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1、编号：编号： 通信与现场总线设设 计计 报报 告告题 目：基于三维力控 6.1 组态软件的智能搅拌罐远程控制的设计页目目 录录一、摘要1二、总体任务与要求2三、选用的主要器件2四、用到的基本知识3五、平台开发步骤5六、特色设计20七、遇到的问题及解决办法24八、心得体会25九、致谢27页一、摘要：一、摘要：在本次通信与现场总线课程设计中，要求我们用所学通信与现场总线知识及相应的网络知识，借助三维力控组态软件和其他必要设备来实现对两个交流电机的远程控制功能并能够通过力控组态软件反映系统运行状况；绘制相应的实时、历史报表；实现报警监控、用户管理、事件记录等功能。在这份设计报告中，我将着重围绕本次课
2、程设计的力控软件开发步骤、相应的程序设计、遇到的问题及解决办法、心得体会等几个方面进行必要地陈述。关键词：现场总线，组态，课程设计，报告AbstractAbstract：In the course of Communication and Fieldbus Design, we are required that use the knowledge of communication and fieldbus and the basic network knowledge that we learnt, using Sunway Force Control configuration softw
3、are and other necessary equipment to achieve the two remote control AC motor and the ability to reflected through the power control system configuration software running condition; draw the corresponding real-time and historical reports; to achieve the alarm system, user management system, event log
4、, and so on. In this design report, I will focus on course design around the edge of this control software development process, appropriate program design, problems encountered and solutions, and experience other aspects that necessary to state. 页Keywords: Fieldbus, Configuration, Curriculum Design,
5、 Report二、总体任务与要求二、总体任务与要求通过三维力控组态软件，制作远程智能搅拌罐控制系统的界面借助三维力控平在，通过实验室提供的网络环境，实现对远程两台交流电机的监控、报警、绘制曲线、用户管理、事件记录等功能。三、选用的主要器件三、选用的主要器件实验室提供的，装有三维力控组态软件的作为服务器端的上位机一台；西门子变频器两台；西门子可编程控制器（Programmable Logic Controller）一组；交流电机两台；装有三维力控组态软件的仿真计算机一台；以太网线若干等。页四、用到的基本知识四、用到的基本知识系统介绍图 1.1 设计任务中的网络结构图控制系统的网络结构如图 1.1
6、 所示。现场控制层是一个工业现场总线 PROFIBUS 网。SIEMENS 的可编程序控制器 S7-300，CPU 为314C-2DP（订货号 6ES7 314-6CF02-0AB0）与 2 台 SIEMENS MM440变频器进行主从通信，实现搅拌罐的 PLC 本地控制。管理层是具有以太网连接的 PC 机，在这台 PC 上运行网络服务器（Server）软件，通过以太网与客户端进行通信。在网络服务器主机的 PCI 总线插槽上内置 CP5611，用 SIEMENS 内部的多机接口协议 MPI 实现与页SIEMENS 的可编程控制器 S7-300 连接。在内置 CP5611 的网络服务器上分别装有
7、 SIEMENS 的工控软件平台 STEP 7（v5.4sp1）和三维力控的组态软件 Fore control (V6.1sp3)。在工控软件 STEP 7 平台上实现对 SIEMENS 的可编程序控制器 S7-300 及其通过工业现场总线 PROFIBUS 连接的 2 台 SIEMENS MM440 变频器进行系统设置、软件编程和系统调试。在组态软件 Fore control V6.1 平台上，根据控制系统的工艺流程，完成上位监控软件的设计、编写和调试，并实现上位机的远程控制。在管理层上，把上位主机作为 C/S 方式的服务器（Sever） ，并通过以太网实现客户机（Client）的 C/S
8、方式访问。进一步还可以实现 Internet 网上的 B/S 方式的网络通信和控制。三维力控软件组成力控软件由以下几个主要部分组成：工程管理器：工程管理器用于创建工程、工程管理等用于创建、删除、备份、恢复、选择当前工程等。开发系统(Draw) ：开发系统是一个集成环境，可以创建工程画面，配置各种系统参数，启动力控其它程序组件等。界面运行系统(View) ：界面运行系统用来运行由开发系统 Draw 创建的画面，脚本、动画连接等工程。页实时数据库：实时数据库是力控软件系统的数据处理核心，构建分布式应用系统的基础。它负责实时数据处理、历史数据存储、统计数据处理、报警处理、数据服务请求处理等。五、平台
