畢業設計-基于PLC和組態軟件的水位控制系統

畢業設計（論文）題目基于PLC和組態軟件的水位控制系統英文并列題目ThewaterlevelcontrolsystembasedonPLCandconfigurationsoftware畢業設計（論文）開題報告學生姓名學號班級電氣21331所屬院系專業控制技術學院電氣自動化指導教師職稱講師所在部門控制技術學院畢業設計（論文）題目基于PLC和組態軟件的水位控制系統題目類型工程設計（項目）√論文類□作品設計類□其他□隨著現代社會生產的發展和技術的進步，現代工業自動化水平的日益提高，電子技術的飛速發展，在繼電器控制系統的基礎上產生了一種新型的工業控制裝置——可編程控制器。工業液體的液位控制系統是工業生產中比較重要的控制應用之一。隨著微處理器、自動化儀表和數字通信網絡的飛速發展,控制手段也越來越豐富。在現代工業生產中,小型PLC的高可靠性和電動閥快速準確等特點在工業生產中有著廣闊的應用前景。隨著科技的發展和現實暴露的一些問題，以便能更快更方便的完成一些任務，在生產過程中，經常需要對液位的來進行控制，而對于這控制，因PLC的功能特點及組態軟件擁有能夠完成現場數據采集、實時和歷史數據處理、報警和安全機制、流程控制、動畫顯示、趨勢曲線和報表輸出以及企業監控網絡等功能。所以非常適合來控制水位的高低。本次畢業設計的課題是基于PLC與組態的水位控制系統。在設計中，主要是對PLC控制程序的設計和組態的畫面設計。二、課題綜述（課題研究，主要研究的內容，要解決的問題，預期目標，研究步驟、方法及措施等）第一課題研究基于PLC和組態軟件的水位控制系統第二主要研究的內容1、如何構建系統的組態環境2、 如何構建水塔水位控制裝置3、 如何將組態軟件與PLC連接4、 選擇并熟悉所采用的三菱PLC的FX2N系列的主要功能第三要解決的問題1、 運用組態軟件模擬整個三菱PLC控制系統的運行，通過觸摸屏對水塔水箱水位的控制2、元器件型號的選型第四預期目標1、選擇合適的PLC，能夠以其為核心設計出整個控制系統2、通過水塔水位控制裝置構建組態軟件模擬運行環境3、將組態軟件與PLC相連并連接到觸摸屏上4、通過觸摸屏實現對水塔水箱水位的控制第五研究步驟、方法及措施通過對水塔位控制裝置的了解分析，先構造系統框圖，在配上相應的組態軟件的模擬圖以及PLC程序圖。選出合適電氣設備，連接設備，下載程序，安裝調試。三、設計（論文）體系、結構（大綱）第一部分引言1.1課題研究的背景和意義1.2主要研究內容及章節安排第二部分FX2N系列PLC與控制2.1PLC的產生與定義2.2三菱PLC控制系統2.3PLC的構成2.4PLC的特點和功能第三部分系統軟硬件設計方案3.1系統硬件的設計3.2系統軟件的設計第四部分PLC控制程序4.1I/O接口分配表4.2PLC接線4.3PLC程序設計梯形圖4.4PLC程序設計對應的指令4.5組態軟件設計界面第五部分結論第六部分主要參考文獻指導教師意見：簽字：年月日院（系）審批意見：同意開題。簽章：年月日畢業設計（論文）任務書畢業設計（論文）題目題目來源校內控制技術學院孫兆凡課題需要完成的任務控制要求：當水池水位低于水位下線時，液面傳感器SQ1接通，指示燈閃爍，進水閥打開，開始進水。當水池水位高于水池水位下限時，液面傳感器SQ1斷開，指示燈1停止閃爍。當水池水位上升到高于水池水位上限時，液面傳感器SQ2接通，進水閥關閉，停止進水。只要水塔水箱中有水，出水閥就自動打開，當出水閥打開時水塔水位下降，如果水塔水位低于水塔水位下限時，液面傳感器SQ3接通，指示燈2閃爍；當此時水池水位高于水池水位下限時電動機啟動，水泵抽水。當水塔水位高于水塔水位下限時，傳感器SQ3斷開，指示燈2停止閃爍。當水塔水位上升到高于水塔水位上限時，液面傳感器SQ4接通，電動機停止運轉，水泵停止抽水。熟悉課題，了解水位控制系統，確立課題方案，撰寫開題報告；2月7日~2月14日分析課題，完成系統構架，并確定系統要求；2月15日~2月21日完成控制系統的硬件及控制板電路擴展設計；2月22日~3月6日開始構建MCGS組態畫面并進行PLC編程；3月7日~3月19日將PLC和MCGS組態軟件連接，聯機調試，并完善系統功能3月20日~3月25日整理相關技術資料，完成畢業設計論文；3月26日~4月3日完善畢業設計論文，準備畢業答辯。