延长油田股份有限公司靖边采油厂十一号联合站油田监控系统毕业设计

延长油田股份有限公司靖边采油厂十一号联合站油田监控系统毕业设计内容摘要：

络的无限蔓延，组态王每一台数据采集站从工业现场采集的数据，可以被网络上的所有其他站点直接访问，使数据在任何 时间、任何地点畅通无阻。 同时支持分布式网络报警、分布式历史数据库等，功能强大，稳定可靠。 组态王的网络是一种基于分布式处理的柔性结构。 在一个分布的系统上，可以将整个应用程序分配给多个服务器，可以提高项口的整体容量并改善系统的性能。 在单主机、单网络或单设备系统中，机器或设备出现检修或故障时，整个系统都将停止运行，给生产造成损失。 组态王充分考虑到现场的各种需要，提供多重冗余手段，用户可自由选择多重冗余方式来构造自己的可靠系统。 组态王提供五种冗余方式：通讯冗余、 I/O 设备冗余、计算机冗余、系统冗余和网络冗余。 用组态王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以分为以下几个步骤： 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 按照实际与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，是系统完成用于现场前的必要准备工作。 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毕了。 建立一个新工程 组态王的工程管理器是用来建立新工程，对添加到工程管理器重的工程作统一管理。 工程管理器的主要功能包括：新建、删除工程，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，在确定正确安装了“组态王 ”之后，双击桌面上的组态王的快捷方式，启动工程管理器窗口如图 所示： 图 331 工程管理器窗口 工程管理器运行后，当前选中的工程是你上次进行开发的工程，称为当前工程。 组态王的示例工程作为默认的当前工程。 建立新工程： 启动 “组态王 ”工程管理器（ Proj Manager），选择菜单 “文件 \新建工程 ”或单击“新建 ”按钮，弹出 “新建工程向导之一” 如图 332 所示。 图 332 新建工程向导之一 点击“下一步”弹出“新建工程向导之二”画面，在此需要选择工程所在的路径，点击“浏览”，选择新建工程所要存放的路径如图 333： 图 333 新建工程向导之二 单击“下一步”继续，进入“新建工程向导之三”，如图 334，在“工程名称”处写上工程名称，如“ 11 号联合站综合监控系统软件设计”，“工程描述”是对工程进行详细说明的。 工程名称长度应小于 32 个字符，工程描述长度应小于 40 个字符。 单击 “完成 ”完成工程的建立。 图 334 新建工程向导之三 单击 “完成 ”完成工程的建立。 主监控画面的的设计 （ 1） 新画面的建立 使用工程管理器新建一个组态王工程后，进入组态王工程浏览器，单击工程浏览器左边 “工程目录 显示区 ”中 “画面 ”项，右面 “目录内容显示区 ”中显示 “新建 ”图标，鼠标双击该图标，弹出 “新画面 ”对话框， 如图 335 所示 图 335 新画面的建立 新画面的属性设置如下： 画面名称： 11 号联合站工艺流程图 对应文件： （自动生成的或者可以根据自己需要来定义） 注释： 11 号联合站监控中心 —— 主画面 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： 666 画面宽度： 1024 画面高度： 666 标题杆：无效 大小可变：有效 在对话框中打击“确定” TouchExploer 按照指定的风格产生一幅名为 “11号联合站工艺流程图 ”的画面。 （ 2）使用工具箱 接下来要在此画面中绘制各种图素。 绘制图素的主要工具放置在图形编辑工具箱内。 当画面打开时，工具箱自动显示。 如图 336 所示： 在工具箱中单击文本工具 ，在上面输入： 11 号联合站工艺流程图。 字体工具 可以改变文本的字体、颜色、字号。 单击 ，弹出调色板画面。 调色板是用来改变对象颜色的工具兰。 图 336 工具箱 图 337 调色板 （ 3）使用图库管理器 图库是指组态王中提供的已制作成型的图素组合。 图库中的每个成员称为“图库精灵 ”。 使用图库开发工程界面至少有三方面的好处：一是降低了工程人员设计界面的难度，使他们能更加集中精力于维护数据库和增强软件内部的逻辑控制，缩短开发周期；二是用图库开发的软件将具有统一的外观，方便工程人员学习和掌握；最后利用图库的开放性，工程人员可以生成自己的图库元素， “一次构造，随处使用 ”，节省了工程人员投资。 在工程浏览器中单击 “图库 \打开图库 ”菜单 或者单击工具箱中的 ，弹出 “图库管理器 ”窗口，如图 338 所示。 图 338 图库管理器示意图 图库中有大量现成可以使用的设备仪器，根据自己工程的需要从图库管理器中选择所需的图库精灵。 图库精灵的大小可以直接利用鼠标改变。 另外可以将图库精灵转换成普通元素，将不同的图库精灵组合成自己工程所需的元素，转换成普通元素后的图素可以改变其某种属性，比如，颜色、大小、位置等。 利用以上所介绍方法最后生成 11 号联合站 工艺流程图如图 339 所示。 