典型过程控制技术报告(编辑修改稿)

典型过程控制技术报告(编辑修改稿)内容摘要：

将通讯驱动程序添加到 WINCC 资源管理器内的变量管理器中。 具体做法是鼠标右键单击变量管理器，从弹出式菜单中选择“添加新驱动程序”来完成该添加过程。 该动作将在对话框内显示计算机上安装的所有通讯驱动程序。 通讯驱动程序是具有 .chn 扩展名的文件，计算机上安装的通讯驱动程序位于 WINCC 安装文件夹的 BIN 子文件夹内，每个通讯驱动程序只能被添加到变量 管理器中一次，添加通讯驱动程序 的界面如图 18 所示。 图 18 添加讯驱动程序界面 将通讯驱动程序添加到 WINCC 项目中之后，就会在 WINCC 资源管理器中列出在变量管理器下与内部变量相邻的子条目。 通道单元 变量管理器中的通讯驱动程序条目包含一些子条目，这就是通常所说的通讯驱动程序的通道单元，每个通道单元构成一个确南京工业职业技术学院项目技术报告 定的从属硬件驱动程序 ,PC 通讯模块的接口必须对通道单元寻址的通讯模块进行定义。 在系统参数对话框中定义通讯模块。 通过右键单击相应的通讯连接条目，从弹出式菜单中选择“系统参数”来打开对话框 ，其操作如图 19所示。 图 19 选择“系统参数”来打开对话框 通常，在此处打开的对话框中指定通道单元使用的模块，少数情况下，可能需要指定附加的通讯参数。 连接 通道单元要读写 PLC 的过程值，必须建立与该 PLC 的连接。 通过右键单击相应的通道单元条目，并从弹出式菜单中选择“新建驱动程序连接”来建立 WINCC 与 PLC 之间的连接。 WINCC 变量 要获得 PLC 中的某个数据，必须组态 WINCC 变量，相对于没有过程驱动程序连接的内部变量，我们称这些变量为外部变量。 要创建新的 WINCC 变量，可通过右键单击 相应的条目，从弹出式菜单中选择“新建变量”。 在 WINCC 变量属性对话框中，可以定义不同的变量属性，其操作界面如图 110 所示。 南京工业职业技术学院项目技术报告 图 110 新建变量 在 WINCC 中建立了通讯连接和 WINCC 变量之后，接下来重要的一步就是画面组态了。 用鼠标左键单击 WINCC 变量管理器窗口中的“图形编辑器”条目，再在右边窗口空白处右键单击，选择“新建画面”条目，右边窗口就会出现新建的画面，鼠标左键双击，进入图形编辑器。 图形编辑器具有如下特点：  带有工具和图形选项板的用户界面；  具有组态好的集成对象和图库；  开放的图形 导入方式；  可动态提示画面组态；  通过脚本组态可链接附加的函数；  可以与创建的图形对象链接。 在图形编辑器中组态好画面，并把画面中的对象和 WINCC 变量相连接，保存组态好的画面，进入 WINCC 资源管理器，点击 即可进入运行环境。 WINCC 组态举例如下： 1．打开 WINCC 组态环境 点击菜单“开始” “ Simatic” “ WINCC” “ Windows Control 南京工业职业技术学院项目技术报告 Center ”，打开的 WINCC 组态画面如图 111（系统会默认打开上次编辑的工程）所示。 图 111 WINCC 组 态画面 2．新建一工程 点击菜单“文件” “新建”，打开如图 112 所示窗口。 在打开的窗口中，选择“单用户项目”，点击确定按钮，打开图 113所示窗口。 在项目名称中输入“ winccproject”。 图 112 创建新项目向导 图 113 输入新项目名称 点击图 113 界面的“创建”按钮打开如图 114所示画面。 南京工业职业技术学院项目技术报告 图 114 WINCC 资源管理器界面 3．组态变量 选中变量管理器，单击鼠标右键，在弹出的对话框中选择“添加新的驱动程序”，在弹出的对话框中，选择“ SIMATIC S7 Protocol ”项，单击“ OPEN”按钮，打开如图 115 所示窗口。 南京工业职业技术学院项目技术报告 图 115 添加新的驱动程序 在图 115 所示的窗口中，选中“ SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE”，图 15右侧窗口改变成图 116 所示的窗口。 南京工业职业技术学院项目技术报告 图 116 显示通道单元 在图 116 所示的窗口中，选中“ TCP/IP”项，单击 鼠标右键，在弹出的菜单中选择“新建驱动程序连接”项，打开如图 117所示的窗口。 图 117 新建驱动程序连接 南京工业职业技术学院项目技术报告 在名称项中输入“ S7”，点击图 117 “ OK”按钮。 返回图 116所示的窗口，双击“ TCP/IP”项，打开如图 118 所示的窗口。 图 118 选择通道单元 在 118右侧的窗口中，双击“ S7”项，图 118 右侧的窗口变为如图 119 所示。 在图 119 窗口的右侧，单击鼠标右键，在弹出的菜单中，选择“新建变量”项，打开如图 120 所示的窗口。 南京工业职业技术学院项目技术报告 图 119 新 建变量 南京工业职业技术学院项目技术报告 图 120 变量属性设置 在名称项中输出“ PV1”，在数据类型中选择“浮点数 32 位IEEE754”，在地址一项中，单击“选择”按钮，弹出如图 121所示的窗口。 在 DB 号中输入“ 41”，在地址中选择“双字”，在 DD项中输出“ 90”，点击“ OK”按钮。 返回图 120 按钮（此时地址项中已经有数据存在）。 