4月4日~4月10日2016年4月20日說明書（含開題報告及任務書）、圖紙、程序、附錄、實物照片等目錄中文摘要英文摘要第1章緒論1.1研究的背景1.2研究的目的和意義1.3國內外發展現狀第2章PLC簡介2.1PLC的定義和產生2.2PLC的發展2.3PLC的組成2.3.1中央處理單元（CPU）2.3.2存儲器2.3.3輸入/輸出模塊2.3.4擴展模塊2.3.5編程器2.4PLC的特點水塔水位控制系統PLC硬件設計3.1水塔水位控制系統設計要求3.2水塔水位控制系統主電路3.3水塔水位控制系統I/O分配表水塔水位控制系統PLC軟件設計4.1程序流程圖4.2梯形圖程序設計和工作過程分析4.2.1工作過程4.2.2水塔水位了控制系統梯形圖水塔水位控制系統組態畫面設計5.1MCGS組態軟件介紹5.2建立MCGS組態畫面5.3MCGS組態與三菱PLC連接5.4MCGS畫面調試結論致謝參考文獻摘要伴隨著人口的增長和城市的擴容，居民供水的壓力也不斷增加，這就需要高度自動化的供水系統來保證供水的優質和穩定。水塔主要由水柜、水箱和連接兩者的支筒或支架組成。一般居民區里蓄水作用，有些還是水廠生產工藝的一個重要組成部分。用于儲水和配水的高聳結構，用來保持和調節給水管網中的水量和水壓。在工業與民用建筑中，水塔是一種比較常見而又特殊的建筑物。然而水塔供水往往依靠值班人員手動控制機組，不僅過程繁瑣，而且難以及時有效地對水位的快速變化進行調節，易帶來供水不穩定、能耗過大等負面效果。同時值班人員難以準確直觀地掌握實時的水位數據，對數據的分析處理受到限制。所以非常有必要設計一種簡單方便、實用有效的水塔控制系統。本設計是以一個水塔水箱水位控制系統的設計過程，給出了基于PLC和組態軟件的水位控制系統的設計。標簽：PLC﹑組態﹑水位控制﹑水塔水位ABSTRACTAlongwiththegrowthofpopulationandtheexpansionofthecity,residentswatersupplypressureisincreasing,whichrequireshighlyautomatedwatersupplysystemtoensurethatwatersupplyofhighqualityandstability.Watertowerismainlycomposedofwatertank,andasupportingtubeorlegsthatconnectsthetwo.Generalneighborhoodwaterstoragefunction,somestillwaterfactoryproductionprocessofanimportantpartof.Usedforwaterstorageandwaterdistributionoftoweringstructure,whichisusedtomaintainandadjustthefeedwaterpipenetworkofwaterquantityandwaterpressure.Inindustrialandcivilbuilding,watertowerisakindofcommonandspecialbuildings.Howeveroftenrelyonwatertowerwatersupplyondutypersonnelmanualcontrolunit,notonlyprocesstrival,anddifficulttorapidchangeofwaterlevelinatimelyandeffectivemannertoadjust,easywatersupplyisnotstable,excessiveenergyconsumptiononthenegativeeffects.Thepersonnelondutyatthesametimeisdifficulttoaccuratelyintuitivegraspofreal-timewaterleveldata,theanalysisofthedataprocessingislimited.Soitisnecessarytodesignasimpleandconvenient,practicalandeffectivewatertowercontrolsystem.Thisdesignisbasedonawatertowerwaterlevelcontrolsystemofthedesignprocess,givesthewaterlevelcontrolsystembasedonPLCandconfigurationsoftwaredesign.Tags:PLC,configuration,waterlevelcontrol,watertowerwaterlevel第1章緒論在人們的生產生活過程中，經常需要對水位進行測量和控制。水位控制在工業中應用也相當廣泛，比如水塔、地下水、水電站等情況，在生活中抽水馬桶的自動補水控制、自動電熱水器、電開水機的自動進水控制等。雖然各種各樣的水位控制的要求不同，然而他們的原理都是相通的。任何時候都能提供足夠的水量、平穩的水壓、合格的水質是對水位控制系統提出的基本要求。在社會經濟飛速發展的今天，水無論是在人們生活過程中還是生產過程中都扮演著重要的角色。一旦斷水，輕則會給人們生活帶來極大的不便，重則將會造成極大的生產損失。所以設計一個高精度、穩定性強的水位控制系統就顯得日益重要。1.1研究背景傳統的供水系統一般都采用水塔、高位水箱或者增壓設備，用水泵高出實際用水高度的揚程來提升水位高度，以保證有足夠的用水量，這種方法控制精度低，且能耗大。隨著科學技術的日新月異，繼電器控制系統已跟不上時代的發展需求，這就需要一種新型的可編程序控制器取而代之。PLC是依據順序邏輯控制而發展起來的，并且是一種專門為工業環境應用而設計的數字運算操作的電子裝置，是集微處理器、存儲器、輸入/輸出接口和中斷于一體的器件。PLC是在傳統的順序控制器的基礎上加入了微電子技術、計算機技術、自動控制技術和通訊技術而形成的一種新型控制裝置。PLC問世不久，就被廣泛應用于機械制造、冶金、化工、能源、交通等各個行業，并且成為工業自動化的主導產品。1.2研究的目的和意義在工業生產以及日常生活中，經常會需要對容器中的液位（水位）進行自動控制。水塔水位控制系統在我國住宅小區供水系統中得到廣泛應用，傳統的供水系統控制存在控制精度低、能耗大、不穩定等缺點，而采用PLC自動控制原理，利用水的導電性可以連續全天候的測量水位變化，把測量到的水位變化參數轉化成相應的電信號，接著主控臺應用組態軟件對接收到的信號進行實時監控，使水位保持在適當的位置，保持水壓恒定，從而提高了供水系統的性能。采用PLC自動控制系統成本低、安裝方便、靈敏性好，從而實現安全、便捷、自動化的供水，對人們的生產生活都具有重大的意義。1.3國內外發展現狀我國自八十年代初才開始應用PLC,目前從國外引進的PLC應用用較為普遍的有日本OMRON公司C系列、三菱公司F系列、美國GE公司GE系列和德國西門子公司S系列等。PLC由于其超強的抗干擾能力、超高的可靠性、簡單的控制系統結構、強的通用性、便捷的編程方式等優點已經成為應用面最廣，最廣泛的通用工業控制裝置，成為當代工業化的主要支柱之一。應用PLC對程序設計，提高液位系統的控制，目前已在國內外企業和居民生活中得到廣泛應用。PLC簡介2.1PLC的定義和產生作為一種面向工業生產的應用型技術，PLC與CAD/CAM、NC技術并稱為現代工業的三大支柱。PLC專為在工業現場應用而設計，采用可編程序的存儲器，用以在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時/計數和算術運算等操作指令，并通過數字或模擬的I/O接口控制各種類型的機械或生產過程。