《工业组态软件设计》

工业组态软件设计报告

工业组态软件设计报告

学院自动化

班级自班

姓名

学号

指导教师

成绩

工业组态软件设计报告

工业组态软件设计报告

目录

1混凝土生产线 ........................................................................................................................... - 1 - 2目的 ............................................................................................................................................ - 1 - 3内容 ............................................................................................................................................ - 1 -

3.1新建工程........................................................................................................................ - 2 -

3.2建立仿真PLC ............................................................................................................... - 2 -

3.3创建数据字典变量 ....................................................................................................... - 2 -

3.4创建“监控画面” ....................................................................................................... - 5 -

3.5创建“报警和事件画面”......................................................................................... - 10 -

3.6创建“实时趋势曲线画面”..................................................................................... - 12 -

3.7创建“历史趋势曲线画面”..................................................................................... - 13 -

3.8创建“XY控件画面” .............................................................................................. - 15 -

3.9创建“实施数据报表画面”..................................................................................... - 16 -

3.10创建“实时数据报表查询画面” .......................................................................... - 17 -

3.11创建“历史数据报表画面”................................................................................... - 18 -

3.12创建“1分钟数据报表画面” ............................................................................... - 19 -

3.13创建“1min数据查询报表画面”......................................................................... - 20 -

3.14创建“主界面” ....................................................................................................... - 21 -

3.15添加小工具及画面的美化....................................................................................... - 22 - 4结果 .......................................................................................................................................... - 23 -

4.1界面效果图.................................................................................................................. - 23 -

4.2工程浏览器界面 ......................................................................................................... - 30 - 5心得体会.................................................................................................................................. - 32 -

工业组态软件报告

1混凝土生产线

混凝土生产线是由自来水、石英砂、水泥三种原材料按照一定的比例混合，在搅拌器中混合均匀后产生混凝土产品的自动化生产线。

在运行生产线时需要登录密码以保证安全，当自来水水位、水泥料位、石英砂料位、混凝土料位高于或低于警戒线时，报警灯闪烁提示报警，并记录在报警事件中。而且可以通过控制原料的进料泵和产品的出料阀来消除报警状态。组态还有实时曲线、历史曲线、实时报表、历史报表等形象的数字和图案，用来记录生产线运行中原料料位和产品料位的变化情况。

2目的

利用组态王设计出的混凝土生产线可以达到如下目的：

1)：加深对之前所不了的混凝土生产线的认识，拓宽认知面，了解目前混凝土的生产流程。

2)：将复杂的混凝土生产线利用人性化的界面展现出来，方便于研究和改进生产线的运行方式，提高工业化的生产效率，节约生产原料和能源。

3)：在设计生产线的过程中可以熟悉组态王6.55软件的运行方法，达到熟练利用组态王设计人机界面，画出主界面、趋势图、报表、报警等功能的目的。

4)：可以将理论知识运用到实践中来，培养动手能力，分析问题、解决问题、自主查找资料、搜索信息的能力。

3内容

混凝土生产线在进行人性化设计之后，整体可划分为如下11个画面：登陆主界面、监控画面、报警和事件画面、实时趋势曲线画面、历史趋势曲线画面、XY控件画面、实时数据报表画面、实时数据报表查询画面、历史数据报表画面、1分钟数据报表画面、1分钟数据报表查询画面。

这些画面大致可以表示实际生产过程中的生产流程和对生产过程的要求。在实际的实践操作中，也可以在很大程度上模拟出现实的生产流程，对原材料的使用，产品的输出做出合理的模拟。

工业组态软件报告

3.1新建工程

打开组态王6.55软件，首先点击“新建”按钮，根据工程向导的步骤新建一个工程，将工程

名命名为：work 。并将新工程的分辨率设置为：1366*768，描述为：My homework 。如图01所示。为了保障工程的安全性，首先通过工程浏览器对工程进行加密处理。 3.2建立仿真PLC

