自动化应用软件实训
专 业： 自动化 班 级： 动 091 姓 名： 雒兴文 学 号： 200908450 指导教师： 董唯光
兰州交通大学自动化与电气工程学院
2012 年 7月 8日
1 绪论
生产生活中的用水量常随时间而变化，季节、昼夜相差很大。用水和供水的不平衡集中体现在水压上，用水多而供水少则水压低，用水步而供水多则水压高。人口的增加以及人们的生活水平的提高，对城市供水质量、数量、稳定性等问题提出来越来越高的要求。而用户用水的多少是时常变动的，因此供水不足或供水过剩的事情时常会发生。而供水与用水的不平衡主要集中在供水的压力上，供水压力又表现为供水量的多少。若供水多于用水，则水压低，反之，水压高。保持供水压力的恒定，可以使用水和供水之间保持平衡，即用水多时，供水也多，用水少时，供水也少，为了能更好地做到这点，本论文采用了三个水泵供水以提供足够的压力，从而提高供水的质量。
2 系统需求分析
自动供水系统的工作原理：首先，水泵抽水向蓄水箱中注满水，保证蓄水箱内的液位能保持在一定的范围内。这里设定两个报警器，当水箱液位低于水箱液位下限时，报警器2报警，供水管道向水箱注入水，当水箱液位高于水箱液位上限时，报警器1报警，供水管道停止向蓄水箱供水。当水箱液位在水箱液位上限与水箱液位下限之间时，报警器1和报警器2都不报警。然后再由蓄水箱引出三根水管，通过三个水泵向用户供水。当用水量为高峰期时，三个泵同时供水；当用水量为正常期时，两个水泵同时供水；当用水量为低峰期时，一个泵供水。如此以保证用户用水水压的恒定，实现自动供水。
3 系统方案论证
根据常识可知，供水与用水的不平衡主要集中在供水的压力上，供水压力又表现为供水量的多少。若供水多于用水，则水压低，反之，水压高。保持供水压力的恒定，可以使用水和供水之间保持平衡，即用水多时，供水也多，用水少时，供水也少，为了能更好地做到这点，本论文采用了三个水泵以提供足够的压力，从而提高供水的质量。同时，为了保证三个水泵随时都有水可抽，前面设计了蓄水箱，蓄水箱自带有液位自测系统，能随时保证一定的水量供求。为了实现人机界面的友好，在系统画面上还设置了多个仪表，用以随时观测系统的运行情况，便于系统的分析。
4 系统监控界面设计
4.1 新建工程
打开组态王首先新建立工程“自动供水控制系统”，进入画面界面，点击新建
工程画面，进入开发系统界面，确定背景属性。如图4.1所示。
图4.1 开发系统界面
4.2 调用器件
打开工具栏，使用图库创建所需的器件：水泵、指示灯、阀门、水管、水箱、仪表等。如图4.2所示。
图4.2 图库管理器
4.3 画面部署
然后调整好各器件的位置，进行相应的管道连接，使得整个画面安排合理、
紧凑。如图4.3所示。
图4.3 自动供水控制系统仿真图
4.4历史趋势曲线
新建画面，调用历史趋势曲线，进行相应的属性设置和文字标注，然后保存，以进行后续操作。
4.5 实时趋势曲线
新建画面，调用实时趋势曲线，进行相应的属性设置和文字标注，然后保存，以进行后续操作。
5数据字典设计
5.1 定义变量
选中左边的数据字典，然后双击新建来定义变量，并注意其变量类型及其后续设置。按题目要求定义相应的变量，最后结果如图5.1所示。
图5.1 变量表
5.2 动画连接
回到系统监控界面，把定义的变量与相应的器件进行动画连接，使系统监控界面能实现动态仿真，模拟自动供水系统的效果。
当所有设定完成后，进入工程浏览器双击“应用程序命令语言”输入以下控制程序。
5.2.1 运行程序
if(\\本站点\阀门==1) {
\\本站点\压力=5;
if(\\本站点\水箱液位
\\本站点\控制水流1=9; \\本站点\报警1=0; }
if(\\本站点\水箱液位>=\\本站点\液位上限) {
\\本站点\控制水流1=0; \\本站点\报警2=0; }
if(\\本站点\水箱液位\\本站点\液位下限) {
\\本站点\报警1=1; \\本站点\报警2=1; }
if(\\本站点\控制水流1==-255) \\本站点\控制水流1=0; if(\\本站点\控制水流1==9)
