计算机监控软件设计

计算机监控软件设计

课

程

设

计

报

告

年级：2010级

班级：机自101

学号：201010301146

姓名：李希东

过程控制课程设计报告

——工厂水塔供水控制

1背景介绍

组态王Kingview是一种通用的工业监控软件，它融过程控制设计、现场操作及工厂资源管理于一体，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，实现了最优化管理。它适用于从单一设备的生产运营管理和故障诊断，到网络结构分布式大型集中监控管理系统的开发。在生活及生产供水中, 通常是通过建造水塔以维持水压。但是, 建造水塔费用高, 还会造成水的二次污染。因此, 通常采用的方法是: 当用水量增大时, 增加水泵数量或提高水泵的运转速度以保持供水管网中的水压不变; 用水量减小时, 做出相反的调节。这就是恒压供水的基本思路。本文介绍了基于组态王的水塔供水系统的设计，在设计过程中通过模块化编程，完成了水塔的自动供水和水塔的液位保持，基本达到实际工程要求。

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。

2系统的控制要求

当水塔水量少于或等于10%时，水泵自动开始抽水；水塔水量达到95%及以上时，水泵自动停止抽水。水池水量少于10%时报警，并强行关闭水泵避免其吸空，拉下安全开关。当水池水量可以恢复到53%时，认为水源并无问题，回到安全状态，允许水泵抽水，警报器停止报警。若不能，则需要检查水源是否有问题。

3设计思路、方案

本实验为水塔自动供水控制，通过对各水箱液位的判断进行以下操作水塔水量为50%，无用水状态。打开用水水龙头，模拟用水。水塔中水量不断减少。水塔中水量低于10%时，水位传感器响应，使水泵开关合上，水泵开始工作，往水塔送水，水池水量减少，水塔水量增加。水塔水量增加到95%以上时，水位传感器响应，打开水泵开关。停止抽水。

当用水过量，水池水量低于10%时，水位传感器使报警开关作用，拉响警报，断开水泵电源，并把安全开关打开。当水池水量恢复到53%时，警报解除。安全开关闭合，检测水塔水量，若低位水位传感器有响应(水塔没水了)，启动水泵抽水！

根据软件监控的需要，要对水塔储水箱以及站点水箱的液位实行监控，但由于是模拟设计，没有真正的对象，于是构造一个虚拟对象，即设计一个基于组态王的水塔液位的模拟控制，通过对模拟水箱液位的控制来模拟现场真正的运行情况，一边进行监控。

4设计过程

开组态王6.52首先建立工程“自来水自动控制系统”，进入画面界面，点击新建工程画面，进入开发系统界面，确定背景属性，打开工具栏，使用图库(快捷键F2)创建所需的器件：水泵、水塔、开关、水管、液位传感器等；并使用作图工具绘制其他结构如水池、房屋、水流等。最后，得到如下图：

然后打开数据词典，定义所需的变量，注意其变量类型及其后续设置 。所需变量如下：

名称K1K2K3水位高水位低水位低2L1L2水流控制安全开关注释用水开关水泵开关报警开关水塔满水水塔少水水池少水水塔水位水池水位水管水流安全开关类型布尔布尔布尔布尔布尔布尔正实数整实数正实数布尔范围1/01/01/01/01/01/00-1000-3000-1001/0初值0000005015001

编辑变量如下图：

接下来就是动画连接，双击画面上的器件，输入变量，进入变量浏览器选择所需变量。如下图：

当设定完成后，进入工程浏览器双击“应用程序命令语言”输入控制程序。如图：

5.写好程序后，就可以编译调试了。最后进行仿真运行，如下图：

报警窗口：

历史趋势曲线：

实时曲线：

报表窗口：

应用命令程序语言，

if(1) \\本站点\L2=\\本站点\L2+2;//自来水注入水池。

if(K1==1) \\本站点\L1=\\本站点\L1-5;//用水的情形。

if(\\本站点\L1==0) \\本站点\K1=0;

if(\\本站点\安全开关==0) \\本站点\K2=0;//先检查是否安全。

else

{

if(\\本站点\水位高==1) \\本站点\K2=0;//水塔水满，不抽水。

if(\\本站点\水位低==1)//水