基于组态软件的液体自动混合装置的监控系统设计摘要本次设计以力控组态软件实时检测锅炉压力与液位控制系统为背景，主要内容利用北京三维力控科技公司的全中文工控组态软件设计锅炉压力与液位监控系统，在上位机上显示每个控制系统的结果，并可以对比实时压力与液位曲线和专家报表。
本文首先说明了自己对传感器等元器件的认识并对锅炉的控制系统做了简单的介绍，然后又对整个系统做了介绍。
其中重点阐述了ForceControl6.1组态软件，以及各个元器件的作用，整个系统各个模块的功能与作用。
同时对组态软件做了详细说明，介绍了如何绘制组态图和动画的连接，然后又对该系统做了仿真演练，用仿真来实现锅炉压力与液位的检测功能通过宇电仪表实现电压与压力的转换。
经过多次实践和不断的改善从而完成了整个毕业设计。
关键词：锅炉压力检测，锅炉液位检测，组态软件，宇电808P一、实际系统介绍两种液体的流入和混合液体的流出分别由三个电磁阀控制，可用一个搅拌电机带动搅拌器工作，用三个液位传感器控制三个电磁阀。
外加一个压力传感器检测炉内压力，超过设定值后自动报警以便提醒工作人员，确保设备和人身安全。
通过连接宇电仪表实现压力的检测目的。
二、设计目标初始状态：装置投入运行时，液体A、B阀门关闭，混合液流出阀门打开20S，将容器液体排空后关闭。
按下启动按钮，装置按以下动作工作：1，液体A阀门打开，液体A流入容器；2，液面到达L2时，传感器L2触点接通，关闭液体A阀门，同时打开B阀门；3，当液面到达L1时，传感器L1触点接通，关闭液体B阀门，同时搅拌电机工作。
4，搅拌1分钟后停止，混合液体阀门打开，放出混合液体。
5，当液面降到L3时，传感器L3触点由接通变为断开，再经20S容器排空，关闭混合液体流出阀门，开始下一周期操作。
停止操作：按下停止按钮后，当前的混合操作处理完毕后，才停止操作，即停在初始状态上。
在搅拌期间，通过压力传感器实时的反映炉内压力变化情况，连接宇电仪表，给系统压力当超过设定值之后及时报警确保安全问题。
三、所需硬件及简介液位罐，搅拌器，搅拌电动机，电磁阀，液位传感器，管道，压力传感器，宇电808P温度源，热电偶，压力表，气囊，电源等。
YLXN-01型虚拟仪器技术试验箱。
附：宇电AI-708P/808P程序型仪表的介绍1主要特点输入采用数字校正系统，内置常用热电阻和热电偶非线性校准表格，测量精度达0.2级。
采用先进性模块化结构，提供丰富的输出规格。
供电电源为24VDC电源。
2部分端子连接及参数设定1,2连两相插座，3连T/R+，4接T/R-,0-5V的信号由17,18端输入。
HIAL=280;DIL=0;DIH=200;DF=2;CTAL=1;M5=30;P=40;T=30;CTI=2;SN=33;ALP=10;CF=0;ADDR=1;BAUD=9600;DL=8;RUN=1;例：RUN 运行状态及上电信号处理，对于808P而言，RUN=0时表示手动调节状态RUN=1表示自动调节状态。
通过修改其参数的方式用计算机实现切换操作。
四、用组态软件进行应用软件设计1，各画面设计与制作安装力控组态软件ForceControlV6.11.1双击桌面快捷方式，进入工程管理器，如图1所示：图1工程管理器1.2点击新建，图2所示，在项目名称中写入所要取的工程名，确定生成路径，点击确定。
图2新建工程1.3确定新建后选中要进入的工程，点击开发，如图3所示：图3工程选定界面1.4在“弹出开发系统未授权”警告窗口时，选择“忽略”进入演示状态，如图4所示：图4系统组态界面1.5在工程项目中右键点击选择新建新窗口，弹出对话框如图5所示，然后进行窗口属性设置，窗口名字取为系统主界面，背景色任选，其它选项默认，点击确定后如图6所示。
图5窗口属性设置图6系统主界面窗口1.6在工具中选择图库，点击打开图库选择合适的罐，双击罐体，图即将罐体放于窗口内，单击罐体对罐进行大小，位置调整。
图7图库其他窗口（趋势曲线，报警等窗口）的建立同系统主界面窗口的建立，其他图元（管道，阀门，搅拌机，液位传感器，温度传感器，搅拌电机等）与罐体一样使用类似方式完成。
1.7在工具中选择基本图元，添加文本，按钮等。
1.8完成各窗口的画面设计图8主界面窗口的画面设计图9液位实时曲线窗口的画面设计图10历史曲线窗口的画面设计图11报警窗口的画面设计图12 压力实时曲线窗口的画面设计图13 专家报表窗口的画面设计2，变量定义2.1通信设置：变量定义之前先进行硬件I/O的定义，在工程项目中双击“IO设置组态”使其打开，双击“力控—仿真驱动—SIMULATOR(仿真)”项，进行设置，点击完成。
如图12所示。
图14通信配置图15 I/O串口连接通信配置2.2变量设置：在工程项目中点击“数据库组态”，进入后右键点击“数据库”选择新建，根据对模拟量及数字量的需要直接点击模拟I/O点或数字I/O点即可，对变脸进行设置后如图16所示。
