC应用技术. 北京：北京航空航天大学出版社，2003 ［3］张万忠、刘明芹. 电器与PLC控制技术. 北京：化学工业出版社，2003
［4］吴作明.工控组态软件与PLC应用技术.北京：北京航天航空大学出版社，2007.1 ［5］汪志锋.工控组态软件.电子工业出版社，2007
基于组态软件的液体自动混合装置的监控系统设计 摘要 本次设计以力控组态软件实时检测锅炉压力与液位控制系统为背景，主要内容利用北京三维力控科技公司的全中文工控组态软件设计锅炉压力与液位监控系统，在上位机上显示每个控制系统的结果，并可以对比实时压力与液位曲线和专家报表。本文首先说明了自己对传感器等元器件的认识并对锅炉的控制系统做了简单的介绍，然后又对整个系统做了介绍。其中重点阐述了ForceControl6.1组态软件，以及各个元器件的作用，整个系统各个模块的功能与作用。同时对组态软件做了详细说明，介绍了如何绘制组态图和动画的连接，然后又对该系统做了仿真演练，用仿真来实现锅炉压力与液位的检测功能通过宇电仪表实现电压与压力的转换。经过多次实践和不断的改善从而完成了整个毕业设计。 关键词：锅炉压力检测，锅炉液位检测，组态软件，宇电808P 一、实际系统介绍 两种液体的流入和混合液体的流出分别由三个电磁阀控制，可用一个搅拌电机带动搅拌器工作，用三个液位传感器控制三个电磁阀。外加一个压力传感器检测炉内压力，超过设定值后自动报警以便提醒工作人员，确保设备和人身安全。通过连接宇电仪表实现压力的检测目的。 二、设计目标 初始状态：装置投入运行时，液体A、B阀门关闭，混合液流出阀门打开20S，将容器液体排空后关闭。 按下启动按钮，装置按以下动作工作： 1，液体A阀门打开，液体A流入容器； 2，液面到达L2时，传感器L2触点接通，关闭液体A阀门，同时打开B阀门； 3，当液面到达L1时，传感器L1触点接通，关闭液体B阀门，同时搅拌电机工作。 4，搅拌1分钟后停止，混合液体阀门打开，放出混合液体。 5，当液面降到L3时，传感器L3触点由接通变为断开，再经20S容器排空，关闭混合液体流出阀门，开始下一周期操作。 停止操作：按下停止按钮后，当前的混合操作处理完毕后，才停止操作，即停在初始状态上。在搅拌期间，通过压力传感器实时的反映炉内压力变化情况，连接宇电仪表，给系统压力当超过设定值之后及时报警确保安全问题。 三、所需硬件及简介 液位罐，搅拌器，搅拌电动机，电磁阀，液位传感器，管道，压力传感器，宇电808P 温度源，热电偶，压力表，气囊，电源等。YLXN-01型虚拟仪器技术试验箱。 附：宇电AI-708P/808P程序型仪表的介绍 1主要特点 输入采用数字校正系统，内置常用热电阻和热电偶非线性校准表格，测量精度 达0.2级。采用先进性模块化结构，提供丰富的输出规格。供电电源为24VDC 电源。 2部分端子连接及参数设定 1,2连两相插座，3连T/R+，4接T/R-,0-5V的信号由17,18端输入。
北京工业大学 PLC 课程设计说明书 题目：多种液体自动混合监控系统的设计及组态 学院：电子信息与控制工程学院 专业：自动化 学号： 1202 姓名： 指导教师：张会清刘红云 成绩： 2015年6月
PLC课程设计报告提纲及要求 目录 一、课程设计题目：多种液体自动混合监控系统的设计及组态 二、课程设计目的： 在先修课程《现代电气控制技术》中可编程控制器部分学习与实验的基础上，通过松下系列PLC对多种液体自动混合监控系统的设计及组态进行控制的编程设计与调试，进一步熟悉并掌握PLC的工作原理，了解控制对象的工艺流程和技术要求, 运用所学知识进行系统设计，初步掌握PLC控制系统设计的基本方法，培养灵活运用专业知识解决工程技术问题的能力。通过使用天工组态软件，掌握组态设计的方法及调试方面的知识。 三、课程设计任务： 1．设计任务 用PLC和组态软件构建多种液体自动混合监控系统，完成系统的组建和调试工作，写出设计说明书。 2．实验设备 TVT-90DT台式可编程序控制器训练装置一套； TVT90HC-7 多种液体自动混合实验板； 天工组态软件一套； 连接导线若干。 3．动作过程 （1）初始状态 容器是空的，4个电磁阀和搅拌机均为OFF，3个液面传感器均为OFF。 （2）起动 按下启动按钮，开始下列操作： 电磁阀1和2闭合，开始注入液体A和B，至液面高度为L2，停止注入，同时起动电磁阀3，开始注入液体C，当液面高度为L1时，停止注入。 停止液体C注入时，开起搅拌机，搅拌混合时间为10s。 停止搅拌后放出混合液体，至液体高度将为L3时，再经5s停止放出。 （3）停止 按下停止按钮后，在当前操作完毕后，停止操作，回到初始状态。
福建电力职业技术学院 欧阳光明（2021.03.07） 课程设计 课程名称：可编程控制课设 题目：多种液体混合装置 专业班次：电气 姓名：某某某 学号： 指导教师： 学期： 日期：
目录 福建电力职业技术学院i 课程设计i 引言1 第一章多种液体混合使用设备及硬件要求2 1.1课设内容2 1.1.1 课设目的2 1.2 课设设备2 1.2.1 面板图2 1.3 控制要求3 第二章多种液体混合装置软件设计4 2.1 程序流程图4 2.2 I/O地址分配及接线图4 2.2.1 I/O地址分配及功能表4 2.3 操作步骤5 2.4 系统调试8 2.4.1 调试问题一8 2.4.2 调试问题二8 总结9 参考文献10