PLC是微處理器技術與傳統的繼電器接觸控制技術相結合的產物，它克服了繼電器接觸控制系統中機械觸點的接線復雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差等缺點，充分利用了微處理器的優點；而且照顧到現場電氣操作維修人員的技能和習慣，特別是PLC的程序編制，不需要專門的計算機編程語言知識，而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎的簡單指令形式，使程序編制形象、直觀、方便易學，調試與查錯也都很方便。用戶購買到所需的PLC后，只需按說明書的提示做少量的接線和簡易的用戶程序編制工作，就可以靈活方便地將PLC應用于生產實踐。2.2PLC的發展趨勢雖然PLC問世時間不長，但是隨著微處理器的出現，大規模，超大規模集成電路技術的迅速發展和數據通訊技術的不斷進步，PLC也得到了飛速的發展。近年來，可編程控制器發展的明顯特征是產品的集成度越來越高，工作速度越快越快，功能越來越強，使用越來越方便，工作越來越可靠，具體表現為以下幾個方面：向微型化、專業化的方向發展向大型化、高速度、高性能方向發展編程語言日趨標準與其他工業控制產品更加融合與現場總線相結合通信聯網能力增強2.3PLC的基本結構可編程控制器的基本組成包括中央處理器模塊（CPU）、存儲器模塊、輸入/輸出模塊、通信接口模塊、擴展接口和電源模塊等部分組成。典型的PLC結構框圖如圖1所示：系統程序存儲器系統程序存儲器電源輸入電路中央處理單元（CPU）編程器輸出電路系統程序存儲器圖1PLC硬件結構2.3.1中央處理器（CPU）中央處理單元(CPU)一般由控制器、運算器和寄存器組成，這些電路都集成在一個芯片內。CPU通過數據總線、地址總線和控制總線與存儲單元、輸入輸出接口電路相連接。與一般計算機一樣，CPU是PLC的核心，它完成PLC所進行的邏輯運算、數值計算、信號變換等任務，并發出管理、協調PLC各部分工作的控制信號。主要功能如下：接收從編輯器輸入的用戶程序和數據，送入存儲器存儲；用掃描方式接收輸入設備的狀態信號，并存入相應的數據區（輸入映像寄存器）；監測和診斷電源、PLC內部電路的工作狀態和用戶編程過程中的語法錯誤等；執行用戶程序。從存儲器逐條讀取用戶指令，完成各種數據的運算、傳送和存儲等；根據數據處理的結果，刷新有關標志位的狀態和輸出映像寄存器表的內容，再經輸出部件實現輸出控制、制表打印或數據通信等功能。2.3.2存儲器PLC配有兩種存儲器，即系統存儲器和用戶存儲器。系統存儲器用來存放系統管理程序，用戶不能訪問和修改這部分存儲器的內容。用戶存儲器用來存放編制的應用程序和工作數據狀態。存放工作數據狀態的用戶存儲器部分也稱為數據存儲區，它包括輸入/輸出數據映像區、定時器/計數器預置數和當前值的數據數據區及存放中間結果的緩沖區。PLC存儲器主要包括以下幾種。（1）只讀存儲器只讀存儲器是線路最簡單的半導體電路，通過掩模工藝，一次性制造，在元件正常工作的情況下，其中的代碼與數據將永久保存，并且不能修改。可編程只讀存儲器這是一種可以用刻錄機將資料寫入的只讀存儲器內存，但只能寫入一次，所以也被稱為“一次可編程只讀存儲器”可擦除可編程只讀存儲器這是一種具有可擦除功能，擦除后即可進行再編程的ROM內存，寫入前必須先把里面的內容用紫外線照射其IC卡上的透明視窗的方式清除掉。電可擦除可編程只讀存儲器功能和使用方式與可擦除可編程只讀存儲器一樣，不同之處是清除數據的方式，它是利用約20V的電壓來進行清除的。另外，它還可以用電信號進行數據寫入。隨機存取存儲器電腦開機時，操作系統和應用程序的所有正在進行的數據和程序都會放置其中，并且隨時可以對存放在里面的數據進行修改和存取。它的工作需要有持續的電力提供，一旦系統斷電，存放在里面的所有數據和程序都會自動清空，并且再也無法恢復。2.3.3特殊I/O功能模塊特殊I/O功能模塊作為智能模塊，有自己的CPU、存儲器和控制邏輯，與I/O接口電路及總線接口電路組成一個完整的微型計算機系統。一方面，它可以在自己的CPU和控制程序的控制下，通過I/O接口完成相應的輸入/輸出的控制功能；另一方面，它又通過總線接口與CPU進行數據交換，接受主CPU發來的命令和參數，并將執行結果和運行狀態返回主CPU。