图 339 十一号联合站工艺流程图 用同样的方法画出 11 号联合站水路图如图 341 所示： 图 341 十一 号联合站水路图 定义外部设备和数据变量 （ 1）定义外部设备 组态王把那些需要与之交换数据的硬件设备或软件程序都作为外部设备使用。 外部硬件设备通常包括 PLC、仪表、模块、变频器、板卡等；外部软件程序通常指包括 DDE、 OPC 等服务程序。 按照计算机与外部设备的通讯连接方式，则分为：串行通讯、以太网、专用 通讯卡等。 只有在定义了外部设备之后，组态王才能通过 I/O 变量和它们交换数据。 选择工程浏览器左侧大纲项 “设备 \COM1”，在工程浏览器右侧用鼠标左键双击 “新建 ”图标，运行 “设备配置向导 ”，如图 342 所示。 在对话框中选择亚控提供的的“仿真 PLC”的“串行”项后单击“下一步”弹出对话框，如图 343 所示。 图 342 设备配置向导 1 图 343 设备配置向导 2 为仿真 PLC 设备取名“ PLC1”，单击“下一步”弹出对话框， 如图 345所示。 图 345 设备配置向导 3 为设备选择连接的串口为 COM1，单击“下一步”弹出设备地址对话框，如图 346 所示。 图 346 设备配置向导 4 根据组态王帮助填写正确的设备地址。 填写完以后单击“下一步”，进入通讯参数设定。 如图 347 图 347 通讯参数设定对话框 设置通信故障恢复参数（一般情况下使用系统默认设置），单击 “下一步 ”：如图 348 所示。 图 348 设备配置向导 5 在确认无误后单击“完成”， 设置定义完成后，可以在工程浏览器的右侧看到新建的外部设备 “ PLC1”。 即 “ PLC1” 可以和组态王交换数据了。 用同样的方法定义其他的 PLC PLC PLC4 等仿真 PLC。 （ 2）定义外部变量 数据词典中变量类型： 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。 变量的基本类型共有两类：内存变量、 I/O 变量。 I/O 变量是指可与外部数据采集程序直接进行数据交换的变量，如下位机数据采集设备（如 PLC、仪表等）或其它应用程序（如 DDE、 OPC 服务器等）。 这种数据交换是双向的、动态的，就是说：在 “组态王 ”系统运行过程中，每当 I/O 变量的值改变时，该值就 会自动写入下位机或其它应用程序；每当下位机或应用程序中的值改变时， “组态王 ”系统中的变量值也会自动更新。 所以那些从下位机采集来的数据、发送给下位机的指令，比如 “反应罐液位 ”、 “电源开关 ”等变量，都需要设置成 “I/O变量 ”。 内存变量是指那些不需要和其它应用程序交换数据、也不需要从下位机得到数据、只在 “组态王 ”内需要的变量，比如计算过程的中间变量，就可以设置成 “内存变量 ”。 基本类型的变量也可以按照数据类型分为 离散型、实型、整型和字符型。 内存离散变量、 I/O离散变量：类似一般程序设计语言中的布尔变量，只有 0、 1 两种取值，用于表示一些开关量。 内存实型变量、 I/O 实型变量：类似一般程序设计语言中的浮点型变量，取值范围 10E38— 10E+38，有效值 7 为。 内存整数变量、 I/O整数变量：类似一般程序设计语言中的有符号长整型变量，用于表示带符号的整型数据，取值范围 2147483648— 2147483647. 内存字符串型变量、 I/O字符串变量：类似一般程序设计语言中的字符串变量，可以用于记录一些有特定含义的字符串，如名称、密码等，该类型变量可以进行比较运算和复制运算。 当组态王工程中定义了结构变量时，在变 量类型的下拉列表框中会自动列出已定义的结构变量，一个结构变量作为一种变量类型，结构变量下可包含多个成员，每一个成员就是一个基本变量，成员类型可以为：内存离散、内存整型、内存实型、内存字符串、 I/O 离散、 I/O 整型、 I/O 实型、 I/O 字符串。 定义变量的方法： 对于 我们将要建立的系统，需要从下位机采集到诸如温度、压力、 液位 、流量 等信息，所以需要在数据库中针对这些信息定义相关的变量。 因为这些信息是通过驱动程序采集到的，所以需要建立的变量都是 I/O 变量。 具体定义变量的方法如下： 在工程浏览器的左侧选择 “数据词典 ”，在右侧双击 “新建 ”，弹出 “变量属性 ”对话框如图 349 所示。 图 349 定义变量对话框 在对话框中添加变量如下： 变量名：原油加高拱顶沉降罐液位 变量名： I/O 实数 变化灵敏度： 0 初始值： 最小值： 最大值： 最小原始值： 0 最大原始值： 100 转换方式：线性 连接设备： PLC1 寄存器： DECREA100 数据类型： SHORT 采集频率： 1000 毫秒 读写属性：只读 设置完成后单击“确定”。 该变量就定义完毕。 用相同的方法定义所有的变量。 动画连接 （ 1）填充的动画连接 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， 站内的 现场 数据，比如温度、液面高度 、压力 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。 打开“ 11 号联合站工艺流程图”画面，在需要显示液位示值的罐体上添加一个矩形框，双击该矩形框，弹出该图库的动画连接对话框，如图： 图 351 “动画连接”对话框。