引言 随着经济的发展和社会的进步，各种工业自动化的不断升级，在很多行业的工业现场都有多种液体混合装置的精确控制需要。此次，我们小组设计的题目是“多种液体混合装置的PLC控制”。本次设计是以三种液体混合为例，将三种液体按一定的比例混合，在加热搅拌后达到一定的温度才能将混合液体输出容器，从而达到精确的自动控制，此次设计主要内容包括：I/O分配，梯形图，接线图，电气原理图等，经过多次修改和调试，最终实现题目要求。 在此次课设中，我主要是负责画组态画面从而进行调试，同时在进行程序设计时遇到的问题和不足，最终我们通过自己的努力解决了问题。 关键词：多种液体混合装置，自动控制，PIC
第一章多种液体混合使用设备及硬件要求 1.1课设内容 多种液体混合装置在生产活动当作起着重要的作用。本次课设主要对多种液体混合使用的结构原理、以及软件设置、PLC程序的编写和组态模拟等 1.1.1课设目的 1.掌握上升沿/下降沿检出指令的使用及编程 2.掌握多种液体混合装置控制系统的接线、调试、操作 1.2课设设备 图1-1 面板图
沈阳工程学院 课程设计任务书 课程设计题目：液体混合控制系统设计 系别自控系班级 学生姓名学号 指导教师张玉艳马阳职称副教授讲师 课程设计进行地点：教学楼F420 任务下达时间： 2013 年 12 月 4 日 起止日期： 2013年12月30日起——至2014年1月12日止教研室主任年月日批准
以下内容根据各专业特点自行确定（如条件、资料、内容、任务、进度安排及要求等）： 1.设计主要内容及要求； 设计主要内容： （1）系统的硬件接线； （2）控制系统PLC程序设计； （3）控制系统画面设计； （4）联机调试。 设计要求： 如错误！未找到引用源。所示，按下起动按钮，电磁阀 Y1闭合，开始注入液体A,按L2表示液体到了L2的高度， 停止注入液体A。同时电磁阀Y2闭合，注入液体B，按L1 表示液体到了L1的高度，停止注入液体B，开启搅拌机M， 搅拌4s，停止搅拌。同时Y3为ON，开始放出液体至液体 高度为L3，再经2s停止放出液体。同时液体A注入。开始 循环。按停止按扭，所有操作都停止，须重新启动。 2.对设计说明书、论文撰写内容、格式、字数的要求； （1）课程设计说明书（论文）是体现和总结课程设计成果的载体，一般不应少于5000字。 （2）学生应撰写的内容为：中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献等。课程设计说明书（论文）的结构及各部分内容要求可参照《沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范》执行。应做到文理通顺，内容正确完整，书写工整，装订整齐。 （3）说明书（论文）手写或打印均可。手写要用学校统一的课程设计用纸，用黑或蓝黑墨水工整书写；打印时按《沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范》的要求进行打印。 （4）课程设计说明书（论文）装订顺序为：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献。 3.时间进度安排； 顺序阶段日期计划完成内容备注 1 第一天查阅资料 2 第二天系统的硬件接线 3 第三、四天控制系统PLC程序设计 4 第五、六天控制系统画面设计 5 第七、八天联机调试 6 第九天答辩 7 第十天撰写课程设计说明书
.. . .. . 自动化专业 控制系统软件设计 指导教师： 题目：混合配料监控系统 实现软件：组态王 组别： 学生姓名： 学生班级： 完成日期：
目录 一、组态王软件概述 (1) 二、设计背景 (1) 三、设计题目以及要求 (1) 1 题目 (1) 2 对象描述 (1) 3 测量信号 (1) 4 控制要求 (1) 5 设计内容 (1) 四、实验目的 (1) 五、实验步骤 (1) (一) 创建组态画面 (1) (二) 程序设计 (1) 六、结束语 (1) 七、参考书目 (1) 一、组态王软件概述 组态王软件是一种通用的工业监控软件，它融过程控制设计、现场操作以及工厂资源管理于议题，将一个企业内部的各种生产系统和应用以及信息交流汇集在一起，实现最优化管理。它给予Microsoft Windows XP/NT/2000/7操作系统，用户可以在企业网络的所有层次
的各个位置上都可以及时获得系统的实时信息。采用组态王软件开发工业监控工程，可以极大地增强用户生产控制能力、提高工厂的生产力和效率、提高产品的质量、减少成本以及原材料的消耗。它适用于从单一设备的生产运营管理和鼓掌诊断，到网络结构的分布式大型集中监控管理系统的开发。 组态王软件结构由工程管理器、工程浏览器及运行系统组成。 工程管理器：工程管理器用于新工程的创建和已有工程的管理，对一游工程进行搜索、添加、备份、恢复以及实现数据词典的导入和导出等功能。 工程浏览器：工程浏览器是一个工程开发设计工具，用于创建监控画面、监控的设备及相关变量、动画链接、命令语言以及设定运行系统配置等的系统组态工具。 运行系统：工程运行界面，从采集设备中获得通讯数据，并依据工程浏览器的动画设计显示动态画面，实现人与控制设备的交互操作。
