国家粮食储备自动控制系统组态设计.doc

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1、目 录摘 要I目 录I第一章 绪论11.1系统背景11.2系统概述11.2.1 粮库实时监控系统11.2.2 粮库监控系统31.2.3 粮食储备库自动监控系统4第二章 组态王软件介绍52.1 组态软件与工控系统52.2 组态王的开放性62.3 建立应用工程的一般过程62.4 如何得到组态王的帮助62.5 组态王与I/O设备7第三章 可编程控制器简介83.1 PLC的由来83.2 PLC的定义83.3 PLC的特点93.4 PLC的功能10第四章 工程的设计及调试114.1 建立国家粮食储备自动控制系统工程114.2 创建组态画面134.2.1 建立新画面134.2.2 工具箱简介154.2.3

2、 工具箱速览164.2.4 工具箱详解164.4 画面制作174.5 构造数据库184.6 动画连接214.7 报表系统244.8 运行和调试25第五章 总结与展望26致 谢26参考文献27I第一章 绪论1.1系统背景随着工业自动化技术的发展，人们对自动化检测、监控系统的要求越来越高。一方面希望可靠性、实时性强，界面友好、操作简单，另一方面又要求开发周期短，系统便于升级改造。因此最好的办法就是在系统中利用各种控制软件包，即组态软件，并以此为平台进行二次开发。组态软件实际上是一个专为工控开发的工具软件。它为用户提供了多种通用工具模块，用户不需要掌握太多的编程语言技术，就能很好地完成一个复杂工程所

3、要求的多种功能。另外，用组态软件开发的系统具有与Windows一致的图形化操作界面，非常便于生产的组织和管理。本文以国家中央粮食仓储储备自动控制管理系统为例，介绍国产组态软件组态王在监控系统中的应用。1.2系统概述中央粮食储备库监控与电气系统，主要由监控系统和电气系统组成，监控系统包括仓容管理，粮食的入仓、发放和倒仓。粮库把收购的粮食经过烘干以后即进入粮仓，在一定的温度、湿度下进行保存，温度或湿度超过标准时需要进行通风或倒仓，通过发放系统可把粮食装到火车上运往外地。仓容管理由一台工业控制机，一台打印机，两台流量测试仪和一台散料秤组成。两台流量测试仪分别装在斗式提升机上，在入仓和倒仓时，可通过流

4、量测试仪计算出各仓中粮食的数量，在发放时，通过散料秤来计量装入火车中的粮食。入仓、发放和倒仓是由一台可编程控制器控制的，同时也可以现场人工手动控制。在触摸屏上可以通过选择项进行功能选择，进入后，可编程控制器根据工艺要求自动进行控制。电器系统由低压控制柜、现场按钮箱等组成。现场按钮箱可进行现场手动操作，低压控制柜给主电路供电，手动或自动的控制，通过主电路来实现。1.2.1 粮库实时监控系统a.概述根据一般粮库的实际情况，硬件可采用一线牵温湿度模块采集，通常一个粮仓，测温点数小于500点。使用一个模块基本就能满足要求，每一个模块有8个通道，每个通道可以接64个温湿度检测点。实现粮仓温湿度实时数据监

5、测、历史数据存储、报表打印、曲线、报警等功能。b.系统组成图1-1 系统结构图（1）现场采集站通过一线牵采集模块，对粮仓的温度进行测量采集，每个粮仓约有20点模拟量输入（温度）并根据粮食的情况对现场进行湿度检测。（2）现场控制站现场控制站可用三菱PLC控制现场输送机、提升机、电动闸门、通风机的启动运行，以及报警等功能的反馈信号，实现自动化控制。（3）上位机上位机运行组态通用工业过程监控软件，对现场的设备进行监控、并对仓库温湿度进行巡回检测。并生成动态画面、报表、报警、曲线等数据管理功能。系统的结构如图1-1所示：c.系统优点（1）上位机采用MPI和RS485相结合进行控制。控制单元采用三菱的3