在图 120 的窗口中，点击“ OK”按钮，PV1 变量组态完成。 用同样的方法组态以下变量，组态好的变量如图 122 所示。 南京工业职业技术学院项目技术报告 图 121 选择变量地址 图 122 组态好的变量 用同样的方法可以建立内部变量。 3．画面组态 在图 120 中，选中“图形编辑器”，单击鼠标右键，在弹出的菜单中，选择“新建画面”项。 窗口右侧增加了一个文件南京工业职业技术学院项目技术报告 “ ”，选中“ ”，单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择“重命名画面”，输出“ ”，点击“确定”按钮。 双击“ ”，打开如图 123 所示的窗口。 图 123 图形编辑器 点击工具栏上的图标，弹出如图 124 所示图库窗口。 图 124 图库窗口 在窗口中，选中需要的图 形，单击鼠标左键不放，将其拖到画 南京工业职业技术学院项目技术报告 面组态窗口中。 用同样的方法添加管道、水箱、阀及传感器等。 组态画面如图 125 所示。 点击图 126（对象选项板）窗口中“智能对象”前的“ ”，在其打开的扩展项中，选择输入输出域，并拖到窗口中。 图 125 组态画面 图 126 对象选项板 选中组态窗口中的输入输出域，单击鼠标右键，在弹出的菜单中，选择组态动话框。 打开如图 127所示 I/O 域组态窗口。 图 127 I/O 域组态窗口 南京工业职业技术学院项目技术报告 点击窗口中的 图标，选择变量“ pv1”，将更新类型改为根据变化。 类型选择“输出”，单击“确定”按钮。 用同样的方法组态变量 sp i d p1 等。 组态好的画面如图 128所示。 图 128 组态好的画面 通过“对象选项板”给窗口添加 6个按钮和 4 个长方形。 选中其中一个长方形图形，单击鼠标右键，选择“属性”项，弹出一对话框，在对话框中，选择“填充”项，在右侧的扩展项中，选择“填充量”，单击鼠标右键，打开如图 129 所示的对象属性窗口，选择“动态对话框”项。 选择变量“ PV1”，在数据类型中，选择“直接”项，界面如图 130 所示，点击“应用”按钮。 南京工业职业技术学院项目技术报告 图 129 对象属性窗口 图 130 选择变量 用同样的方法组态设定值、输出值及水箱液位显示的动态填充条。 4．实时曲线和历史曲线的组态 在图 126的窗口中，点击“控件”项，打开如图 131 所示的控件选项窗口。 南京工业职业技术学院项目技术报告 图 131 控件选项窗口 在窗口中，点击“ WinCC Online Trend Control”项，在组态窗口中，拖 一个长方形的区域，历史曲线显示控件被放置到窗口中。 双击这个控件，打开如图 132 所示的 WINCC 在线趋势控件属性窗口。 图 132 WINCC 在线趋势控件属性窗口 在“选择归档 /变量”项中，点击“选择”按钮，添加需要显示的变量名。 用同样的方法组态历史曲线（显示归档变量）。 5．添加按钮动作 给画面添加 6 个按钮，其名称分别为：历史曲线，实时曲线，实训 流程，数据报表及退出 实训。 双击“历史曲线”按钮，打开属性窗口，点击“事件”项，在“按钮” “鼠标” “释放左键”项，单击鼠标右 键，在弹出的菜单中，选择“ C 动作”，打开如图 133 所示的编辑动作窗口。 南京工业职业技术学院项目技术报告 图 133 编辑动作窗口 在图 133 所示窗口右侧，添加“ SetTagBit(ssqx,0)。 SetTagBit(lsqx,1)。 SetTagBit(sjbb,0)。 ”三条语句，点击确定按钮。 选中“历史曲线”控件，单击鼠标右键，在打开的菜单中，选择“属性”项。 在打开的对话框中，选择“属性” “其它” “显示”项，单击鼠标右键，打开如图 134 所示的历史曲线对象属性窗口。 南京工业职业技术学院项目技术报告 图 134 历史 曲线对象属性窗口 选择“动态对话框”项，按图 135 进行变量连接。 图 135 变量连接 用同样的方法，分别定义其它几个按钮。 系统完全组态好的画面如图 136 所示。 南京工业职业技术学院项目技术报告 图 136 系统完全组态好的画面 6．保存组态画面 点击菜单“文件” “保存”，保存组态画面。 南京工业职业技术学院项目技术报告 第二章 被控对象特性测试 被控对象数学模型的建立通常用下列二种方法。 一种是分析法，即根据过程的机理，物料或能量平衡关系求得它的数学模型；另一种是用 实训 的方法确定。 本章主要介绍后者，即被控对象对典型 输入信号的响应来确定它的数学模型。 由于此法较简单，因而在过程控制中得到了广泛地应用。 第一节、单容水箱特性测试 实训 原理 图 21 单容水箱特性测试结构图 由图 21可知，对象的被控制量为水箱的液位 h，控制量（输入量）是流入水箱中的流量 Q1，手动阀 V1和 V2的开度都为定值，Q2为水箱中流出的流量。 根据物料平衡关系，在平衡状态时 Q10Q20=0 （ 21） 动态时，则有 南京工业职业技术学院项目技术报告 Q1Q2=dtdV （ 22） 式中 V为水箱的贮水容积， dtdV 为水贮存量的变化率，它与 h 的关系为 AdhdV ， 即 dtdV = A dtdh （ 23） A 为水箱的底面积。 把式（ 23）代入式（ 22）得 Q1Q2=A dtdh （ 24） 基于 Q2=SRh ， RS为阀 V2的液阻，则上式可改写为 Q1SRh = A dtdh 即 ARSdtdh +h=KQ1 或写作。