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一、假設(shè)的工藝設(shè)備
工藝設(shè)備包括一個(gè)油罐,一個(gè)進(jìn)油控制閥門,一個(gè)出油控制閥門。
基本控制思想是:當(dāng)儲(chǔ)罐快滿時(shí),打開出油閥排空;當(dāng)儲(chǔ)罐快空時(shí),打開進(jìn)油閥注油。此過程循環(huán)往復(fù)。
二、SIMULATOR—PLC仿真程序
SIMULATOR是力控的PLC仿真程序,為了適應(yīng)本例子的要求,內(nèi)嵌了邏輯算法,并且對(duì)設(shè)備地址為“1”的AI第0通道、DI第0和1通道、DO第0通道作了如下約定:
PLC1的AI區(qū)域(模擬輸入?yún)^(qū))第0通道 對(duì)應(yīng)油罐的液位
PLC1的DI區(qū)域(數(shù)字輸入?yún)^(qū))第0通道 控制油罐的進(jìn)油控制閥門
PLC1的DI區(qū)域(數(shù)字輸入?yún)^(qū))第1通道 控制油罐的出油控制閥門
PLC1的DO區(qū)域(數(shù)字輸出區(qū))第0通道 啟動(dòng)/停止PLC程序的開關(guān)
當(dāng)PLC1的DO區(qū)域第0通道置1(即模擬PLC啟動(dòng)),入口閥門打開,不斷地向一個(gè)空的存儲(chǔ)罐內(nèi)注入某種液體;當(dāng)存儲(chǔ)罐的液位快滿時(shí),入口閥門自動(dòng)關(guān)閉,出口閥門自動(dòng)打開,將存儲(chǔ)罐內(nèi)的液體排放出去;存儲(chǔ)罐的液位快空時(shí),出口閥門自動(dòng)關(guān)閉,入口閥門打開,如此反復(fù)。下面通過對(duì)此模擬設(shè)備監(jiān)控畫面的組建,對(duì)力控的畫面組態(tài)過程有一個(gè)比較直觀的了解。
工程要完成的目標(biāo)
?。?)創(chuàng)建一幅工藝流程圖,圖中包括一個(gè)油罐,一個(gè)進(jìn)油控制閥門和出油控制閥門。
(2)閥門根據(jù)開關(guān)狀態(tài)而變色,開時(shí)為紅色,關(guān)時(shí)為綠色。
?。?)創(chuàng)建實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫,并與SIMULATOR進(jìn)行數(shù)據(jù)連接,完成一幅工藝流程圖的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)及動(dòng)態(tài)棒圖顯示。
?。?)用兩個(gè)按鈕實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)和停止,啟動(dòng)和停止PLC程序。
三、創(chuàng)建應(yīng)用程序
1.啟動(dòng)力控應(yīng)用管理器(ForceControl.EXE)。窗口列出了已創(chuàng)建的力控應(yīng)用程序的名稱和目錄。當(dāng)創(chuàng)建了新的應(yīng)用程序后,應(yīng)用程序名稱和目錄就顯示在窗口里。
2. 單擊“增加新應(yīng)用”按鈕,創(chuàng)建一個(gè)新的應(yīng)用程序目錄。
3. 在“應(yīng)用名”輸入框內(nèi)輸入要?jiǎng)?chuàng)建的力控應(yīng)用程序的名稱,不妨命名為“儲(chǔ)罐液位監(jiān)控示例”。在“路徑”輸入框內(nèi)輸入要?jiǎng)?chuàng)建的力控應(yīng)用程序的目錄名,或者單擊 按鈕來創(chuàng)建路徑。zui后單擊“確認(rèn)”按鈕返回力控應(yīng)用管理器對(duì)話框。
4. 單擊 按鈕進(jìn)入力控的開發(fā)環(huán)境。