摘要 “组态”的概念是伴随着集散型控制系统(Distributed Control System简称DCS)的出现才开始被广大的生产过程自动化技术人员所熟知的。在工业控制技术不断发展和应用的过程中，PC(包括工控机)相比以前的专用系统具有的优势日趋明显。这些优势主要体现在:PC技术保持了较快的发展速度，各种相关技术已经成熟;由PC构建的工业控制系统具有相对较低的拥有成本;PC的软件资源和硬件资源丰富，软件之间的互操作性强;基于PC的控制系统易于学习和使用，可以容易地得到技术方面的支持。在PC技术向工业控制领域的渗透中，组态软件占据着非常特殊而且重要的地位。 通用工业自动化组态软件的出现为解决上述实际工程问题提供了一种崭新的方法，因为它能够很好地解决传统工业控制软件存在的种种问题，使用户能根据自己的控制对象和控制目的的任意组态，完成最终的自动化控制工程。 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，利用现场监控完成工业工程的调控。 关键词：工业组态；自动化；PLC控制；实时监控
目录 1 MCGS简介 (1) 1.1 MCGS组态软件的系统构成 (1) 1.1.1 MCGS组态软件的整体结构 (1) 1.1.2 MCGS工程的五大部分 (1) 1.2 MCGS组态软件的工作方式 (2) 1.2.1 MCGS如何与设备进行通讯 (2) 1.2.2 MCGS如何产生动画效果 (2) 1.2.3 MCGS如何实施远程多机监控 (3) 1.2.4 如何对工程运行流程实施有效控制 (3) 1.3MCGS嵌入版概述 (3) 1.3.1 MCGS嵌入版组态软件的主要功能 (3) 1.3.2 MCGS嵌入版组态软件的主要特点 (5) 2 PLC简介 (7) 2.1 PLC的介绍 (7) 2.2 PLC的工作原理 (7) 3 液体混合监控系统设计 (8) 3.1 控制要求 (8) 3.2 I/O分配表 (8) 3.3 程序设计 (9) 3.3液体混合装置人机界面设计 (12) 3.3.1 建立工程 (12) 3.3.2 定义数据对象 (13) 3.3.3 界面设计 (14) 3.3.4 设备连接 (14) 3.3.5 设备调试 (15) 4 plc程序模拟运行结果 (16) 总结 (17) 参考文献 (18)
单片机原理及系统课程设计 专业：自动化 班级：自动化1201 姓名: 王文玉 学号：201209005 指导教师：苟军年 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2014年12月12日
基于单片机的水位控制系统设计 1 引言 单片机课程的学习，不仅要在课本上学到知识，更要在实际中得到锻炼。我认为要学好单片机这门课程，更重要的是要学会通过实践巩固学到的知识，只有把学到的知识通过实践不断体会理解，才能更好的掌握这门课程。本次课程设计我选择制作的题目是基于单片机的水位控制系统的设计，在此次课程设计中主要以水塔供水为例,进行设计介绍。该系统能实现水位检测、电机故障检测、处理和报警等功能，实现超高、低警戒水位报警，超高警戒水位处理。介绍电路接口原理图，给出相应的软件设计流程图和C语言程序，并用Proteus软件仿真。 1.1 设计背景 水位控制系统是现今生活和工业一种比较实用的系统,其应用范围广泛,主要涉及水塔、水库和锅炉水位的控制等领域。以水塔供水为例,供水的主要问题是塔内水位应始终保持在一定范围，避免“空塔”、“溢塔”现象发生。目前，控制水塔水位方法较多，其中较为常用的是由单片机控制实现自动运行，使水塔内水位保持恒定，以保证连续正常地供水。实际供水过程中要确保水位在允许的范围内浮动，应采用电压控制水位,通过实时检测电压，测量水位变化，从而控制电动机工作状态，保证水位在正常范围内。 2 设计方案及原理 2.1通过水位变化上下限的控制方式 这种控制方式通过在水塔的不同高度固定不动的3根金属棒ABC，以感知水位的变化情况。A棒接+5V电源，B棒﹑C棒各通过一个电阻与地相连。利用51单片机为控制核心，设计成一个对供水箱水位能自动进行检测控制的系统。如果水塔水位处于警界低水位状态时，启动水泵,水泵开始正转，开始向水塔供水；如果水塔水位处于正常水位状态时,水泵停止工作，水泵停转；如果水塔水位处于警界高水位状态时，启动水泵,水泵开始反转，开始从水塔排水；供水系统出现故障时，自动报警；故障解除时，水泵恢复正常工作。 2.2水塔水位控制原理 在水塔内的不同高度处，安装固定不变的3根金属棒A、B、C，用以反映水
目录 1 题目背景与意义 (1) 1.1 课题背景 (1) 1.2 课题意义 (1) 2 设计题目介绍 (2) 2.1 设计目的 (2) 2.2 设计内容及要求 (2) 3 系统设计方案 (3) 3.1 PLC输入输出地址分配 (3) 3.2 整体控制流程图 (3) 4 系统硬件设计 (5) 4.1 S7-300组态 (5) 4.1.1 S7-300特点 (5) 4.1.2 S7-300工作过程 (5) 4.2 S7-300组成部件 (5) 4.3 S7-300硬件组态步骤 (6) 5 系统软件设计 (7) 6 系统仿真调试 (8) 6.1 WinCC组态 (8) 6.2 触摸屏连接 (8) 6.3 变量定义 (9) 6.4 显示界面设置 (9) 6.5 管理画面设置 (11) 6.6 报警画面设置 (11) 设置超限报警值为100，具体操作如图6-9。 (11) 6.7 配方画面设置 (12) 6.8 趋势图画面设置 (13) 7 心得体会 (13) 8 参考文献 (14) 附录 (15)