6、14CPU为主控制站，控制和监视现场的数字点。（2）温湿度信号都是数字信号，网络布线方便、经济，因为每个温湿度探头输出的直接为可联网数字信号，信号传输过程的衰减不会影响系统精度，且传输距离长，每个出线口“一线总线”可接64个温湿度探头的距离可达200M。（3）采集模块自动识别传感器类型、数量，配置和扩展方便，可以根据现场安装条件，适当选择模块的安装位置及使用模块的数量，以便降低成本。（4）采用低功耗设计，只需对采集器供电，无需对传感器供电，现场供电点少，施工方便。（5）因仓的高度等原因，为了现场安装方便，测温电缆一般采用主干传输出线+测温电缆连接器+测试电缆的方式，可分为合适长度的测温电缆，以

7、安装在合适的位置。1.2.2 粮库监控系统a.系统组成本系统由三个基本单元组成，即现场检测单元、系统操作站和控制网组成。（1）现场检测仪表单元现场由热敏电阻对粮仓的温度进行测量，每个粮仓约有200点模拟量输入（均是热敏电阻信号）；并根据粮食的情况对现场进行湿度检测。（2）系统操作站本系统设1个操作站，起到人机接口的作用，操作站运行工业力控监控软件，对现场的温度进行巡回检测。用三菱PLC控制现场输送机、提升机、电动闸门、通风机的启动运行，以及报警等功能的反馈信号，实现自动化控制。（3）控制网控制网采用MPI和RS485相结合进行控制。控制单元采用三菱的314CPU为主控制站，控制和监视现场的数字

8、点，而用研祥的PCL-745板卡对现场的温度和湿度进行采集，可靠性高。所有板卡工作完全“独立”，任何一块一点出现故障都不会影响其他温度点的正常采集。控制网的结构如图1-2所示图1-2 控制网结构图b.系统功能（1）系统优点本系统温湿度信号都是数字信号，网络布线方便、经济，因为每个温湿度探头输出的直接为可联网数字信号，信号传输过程的衰减不会影响系统精度，且传输距离长，每个出线口“一线总线”可接64个温湿度探头的距离可达200M。采集模块自动识别传感器类型、数量，配置和扩展方便，可以根据现场安装条件，适当选择模块的安装位置及使用模块的数量，以便降低成本。采用低功耗设计，只需对采集器供电，无需对传感

9、器供电，现场供电点少，施工方便。（2）系统方案根据现场实际情况，采用LTM8600温湿度模块采集，通常一个粮仓，测温点数小于500点，使用一个LTM8003模块基本能满足要求，每一个模块有8条测试电缆接口，每条电缆可以接64个测温点。因仓的高度及娄布的原因，为了现场安装方便，测温电缆一般采用主干传输出线+测温电缆连接器+测试电缆的方式，将分为合适的长度测温电缆安装在合适的位置。测温电缆中继器可延长测温电缆的长度，提高LTM-800模块和测温线缆的利用率，降低成本。（3）软件功能实现实时数据采集监测数据的历史存贮报表打印报警1.2.3 粮食储备库自动监控系统a.概述粮食储备库自动监控系统系统采用

10、组态软件，集显示、控制、操作于一体，实现了电控输送、粮食测温通风冷却及粮情监控、仓容管理系统的自动化。该系统操作方便，运行可靠，利用上位机监控程序功能完善、综合性强、人机界面友好，实用性强。b.工艺简介系统可以完成如下工艺流程：干粮接收：卸粮坑-气垫输送机-斗提机-拖辊输送机-入任意仓；粮食倒仓：浅园仓-仓下气垫输送机-斗提机-初清筛-斗提机-拖辊输送机-任意仓；粮食发放；任意仓-仓下气垫输送机-斗提机-发放系统气垫输送机-自动电子称-刮板输送机-伸缩流管-散装车。c.系统功能实现自动粮情监测，粮食通风、冷却自动化；根据生产需要，可以选择三种方式启动其工艺流程：现场手动控制、计算机手动控制、顺

11、序自动控制；自动检测设备的状态信息，自动监测生产线的作业流程，动态显示流程画面；故障实时报警联锁功能，并记录其发生时间，设备名称等有关数据。25第二章 组态王软件介绍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，实现最优化管理。它基于Microsoft Windows XP/NT/2000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、减少成本及原材料的消耗。它适