\\本站点\水箱液位=\\本站点\水箱液位+3; if(\\本站点\控制水流1==0)
\\本站点\水箱液位=\\本站点\水箱液位-3;
if(\\本站点\流水
\\本站点\控制水流2=3; \\本站点\泵1=1;
\\本站点\控制水流3=0; \\本站点\泵2=0;
\\本站点\控制水流4=0; \\本站点\泵3=0;
\\本站点\控制水流5=9; }
if(\\本站点\流水>=30 && \\本站点\流水
\\本站点\控制水流2=3; \\本站点\泵1=1;
\\本站点\控制水流3=3; \\本站点\泵2=1;
\\本站点\控制水流4=0; \\本站点\泵3=0;
\\本站点\控制水流5=9; }
if(\\本站点\流水>60) {
\\本站点\控制水流2=3; \\本站点\泵1=1;
\\本站点\控制水流3=3; \\本站点\泵2=1;
\\本站点\控制水流4=3; \\本站点\泵3=1;
\\本站点\控制水流5=9; } }
if(\\本站点\阀门==0) {
\\本站点\控制水流2=0; \\本站点\泵1=0;
\\本站点\控制水流3=0; \\本站点\泵2=0;
\\本站点\控制水流4=0; \\本站点\泵3=0;
\\本站点\控制水流5=0; \\本站点\控制水流1=-255; \\本站点\压力=0; }
5.2 系统调试和仿真
最后进行系统调试和仿真。如图5.2所示。
图5.2 自动供水系统仿真图
图5.3 实时趋势曲线
6 心得体会
这次课程设计使我熟悉了组态王软件的应用，可以利用组态王设计出自动供水控制系统。使我得到了一次用专业知识、专业技能分析和解决实际问题全面系统的锻炼。相信以后在使用组态软件设计能够更全面，设计出更方便的实现监控和控制的功能，同时让我在使用编程技巧的熟悉度向前迈了一大步。在课程设计的期间，我学到了很多课本上学不到的知识，拓展了自己的视野和拓宽了自己的知识面，这让我受益匪浅，由衷的感谢老师给我们这个机会学到这么多知识。
自动化应用软件实训
专 业： 自动化 班 级： 动 091 姓 名： 雒兴文 学 号： 200908450 指导教师： 董唯光
兰州交通大学自动化与电气工程学院
2012 年 7月 8日
1 绪论
生产生活中的用水量常随时间而变化，季节、昼夜相差很大。用水和供水的不平衡集中体现在水压上，用水多而供水少则水压低，用水步而供水多则水压高。人口的增加以及人们的生活水平的提高，对城市供水质量、数量、稳定性等问题提出来越来越高的要求。而用户用水的多少是时常变动的，因此供水不足或供水过剩的事情时常会发生。而供水与用水的不平衡主要集中在供水的压力上，供水压力又表现为供水量的多少。若供水多于用水，则水压低，反之，水压高。保持供水压力的恒定，可以使用水和供水之间保持平衡，即用水多时，供水也多，用水少时，供水也少，为了能更好地做到这点，本论文采用了三个水泵供水以提供足够的压力，从而提高供水的质量。
2 系统需求分析
自动供水系统的工作原理：首先，水泵抽水向蓄水箱中注满水，保证蓄水箱内的液位能保持在一定的范围内。这里设定两个报警器，当水箱液位低于水箱液位下限时，报警器2报警，供水管道向水箱注入水，当水箱液位高于水箱液位上限时，报警器1报警，供水管道停止向蓄水箱供水。当水箱液位在水箱液位上限与水箱液位下限之间时，报警器1和报警器2都不报警。然后再由蓄水箱引出三根水管，通过三个水泵向用户供水。当用水量为高峰期时，三个泵同时供水；当用水量为正常期时，两个水泵同时供水；当用水量为低峰期时，一个泵供水。如此以保证用户用水水压的恒定，实现自动供水。
3 系统方案论证
根据常识可知，供水与用水的不平衡主要集中在供水的压力上，供水压力又表现为供水量的多少。若供水多于用水，则水压低，反之，水压高。保持供水压力的恒定，可以使用水和供水之间保持平衡，即用水多时，供水也多，用水少时，供水也少，为了能更好地做到这点，本论文采用了三个水泵以提供足够的压力，从而提高供水的质量。同时，为了保证三个水泵随时都有水可抽，前面设计了蓄水箱，蓄水箱自带有液位自测系统，能随时保证一定的水量供求。为了实现人机界面的友好，在系统画面上还设置了多个仪表，用以随时观测系统的运行情况，便于系统的分析。