在实际生产应用中，为了实现和外部设备的实时数据通讯，需要在组态王的开发环境中对外部设备和相关变量加以定义。在建立仿真PLC 的过程中，根据设备配置向导建立新工程的仿真PLC ，以便在实际运用的工程中与现实的设备进行连接。 3.3创建数据字典变量

根据混凝土实际生产情况，在数据字典中建立组态系统所需的若干数据变量，其中数据变量主要包含如下项：

1)：自来水液位：内存实数，初始值70，最大值100，变化灵敏度0，最小值0； 2)：石英砂料位：内存实数，初始值70，最大值100，变化灵敏度0，最小值0； 3)：水泥料位：内存实数，初始值70，最大值100，变化灵敏度0，最小值0； 4)：混凝土料位：内存实数，初始值70，最大值100，变化灵敏度0，最小值0； 5)：自来水出水阀：内存离散，初始值关； 6)：石英砂出料阀：内存离散，初始值关； 7)：水泥出料阀：内存离散，初始值关； 8)：混凝土出料阀：内存离散，初始值关； 9)：自来水进料泵：内存离散，初始值关； 10)：石英砂进料泵：内存离散，初始值关； 11)：水泥进料泵：内存离散，初始值关；

12)：自来水罐压力：内存实数，初始值70，最大值100，变化灵敏度0，最小值0；

13)：混凝土罐压力：内存实数，初始值70，最大值100，变化灵敏度0，最小值0；

14)：报表查询变量：内存字符串；

15)：灯1：内存离散，初始值关；

16)：灯2：内存离散，初始值关；

17)：灯3：内存离散，初始值关；

18)：灯4：内存离散，初始值关；

19)：灯5：内存离散，初始值关；

20)：灯6：内存离散，初始值关；

21)：灯7：内存离散，初始值关；

22)：灯8：内存离散，初始值关；

在设置变量的属性时，部分界面如图02、03、04、05所示：

除了上述建立的变量外，系统自身带有的能够用到的变量有：年、月、日、时、

06所示：

工业组态软件报告

3.4创建“监控画面”

进入新建的工程后，新建名称为“监控画面”的新画面，并利用图库预先创建所需的器件：原料器、混合搅拌器、阀门、进料泵、管道等。将这些器材按照合适的排放方式及逻辑结构，大致规划并设计出生产线的总体架构，如图07所示。

在数据动画连接方面，针对添加的每一个器材分配相应的数据，并设计匹配的命令语言：

石英砂进料泵：\\本站点\石英砂进料泵，开启时颜色为绿色，关闭时颜色为红色； 石英砂进料管：\\本站点\石英砂进料泵==1，流动； 石英砂罐：\\本站点\石英砂料位，罐体填充色为黄色；

工业组态软件报告

石英砂料位显示：\\本站点\石英砂料位，模拟值输出；

石英砂出料管：\本站点\石英砂出料阀==1，流动；

石英砂出料阀：\\本站点\石英砂出料阀，开启时颜色为绿色，关闭时颜色为红色；自来水进水泵：\\本站点\自来水进水泵，开启时颜色为绿色，关闭时颜色为红色；自来水进水管：\\本站点\自来水进料泵==1，流动；

自来水罐：\\本站点\自来水液位，罐体填充色为青色；

自来水料位显示：\\本站点\自来水料位，模拟值输出；

自来水出水管：\\本站点\自来水出水阀==1，流动；

自来水出水阀：\\本站点\自来水出水阀，开启时颜色为绿色，关闭时颜色为红色；水泥进料泵：\\本站点\水泥进料泵，开启时颜色为绿色，关闭时颜色为红色；

水泥进料管：\\本站点\水泥进料泵==1，流动；

水泥罐：\\本站点\水泥料位，罐体填充色为蓝色；

水泥料位显示：\\本站点\水泥料位，模拟值输出；

水泥出料管：\\本站点\水泥出料阀==1，流动；

水泥出料阀：\\本站点\水泥出料阀，开启时颜色为绿色，关闭时颜色为红色；

混凝土罐：\\本站点\混凝土料位，罐体填充色为黑色；

混凝土料位显示：\\本站点\混凝土料位，模拟值输出；

混凝土出料管：\\本站点\混凝土出料阀==1，流动；

混凝土出料阀：\本站点\混凝土出料阀，开启时颜色为绿色，关闭时颜色为红色；其中设置动画连接时，部分界面如图08、09、10、11所示：

工业组态软件报告

在设置完成基础的生产线流程之后，动态数据还可以形象的通过游标的方式显现出来，并通过报警灯来达到料位高于或低于警戒线时，报警灯闪烁提示报警提醒的功能。其数据显示的主画面如图12所示。