12、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。组态王软件结构由工程管理器、工程浏览器及运行系统三部分构成。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，对已有工程进行搜索、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。2.1 组态软件与工控系统组态软件是当前工业控制领域流行的一种既设软

13、件，属于数据采集与过程控制的专用软件，是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，能以灵活的组态方式提供良好的开发界面和简洁的使用方法，其预设置的各种软件模块可以非常容易的实现和完成监控层的各项功能，并能同时支持各种硬件厂家的计算机和IPO设备，与高可靠的工控计算机(IPC)和网络系统结合，可向控制层和管理层提供软、硬件的全部接口，进行系统集成。目前，工控软件组态王能提供良好的用户开发界面和简捷的使用方法，已经成为流行的工控软件。组态王是在流行的PC机上建立工业控制对象人机接口的一种智能软件包，它以Windows中文操作系统作为其操作平台，充分利用了Windows图形功能完备，界面一致性好

14、，易学易用的特色，它使采用PC机开发的系统工程比以往使用专用机开发的工业控制系统更有通用性，大大减少了工控软件开发者的重复性工作，并可运用PC及丰富的软件资源进行二次开发。带有数据采集卡或网络通信口等硬件的PC机或IPC机经组合了所需的软件模块后，便具有了灵魂，就可以发挥强大的数据处理能力，并对生产过程进行监视与控制，这就是上位机，也称主机。被集成于上位机的组态软件使整个生产过程的管理、监视、控制实现自动化，并对进料、库存、销售等信息进行适时、科学的监控与管理。因此大大减少了劳动强度，节约了管理成本，提高了产品合格率，提高了效率，因而也大大降低了综合成本。下位机由PLC组成。可编程控制器(PL

15、C)是在继电器控制和计算机技术的基础上开发出来的，并逐渐发展成以微处理器为核心，集计算机技术、自动控制技术及通信技术于一体的一种新型工业控制装置。它是一种面向生产过程控制的数字电子装置，不仅可以取代传统的继电器控制系统，还可构成复杂的工业过程控制网络。PLC用于工业控制，一般将各种传感器（如位置传感器，温、湿度传感器，光电耦合器等）接入其输入接口，各种执行器（如继电器，可控硅，光电开关等）接入其输出接口。控制具体目标时，既可由现场编制的程序控制执行，也可由上位机的系统程序通过通信媒介控制执行。2.2 组态王的开放性组态王支持通过OPC、DDE等标准传输机制和其他监控软件（如：Intouch、I

16、fix、Wincc等）或其他应用程序（如：VB、VC等）进行本机或者网络上的数据交互。2.3 建立应用工程的一般过程 通常情况下，建立一个应用工程大致可分为以下几个步骤：第一步：创建新工程为工程创建一个目录用来存放与工程相关的文件。第二步：定义硬件设备并添加工程变量添加工程中需要的硬件设备和工程中使用的变量，包括内存变量和I/O变量。第三步：制作图形画面并定义动画连接按照实际工程的要求绘制监控画面并使静态画面随着过程控制对象产生动态效果。第四步：编写命令语言通过脚本程序的编写以完成较复杂的操作上位控制。第五步：进行运行系统的配置对运行系统、报警、历史数据记录、网络、用户等进行设置，是系统完成用

17、于现场前的必备工作。第六步：保存工程并运行完成以上步骤后，一个可以拿到现场运行的工程就制作完成了。2.4 如何得到组态王的帮助组态王帮助文档分组态王产品帮助文档和I/O驱动帮助文档两部分，可以通过如下几种方法打开：方法一：单击桌面“开始”“所有程序”“组态王6.52”“组态王文档”，此选项中包括组态王帮助文档、I/O驱动帮助文档和使用手册电子版、函数手册电子版。方法二：在工程浏览器中单击“帮助”菜单中的“目录”命令，此帮助文档中只包含组态王软件帮助文档。方法三：在工程浏览器中任何时候通过“F1”快捷键弹出组态王软件帮助文档。2.5 组态王与I/O设备组态王软件作为一个开放型的通用工业监控软件，