4 系统监控界面设计
4.1 新建工程
打开组态王首先新建立工程“自动供水控制系统”，进入画面界面，点击新建
工程画面，进入开发系统界面，确定背景属性。如图4.1所示。
图4.1 开发系统界面
4.2 调用器件
打开工具栏，使用图库创建所需的器件：水泵、指示灯、阀门、水管、水箱、仪表等。如图4.2所示。
图4.2 图库管理器
4.3 画面部署
然后调整好各器件的位置，进行相应的管道连接，使得整个画面安排合理、
紧凑。如图4.3所示。
图4.3 自动供水控制系统仿真图
4.4历史趋势曲线
新建画面，调用历史趋势曲线，进行相应的属性设置和文字标注，然后保存，以进行后续操作。
4.5 实时趋势曲线
新建画面，调用实时趋势曲线，进行相应的属性设置和文字标注，然后保存，以进行后续操作。
5数据字典设计
5.1 定义变量
选中左边的数据字典，然后双击新建来定义变量，并注意其变量类型及其后续设置。按题目要求定义相应的变量，最后结果如图5.1所示。
图5.1 变量表
5.2 动画连接
回到系统监控界面，把定义的变量与相应的器件进行动画连接，使系统监控界面能实现动态仿真，模拟自动供水系统的效果。
当所有设定完成后，进入工程浏览器双击“应用程序命令语言”输入以下控制程序。
5.2.1 运行程序
if(\\本站点\阀门==1) {
\\本站点\压力=5;
if(\\本站点\水箱液位
\\本站点\控制水流1=9; \\本站点\报警1=0; }
if(\\本站点\水箱液位>=\\本站点\液位上限) {
\\本站点\控制水流1=0; \\本站点\报警2=0; }
if(\\本站点\水箱液位\\本站点\液位下限) {
\\本站点\报警1=1; \\本站点\报警2=1; }
if(\\本站点\控制水流1==-255) \\本站点\控制水流1=0; if(\\本站点\控制水流1==9)
\\本站点\水箱液位=\\本站点\水箱液位+3; if(\\本站点\控制水流1==0)
\\本站点\水箱液位=\\本站点\水箱液位-3;
if(\\本站点\流水
\\本站点\控制水流2=3; \\本站点\泵1=1;
\\本站点\控制水流3=0; \\本站点\泵2=0;
\\本站点\控制水流4=0; \\本站点\泵3=0;
\\本站点\控制水流5=9; }
if(\\本站点\流水>=30 && \\本站点\流水
\\本站点\控制水流2=3; \\本站点\泵1=1;
\\本站点\控制水流3=3; \\本站点\泵2=1;
\\本站点\控制水流4=0; \\本站点\泵3=0;
\\本站点\控制水流5=9; }
if(\\本站点\流水>60) {
\\本站点\控制水流2=3; \\本站点\泵1=1;
\\本站点\控制水流3=3; \\本站点\泵2=1;
\\本站点\控制水流4=3; \\本站点\泵3=1;
\\本站点\控制水流5=9; } }
if(\\本站点\阀门==0) {
\\本站点\控制水流2=0; \\本站点\泵1=0;
\\本站点\控制水流3=0; \\本站点\泵2=0;
\\本站点\控制水流4=0; \\本站点\泵3=0;
\\本站点\控制水流5=0; \\本站点\控制水流1=-255; \\本站点\压力=0; }
5.2 系统调试和仿真
最后进行系统调试和仿真。如图5.2所示。
图5.2 自动供水系统仿真图
图5.3 实时趋势曲线
6 心得体会
这次课程设计使我熟悉了组态王软件的应用，可以利用组态王设计出自动供水控制系统。使我得到了一次用专业知识、专业技能分析和解决实际问题全面系统的锻炼。相信以后在使用组态软件设计能够更全面，设计出更方便的实现监控和控制的功能，同时让我在使用编程技巧的熟悉度向前迈了一大步。在课程设计的期间，我学到了很多课本上学不到的知识，拓展了自己的视野和拓宽了自己的知识面，这让我受益匪浅，由衷的感谢老师给我们这个机会学到这么多知识。