四、創(chuàng)建流程圖畫面
輸入流程圖畫面的標(biāo)題名稱:“儲(chǔ)罐液位監(jiān)控示例”。單擊按鈕“背景色”,選擇其中的一種顏色作為窗口背景色。zui后單擊“確認(rèn)”按鈕退出對(duì)話框。
現(xiàn)在,在屏幕上有了一個(gè)窗口,還應(yīng)看見Draw的工具箱。
1、在窗口上畫一個(gè)儲(chǔ)罐。從工具箱中選擇“選擇子圖”工具。出現(xiàn)“子圖列表”對(duì)話框,從中選擇一個(gè)罐。然后按“選擇”按鈕,則在畫面的左上角出現(xiàn)一個(gè)罐。
2、放置入口閥門。選擇工具箱中的“選擇子圖”工具,在“子圖列表”對(duì)話框中選擇符合要求的閥門子圖。用相同的方法放置一個(gè)出口閥門。
3、選擇工具箱中的“垂直/水平線”工具, 在畫面上畫兩條管線。
修改兩條管線的顏色、立體風(fēng)格和寬度。先選中一條管線,單擊鼠標(biāo)右鍵, 在右鍵菜單中選擇“對(duì)象屬性”菜單項(xiàng),出現(xiàn)“改變屬性”對(duì)話框。選擇立體風(fēng)格,選擇一種顏色。對(duì)另一條管線進(jìn)行同樣的修改。
4、選擇工具箱中的“文本”工具,在畫面上寫兩個(gè)顯示液位的字符串:“液位值:”、“######.####”。其中“######.####”用來顯示液位值,顯示4位小數(shù)。
5、再畫1個(gè)顯示液位高度的矩形。
6、zui后,我們要畫兩個(gè)按鈕來執(zhí)行啟動(dòng)和停止PLC程序的命令。選擇工具箱中的“按鈕”工具 ,畫一個(gè)按鈕。把按鈕挪到合適的位置并調(diào)整好它的大小。選中這個(gè)按鈕,在文本框中輸入“開始”,然后單擊“確認(rèn)”。用同樣的方法繼續(xù)畫“停止”按鈕。
現(xiàn)在,已經(jīng)完成了“儲(chǔ)罐液位監(jiān)控示例系統(tǒng)”應(yīng)用程序的圖形描述部分的工作。下面還要做幾件事。這就是定義I/O設(shè)備、創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫、制作動(dòng)畫連接。數(shù)據(jù)庫是應(yīng)用程序的核心,動(dòng)畫連接使圖形“活動(dòng)”起來,I/O驅(qū)動(dòng)程序完成與硬件測(cè)控設(shè)備的數(shù)據(jù)通訊。
五、定義I/O設(shè)備
1. 在Draw導(dǎo)航器中雙擊“I/O設(shè)備驅(qū)動(dòng)”項(xiàng)使其展開,在展開項(xiàng)目中選擇“PLC”項(xiàng)并雙擊使其展開,然后繼續(xù)選擇廠商名“三維”并雙擊使其展開后,選擇項(xiàng)目“SIMULATOR(仿真PLC程序)”。
2. 雙擊 “SIMULATOR(仿真PLC程序)”出現(xiàn)“I/O設(shè)備定義”對(duì)話框,在“設(shè)備名稱”輸入框內(nèi)鍵入一個(gè)名稱。為了便于記憶,我們輸入“PLC1”(大小寫都可以)。接下來要設(shè)置PLC的采集參數(shù),即“數(shù)據(jù)更新周期”和“超時(shí)時(shí)間”。在“數(shù)據(jù)更新周期”輸入框內(nèi)鍵入1000毫秒。在“設(shè)備地址”輸入PLC1設(shè)備的地址“1”。
3. 單擊“完成”按鈕返回,在“SIMULATOR(仿真PLC程序)”項(xiàng)目下面增加了一項(xiàng)“PLC1”。
通常情況下,一個(gè)I/O設(shè)備需要更多的配置,如:通訊端口的配置(波特率、奇偶校驗(yàn)等)、超時(shí)時(shí)間、所使用的網(wǎng)卡的開關(guān)設(shè)置等。因?yàn)檫@是一個(gè)“仿真”I/O驅(qū)動(dòng)程序,它仿真“梯形圖邏輯”和常用I/O驅(qū)動(dòng)程序任務(wù)(實(shí)際上*由PC完成),沒有實(shí)際的與硬件的物理連接,所以不需要進(jìn)行更多的配置。