1 题目背景与意义 1.1 课题背景 在众多生产领域中，经常需要对贮槽、贮罐、水池等容器中的液位进行监控，以往常采用传统的继电器接触控制，这种控制方式自动化程度不高，使用的硬件设备多，不易连接，可靠性差。目前已有许多企业采用先进控制器对传统控制器进行改造，大大提高了控制系统的可靠性和自控程度，为企业提供了更可靠的生产保障。 1.2 课题意义 在炼油、化工、制药等行业中，多种液体混合是必不可少的程序，而且也是其生产过程中十分重要的组成部分。但由于这些行业中多为易燃易爆、有毒有腐蚀性的介质，以致现场工作环境十分恶劣，不适合人工现场操作。另外，生产要求该系统要具有配料精确、控制可靠等特点，这也是人工操作和半自动化控制所难以实现的。所以为了帮助相关行业，特别是其中的中小型企业实现多种液体自动混合的目的,液体自动混合配料的自动控制程序就显得尤为重要。 对于本课题来说，液体混合控制部分是一个较大规模工业控制系统的改造升级，控制装置需要根据企业和设备现况来构成并需尽量用以前系统中的元器件。对于人机交互方式改变后系统的操作模式应尽量和改造前的相似，以便于操作人员快速掌握。从企业的改造要求可以看出在新控制系统中既需要处理模拟量也需要处理大量的开关量。系统的可靠性要高，人机界面友好，应具备数据储存和分析汇总的能力。
**** 专科生课程设计报告 题目多种液体自动混合控制系统设计 课程电气控制及可编程控制器 专业电气工程及其自动化 班级电气21131 学号 2010113141 2010113145 2010113 姓名王喆杨杰田东升 指导老师 完成日期 2013年 6月
目录 1 绪论 (1) 1.1 课程题目 (1) 1.2 设计目的及要求 (1) 1.3 原始资料 (1) 1.4 课题要求 (1) 1.5 日程安排 (2) 1.2 主要参考书 (2) 2 器件选择 (3) 2.1 总体结构 (3) 2.2 具体器件的选择 (3) 2.2.1液位传感器的选择 (3) 2.2.2温度传感器的选择 (4) 2.2.3 搅拌电动机的选择 (4) 2.2.4 电磁阀的选择 (5) 2.2.5 接触器的选择 (5) 2.2.6 热继电器的选择 (6) 3 程序设计 (7) 3.1 总体设计思路 (7) 3.2 PLC输入输出口分配 (8) 3.3 主电路设计 (9) 3.4 液体混合装置的输入输出接线图 (9) 3.5 液体混合装置的梯形图 (11) 4 安装、接线及系统联合测试 (13) 5 后期工作 (13) 6 总结 (14) 7 参考文献 (14)
1.绪论 1.1 课程题目 多种液体自动混合控制系统设计 1.2 设计目的及要求 1、熟悉电气控制系统的一般设计原则、设计内容及设计程序。 2、掌握电气设计制图的基本规范，熟练掌握PLC程序设计的方法和步骤。 3、学会收集、分析、运用电气设计有关资料及数据。 4、培养独立工作和工程设计能力以及综合运用专业知识解决实际工程技术问题的能力。 1.3 原始资料 图例是三种液体自动加热搅拌混合示意图，工作过程如下：打开电 磁阀Y1加入液体A，加到L3位置时停止，然后打开Y2加入液体 B，到L2位置时停止，再打开Y3，加入液体C，到位置L1停止， 此时，电炉接通加热，搅拌电机工作。当温度到后停止加热和搅拌， 打开电磁阀Y4，排放加工好的液体，排放时间由拨码开关设定，时 间到后关断Y4，加工完成。拨码开关第一位为设定产量，7段数码 管显示当前产量，设计电路，编写程序。 1.4 课题要求 1、根据项目技术要求，设计PLC控制系统总体方案； 2、根据方案选择相应电气元器件后列写主要元器件清单； 3、绘制电路图、控制板电气元件布置图、电气安装接线图； 4、在控制板上安装接线； 5、系统控制板测试； 6、通电联调； 7、整理技术资料，编写项目报告，项目验收。 1.5 日程安排
多种液体自动给混合控制监控系统设计 内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
信息与电气工程学院 课程设计说明书（2012 /2013 学年第一学期） 课程名称：《工业监控系统工程设计》课程设计 题目：多种液体自动给混合控制监控系统设计 专业班级：自动化 0903 学生姓名： 学号： 指导教师：等 设计周数： 2周 设计成绩： 2013年 1月 4日
目录