18、支持与国内外常见的PLC、智能模块、智能仪表、变频器、数据采集板卡等（如：西门子PLC、莫迪康PLC、欧姆龙PLC、三菱PLC、研华模块等等）通过常规通讯接口（如串口方式、USB接口方式、以太网、总线、GPRS等）进行数据通讯。组态王软件与IO设备进行通讯一般是通过调用动态库来实现的，不同的设备、协议对应不同的动态库。工程开发人员无须关心复杂的动态库代码及设备通讯协议，只须使用组态王提供的设备定义向导，即可定义工程中使用的I/O设备，并通过变量的定义实现与I/O设备的关联，对用户来说既简单又方便。为了完成组态王与PLC的通讯连接，下一章我们将对PLC作一些基本介绍。第三章 可编程控制器简介可编

19、程控制器（Programmable Controller）是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC，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，所以将可编程控制器简称PLC。3.1 PLC的由来在60年代，汽车生产流水线的自动控制系统基本上都是由继电器控制装置构成的。当时汽车的每一次改型都直接导致继电器控

20、制装置的重新设计和安装。随着生产的发展，汽车型号更新的周期愈来愈短，这样，继电器控制装置就需要经常地重新设计和安装，十分费时，费工，费料，甚至阻碍了更新周期的缩短。为了改变这一现状，美国通用汽车公司在1969年公开招标，要求用新的控制装置取代继电器控制装置，并提出了十项招标指标，即：（1）编程方便，现场可修改程序；（2）维修方便，采用模块化结构；（3）可靠性高于继电器控制装置；（4）体积小于继电器控制装置；（5）数据可直接送入管理计算机；（6）成本可与继电器控制装置竞争；（7）输入可以是交流115V；（8）输出为交流115V，2A以上，能直接驱动电磁阀，接触器等；（9）在扩展时，原系统只要很小

21、变更；（10）用户程序存储器容量至少能扩展到4K。1969年，美国数字设备公司（DEC）研制出第一台PLC，在美国通用汽车自动装配线上试用，获得了成功。这种新型的工业控制装置以其简单易懂，操作方便，可靠性高，通用灵活，体积小，使用寿命长等一系列优点，很快地在美国其他工业领域推广应用。到1971年，已经成功地应用于食品，饮料，冶金，造纸等工业。这一新型工业控制装置的出现，也受到了世界其他国家的高度重视。1971日本从美国引进了这项新技术，很快研制出了日本第一台PLC。1973年，西欧国家也研制出它们的第一台PLC。我国从1974年开始研制。于1977年开始工业应用。3.2 PLC的定义PLC问世

22、以来，尽管时间不长，但发展迅速。为了使其生产和发展标准化，美国电气制造商协会NEMA（National Electrical Manufactory Association）经过四年的调查工作，于1984年首先将其正式命名为PC（Programmable Controller），并给PC作了如下定义：“PC是一个数字式的电子装置，它使用了可编程序的记忆体储存指令。用来执行诸如逻辑，顺序，计时，计数与演算等功能，并通过数字或类似的输入/输出模块，以控制各种机械或工作程序。一部数字电子计算机若是从事执行PC之功能着，亦被视为PC，但不包括鼓式或类似的机械式顺序控制器。”以后国际电工委员会(IEC)

23、又先后颁布了PLC标准的草案第一稿，第二稿，并在1987年2月通过了对它的定义：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”总之，可编程控制器是一台计算机，它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有丰富的输入/输出接口，并且具有较强的驱动能力。但可编程控制器产品并不针对某一具体工业应用，在实际应用时，其硬件

24、需根据实际需要进行选用配置，其软件需根据控制要求进行设计编制。3.3 PLC的特点1、高可靠性（1）所有的I/O接口电路均采用光电隔离，使工业现场的外电路与PLC内部电路之间电气上隔离。（2）各输入端均采用R-C滤波器，其滤波时间常数一般为1020ms。（3）各模块均采用屏蔽措施，以防止辐射干扰。（4）采用性能优良的开关电源。（5）对采用的器件进行严格的筛选。（6）良好的自诊断功能，一旦电源或其他软，硬件发生异常情况，CPU立即采用有效措施，以防止故障扩大。（7）大型PLC还可以采用由双CPU构成冗余系统或有三个CPU构成表决系统，使可靠性更进一步提高。2、丰富的I/O接口模块PLC针对不同的