六、數(shù)據(jù)庫組態(tài)
數(shù)據(jù)庫DB是整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的核心,構(gòu)建分布式應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)。它負(fù)責(zé)整個(gè)力控應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)處理、報(bào)警信息處理、數(shù)據(jù)服務(wù)請(qǐng)求處理。
在數(shù)據(jù)庫中,我們操縱的對(duì)象是點(diǎn)(TAG),每個(gè)點(diǎn)都包含若干參數(shù)。
我們引用點(diǎn)與參數(shù)的形式為“點(diǎn)名.參數(shù)名”。如“TAG1.DESC”表示點(diǎn)TAG1的點(diǎn)描述,“TAG1.PV”表示點(diǎn)TAG1的過程值。
DB提供的標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)類型有:模擬I/O點(diǎn)、數(shù)字I/O點(diǎn)、累計(jì)點(diǎn)、控制點(diǎn)、運(yùn)算點(diǎn)等。
點(diǎn)定義過程:
1、定義一個(gè)模擬I/O點(diǎn),這個(gè)點(diǎn)的PV參數(shù)表示存儲(chǔ)罐的液位值,把這點(diǎn)的名稱定為“LEVEL”。
2、定義一個(gè)數(shù)字I/O點(diǎn),這個(gè)點(diǎn)的PV參數(shù)值的0和1,分別表示入口閥門的關(guān)閉狀態(tài)及開啟狀態(tài),我們將這個(gè)點(diǎn)的點(diǎn)名定為“IN_VALVE”。
3、定義一個(gè)反映出口閥門開關(guān)狀態(tài)的數(shù)字I/O點(diǎn),命名為“OUT_VALVE”。
4、定義一個(gè)數(shù)字I/O點(diǎn),將其命名為“RUN”。用來控制整個(gè)模擬PLC系統(tǒng)的啟動(dòng)與停止
zui終的數(shù)據(jù)庫點(diǎn)表是:
1 創(chuàng)建點(diǎn)
下面說明如何創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫點(diǎn)表中的4個(gè)點(diǎn)。
■ 在Draw導(dǎo)航器中雙擊“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫”項(xiàng)使其展開,在展開項(xiàng)目中雙擊“數(shù)據(jù)庫組態(tài)”啟動(dòng)組態(tài)程序DBMANAGER。
■ 單擊菜單條的“點(diǎn)”選項(xiàng)選擇新建或雙擊單元格,出現(xiàn)“請(qǐng)區(qū)域、點(diǎn)類型”向?qū)?duì)話框,選擇“0”區(qū)域及“模擬I/O點(diǎn)”點(diǎn)類型,然后雙擊該點(diǎn)類型,出現(xiàn)下圖所示的對(duì)話框,在“點(diǎn)名(NAME)”輸入框內(nèi)鍵入點(diǎn)名“LEVEL”。
其它參數(shù)如量程、報(bào)警參數(shù)等可以采用系統(tǒng)提供的缺省值。單擊 “確定”按鈕返回,在點(diǎn)名單元格中增加了一個(gè)點(diǎn)名“LEVEL”。
■ 按如上所述步驟,創(chuàng)建數(shù)字I/O點(diǎn)“IN_VALVE”“OUT_VALVE ”和“RUN”。
2 數(shù)據(jù)連接