一、课程设计目的 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月异，PLC在生产生活中可以说得是无处不在。因此作为二十一世纪的大学生来说熟悉和掌握PLC的结构，工作原理及应用是十分重要的。组态软件时完成数据采集与过程控制的专用软件，它以计算机为基本工具，为实时数据采集、过程监控、生产控制提供了基础平台和开发环境。组态软件功能强大，使用方便，其预设置的各种软件模块可以非常容易地实现监控层的各项功能，并可以向控制层和管理层提供软、硬件的全部接口，使用组态软件可以方便、快速地进行系统集成，构造不同需求的数据采集与监控系统。这次课程设计我们将PLC应用和力控组态软件相结合，达到模拟生产控制，上位机和下位机相结合，记录数据，实时控制。 1、掌握s7-200系列可编程控制器硬件电路的设计方法。 2、熟练使用s7-200系列可编程控制器的编程软件，掌握可编程控制器软件 程序的设计思路和梯形图的设计方法。 3、掌握s7-200系列可编程控制器程序的应用系统的调试、监控、运行方法。 4、通过课程设计使学生能熟练掌握数据的查询（图书、网络），PLC课程 所获知识在工程设计工作中综合地加以应用，使理论知识和实践结合起来。 5、熟悉力控监控组态软件。 6、掌握力控监控组态制作动画，与PLC接口相连接。
本科毕业设计 （200*届） ************************ ************************ ************************ ************************ ************************ ************************
摘要 PLC是以计算机技术为核心的通用自动控制装置，也可以说它是一种用程序来改变控制功能的计算机。随着微处理器、计算机和通信技术的飞速发展，可编程序控制器PLC已在工业控制中得到广泛应用，而且所占比重在迅速的上升。PLC主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程装置组成。它应用于工业混合搅拌设备，使得搅拌过程实现了自动化控制、并且提升了搅拌设备工作的稳定性，为搅拌机械顺利、有序、准确的工作创造了有力的保障。本人所设计的多种液体混合的PLC控制程序可进行单周期或连续工作，具有断电记忆功能，复电后可以继续运行。另外，PLC还有通信联网功能，通过组态，可直接对现场监控、更方便工作和管理。 关键字：混合装置;PLC控制;组态
目录 1 问题的提出 (1) 1.1 课题研究的背景及意义 (1) 1.1.1 课题研究的背景 (1) 1.1.2 课题研究的意义 (1) 1.2 课题研究的内容 (1) 2 硬件设计 (3) 2.1 液体混合装置的结构及控制要求 (3) 2.2 主电路图 (4) 2.2.1液体传感器的选择 (4) 2.2.2 搅拌电机的选择 (5) 2.2.3 电磁阀的选择 (5) 2.2.4接触器的选择 (6) 2.2.5热继电器的选择 (6) 2.3可编程控制器 (6) 2.3.1 I/O分配表 (6) 2.3.2可编程控制器 (7) 2.3.3可编程控制器的外部接线图 (8) 3软件设计 (8) 3.1 程序框图 (9) 3.2 根据控制要求和I/O地址编制的控制梯形图 (9) 3.2.1控制梯形图见附录B所示 (9) 3.2.2 梯形图执行原理分析 (9) 3.3 语句表 (10) 4 组态监控系统设计 (11) 4.1 组态王软件简介 (11) 4.2 组态王工程在设计中的应用 (11) 5 软硬件调试 (20) 5.1 连接设置 (20)
课题名称：水箱水位控制系统设计专业：电气工程及其自动化学号： 姓名：
水箱水位控制系统设计 摘要 本设计主要基于单片机的硬件电路设计,实现一种能够实现水位自动控制、具有自动保护、自动声光报警功能的控制系统。本控制系统由A/D转换部分、单片机控制部分、数码显示部分、电机驱动部分、电机控制部分等构成。同时对各个部分进行了详细的论述。在设计中对水塔水位控制原理进行分析,选用AT89C51单片机作为控制水塔水位的处理芯片,由AT89C51的P1口直接来控制.设计方案采用模块化程序设计方法,结合程序流程图,编写程序代码,最后利用KEIL公司的u Vision3软件及伟福仿真软件进行仿真实验,达到单片机自动控制水塔水位变化的目的. 关键词：单片机，水塔水位控制原理，AT89C51，伟福仿真软件
目录 前言 (1) 第1章设计内容 (2) 1.1 设计要求 (2) 1.2 方案设计 (2) 第2章硬件电路设计 (3) 2.1 系统框图设计 (3) 2.2 系统原理 (4) 第3章水塔水位控制系统的硬件电路设计 (5) 3.1 水位检测电路 (5) 3.2 水位显示电路 (5) 3.3电机控制电路 (6) 3.4振荡电路和复位电路 (7) 3.5声光报警电路 (7) 第4章软件程序设计 (8) 4.1 系统主程序流程图 (8) 4.2编写C程序 (9) 第5章硬件制作与调试 (10) 结论 (11) 附录 (12) 仿真总图 (12) 源代码 (13)
前言 水塔是在日常生活和工业应用中经常见到的蓄水装置，在我们的生活中起到了重要的作用，而水基于单片机的水塔水位控制系统使水塔水位自动保持在一定的位置，通过对其水位的控制对外供水，以满足需要。塔里面的水位控制是一个水塔发挥作用的关键。该系统使用水位传感器对水塔水位进行检测并将检测到的信号传给单片机来进行处理，通过调整定时器的定时时间来增大或者缩小占空比，并编写程序加以控制，从而实现电机的调速。最后，使用液晶屏显示当前水位状态以及电动机的转速。该系统通过了报警模块来实现了过低水位蜂鸣器鸣笛报警、过低警戒水位自动处理、正常水位蜂鸣器鸣笛报警以及正常水位处理。本系统适应在不同的用水场合下的用水速度需要，节省工作时间，提高了整体工作的效率，实现水塔水位的自动控制。 液位控制是工业控制中的一个重要问题，针对液位控制过程中存在大滞后、时变、非线性的特点，为适应复杂系统的控制要求，人们研制了种类繁多的先进的智能控制器，模糊PID控制器便是其中之一。模糊PID控制结合了PID控制算法和模糊控制方法的优点，可以在线实现PID参数的调整，使控制系统的响应速度快，过渡过程时间大大缩短，超调量减少，振荡次数少，具有较强的鲁棒性和稳定性，在模糊控制中扮演着十分重要的角色。
