污水处理系统课程设计_组态王.doc

PAGE PAGE 5 第1章 污水处理系统 污水处理系统的应用非常广泛，组态王软件集监视和控制于一体，操作方便，运行稳定，很好的实现了粮食发放、接受、测温以及粮情监控、仓储容量自动化一体管理的要求。 2.1 系统组成 为了保证系统的稳定性和可靠性，设计中采用了两级控制方案对整套污水处理系统进行监控，上位机选用两台工业控制计算机，下位机可选用硕人时代的PAC，系统构成图如下： 　　上位机提供一个人机交互界面，使操作人员可以通过CRT和模拟屏直观的了解现场各工艺参数及故障报警，发出相应的控制指令。大容量存储器记录历史数据。控制核心采用PAC，编程后的PAC能够按照内部程序对系统进行实时监控，程序启停现场设备。 　　操作人员通过上位机向PAC发出相应的控制指令后，由PAC对现场进行直接控制。此时即便上位机出现故障（如死机、掉电等），也不会影响系统的正常工作。PAC能够对现场的设备进行欲处理，此时PAC相当于工控机加PLC的优点就表现出来了。 2.2测控方式 　整套污水处理流程可有多个监控点，包括液位、PH值、溶氧、浊度、频率、泵运行状态等。各模拟量参数通过相应的变送器输出4~20mA的标准信号，通过屏蔽电缆接至PAC的AI模块。信号从PAC的AO模块通过屏蔽电缆接至相应变频器、启闭阀门。数字输入信号为24V直流电信号，通过电缆接至PAC的DI模块。数字输出控制信号为24V直流电信号，从PAC的DO模块通过电缆接至现场设备。每台现场设备原则在其相应现地箱上输出有三个状态信号：故障、运行/停止、手动/自动；和一个启动信号。为了使现场与PAC完全隔离，PAC所有数字量模块与现地箱中间必须加辅助继电器。所有输出信号（包括模拟量和数字量）由PAC内部程序或上位机指令控制。 2.4 系统功能 运行方式：自动运行和手动操作结合，实现自动粮情监测，粮食通风、冷却自动化。 用户界面：系统提供友好界面和方便易用的控制和在线帮助。 实时监控：动态自动作业监控流程，动态显示流程画面、自动控制设备的开关、温度、压力、速度等相关参数。 报警功能：系统有自动报警功能，并能记录故障时间、原因等信息。 打印输出：系统能定时或实施打印故障信息、系统运行信息、操作员操作等信息。 保存数据：系统具有自动保存数据和与其它应用程序交换数据的功能，可以和各种粮食数据管理系统软件进行数据交换，使储运监控和信息管理有机的结合在一起。 在线帮助：系统提供在线帮助信息，操作员遇到问题能及时得到帮助和指导。 第3章 系统实施 3.1 设备配置 设备配置就是完成组态王与PLC之间的设置。组态王可读取PLC监测到的设备运行状态、模拟量采样数据等信息，根据这些实时数据，在屏幕上动态显示整个粮食储备运发放系统的运行情况、包括运送带方向、泵阀的开/关状态等。一旦发现故障报警信息，系统即显示明显报警画面，向PLC发出相应动作指令，保存并记忆故障发生的时间、方位和原因等原始数据，还可根据客户需求保存历史数据、定时、实时打印数据。 组态王依靠大量的设备驱动可以支持几百上千种PLC和仪表驱动，使用户的硬件选型具有相当大的选择空间，而且这些驱动都是经过实际工程验证，完全符合实际应用要求的驱动产品，完全免费提供给用户使用。本次采用的较为常见的PLC产品，只需简单配置即可实现组态王和PLC设备的通讯，如图2。 图2 组态王与PLC的连接 3.2 图形界面的设计 图3 组态王中作图截图 组态王可读取PLC监测到的设备运行状态、模拟量采样数据等信息，根据这些实时数据，在屏幕上动态显示整个粮食储存运发放系统的运行情况、包括运送带方向、泵阀的开/关状态等。一旦发现故障报警信息，系统即显示明显报警画面，向PLC发出相应动作指令，保存并记忆故障发生的时间、方位和原因等原始数据，还可根据客户需求保存历史数据、定时、实时打印数据。 3.3 定义数据变量 数据可以描述工控对象属性，数据库是“组态王”软件的核心部分，工业现场的生产状况要以动画的形式反映在屏幕上，操作者在计算机前发布的指令也要迅速送达生产现场，所有这一切都是以实时数据库为中介环节，所以说数据库是联系上位机和下位机的桥梁。在TouchVew运行时，它含有全部数据变量的当前值。变量在画面制作系统组态王画面开发系统中定义，定义时要指定变量名和变量类型，某些类型的变量还需要一些附加信息。数据库中变量的集合形象地称为“数据词典”，数据词典记录了所有用户可使用的数据变量的详细信息。 组态王定义的各种数据变量读取现场PLC的实时数据，为界面的动画连接提供数据源，软件还提供实时数据和历史数据两种方式进行数据的查询、分析。对于定义了报警限值的数据，一旦发生报警，系统将自动弹出报警窗口，及时提示操作人员详尽的报警信息及处理办法。组态软件还支持和关系型数据库（如ACCE