图16数据库组态3，动画连接（1）入口阀门A、B：（2）出口阀门：（3）液位值显示：（4）存储罐液位变化（5）开始，结束按钮：开始按钮脚本编译器中输入：RUN.PV=1;IN_V ALVE_A.PV=1;IN_V ALVE_B.PV=0;OUT_V ALVE.PV=0;结束按钮脚本编译器中输入：RUN.PV=0;IN_V ALVE_A.PV=0;IN_V ALVE_B.PV=0;OUT_V ALVE.PV=0;JBJ.PV=0;初始准备按钮脚本编译器中输入：READY.PV=1;IN_V ALVE_A.PV=0;IN_V ALVE_B.PV=0;OUT_V ALVE.PV=1;（6）窗口连接按钮（主界面按钮，实时曲线按钮，历史曲线按钮，报警按钮）：（7）液位实时曲线：（8）历史曲线：（9）压力实时曲线曲线：（10）报警：设定点的液位报警参数：设定压力报警参数：确定报警按钮脚本编译器中输入：AlmAckAll(0,-1); 4，脚本程序IF READY.PV==1 THENIF IN_VALVE_A.PV==0&&IN_VALVE_B.PV==0&&OUT_VALVE.PV==1&&RUN.PV==0 THEN T2.PV=T2.PV+2;ENDIFIF IN_VALVE_A.PV==0&&IN_VALVE_B.PV==0&&OUT_VALVE.PV==1&&T2.PV==20 THEN RUN.PV=1;READY.PV=0;IN_VALVE_A.PV=0;IN_VALVE_B.PV=0;OUT_VALVE.PV=0;ENDIFENDIFIF RUN.PV==1 THENIF A.PV==1 THENIF IN_VALVE_A.PV==1 THENLEVEL.PV=LEVEL.PV+2;ELSE IF IN_VALVE_B.PV==1 THENLEVEL.PV=LEVEL.PV+2;ENDIFENDIFIF LEVEL.PV<=30 THENIN_VALVE_A.PV=1;IN_VALVE_B.PV=0;ELSE IF LEVEL.PV>30 && LEVEL.PV<80 THENIN_VALVE_A.PV=0;IN_VALVE_B.PV=1;ELSE IF LEVEL.PV>80 THENA.PV=0;JBJ.PV=1;IN_VALVE_A.PV=0;IN_VALVE_B.PV=0;ENDIFENDIFENDIFELSE IF JBJ.PV==1 THENT1.PV=T1.PV+2;IF T1.PV>=60 THENJBJ.PV=0;T1.PV=0;OUT_VALVE.PV=1;ENDIFELSE LEVEL.PV=LEVEL.PV-1;IF LEVEL.PV<=10 THENT2.PV=T2.PV+2;IF LEVEL.PV<=0 THENT2.PV=0;A.PV=1;LEVEL.PV=0;OUT_VALVE.PV=0;ENDIFENDIFENDIFENDIFIF LEVEL.PV>=10 && LEVEL.PV<30 THENL1.PV=0;L2.PV=0;L3.PV=1;ELSE IF LEVEL.PV>=30 && LEVEL.PV<80 THENL1.PV=0;L2.PV=1;L3.PV=1;ELSE IF LEVEL.PV==80 THENL1.PV=1;L2.PV=1;L3.PV=1;ENDIFENDIFENDIFENDIF5，运行结果：（1）点击“开始”按钮，入口阀门A打开，B入口阀门关闭，出口阀门C关闭（2）20S延时，入口阀门B打开和出口阀门C关闭,同时搅拌电机工作，并计时。
（3）搅拌1分钟后停止，混合液体阀门打开，放出混合液体。
（4）当液面降到L3时，传感器L3触点由接通变为断开，再经20S容器排空，关闭混合液体流出阀门，开始下一周期操作。
（6）液位实时曲线图：（7）历史曲线图：（8）报警：（9）压力实时曲线图：五、心得体会组员：通过本次设计让我总结了本学期监控组态的学习内容，组态软件使我了解了工厂的工艺流程，使我有一种身临其境的感觉，为我不久的毕业设计提供了有力的训练，并为我以后的工作打下了坚实的基础。
通过这次实践，我进一步掌握了组态软件组态王界面设计，对I/O串口通信有了初步的学习及应用。
组态王软件实现动画的编程语言和以前我们学过的C语言很类似，而在以前学习C语言时，我们很多同学都认为这门语言都已经过时了，我们应该去学习时下流行的.NET 和JAVA，但是通过这次设计我发现，编程思想以及程序的算法往往比编程语言更重要。
感谢老师对我们的教导及用心良苦，专门起来了相关人员对我们进行了讲说，让我们对组态界面设计有了进一步的应用认识。
并且他提到了一个好的工程是很少需要动作脚本的，全靠仪器仪表控制，由此可知对于组态软件而言我们的学习程度实在太浅了，这激励着我们不断的学习。
组员：此次课程设计，我收获很多。
从理论到实践，遇到很多的问题，而问题的发现到解决，通过查询资料，相互讨论及求教同学与老师。
总之这一星期学到很多的的东西。
这次实习巩固了组态软件的基础内容，通过自己找系统，解决问题，进一步熟悉了组态软件的实际应用。
此次新学了宇电仪表的连接与应用，发现很多的问题，如连线，设置参数等。
与同伴的相互合作交给我团结的重要性，互相沟通很必要。
在两个人的配合下，最终设计出液体混合搅拌监控系统，通过传感器与宇电仪表优化系。
这次让我意识到传感器方面自己的不足。