由于數(shù)據(jù)庫可以與多個(gè)I/O設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,所以我們必須哪些點(diǎn)與哪個(gè)I/O的哪個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)設(shè)備建立數(shù)據(jù)連接。
■ 雙擊上圖點(diǎn)LEVEL的單元格,選擇“數(shù)據(jù)連接”選項(xiàng)或雙擊LEVEL所對(duì)的“%IOLINK[I/O連接]”單元格,都會(huì)出現(xiàn)如下圖所示的對(duì)話框。
■ 單擊增加按鈕,出現(xiàn)SIMULATOR的數(shù)據(jù)連接對(duì)話框;
“內(nèi)存區(qū)”選擇“AI(模擬輸入?yún)^(qū))”,“通道號(hào)”為“0”,然后單擊“確定”按鈕,完成該點(diǎn)數(shù)據(jù)連接的定義,在點(diǎn)LEVEL的I/O連接單元格中列出了點(diǎn)LEVEL的數(shù)據(jù)連接項(xiàng)。
參照上述過程,再為三個(gè)數(shù)字I/O點(diǎn)建立數(shù)據(jù)連接,zui后這4個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)連接項(xiàng)組態(tài)結(jié)果如下圖所示。
當(dāng)完成數(shù)據(jù)連接的所有組態(tài)后,單擊保存按鈕并退出DBMANAGER窗口。
七、制作動(dòng)畫連接
現(xiàn)在我們回到開發(fā)環(huán)境Draw中,通過制作動(dòng)畫連接使圖形在畫面上隨PLC1數(shù)據(jù)的變化而活動(dòng)起來。
動(dòng)畫連接
■雙擊入口閥門對(duì)象,出現(xiàn)動(dòng)畫連接對(duì)話框。
■我們要讓入口閥門根據(jù)一個(gè)狀態(tài)值的變化來改變顏色。選用連接“顏色相關(guān)動(dòng)作-條件”。單擊“條件”按鈕,彈出一個(gè)對(duì)話框。
單擊“變量選擇”按鈕,出現(xiàn)“變量選擇”對(duì)話框,在點(diǎn)名欄里選擇“IN_VALVE”,在右邊的參數(shù)列表中選擇“PV”參數(shù)。
然后單擊“選擇”按鈕,在“顏色變化”對(duì)話框的“條件表達(dá)式”的文本框中就可以看到變量名“IN_VALVE.PV”。
用同樣的方法,我們?cè)俣x出口閥門的顏色變化條件及相關(guān)的變量。
■下面,我們來處理有關(guān)液位值的顯示和液位變化的顯示。首先來處理液位值的顯示。選中存儲(chǔ)罐下面的磅符號(hào)(###.###)后雙擊鼠標(biāo)左鍵,出現(xiàn)動(dòng)畫連接對(duì)話框。
我們要讓###.###符號(hào)在運(yùn)行時(shí)顯示液位值的變化。選用連接“數(shù)值輸出-模擬”。單擊“模擬”按鈕, 彈出模擬輸出對(duì)話框。
直接在“表達(dá)式”項(xiàng)內(nèi)輸入“LEVEL.PV”或者使用剛才的方法:?jiǎn)螕?ldquo;變量選擇”按鈕,出現(xiàn)“變量選擇”對(duì)話框,然后選擇點(diǎn)名“LEVEL”,在右邊的參數(shù)列表中選擇“PV”參數(shù),然后單擊“選擇”按鈕,“條件表達(dá)式”項(xiàng)中自動(dòng)加入了變量名“LEVEL.PV”。
■現(xiàn)在,我們已經(jīng)能夠把存儲(chǔ)罐的液位的數(shù)值顯示出來了,我們還希望代表存儲(chǔ)罐的矩形的填充高度也能隨著液位值的變化而變化,這樣就能更加形象地顯示存儲(chǔ)罐的液位變化了。