其中器材及命令语言设置如下：

游标变量名1：\\本站点\自来水液位，输出颜色为绿色，滑标颜色为绿色，滑杆颜色为灰色；

游标变量名2：\\本站点\石英砂料位，输出颜色为绿色，滑标颜色为绿色，滑杆颜色为灰色；

游标变量名3：\\本站点\水泥料位，输出颜色为绿色，滑标颜色为绿色，滑杆颜色为灰色；

游标变量名4：\\本站点\混凝土料位，输出颜色为绿色，滑标颜色为绿色，滑杆颜色为灰色；

报警灯1：\\本站点\灯1，正常色为绿色，报警色为红色，闪烁，闪烁条件为\\本站点\自来水液位>90，闪烁频率为1000毫秒/隔；

报警灯2：\\本站点\灯2，正常色为绿色，报警色为红色，闪烁，闪烁条件为\\本站点\石英砂料位>90，闪烁频率为1000毫秒/隔；

报警灯3：\\本站点\灯3，正常色为绿色，报警色为红色，闪烁，闪烁条件为\\本站点\水泥料位>90，闪烁频率为1000毫秒/隔；

工业组态软件报告

报警灯4：\\本站点\灯4，正常色为绿色，报警色为红色，闪烁，闪烁条件为\\本站点\混凝土料位>90，闪烁频率为1000毫秒/隔；

报警灯5：\\本站点\灯5，正常色为绿色，报警色为红色，闪烁，闪烁条件为\\本站点\自来水液位<10，闪烁频率为1000毫秒/隔；

报警灯6：\\本站点\灯6，正常色为绿色，报警色为红色，闪烁，闪烁条件为\\本站点\石英砂料位<10，闪烁频率为1000毫秒/隔；

报警灯7：\\本站点\灯7，正常色为绿色，报警色为红色，闪烁，闪烁条件为\\本站点\水泥料位<10，闪烁频率为1000毫秒/隔；

报警灯8：\\本站点\灯8，正常色为绿色，报警色为红色，闪烁，闪烁条件为\\本站点\混凝土料位<10，闪烁频率为1000毫秒/隔；

其中设置动画连接时，部分界面如图13、14、15所示：

为了达到阀门和进料泵能够控制原料

和产品料位的目的，针对主界面设置如下命令语言：

if(\\本站点\自来水进料泵==1 && \\本站点\自来水出水阀==1) \\本站点\自来水液位=\\本站点\自来水液位+2;

else if(\\本站点\自来水进料泵==1 && \\本站点\自来水出水阀==0) \\本站点\自来水液位=\\本站点\自来水液位

+5;

工业组态软件报告

else if(\\本站点\自来水进料泵==0 && \\本站点\自来水出水阀==1)

\\本站点\自来水液位=\\本站点\自来水液位-3;

if(\\本站点\石英砂进料泵==1 && \\本站点\石英砂出料阀==1)

\\本站点\石英砂料位=\\本站点\石英砂料位+2;

else if(\\本站点\石英砂进料泵==1 && \\本站点\石英砂出料阀==0)

\\本站点\石英砂料位=\\本站点\石英砂料位+4;

else if(\\本站点\石英砂进料泵==0 && \\本站点\石英砂出料阀==1)

\\本站点\石英砂料位=\\本站点\石英砂料位-2;

if(\\本站点\水泥进料泵==1 && \\本站点\水泥出料阀==1)

\\本站点\水泥料位=\\本站点\水泥料位+1;

else if(\\本站点\水泥进料泵==1 && \\本站点\水泥出料阀==0)