A、课程设计目的 (2) B、课程设计内容 (2) 1、课题概况说明 (2) 系统总体方案设计 (5) 2.1 系统硬件配置及组成原理 (6) 2.2 系统接线图设计 (7) 2.3.1 液位传感器的选择 (7) 2.3.2 搅拌电机的选择 (8) 2.3.3 电磁阀的选择 (8) 2.3.4 按钮开关的选择 (8) 2.3.5熔断器的选择 (9) 2.3.6热继电器的选择 (9) 2.3.7交流接触器的选择 (9) 2.3.8电源刀开关 (9) 2.3.9行程开关........................................................................................ 错误！未定义书签。 2.3.10PLC的选择 (9) 2.3.11 元件选择 (10) 2.1 程序流程图 (10) 2.2 I/O地址分配及接线图 (11) 2.2.1 I/O地址分配及功能表 (11) 2.3 操作步骤 (12) 系统调试及结果分析 (14) 4.1 系统调试 (14) 4.2 结果分析 (14) 总结 (15)
一．任务书 课程设计任务书 A、课程设计目的 本课程是机械制造及自动化专业的专业必修课。课程设计的目的和任务在于使学生掌握机械设备电器控制的基本知识、基本原理和基本方法,以培养学生对电气控制系统的分析和设计的基本能力。加深学生对课程内容的理解，验证理论和巩固、扩大所学的基本理论知识。 B、课程设计内容 1、课题概况说明 1.总体控制要求：如面板图所示，本装置为三种液体混合模拟装置，由液面传感器SL1、SL2、SL3，液体A、B、C阀门与混合液阀门由电磁阀YV1、YV2、YV3、YV4，搅匀电机M，加热器H，温度传感器T组成。实现三种液体的混合，搅匀，加热等功能。
多种液体混合的P L C 控制
目录 一、背景与意义 (1) 二、任务导入 (1) 1、装置示意图 (2) 2、装置说明 (2) 3、控制要求 (2) 三、任务实施 (3) 1、I/O分配 (3) 2、P L C外部硬件接线图 (3) 3、顺序功能图 (4) 4、梯形图设计 (4) 四、课程设计总结 (5) 五、参考文献 (6)
一、背景与意义 随着科学技术的猛速发展，自动控制技术在人类活动的各个领域中的应用越来越广泛。在炼油、化工、制药等行业中，多种液体混合是必不可少的程序，而且也是其生产过程中十分重要的组成部分。 但由于这些行业中多为易燃易爆、有毒有腐蚀性的介质，以致现场工作环境十分恶劣，不适合人工现场操作。另外，生产要求该系统要具有配料精确、控制可靠等特点，这也是人工操作和半自动化控制所难以实现的。所以为了帮助相关行业，特别是其中的中小型企业实现多种液体自动混合,就是摆在我们眼前的一大课题。 随着计算机技术的发展，对原有液体混合装置进行技术改造后，设计出多种液体混合装置,可编程控制器在混合过程中控制精确，运行稳定、自动化程度高，适合工业生产的需要。 可编程控制器多种液体自动混合控制系统的特点： ①可自动工作 ②控制的单周期运行方式； ③由传感器送入设定的参数实现自动控制； ④启动后就能自动完成一个周期的工作，并循环。 本系统采用PLC是基于以下两个原因： ①PLC具有很高的可靠性，通常的平均无故障时间都在30万小时以上； ②编程能力强，可以将模糊化、模糊决策和解模糊都方便地用软件来实现。 根据多种液体自动混合系统的要求与特点，我们采用的PLC具有小型化、高速度、高性能等特点，可编程控制器指令丰富，可以接各种输出、输入扩充设备，有丰富的特殊扩展设备，其中的模拟输入设备和通信设备是系统所必需的，能够方便地联网通信。本系统就是应用可编程序控制器(PLC)对多种液体自动混合实现控制。 二、任务导入 1、装置示意图
扬州大学 本科生课程设计报告 题目多种液体自动混合控制系统设计 课程电气控制及可编程控制器 专业电气工程及其自动化 班级电气1102 学号 姓名 指导老师王永华 完成日期 2014年12月29日
目录 1.绪论 (3) 1.1 课程题目 (3) 1.2 设计目的及要求 (3) 1.3 原始资料 (3) 1.4 课题要求 (4) 1.5 日程安排 (4) 1.6 主要参考书 (4) 2.器件选择 (5) 2.1 总体结构 (5) 2.2 具体器件的选择 (5) 2.2.1 液位传感器的选择 (5) 2.2.2 温度传感器的选择 (6) 2.2.3搅拌电动机的选择 (7) 2.2.4电磁阀的选择 (7) 2.2.5接触器的选择 (8) 2.2.6热继电器的选择 (8) 3.程序设计 (9) 3.1总体设计思路 (9) 3.2 PLC输入输出口分配 (10) 3.3 主电路设计 (11) 3.4 液体混合装置的输入输出接线图 (11) 3.5 液体混合装置的梯形图 (13) 4.安装、接线及系统联合测试 (15) 5.后期工作 (15) 6.总结 (16) 7.参考文献 (17)
