自动化专业课程设计.docx

课程设计目的

随着科学技术的发展，现代过程工业规模加大，复杂程度变高，对产品的质量要求更加严格，以及相应的系统安全问题，管理与控制一体化问题等，越来越突出，因此想要满足这些要求，解决这些问题，是不能仅仅只依靠简单的控制系统的，故引入更为复杂、更为先进的控制系统是十分必要的。由于采用复杂控制系统的装置或对象都是工厂中的重要装置或关键岗位，因此需要予以特别的重视。串级控制系统是所有复杂控制系统中应用最多的一种，当要求被控变量的误差范围很小，简单控制系统不能满足要求时，可考虑采用串级控制系统。

组态王开发监控系统软件是新型的工业自动控制系统正以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统，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。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；能实现实时现场监控，能充分利用Windows的图形编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示控制设备的状态，具有报警窗口、实时趋势曲线等，可便利的生成各种报表；它还具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态方式、数据链接功能。

应用组态技术，是现代工业控制的必然趋势。本课题的意义在于对组态王软件的学习和应用组态王软件进行开发设计，尤其是对串级控制系统的开发设计。学会应用组态王软件开发串级压力监控系统：设计监控界面，设定参数变量，进行动画连接，实现历史曲线、实时曲线的显示与监控等。

课程设计题目描述和要求

课程设计主要内容：

理解DCS控制系统与组态软件

理解组态软件的功能及其结构

收集国内外常用工业组态软件的资料

着重学习并应用“组态王”工业组态软件

设计反应车间的计算机监控系统

撰写课程设计报告

设计需要实现功能

总貌流程图实时动态显示

1

实时数据报表显示、打印

历史数据报表存储与查询

实时趋势曲线显示

事件报警窗口显示

系统用户登录与权限配置3.课程设计报告内容

组态王的介绍

组态王软件的结构

“组态王”采用了多线程、COM组件等新技术，实现了实时多任务，软件运行稳定可靠，是全中文界面的组态软件。组态王具有在“组态王工程浏览器”查看工程的各个组成部分、完成构造数据库、定义外部设备等功能。工程浏览器调用画面制作系统MAKE和画面运行系统VIEW来完成画面的开发和运行。

应用程序的开发环境是MAKE。在这个环境中需要完成设计画面、动画连接等工作。MAKE具有先进完善的图形生成功能；能合理地抽象控制对象的特性；对变量报警、过程记录、趋势曲线、安全防范等重要功能都有简单的操作办法。VIEW是“组态王”软件的实时运行环境，在MAKE中建立的图形画面只有在VIEW中才能运行。VIEW从工业控制对象中采集数据，并记录在实时数据库中。它还有把数据的变化用动画的方式形象地表示出来，同时完成变量报警、操作记录、趋势曲线等监视的功能，并生成历史数据文件。

组态王与外部设备的通讯“组态王”外部设备是第一台下位机，在开发过程中根据“设备配置向导”的提

示一步步完成连接过程。在运行期间，组态王通过这些外部设备和驱动程序交换数据，包括采集数据和发送数据/指令。每一个驱动程序都是一个COM对象的方式使驱动和组态王构成一个如图3-1所示的完整的系统，使系统有很强的扩展性也保证了运行系统的高效率。

2

图3-1组态软件与下位机通讯

监控系统的设计

开发者在MAKE中制作的画面都是静态的，它们通过实时数据库以动画方式反映工业现场的状况，因为只有数据库中的变量才是与现场状况同步变化的。数据库变量的变化导致画面的动画效果。通过“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，当工业现场的数据，比如温度、液面高度等发生变化时，通过驱动程序，将引起实时数据库中变量的变化，如果画面上有一个图素，比如指针，规定了它的偏转角度与这个变量相关，就会看到指针随工业现场数据的变化而同步偏转。设计人机接口的一次突破是动画连接的引入，它提供了标准的工业控制图形界面，把程序员从重复的图形编程中解放出来，并且有可编程的命令语言连接来增强图形界面的功能。

建立新工程

首先为工程指定工作目录(或工程路径)。组态王用工作目录表示工程，不同的工程应置于不同的目录下。通过工程管理器完成新工程的创建。请执行以下操作：

在工程浏览器中选择菜单“工程/新建”，出现“新建工程”对话框。

在对话框中输入工程名称：液位流量串级控制系统

在工程描述中输入：我的工程

工程路径自动指定为当前目录下以工程名称命名的子目录。新建好的“液位流量串级控制系统”工程如下图：

3

图3-2建立新工程

创建组态画面

在工程浏览器中左侧