\\本站点\水泥料位=\\本站点\水泥料位+3;

else if(\\本站点\水泥进料泵==0 && \\本站点\水泥出料阀==1)

\\本站点\水泥料位=\\本站点\水泥料位-2;

if(\\本站点\自来水出水阀==1 && \\本站点\石英砂出料阀==1 && \\本站点\水泥出料阀==1 && \\本站点\混凝土出料阀==0)

\\本站点\混凝土料位=\\本站点\混凝土料位+2;

else if(\\本站点\自来水出水阀==1 && \\本站点\石英砂出料阀==1 && \\本站点\水泥出料阀==1 && \\本站点\混凝土出料阀==1)

\\本站点\混凝土料位=\\本站点\混凝土料位-1;

else if((\\本站点\自来水出水阀!=1 || \\本站点\石英砂出料阀!=1 || \\本站点\水泥出料阀!=1) && \\本站点\混凝土出料阀==1)

\\本站点\混凝土料位=\\本站点\混凝土料位-3;

if(\\本站点\自来水液位>90)

\\本站点\自来水进料泵=0;

工业组态软件报告

else if(\\本站点\自来水液位<10) \\本站点\自来水进料泵=1;

if(\\本站点\石英砂料位>90) \\本站点\石英砂进料泵=0; else if(\\本站点\石英砂料位<10) \\本站点\石英砂进料泵=1;

if(\\本站点\水泥料位>90) \\本站点\水泥进料泵=0; else if(\\本站点\水泥料位<10) \\本站点\水泥进料泵=1;

if(\\本站点\混凝土料位>90) \\本站点\混凝土出料阀=1; else if(\\本站点\混凝土料位<10) \\本站点\混凝土出料阀=0;

设置命令语言时的界面和属性如图16、17所示：

3.5创建“报警和事件画面”

进入报警组画面，修改报警组名为：生产线，并添加子报警组，子报警组名为：自来水、石英砂、水泥、混凝土。

工业组态软件报告

添加完成报警组时候，需要对数据词典中的数据进行报警定义： 自来水液位：报警组为自来水，低10，高90，优先级为100； 石英砂液位：报警组为石英砂，低10，高90，优先级为100； 水泥液位：报警组为水泥，低10，高90，优先级为100； 混凝土液位：报警组为混凝土，低10，高90，优先级为100； 部分报警定义画面如图18、19所示：

完成数据数据报警属性的定义之后，

新建名称为“报警和事件画面”的新画面，在出现的新画面中绘出四个报警窗口，如图20所示：

分别匹配自来水、石英砂、水泥、混凝土的报警事件。属性设置如下：

自来水液位报警窗口：列

属性为事件日期、事件时间、报警日期、报警时间、变量名、报警类型、报警值/旧值、报警值/新值、界限值、优先级、报警组名、事件类型，报警组名为自来水；

石英砂料位报警窗口：列属性为事件日期、事件时间、报警日期、报警时间、变量名、报警类型、报警值/旧值、报警值/新值、界限值、优先级、报警组名、事件类型，报警组名为石英砂；

工业组态软件报告

水泥料位报警窗口：列属性为事件日期、事件时间、报警日期、报警时间、变量名、报警类型、报警值/旧值、报警值/新值、界限值、优先级、报警组名、事件类型，报警组名为水泥；

混凝土料位报警窗口：列属性为事件日期、事件时间、报警日期、报警时间、变量名、报警类型、报警值/旧值、报警值/新值、界限值、优先级、报警组名、事件类型，报警组名为混凝土；

部分属性设置画面如图21、22所示：

3.6创建“实时趋势曲线画面”

新建名称为“实时趋势曲线画面”的新画面，在画面上绘制一个实时趋势曲线窗口，如图23所示。并对实时趋势曲线进行属性定义：

曲线1：\\本站点\自来水液位，颜色为红色，

曲线2：\\本站点\石英砂料位，颜色为青色，

曲线3：\\本站点\水泥料位，颜色为绿色，

曲线4：\\本站点\混凝土料位，颜色为紫色， 标识X 轴——时间轴有效； 标识Y 轴——数值轴有效；

起始值为0，最大值100，时间轴为分、秒有效，更新频率为1秒，时间长度为30秒；

实时趋势曲线属性设置画面如图24、25所示：

3.7创建“历史趋势曲线画面”