1.绪论 1.1 课程题目 多种液体自动混合控制系统设计 1.2 设计目的及要求 1、熟悉电气控制系统的一般设计原则、设计内容及设计程序。 2、掌握电气设计制图的基本规范，熟练掌握PLC程序设计的方法和步骤。 3、学会收集、分析、运用电气设计有关资料及数据。 4、培养独立工作和工程设计能力以及综合运用专业知识解决实际工程技术问题的能力。 1.3 原始资料 初始时，容器为空，Y1、Y2、Y3、Y4电磁阀和M搅拌机均为OFF， 液面传感器L1、L2、L3为OFF。按下启动按钮，开始下列操作： 1、Y1、Y2为ON，液体A和B同时注入容器，当液面达到L2时，L2 为ON，使Y1、Y2为OFF，Y3为ON，即关闭Y1、Y2阀门，打开液体 C的阀门Y3。 2、液面达到L1时，Y3为OFF，M为ON，即关闭阀门Y3，电动机起动开始搅拌。 3、经10S搅匀后，M为OFF，停止搅拌，H为ON，加热器开始加热。 4、当混合液体温度达到某一指定值时，T为ON，H为OFF，停止加热，使电磁阀Y4为ON，开始放出混合液体。 5、当液体高度降为L3后，L3从ON到OFF，再经5S，容器放空，Y4为OFF，开始下一周期。当按下停止按钮后，在当前的混合操作处理完毕后，停止操作，停在初始状态。
课 程 设 计 2016年6月17日
电气信息学院 课程设计任务书 课题名称液位自动控制系统设计与调试 姓名专业班级学号 指导老师沈细群 课程设计时间2016年6月6日～2016年6月17日（第15～16周） 教研室意见同意开题。审核人：汪超林国汉 一.课程设计的性质与目的 本课程设计是自动化专业教学计划中不可缺少的一个综合性教学环节，是实现理论与实践相结合的重要手段。它的主要目的是培养学生综合运用本课程所学知识和技能去分析和解决本课程范围内的一般工程技术问题，建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序和方法。通过课程设计使学生得到工程知识和工程技能的综合训练，获得应用本课程的知识和技术去解决工程实际问题的能力。 二. 课程设计的内容 1.根据控制对象的用途、基本结构、运动形式、工艺过程、工作环境和控制要求，确定控制方案。 2.绘制水箱液位系统的PLC I/O接线图和梯形图，写出指令程序清单。 3.选择电器元件，列出电器元件明细表。 4.上机调试程序。 5.编写设计说明书。 三. 课程设计的要求 1.所选控制方案应合理，所设计的控制系统应能够满足控制对象的工艺要求，并且技术先进，安全可靠，操作方便。 2.所绘制的设计图纸符合国家标准局颁布的GB4728－84《电气图用图形符号》、GB6988－87《电气制图》和GB7159－87《电气技术中的文字符号制定通则》的有关规定。 3.所编写的设计说明书应语句通顺，用词准确，层次清楚，条理分明，重点突出，篇幅不少于7000字。
四.进度安排 1.第一周星期一：布置课程设计任务，讲解设计思路和要求，查阅设计资料。 2.第一周星期二～星期四：详细了解搬运机械手的基本组成结构、工艺过程和控制要求。确定控制方案。配置电器元件，选择PLC型号。绘制传送带A、B的拖动电机的控制线路原理图和搬运机械手控制系统的PLC I/O接线图。设计PLC梯形图程序，列出指令程序清单。 3.第一周星期五：上机调试程序。 4.第二周星期一：指导编写设计说明书。 5.第二周星期二～星期四：编写设计说明书。 6.第二周星期五：答辩。 附录：课题简介及控制要求 （1）课题简介 某化工厂水箱的排水量根据工业生产的需要而不断地变化，为了保持水箱压力恒定，就要保持水位恒定，因此就必须自动调整进水量。 本系统要求有手动和自动两种工作方式。手动控制方式用于水泵的调试，即当按下按钮时水泵运转，松开按钮时水泵停止，目的是为了调试水泵是否能正常工作；当系统切换为自动控制方式并启动后，控制系统自动调整水泵的进水量达到给定水位恒定。水位设定高限和低限，当水位超过设定的限位时要进行超限报警。 （2）控制要求 控制系统技术参数表
自动化专业 控制系统软件设计 指导教师： 题目：混合配料监控系统实现软件：组态王 组别： 学生姓名： 学生班级： 完成日期：
目录 一、组态王软件概述 (1) 二、设计背景 (3) 三、设计题目以及要求.................. 错误！未定义书签。 1 题目 (3) 2 对象描述.......................... 错误！未定义书签。 3 测量信号 (3) 4 控制要求 (3) 5 设计内容 (4) 四、实验目的 (4) 五、实验步骤 (4) (一) 创建组态画面 (4) (二) 程序设计 (9) 六、结束语 (11) 七、参考书目 (12) 一、组态王软件概述 组态王软件是一种通用的工业监控软件，它融过程控制设计、现场操作以及工厂资源管理于议题，将一个企业内部的各种生产系统和应用以及信息交流汇集在一起，实现最优化管理。它给予Microsoft Windows XP/NT/2000/7操作系统，用户可以在企业网络的所有层次