這樣，即實現了特殊I/O單元的獨立運行，減輕了主CPU的負擔，又實現了主CPU模塊對整個系統的控制與協調，從而大幅度增強了系統的處理能力和運行速度。2.3.4特殊的擴展模塊模擬量I/O模塊模擬量輸入模塊的作用是把連續變化的電壓、電流信號轉化成CPU能處理的若干位數字信號。模擬量輸出模塊的作用是把CPU處理后的若干位數字信號轉換成相應的模擬量信號輸出，以滿足生產控制過程中需要連續信號的要求。（2）高速計算模塊高速計算模塊用于脈沖或方波計數器、實時時鐘、脈沖發生器、數字碼盤等輸出信號的檢測和處理，用于快速變化過程中的測量或精確定位控制。位置控制模塊位置控制模塊是用于位置控制的智能I/O模塊，能改變被控點的位移、速度和位置，適用于步進電機或脈沖輸入的伺服電機驅動器。PID控制模塊PID控制多用于執行閉環控制的系統，該模塊自帶CPU、存儲器、模擬量I/O點，并有編程器接口。即可以聯機使用，也可以脫機使用。溫度傳感器模塊溫度傳感器模塊實際為變送器和模擬量輸入模塊的組合，其輸入為溫度傳感器的輸出信號，通過模塊內的變送器和A/D轉換器，將溫度值轉換為BCD碼傳送給可編程控制器。通信模塊上位鏈接模塊用于PLC與計算機的互聯和通信。PLC鏈接模塊用于PLC和PLC之間的互聯和通信。2.3.5編程器一般情況下，編程器是可編程序控制器系統的人機接口，用戶可以利用編程器對PLC進行程序的輸入、編輯、修改和調試。可編程序控制器可使用的編程器種類大致有：簡易編程器、圖形編程器和智能編程器，當中簡易編程器是常用的編程設備。編程器與PLC連接可以通過電纜進行，也可以直接插在PLC面板上方。PLC編程器的工作過程一般可分為四個掃描階段：1）普通掃描階段，在此階段PLC復位WDT，檢查I/O總線和程序存儲器。2）執行外設命令掃描階段，在這個階段PLC執行編程器和圖形編程器等外設輸入的命令。3）執行用戶程序掃描階段。4）數據輸入/輸出掃描階段。2.4PLC的特點1.可靠性高，抗干擾能力強；2.配套齊全，功能完善，適用性強；3.易學易用，深受工程技術人員歡迎；4.系統的設計、建造工作量小，維護方便，容易改造；5.體積小，重量輕，能耗低。第3章水塔水位控制系統硬件設計3.1水塔水位控制系統設計要求圖3-1水位控制裝置圖控制要求：當水池水位低于水位下線時，液面傳感器SQ1接通，指示燈閃爍，進水閥打開，開始進水。當水池水位高于水池水位下限時，液面傳感器SQ1斷開，指示燈1停止閃爍。當水池水位上升到高于水池水位上限時，液面傳感器SQ2接通，進水閥關閉，停止進水。只要水塔水箱中有水，出水閥就自動打開，當出水閥打開時水塔水位下降，如果水塔水位低于水塔水位下限時，液面傳感器SQ3接通，指示燈2閃爍；當此時水池水位高于水池水位下限時電動機啟動，水泵抽水。當水塔水位高于水塔水位下限時，傳感器SQ3斷開，指示燈2停止閃爍。當水塔水位上升到高于水塔水位上限時，液面傳感器SQ4接通，電動機停止運轉，水泵停止抽水。3.2水塔水位控制系統主電路水塔水位控制系統主電路如圖3所示：圖3水塔水位控制系統主電路3.2水塔水位控制系統I/O分配表水塔水位控制系統I/O分配表MCGS組態變量與PLC寄存器分配序號MCGS組態變量PLC寄存器序號MCGS組態變量PLC寄存器1運行模式M09進水閥Y02水池下限開關M110水泵Y13水池上限開關M211出水閥Y24水塔下限開關M312指示燈1Y35水塔上限開關M413指示燈2Y46進水閥開關M57水泵開關M68出水閥開關M7圖3-2第4章水塔水位控制系統軟件設計4.1程序流程圖水塔水位控制系統的PLC控制流程圖如圖4-1圖4-1水位控制流程圖4.2水塔水位控制系統梯形圖設計和工作過程4.2.1工作過程起初水塔、水池都沒有水，4個液位傳感器指示燈不亮。當程序執行時，感應到水池水位低于水池下限位，所以這時電磁閥打開，開始向水池里注水；如果注水超過4秒后，水池水位任然沒有超過水池下限位感應器，說明系統出現故障，水池低水位報警指示燈亮，水池報警燈A2亮。