選中表示儲(chǔ)罐液位的矩形后雙擊鼠標(biāo)左鍵,出現(xiàn)下圖所示的動(dòng)畫連接對(duì)話框。選用連接“百分比填充-垂直”。單擊“垂直”按鈕,彈出下圖所示的對(duì)話框,在“表達(dá)式”項(xiàng)內(nèi)鍵入“LEVEL.PV”。
■單擊“確認(rèn)”。
■下面我們定義兩個(gè)按鈕的動(dòng)作來控制系統(tǒng)的啟停。選中“開始”按鈕后雙擊鼠標(biāo)左鍵,出現(xiàn)動(dòng)畫連接對(duì)話框。
選擇“觸敏動(dòng)作/左建動(dòng)作”按鈕。單擊“左鍵動(dòng)作”按鈕,彈出腳本編輯器對(duì)話框選擇“按下鼠標(biāo)”事件,在腳本編輯器 里輸入“RUN.PV = 1;”。
這個(gè)設(shè)置表示,當(dāng)鼠標(biāo)按下“開始”按鈕后,變量RUN.PV的值被設(shè)成1,相應(yīng)地PLC1中的程序被啟動(dòng)運(yùn)行。
■用同樣的方法,定義“停止”按鈕的動(dòng)作。在腳本編輯器里輸入“RUN.PV = 0;”這個(gè)設(shè)置表示,當(dāng)鼠標(biāo)按下“停止”按鈕后,變量RUN.PV的值被設(shè)成0。PLC1中的程序就會(huì)停止運(yùn)行。
在上面整個(gè)制作動(dòng)畫連接的過程中,系統(tǒng)自動(dòng)創(chuàng)建了所有引用到的數(shù)據(jù)庫變量。
八、運(yùn)行示例程序
保存所有組態(tài)內(nèi)容,然后關(guān)閉所有力控程序,包括:Draw、DBManager等,然后再次啟動(dòng)力控應(yīng)用管理器。
■選擇應(yīng)用程序“儲(chǔ)罐液位監(jiān)控示例”,然后單擊“進(jìn)入運(yùn)行”按鈕啟動(dòng)整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng),單擊“開始”按鈕,開始運(yùn)行PLC1中的程序。這時(shí)會(huì)看到閥門打開,存儲(chǔ)罐液位開始上升,一旦存儲(chǔ)罐即將被注滿,它會(huì)自動(dòng)排放,然后重復(fù)以上過程。可以在任何時(shí)候單擊“停止”按鈕來中止這個(gè)過程。
現(xiàn)在,我們已經(jīng)成功地完成了一個(gè)力控應(yīng)用程序。
當(dāng)然,這個(gè)簡(jiǎn)單的應(yīng)用還有許多地方有待完善和擴(kuò)展。比如:可以將存儲(chǔ)罐的液位變量保存歷史數(shù)據(jù),并將歷史數(shù)據(jù)用趨勢(shì)顯示出來;還可以為存儲(chǔ)罐的液位加入報(bào)警監(jiān)視信息等等。還可以單擊“停止”按鈕中止PLC1程序后手動(dòng)地控制進(jìn)料閥和出料閥的開、閉,這時(shí)需要增加兩個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn)IN_VALVE_OP.PV和OUT_VALVE_OP.PV,分別控制這兩個(gè)閥,當(dāng)值為1時(shí)開閥,值為0時(shí)關(guān)閥。注意反映閥當(dāng)前狀態(tài)的輸入變量IN_VALVE.PV和OUT_VALVE.PV是閥的回訊信號(hào),不要與控制閥狀態(tài)的輸出變量IN_VALVE_OP.PV和OUT_VALVE_OP.PV混淆。
九、簡(jiǎn)要總結(jié)
通過上面簡(jiǎn)單的實(shí)例,我們已經(jīng)比較直觀地了解了力控組態(tài)畫面的簡(jiǎn)單制作過程:
創(chuàng)建應(yīng)用程序、繪制監(jiān)控畫面、定義I/O設(shè)備、數(shù)據(jù)庫組態(tài)、制作動(dòng)畫連接。
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