25、工业现场信号，如：交流或直流；开关量或模拟量；电压或电流；脉冲或电位；强电或弱电等。有相应的I/O模块与工业现场的器件或设备，如：按钮；行程开关；接近开关；传感器及变送器；电磁线圈；控制阀等直接连接。另外为了提高操作性能，它还有多种人-机对话的接口模块，为了组成工业局部网络，它还有多种通讯联网的接口模块，等等。3、采用模块化结构为了适应各种工业控制需要，除了单元式的小型PLC以外，绝大多数PLC均采用模块化结构。PLC的各个部件，包括CPU，电源，I/O等均采用模块化设计，由机架及电缆将各模块连接起来，系统的规模和功能可根据用户的需要自行组合。4、编程简单易学PLC的编程大多采用类似于继电器控

26、制线路的梯形图形式，对使用者来说，不需要具备计算机的专门知识，因此很容易被一般工程技术人员所理解和掌握。5、安装简单，维修方便PLC不需要专门的机房，可以在各种工业环境下直接运行。使用时只需将现场的各种设备与PLC相应的I/O端相连接，即可投入运行。各种模块上均有运行和故障指示装置，便于用户了解运行情况和查找故障。由于采用模块化结构，因此一旦某模块发生故障，用户可以通过更换模块的方法，使系统迅速恢复运行。3.4 PLC的功能（1）逻辑控制（2）定时控制（3）计数控制（4）步进(顺序)控制（5）PID控制（6）数据控制：PLC具有数据处理能力（7）通信和联网（8）其它：PLC还有许多特殊功能模块

27、，适用于各种特殊控制的要求，如：定位控制模块，CRT模块。第四章 工程的设计及调试4.1 建立国家粮食储备自动控制系统工程组态王工程管理器是用来建立新工程，对添加到工程管理器的工程做统一的管理。工程管理器的主要功能包括：新建、删除工程，对工程重命名，搜索组态王工程，修改工程属性，工程备份、恢复，数据词典的导入导出，切换到组态王开发或运行环境等。假设您已经正确安装了“组态王6.52”的话，可以通过以下方式启动工程管理器：点击“开始”-“程序”-“组态王6.52”-“组态王6.52”（或直接双击桌面上组态王的快捷方式），启动后的工程管理窗口如图4-1所示：图4-1 工程管理器新建：单击此快捷键，弹

28、出新建工程对话框建立组态王工程。点击工程管理器上的“新建”，弹出“新建工程向导之一”，如图4-2。图4-2 新建工程向导之一点击“下一步”，进入“新建工程向导之二”，如图4-3，选择新建工程所要存放的路径。图4-3 新建工程向导之二点击“下一步”进入“新建工程向导之三”，如图4-4，在“工程名称”处写上要给工程起的名字。图4-4 新建工程向导之三“工程描述”是对工程进详细说明（注释作用），我们的工程名称是“我的工程”，工程描述是“组态王在国家粮食储备自动控制系统中的应用”。点击“完成”会出现“是否将新建的工程设为组态王当前工程”的提示，选择“是”，生成下图4-5所示：组态王的当前工程的意义是指

29、直接进开发或运行所指定的工程。图4-5 组态王工程管理器4.2 创建组态画面4.2.1 建立新画面为建立一个新的画面请执行以下操作：1、在工程浏览器左侧的“工程目录显示区”中选择“画面”选项，如图4-6所示：图4-6 组态王工程浏览器在右侧视图中双击“新建”图标，弹出新建画面对话框，如图4-7所示，输入画面名称、宽度、高度等数据图 4-7 新建画面对话框2、新画面属性设置如下：画面名称：国家粮食储备自动控制系统对应文件：pic00001.pic（自动生成，也可以用户自己定义）画面风格：覆盖式画面位置：左边：0顶边：0显示宽度：1024显示高度：768画面宽度：1024画面高度：768标题杆：无