反之，如果4秒之后水池水位超過水池下限位，說明系統正常工作，那么水池下限位指示燈A1將亮，此時，水池水位超過水池下限位，但是由于水塔水位低于水塔下限位，所以抽水電機啟動，向水塔抽水；如果抽水4秒后，水塔液面任沒有超過水池下限位，說明系統出現故障，系統自動報警，水塔下限位報警燈A5亮。當水池的液面超過水池上限位時，水池上限位指示燈A3亮，電磁閥關閉。這時水塔液面已經超過水塔下限位感應器卻未到水塔上限位感應器，因而水塔下限指示燈A4亮，抽水電機繼續工作。當水塔液面超過水塔上限位感應器時，水塔上限指示燈A6亮，此時抽水電機停止工作。系統結束。4.2.2水塔水位控制系統梯形圖根據程序流程圖設計的梯形圖如圖4-2所示：圖4-2水位控制梯形圖水塔水位控制系統組態畫面設計5.1MCGS嵌入版組態軟件簡介MCGS嵌入版組態軟件是北京昆侖通泰自動化軟件科技有限公司專門開發的用于mcgsTpc快速構造和生成監控系統的組態軟件，通過對現場數據的采集處理，以動畫顯示、報警處理、流程控制和報表輸出等多種方式向用戶提供解決實際工程問題的方案，在自動化領域有著廣泛的應用。MCGS嵌入版組態軟件的主要功能（1）簡單靈活的可視化操作界面：MCGS嵌入版組態軟件采用全中文、可視化、面向窗口的開發界面，符合中國人的使用習慣和要求。（2）實用性強、有良好的并行處理性能：MCGS嵌入版組態軟件是真正的32位系統，充分利用了多任務、按優先級分時操作的功能，以線程為單位對工程作業中實時性強的關鍵任務和實時性不強的非關鍵任務進行分時并行處理，使嵌入式PC機廣泛應用于工程測控領域成為可能。（3）豐富、生動的多媒體畫面：MCGS嵌入版組態軟件以圖像、圖符、報表、曲線等多種形式，為操作員及時提供系統運行中的狀態、品質及異常報警等相關信息；用大小變化、顏色改變、明暗閃爍、移動翻轉等多種手段，增強畫面的動態屬性，實現動畫效果。完善的安全機制：MCGS嵌入版組態軟件提供了良好的安全機制，可以為多個不同級別用戶設定不同的操作權限。強大的網絡功能：MCGS嵌入版組態軟件具有強大的網絡通信功能，支持串口通信、Modem串口通信、以太網TCP/IP通信，不僅可以方便快捷地實現遠程數據傳輸，還可以通過Web瀏覽功能，在整個企業范圍內瀏覽監測到的產品信息，實現設備管理和企業管理的集成。多樣化的報警功能：MCGS嵌入版組態軟件提供了不同的報警方式，具有豐富的報警類型，方便用戶進行報警設置，并且系統能夠實時顯示報警信息，對報警數據進行存儲與應答，為工業現場安全可靠地生產運營提供有力的保障。支持多種硬件設備，實現“設備無關”：MCGS嵌入版組態軟件針對外部設備的特征，設立設備工具箱，定義多種設備構件，建立系統與外部設備的聯系關系，賦予相關的屬性，實現對外部設備的驅動和控制。良好的可維護性：MCGS嵌入版組態軟件系統由五大功能模塊組成，主要的功能模塊以構件的形式來構造，不同的構件有不同的功能，且各自獨立。5.2建立MCGS組態畫面打開MCGS組態軟件，新建4個用戶，如圖5-1所示：圖5-1用戶窗口畫面其中主畫面窗口如圖5-2所示圖5-2主畫面報警顯示畫面窗口如圖5-3所示；圖5-3報警顯示畫面數據報表和趨勢曲線畫面分別如圖5-4和圖5-5所示；圖5-4數據報表畫面圖5-5趨勢曲線畫面畫面創建好后還要創建實時數據庫，實時數據庫創建如圖5-6所示；圖5-6實時數據庫畫面其中對水池水位和水塔水位的報警值設置如圖5-6和圖5-7所示；圖5-6水池水位報警值設置圖5-7水塔水位報警值設置在主畫面中各組態變量的設置如下圖所示；圖5-8出水閥設置畫面圖5-9水塔水箱設置畫面圖5-10水泵設置畫面圖5-11水池設置畫面圖5-12進水閥設置畫面圖5-13水泵流動塊設置畫面圖5-14出水閥流動塊設置畫面圖5-15進水閥流動塊設置畫面圖5-17手動/自動開關設置畫面圖5-18旋鈕輸入器設置畫面報警顯示窗口設置如下圖5-19報警顯示設置畫面圖5-20報警數值調整設置畫面圖5-21水塔水位指示燈設置畫面圖5-22水池水位指示燈設置畫面數據報表窗口中設置如下；圖5-23存盤數據瀏覽報表設置圖5-24實時數據設置畫面趨勢曲線窗口設置；圖5-25實時曲線設置畫面圖5-26歷史曲線設置畫面在“運行策略”中新建循環策略“報警限值調整”和“水位變化仿真”，并添加“腳本程序”如圖；圖5-27運行策略窗口畫面圖5-28報警限值調整腳本程序圖5-29水位變化仿真腳本程序5.3MCGS組態與三菱PLC連接在“設備窗口”中添加“通用串口父設備0-【通用串口父設備】”和“三菱-FX系列編程口”然后進行設置，如圖圖5-30通用串口設置圖5-31系列編程口設置此外，三菱PLC參數設置如圖所示圖5-32三菱PLC參數設置設置好后將MCGS觸摸屏與三菱FX系列PLC用專用通信線連接好。