9、开发步骤五、平台开发步骤这里所讲的平台开发，指的是基于三维力控组态软件，利用其自身自带的强大图库、管理功能、曲线绘制功能等模块进行二次开发。下面，我将主要说明一下我的制作步骤：1、打开软件后，我们需要建立一个工程。2、随后，点击界面上的“开发”按钮进行系统的开发。由于当时所用到的软件为演示版，故在弹出窗口后我们点击忽略确定即可。页3、然后在左侧“工程项目”的树形界面里找到“窗口” ，双击，创建我们的第一个窗口。并可给其设置窗口标题、窗口位置、风格等参数。如下图所示。4、在刚刚建立好的窗口中，从左侧“工程项目”中找到“图库”。按照课程设计的要求，在新建立好的窗口中绘制相应的图形。绘制完成后，效果
10、如下图。页5、按照同样的方法，按照要求，绘制出其他功能界面（主菜单；实时、历史曲线；数据报表；用户管理；报警监控；事件记录等） 。如下图所示：欢迎界面用户管理界面页实时曲线图界面历史曲线图界面页数据报表界面系统报警界面页事件记录界面系统报告界面权限提示界面页6、设置远程控制参数。由于本次课程设计是远程控制。故系统中我们所监视和控制的变量应为远程数据库中的变量和参数。在把图形和相应的数据库关联之前，我们需要先对本机环境进行相应的设置。首先在左侧树形菜单中选择“系统配置”标签栏。然后双击“节点配置” ，进行本机节点的配置。如，当时我在实验室用的机器的 IP 为 192.168.0.15，故按照下图
11、的方式进行本地节点的配置。在配置完成后，点击 Add（或者“增加” ）按钮完成本地节点的配置工作。如下图：本地节点的配置页然后双击左侧的“网络结点” ，建立新的网络结点。如下图。由于本次课程设计的服务器端的 IP 地址为 192.168.0.16.故在节点 IP 设置应填上次 IP。在本机网卡出填写本机的 IP 地址。网络节点配置确定关闭后，再从左侧找到并双击“数据源”中的 Server 图标。在弹出的数据源定义窗口中选择“远程数据库” ，并将主机节点指向Server。如下图数据源定义页7、在第 6 步中配置好本机相应的参数和设置后。我们便可以对各窗口中的图形进行和远程数据库相连的操作。我们以
12、主监控界面举例说明。双击搅拌罐罐体，在弹出的窗口中，找到“表达式”一栏，点击右侧的按钮，会弹出变量选择窗口，如下图点击左侧的 Server 文件夹，然后，勾选左下角的“刷新远程数据库” 。如果网络畅通，则会在中间一栏刷新出远程服务器的数据库中的所有变量名称。如果远程服务器设置了变量描述，则同样我们可以看到相应的变量说明。由于这里我们点击的是罐体，故其页面高度的变量应该对应着远程的“LEVEL”变量。随后在最右边一栏选中 PV，单击选择按钮返回。此时罐向导的窗口应该变为下图的样式。页我们可以根据喜好和工业要求，对罐体、液体的颜色以及填充量的设置进行修改。到此，我们便完成了搅拌罐与远程数据库的挂钩
13、。从而在运行时，当远程数据库中的 LEVEL 变量改变时，我们就可以在本地通过观测罐体来进行对远程罐中页面的高度的监测工作。同理，将我们所看到的其他图形元素，如管道、指示灯、泵、阀门、报警传感器等和相应的远程服务器数据库中的变量进行关联。从而完成关联工作。部分截图如下：页页页8、对“增强型按钮”的动作设置。从我设计的主监控界面中我们可以看到两个按钮，一个是“远程启动” ，另一个是“远程停止” 。现在我们需要对这两个按钮进行相应的动作设置。以实现在我们点击他们时，产生不同的效果。双击“远程启动”按钮，选择“楚敏动作”栏中的“左键动作”按钮。弹出的编程界面。此时我们便可以对该按钮进行编程。这里，由
14、于是启动按钮，故我们应该在点击该按钮后，实现更改远程数据库中控制搅拌罐进液启动的变量。通过查询远程数据库中的变量，页我们找到了 ON_YUAN 这个变量，并对其赋值为 1。相应的，将远程数据库中控制搅拌罐停止进液的变量 OFF_YUAN 赋值为 0，从而便实现了启动的功能。如下图：关闭按钮的编程方法同上，只是将两个远程变量的赋值进行颠倒即可。9、至此，我们变完成了搅拌罐的远程控制功能。然后，我们用类似的方法，对实时曲线、历史曲线图表进行设置。这里我以实时曲线的设置为例。首先，在左侧“工程项目”选项卡中的窗口文件夹中找到我命名为 Real time Graph 窗口。双击，激活该窗口置最前端。在
15、窗口中双击刚刚建立的图表，即可显示该图表属性窗口。在图表类型中选择实时曲线，在数据库源上选择远页程数据库“SERVER”如下图：然后在下面的变量设置中，对要显示在图表上的变量进行设置，其中较为关键的两个需要设置的地方是：显示名称和变量。需要注意的是，同前几步一样，此处的变量仍应该选择远程数据库中相应的变量，从而才能实现对远程系统状态的变化进行相应曲线的绘制工作。如下图：页在配置好后，效果图如下：点击确定关闭后，同理，对历史曲线进行配置。配置方法同实时曲线图。不同之处在于，图表类型中我们要选择“历史趋势” 。如图页10、接下来，我们还需要设置好报警界面、事件记录界面等窗口。配置方法同上述配置方法大同小异，由于时间和篇幅的关系，在此不再赘述。配置好的效果图请见步骤 5 中的各个界面截图。至此，监控平台的开发工作基本上完成了。六、特色设计六、特色设计在完成本次课程设计的过程中，我利用课内、课外所学知识，加上自己的设计，对本监控平台进行了一些有特色的设计和制作。具体内容如下：1、在设计过程中，我没有利用