30、效大小可变：有效3、在对话框中单击“确定”组态王软件将按照您指定的风格产生出一幅名为“国家粮食储备自动控制系统”的画面，如图4-8所示：图4-8 包含国家粮食储备自动控制系统工程浏览器4.2.2 工具箱简介图形编辑工具箱是绘图菜单命令的快捷方式。动画制作时常用图形编辑工具箱。每次打开一个原有画面或建立一个新画面时，图形编辑工具箱都会自动出现，如下图4-9所示：图4-9 工具箱在菜单“工具/显示工具箱”的左端有“”号，表示选中菜单；没有“”号，屏幕上的工具箱也同时消失。或使用键来切换工具箱的显示/隐藏。工具箱提供了许多常用的菜单命令，也提供了菜单中没有的一些操作。当鼠标放在工具箱任一按钮上时，立

31、刻出现一个提示条标明此工具按钮的功能。用户在每次修改工具箱的位置后，组态王会自动记忆工具箱的位置，当用户下次进入组态王时，工具箱返回上次用户使用时的位置。提示：如果由于不小心操作导致找不到工具箱了，从菜单中也打不开，请进入组态王的安装路径“kingview”下，打开toolbox.ini文件，查看最后一项Toolbox是否位置坐标不在屏幕显示区域内，用户可以自己在该文件中修改。注意不要修改别的项目。4.2.3 工具箱速览工具箱中的工具大致分为四类。画面类：提供对画面的常用操作，包括新建、打开、关闭、保存、删除、全屏显示等。编辑类：绘制各种图素（矩形、椭圆、直线、折线、多边形、圆弧、文本、点位图

32、、按钮、菜单、报表窗口、实时趋势曲线、历史趋势曲线、控件、报警窗口）的工具；剪切、粘贴，复制、撤消、重复等常用编辑工具；合成、分裂组合图素，合成、分裂单元；对图素的前移，后移，旋转，镜像等操作工具。平、垂直等方式把多个图素对齐；或者把它们水平等间隔、垂直等间隔放置。选项类：提供其它一些常用操作，比如全选、显示调色板、显示画刷类型、显示线形、网格显示/隐藏、激活当前图库、显示调色板等。对齐方式类：这类工具用于调整图素之间的相对位置，能够以上、下、左、右、水4.2.4 工具箱详解工具箱中的按钮是绘图菜单命令的快捷方式，下面介绍图形编辑工具箱和其它几个常用工具的用法。新画面：它用于定义新画面的名称、

33、大小、位置、风格等，以及画面在磁盘上对应的文件名。选中图素：它用于对象的选择、移动和重定尺寸。这是鼠标器的缺省工作方式，大多数工具在完成操作后自动返回到此方式。比如选用“直线”工具画完一条直线后，“直线”工具按钮自动弹起，“选中图素”按钮自动压下，表明鼠标器自动恢复到“选中图素”状态。合成组合图素：将二个或多个选中的图素对象组合成一个整体，作为构成画面的基本元素。有动画连接的图素、组合图素、点位图或单元不能作为基本图素来合成新的组合图素。分裂组合图素：将由多个图素合成的复杂图素分解为基本图素。若该单元有动画连接，则自动删除此连接。合成单元：将所有被选中的图素或单元组合成一个新的单元，各组成部分

34、的动画连接保持不变。分裂单元：将单元分解成原来生成单元的各基本图素。若该单元有动画连接，分解后各组成部分的动画连接保持不变。图素后移：使一个或多个选中的图素对象移至所有与之相交的图素后面。图素前移：使一个或多个选中的图素对象移至所有与之相交的图素前面。改变图素形状：用于改变圆角矩形的弧度、扇形或弧形的角度、多边形或多边线的各顶点相对位置。改变字体：用于改变字体的缺省设置。对齐栅格：用于显示/隐藏画面上的网格，并且决定画面上图形对象的边界是否与栅格对齐。对齐网格后，图形对象的移动也将以栅格宽度为距离单位。在工具箱底部的文本框中显示被选中对象的x、y坐标和对象大小信息。第一个文本框显示被选中对象的

35、 x坐标（左边界）。第二个文本框显示被选中对象的 y坐标（上边界）。第三个文本框显示被选中对象的宽度。第四个文本框显示被选中对象的高度。用户可以修改上述文本框中的任何一项，修改对象的位置或大小，方便地编辑图形。4.4 画面制作双击新建好的“国家粮食储备自动控制系统”画面，将产生对话框如图4-10所示：图4-10 开发系统画面利用工具箱作图，得到静态画面，如图4-11所示：图4-11 储粮静态画面4.5 构造数据库数据库是“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