將普通的USB線一端為扁平接口，插到計算機的USB口上，一端為微型接口，插到觸摸屏的USB2口。在下載MCGS工程之前，先對MCGS下載配置設置，如圖5-33所示圖5-33MCGS下載配置設置設置好后，下載工程和PLC程序，并將PLC置于“RUN”狀態，聯機調試。5.4MCGS畫面調試剛開始水塔水池水位為0，水塔水池缺水指示燈閃爍，傳感器SQ1，SQ3為紅色，然后“進水閥”打開，進水閥流動塊流動，向水池注水，”水池水位”顯示增加，“水池旋轉儀表”轉動，當水池水位超過傳感器SQ1液面時，“SQ1”變灰色，“水池缺水指示燈”停止閃爍，此時“水泵”啟動，水泵流動塊流動，向水塔抽水，此時”水池水位”減小，”水塔水位”增加，“水塔旋轉儀表”轉動，“出水閥”打開，出水閥流動塊流動。當水塔水箱水位達到傳感器SQ3液面時，SQ3變灰色，“水塔缺水指示燈”停止閃爍。一段時間后，水塔水箱水位超過液面傳感器SQ4，SQ4變紅色，“水泵”停止抽水，水泵流動塊停止流動。此時水池水位繼續增加，當水池水位達到液傳感器器SQ2時，SQ2變紅色，“進水閥”關閉，進水閥流動塊停止流動。點擊“手動/自動”按鈕切換手動模式，點擊“報警顯示”按鈕切換到報警顯示窗口，可以對報警限值進行調整，調整好后點擊“返回”按鈕回到“主畫面”窗口，點擊“進水閥流量調節”旋鈕，“水池水位”增加，點擊“水泵流量調節”按鈕，水泵流動塊流動，“水塔水箱水位”增加，點擊“出水閥流量調節”按鈕，出水閥流動塊流動塊流動。再次點擊“報警”顯示按鈕可查看“實時報警”，“歷史報警”數據，點擊“數據報表”按鈕可查看“實時數據”，“歷史數據”，“存盤數據”，點擊“趨勢曲線”按鈕，可查看“實時曲線”和“歷史曲線”。點擊“返回”按鈕可回到“主畫面”窗口對水位進行控制操作。到此，水塔水箱水位控制系統圓滿完成。結論臨近畢業，也該用自己大學三年所學的知識作出一個設計，來給自己大學三年一份完美的答卷。我這個課題是基于PLC與組態軟件的水位控制系統，需要用到三菱PLC、組態軟件和觸摸屏來共同完成，這給我帶來很大的困難，畢竟，我們平時大多數時候都是單獨學習PLC、組態和觸摸屏，將它們關聯起來還是有一定難度的。剛開始做的完全沒有頭緒，不過再經過查找大量的資料后有了很大的突破，對于自己以前所學的知識也有了新的感悟。通過這次畢業設計，讓我更熟練的掌握了三菱PLC的GX軟件的編程方法，對于三菱PLC的工作原理和基本指令有了更深刻的理解。在對理論的運用中，提高了我的專業基礎。同時在做組態畫面的過程中，因為我對一些細節的不重視，結果在調試的時候經常會發生不能運行的情況，等到返回檢查的時候就發現多數都是組態數據連接錯誤。其次在三菱PLC與MCGS組態和觸摸屏的連接時候也遇到阻礙，起初三菱PLC與MCGS組態和觸摸屏總是連不上，結果經過請教同學和老師，返回檢查的時候發現組態的設備窗口設置與三菱PLC的參數設置不一致，經過多次反復的修改終于將三菱PLC與MCGS組態軟件和觸摸屏連接起來。在此過程中，我充分體會到了理論知識畢竟只是理論，只有理論與實際相結合才能最終化為自己的能力。這次畢業設計，不僅讓我對自己大學三年所學的知識復習了一遍，也讓我對自己所學的知識有了更深的體會。也讓我明白一個道理：只有不斷學習，不斷創新，才能不斷進步。致謝經過幾個月的查閱資料和整理材料，與同學和指導老師的交流學習，自己的不斷努力與突破，這次的畢業論文終于圓滿完成，也讓我在大學三年的生活學習臨近結束之際畫上了一個完美的句號。論文能夠完成，值得感謝的人太多了。首先應該感謝的是大學期間所教授我們的老師，是你們的細心教導讓我有了良好的專業課知識，這是我論文得以完成的基礎。