在数据词典中，对自来水液位、石英砂料位、水泥料位、混凝土料位四个数据进行记录和安全区属性的设置：

自来水液位：数据变化记录，变化灵敏度为0； 石英砂料位：数据变化记录，变化灵敏度为0； 水泥料位：数据变化记录，变化灵敏度为0； 混凝土料位：数据变化记录，变化灵敏度为0； 在系统配置中的历史数据记录选项中配置历史库如下： 数据保存天数：10日；

数据存储所在磁盘空间小于500Ｍ时报警； 存储路径：当前路径；

属性配置界面如图26、27所示：

工业组态软件报告

完成数据属性及系统配置之后，新建名称为“历史趋势曲线画面”的新画面，在画面中插入历史趋势曲线控件，并对其属性进行设置如下：

曲线：\\本站点\自来水液位，颜色为蓝色， 曲线：\\本站点\石英砂料位，颜色为红色， 曲线：\\本站点\水泥料位，颜色为青色， 曲线：\\本站点\混凝土料位，颜色为紫色， 曲线画面和属性设置的界面如图28、29所示：

3.8创建“XY 控件画面”

新建名称为“XY 控件画面”的新画面，在画面中插入两个趋势曲线中的X-Y 轴曲线，并分别命名为：控件1、控件2.建立这两个控件的目的是为了比较和显示自来水罐压力与自来水液位的关系以及凝土罐压力与混凝土料位的关系。

为了将数据词典中的数据与所建立的控件建立联系，需要在画面属性中编写如下命令语句：

\\本站点\自来水罐压力=\\本站点\自来水液位; \\本站点\混凝土罐压力=\\本站点\混凝土料位;

xyAddNewPoint("控件1",\\本站点\自来水液位,\\本站点\自来水罐压力,0); xyAddNewPoint("控件2",\\本站点\混凝土料位,\\本站点\混凝土罐压力,0);

另外，为了增加数据界面的人性化以及数据的可读性，在本画面中增加了指针仪表用来显示自来水罐压力和混凝土灌压力的数值，其中自来水罐压力和混凝土罐压力分别在小于10以及大于90时处于警戒状态。

工业组态软件报告

其中曲线画面和部分属性设置界面如图30、31、32、33所示：

3.9创建“实施数据报表画面”

新建名称为“实时数据报表画面”的新画面，在画面中插入一个实时趋势报表，并将属性设置为：

控件名：Report1； 行数：15； 列数：6；

为了更方便的调用并打印实时数据报表，在此画面中新建五个按钮，其功能和命令语言分别如下：

实时数据报表自动打印： 弹起时：

ReportPrint2("Report1",1); 实时数据报表手动打印： 弹起时：

ReportPrint2("Report1",0);

工业组态软件报告

实施数据报表页面设置： 弹起时：

ReportPageSetup("Report1"); 实时数据报表打印预览： 弹起时：

ReportPrintSetup("Report1"); 实时数据报表文件保存： 弹起时： string filename;

filename=InfoAppDir()+"实时数据文件夹\"+ StrFromReal( \\本站点\$年, 0, "f" )+ StrFromReal( \\本站点\$月, 0, "f" )+ StrFromReal( \\本站点\$日, 0, "f" )+ StrFromReal( \\本站点\$时, 0, "f" )+ StrFromReal(\\本站点\$分, 0, "f" )+ StrFromReal( \\本站点\$秒, 0, "f" )+".rtl"; ReportSaveAs("Report1",filename);

主画面和部分属性设置界面如图34、35所示：

3.10创建“实时数据报表查询画面”

新建名称为“实时数据报表查询画面”的新画面，在画面中插入一个实时数据报表窗口，并将属性设置为：

控件名：Report2； 行数：15； 列数：6；