的各个位置上都可以及时获得系统的实时信息。采用组态王软件开发工业监控工程，可以极大地增强用户生产控制能力、提高工厂的生产力和效率、提高产品的质量、减少成本以及原材料的消耗。它适用于从单一设备的生产运营管理和鼓掌诊断，到网络结构的分布式大型集中监控管理系统的开发。 组态王软件结构由工程管理器、工程浏览器及运行系统组成。 工程管理器：工程管理器用于新工程的创建和已有工程的管理，对一游工程进行搜索、添加、备份、恢复以及实现数据词典的导入和导出等功能。 工程浏览器：工程浏览器是一个工程开发设计工具，用于创建监控画面、监控的设备及相关变量、动画链接、命令语言以及设定运行系统配置等的系统组态工具。 运行系统：工程运行界面，从采集设备中获得通讯数据，并依据工程浏览器的动画设计显示动态画面，实现人与控制设备的交互操作。
多种液体混合控制
福建电力职业技术学院 课程设计课程名称：可编程控制课设 题目：多种液体混合装置 专业班次：电气 姓名：某某某 学号： 指导教师： 学期： 日期：
目录 福建电力职业技术学院 (i) 课程设计 (i) 引言 (1) 第一章多种液体混合使用设备及硬件要求 (2) 1.1课设内容 (2) 1.1.1课设目的 (2) 1.2 课设设备 (2) 1.2.1面板图 (2) 1.3 控制要求 (3) 第二章多种液体混合装置软件设计 (5) 2.1 程序流程图 (5) 2.2 I/O地址分配及接线图 (5) 2.2.1 I/O地址分配及功能表 (5) 2.3 操作步骤 (6) 2.4 系统调试 (9) 2.4.1 调试问题一 (9) 2.4.2 调试问题二 (9) 总结 (10) 参考文献 (11)
引言 随着经济的发展和社会的进步，各种工业自动化的不断升级，在很多行业的工业现场都有多种液体混合装置的精确控制需要。此次，我们小组设计的题 目是“多种液体混合装置的PLC控制”。本次设计是以三种液体混合为例，将三种液体按一定的比例混合，在加热搅拌后达到一定的温度才能将混合液体输出 容器，从而达到精确的自动控制，此次设计主要内容包括：I/O分配，梯形图，接线图，电气原理图等，经过多次修改和调试，最终实现题目要求。 在此次课设中，我主要是负责画组态画面从而进行调试，同时在进行程序设计时遇到的问题和不足，最终我们通过自己的努力解决了问题。 关键词：多种液体混合装置，自动控制，PIC
第一章多种液体混合使用设备及硬件要求1.1课设内容 多种液体混合装置在生产活动当作起着重要的作用。本次课设主要对多种液体混合使用的结构原理、以及软件设置、PLC程序的编写和组态模拟等 1.1.1 课设目的 1.掌握上升沿/下降沿检出指令的使用及编程 2.掌握多种液体混合装置控制系统的接线、调试、操作 1.2 课设设备 序号名称型号与规格数量备注 1课设装置HRPFSL-1/2 1 2课设挂箱A14 1 3导线3号若干 4通讯编程电缆SC-09 1 三菱 5课设指导书HRPFSL-1/2 1 6计算机（带编程软 件） 1 自备 1.2.1 面板图 +
摘要 “组态”的概念就是伴随着集散型控制系统(Distributed Control System简称DCS)的出现才开始被广大的生产过程自动化技术人员所熟知的。在工业控制技术不断发展与应用的过程中,PC(包括工控机)相比以前的专用系统具有的优势日趋明显。这些优势主要体现在:PC技术保持了较快的发展速度,各种相关技术已经成熟;由PC构建的工业控制系统具有相对较低的拥有成本;PC的软件资源与硬件资源丰富,软件之间的互操作性强;基于PC的控制系统易于学习与使用,可以容易地得到技术方面的支持。在PC技术向工业控制领域的渗透中,组态软件占据着非常特殊而且重要的地位。 通用工业自动化组态软件的出现为解决上述实际工程问题提供了一种崭新的方法,因为它能够很好地解决传统工业控制软件存在的种种问题,使用户能根据自己的控制对象与控制目的的任意组态,完成最终的自动化控制工程。 组态软件就是有专业性的。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。在其她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就是用在实时监控的,利用现场监控完成工业工程的调控。 关键词:工业组态;自动化;PLC控制;实时监控
目录 1 MCGS简介 (1) 1、1 MCGS组态软件的系统构成 (1) 1、1、1 MCGS组态软件的整体结构 (1) 1、1、2 MCGS工程的五大部分 (1) 1、2 MCGS组态软件的工作方式 (2) 1、2、1 MCGS如何与设备进行通讯 (2) 1、2、2 MCGS如何产生动画效果 (2) 1、2、3 MCGS如何实施远程多机监控 (3) 1、2、4 如何对工程运行流程实施有效控制 (3) 1、3 MCGS嵌入版概述 (3) 1、3、1 MCGS嵌入版组态软件的主要功能 (3) 1、3、2 MCGS嵌入版组态软件的主要特点 (5) 2 PLC简介 (6) 2、1 PLC的介绍 (6) 2、2 PLC的工作原理 (6) 3 液体混合监控系统设计 (6) 3、1 控制要求 (6) 3、2 I/O分配表 (7) 3、3 程序设计 (7) 3、3液体混合装置人机界面设计 (9)