接著要感謝我的指導老師，是他在我遇到難題的時候細心指導我讓我得以盡快的完成畢業設計。還有我的同學，在我作畢業設計的過程中也給了我很大的幫助。經過這次的論文設計，我學到了很多知識。最重要的是我由原先被動的接受知識轉變為主動的去學習知識，這給我在以后的學習生活中產生了重要的影響。以往我可能會記住很多書本知識，但是通過這次的畢業論文設計，我明白書本上學到的是遠遠不夠的，必須結合實際操作才能轉化為自己的能力。總之，這次畢業設計讓我學到了很多，也懂得了很多。再次感謝我的大學授業老師，畢業設計指導老師，和幫助過的同學們，謝謝你們。參考文獻【1】張文明、華祖銀.《嵌入式組態控制技術第二版》.中國鐵道出版社【2】巫莉.《手把手教你學三菱PLC（雙色板）》.中國電力出版社【3】楊公源、陳云軍.《PLC應用實例在線解說》.電子工業出版社【4】初航、史進波.《三菱FX系列PLC編程及應用》.電子工業出版社【5】李智明.《工控組態設計與應用》.大連理工大學出版社【6】李紅萍.《工控組態技術及應用--MCGS》.西安電子科技大學出版社基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統的設計與研究基于單片機的嵌入式Web服務器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現的供暖系統最佳啟停自校正（STR）調節器單片機控制的二級倒立擺系統的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協議棧的實現基于單片機的蓄電池自動監測系統基于32位嵌入式單片機系統的圖像采集與處理技術的研究基于單片機的作物營養診斷專家系統的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統研究與開發基于單片機的泵管內壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統開發基于單片機的液壓動力系統狀態監測儀開發模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數控系統的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環走絲方式研究基于單片機的機電產品控制系統開發基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內核設計及其應用研究基于單片機的遠程抄表系統的設計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統單片機系統軟件構件開發的技術研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設計和應用基于單片機的光纖光柵解調儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統的研制基于單片機的數字磁通門傳感器基于單片機的旋轉變壓器-數字轉換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調系統的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統設計Pico專用單片機核的可測性設計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現基于單片機的電液伺服控制系統用于單片機系統的MMC卡文件系統研制基于單片機的時控和計數系統性能優化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學生單片機應用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數據采集系統基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設計基于單