36、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。单击数据词典，产生对话框如图4-12所示：图4-12 数据词典界面1双击新建，输入变量名、选择变量类型，建立了一个控制粮食流动的变量。产生对话框如图4-13所示：图4-13 定义变量对话框图4-14 数据词典界面2继续建立其他所需的变量，直到完成数据库的构造，如图4-15所示：图4-15 数据词典界面3最后我们还可以将数据

37、词典以表格的形式导出，如表4-1所示，为部分“内存实型”变量的部分参数。表4-1 内存实型参数变量ID变量名变量使用记数初始值最大值是否保存值是否保存参数1$年200是是2$月200是是3$日200是是4$时200是是5$分200是是6$秒200是是10$访问权限200是是16$毫秒100是是21粮食流动2170800否否22输送带110265500否否23输送带213100800否否24输送带31181.21200否否25杠杆711000否否部分“内存离散”变量的参数如表4-2所示：表4-2 内存离散参数变量ID变量名变量使用记数初始值是否保存值是否保存参数报警组优先级是否产生报警报警类型1

38、1$启动历史记录2关是是0否12$启动报警记录1关是是0否13$启动后台命令语言1关是是0否14$新报警2关是是0否41烘干机开关9关否否企业集团1是变位43气垫输送机开关6开否否反应车间100是变位44存表结果2关否否1否45手动切换31关否否1否46自动控制6开否否1否4.6 动画连接工程人员在组态王开发系统中制作的画面都是静态的，那么它们如何才能反映工业现场的状况呢？这就需要通过实时数据库，因为只有数据库中的变量才是与现场状况同步变化的。数据库变量的变化又如何导致画面的动画效果呢？通过“动画连接”所谓“动画连接”就是建立画面的图素与数据库变量的对应关系。这样，工业现场的数据，比如温度、液

39、面高度等，当它们发生变化时，通过I/O接口，将引起实时数据库中变量的变化，如果设计者曾经定义了一个画面图素比如指针与这个变量相关，我们将会看到指针在同步偏转。动画连接的引入是设计人机接口的一次突破，它把工程人员从重复的图形编程中解放出来，为工程人员提供了标准的工业控制图形界面，并且由可编程的命令语言连接来增强图形界面的功能。图形对象与变量之间有丰富的连接类型，给工程人员设计图形界面提供了极大的方便。“组态王”系统还为部分动画连接的图形对象设置了访问权限，这对于保障系统的安全具有重要的意义。图形对象可以按动画连接的要求改变颜色、尺寸、位置、填充百分数等，一个图形对象又可以同时定义多个连接。把这些

40、动画连接组合起来，应用程序将呈现出令人难以想象的图形动画效果。双击图片（如：跳转按钮），产生对话框如图4-16所示，进行动画连接。图4-16 动画连接属性对话框设置按钮弹起的的动作连接，产生对话框如图4-17所示：输入命令语言：PrintWindow(“粮食储备储运发放监控画面”，0，0，1)，图4-17 命令语言对话框执行后会跳转到“粮食储备储运发放监控画面”，如图4-18所示：图4-18 粮食储备储运发放监控画面注意：对于优先级和安全区只有那些有特定动画连接的图形对象可以设置优先级和安全区，这几种动画连接是：模拟值输入连接、离散值输入连接、字符串输入连接、水平滑动杆输入、垂直滑动杆输入连接

41、、命令语言连接（鼠标或等价键按下时、按住时、弹起时）。4.7 报表系统数据报表是反应生产过程中的过程数据、运行状态等，并对数据进行记录、统计的一种重要工具，是生产过程必不可少的一个重要环节。它既能反应系统实时的生产情况又能对长期的生产过程数据进行统计、分析，使管理人员能够掌握和分析生产过程情况。组态王提供内嵌式报表系统，工程人员可以任意设置报表格式，对报表进行组态。组态王为工程人员提供了丰富的报表函数，实现各种运算、数据转换、统计分析、报表打印等。既可以制作实时报表又可以制作历史报表。另外，工程人员还可以制作各种报表模板，实现多次使用，以免重复工作。实时数据报表创建过程如下：（1）新建一画面，

42、名称为：实时数据报表画面。（2）选择工具箱中的工具，在画面上输入文字：实时数据报表。（3）选择工具箱中的工具，在画面上绘制一实时数据报表窗口，如图4-19所示：图4-19 数据报表对话框（4）输入静态文字：选中A1到J1的单元格区域，执行“报表工具箱”中的“合并单元格”命令并在合并完成的单元格中输入：实时数据报表演示。利用同样方法输入其它静态文字。（5）插入动态变量：合并B2和C2单元格，并在合并完成的单元格中输入：=本站点$日期。（变量的输入可以利用“报表工具箱”中的“插入变量”按钮实现）利用同样方法输入其它动态变量。（6）单击“文件”菜单中的“全部存”命令，保存您所作的设置。（7）单击“文

43、件”菜单中的“切换到VIEW”命令，进入运行系统。系统默认运行的画面可能不是您刚刚编辑完成的“实时数据报表画面”，您可以通过运行界面中“画面”菜单中的“打开”命令将其打开后方可运行。4.8 运行和调试在组态王开发系统中选择“文件切换到 View”菜单命令，进入组态王运行系统，如图4-20所示：图4-20 系统调试画面按下启动按钮，画面进入干粮接收系统，如图4-20所示：粮食从烘干仓出来到卸粮坑，通过气垫输送机，到达斗提机，最后经过拖辊输送机进入任意仓。从监控画面可以清楚地看到粮食的流动过程。同时我们还可以通过修改“烘干粮流程操作面板”的入仓，来选择将粮食送到哪一个任意仓中。按下跳转按钮，画面进

44、入粮食储运发放系统，如图4-18所示。粮食从任意仓流出，通过仓下气垫输送机进入斗提机，再经过发放系统气垫输送机到达自动电子称，此时我们便可得到发放的粮食质量了，这便减少了我们传统储量系统粮食发放称粮难的问题，也大大地提高了粮食发放的效率。最后刮板输送机将粮食送人伸缩流管，最终达到散装车。总结与展望第五章 总结与展望本文研究的是国家粮食储备自动控制系统。国家粮食储备自动控制系统以组态王和PLC为核心进行设计，借助于组态王预设置的各种软件模块可以非常容易的实现监控层的各项功能和PLC强大而灵活的控制功能，实现了国家粮食储备的自动控制。监控系统是工业生产的必备系统之一。组态王是国内较好的组态软件，其

45、功能齐全、操作方便、易于学习，利用组态王软件开发的应用软件不仅可以虚拟PLC的控制对象，而且可以代替实物设备。它不仅能接受PLC发出的控制信号，还能向PLC发出各种命令，与PLC之间进行各种状态数据的传输，将PLC的控制过程和控制结果直观、生动地显示在计算机屏幕上，极大方便了程序的编制工作，大大减少了现场调试的工作量和工作时间。用这种方法来开发PLC仿真控制对象，不仅模拟效果逼真，人机界面友好，而且可以用有限的设备、低廉的成本开发出功能更多、更加复杂的PLC控制系统。该系统也有利于进一步升级改造，投入运行良好。粮食储备自动控制在社会信息化进程中非常重要，基于组态王和PLC技术设计的粮食储备自动

46、控制系统可靠性高、效率高、节能效果显著、动态响应速度快。因实现了粮食储备自动控制，不需要操作人员频繁操作，节省了人力，同时提高了工作效率，减轻了劳动强度，可实现无人值班，节约管理费用。对整个储备过程来说，系统的可扩展性好，管理人员可根据每个季节温度和湿度情况，选择不同的控制方案。不但保证了高质量的粮食存储，并且为国家的粮食供应提供了有力的保障。实现了粮食储备的优化控制和稳定控制。目前在国内外国家粮食储备自动控制系统的研究设计中，对于能适应不同的地区条件，结合现代控制技术、网络和通讯技术同时兼顾系统全面可靠控制的研究还是不够的。因此，有待于进一步研究改善国家粮食储备自动控制系统的性能，使其能被更好的应用于国家粮食储备中。致 谢致 谢