力控实验报告.doc

毕业设计（论文）

力控实验

院 别
控制工程学院
专业名称
测控技术与仪器
班级学号

学生姓名

授课教师
任良超

实验一 典型过程监控系统设计
一、实验目的
熟悉力控组态软件开发环境了解监控系统设计的一般步骤
二、实验任务
1、参考《力控》帮助文件中的入门教程部分第二章入门教程设计单级液位监控系统。
2、熟悉力控组态软件开发环境及监控界面组态。
三、实验要求
1、参考教材及力控组态软件随机帮助文件及FAQ文件预习相关内容。
2、设计单级液位监控系统软件主界面。
3、完成单级液位监控系统软件主界面的组态及编辑。
四、实验步骤
1、工程管理器的使用熟悉力控组态软件的组态环境。
2、创建组态界面。需要设置的对象有：罐体、阀门、管线、液位值、按钮等。
3、定义I/O设备
4、创建实时数据库
⑴ 创建数据库点。在Draw导航器中，“实时数据库”→“数据库组态”→DBMANAGER。
⑵ 最终的数据库点如表所示：
点.参数
点类型
PLC1数据连接说明
LEVEL.PV
模拟I/O点
三角波寄存器，寄存器地址为0
IN_VALVE.PV
数字I/O点
增量寄存器，寄存器地址为0
OUT_VALVE.PV
数字I/O点
增量寄存器寄存器地址为1
RUN.PV
数字I/O点
状态控制，寄存器地址为0
5、 制作动画连接
⑴ 双击入口阀门对象出现动画连接对话框在对话框中进行响应的动画设置。
⑵ 简单脚本动作设计，用脚本来完成两个按钮的动作来控制系统的启停。
双击“开始”按钮，动画连接对话框选择“触敏动作/左键动作”→“左键动作”→“按下鼠标”→“RUN.PV1=1；”。同样下面定义“停止”按钮的动作。“RUN.PV=0”。
在导航器中，“动作”→“应用程序动作”中编写：

if RUN.PV==1 then
if LEVEL.PV<=3 then
IN_VALVE.PV1;
OUT_VALVE.PV=0;
endif
if LEVEL.PV>=100 then
IN_VALVE.PV=0;
OUT_VALVE.PV=1;

6、运行
五、 实验结果

图1 进水时

图2 出水时
运行结果：点击“开始”按钮，开始PLC1的程序，入门阀门开，存储罐液位上升。一旦存储罐即将被灌满，它会自动释放，出口阀门开，然后重复以上过程。
六、实验总结
通过本次实验，让我对力控6.0有了初步的认识，对绘制简单的组态图有了初步的掌握。能过用力控6.0绘制简单的图形，让我对力控6.0充满了好奇和学习兴趣。
七、思考题
1、简述用组态软件开发监控系统软件的特点。
（1）延续性和可扩充性。用通用组态软件开发的应用程序，当现场（包括硬件设备或系统结构）或用户需求发生改变时，不需作很多修改而方便地完成软件的更新和升级；
（2）封装性（易学易用），通用组态软件所能完成的功能都用一种方便用户使用的方法包装起来，对于用户，不需掌握太多的编程语言技术（甚至不需要编程技术），就能很好地完成一个复杂工程所要求的所有功能；
（3）通用性，每个用户根据工程实际情况，利用通用组态软件提供的底层设备（PLC、智能仪表、智能模块、板卡、变频器等）的I/O Driver、开放式的数据库和画面制作工具，就能完成一个具有动画效果、实时数据处理、历史数据和曲线并存、具有多媒体功能和网络功能的工程，不受行业限制。
2、熟悉力控组态软件中变量的定义及应用
1、窗口中间变量：是一种临时变量，它没有自己的数据源，通常用作一个窗口内动作控制的局部变量、局部计算变量，或用于保存临时结果。
2、中间变量：是一种临时变量，它没有自己的数据源，适于作为整个应用程序动作控制的全局性变量、全局引用的计算变量或用于保存临时结果。
3、数据库变量：一个数据库变量对应数据库中一个点参数。
4、间接变量：是一种可以在系统运行时被其它变量代换的变量，一般将间接变量作为其他变量的指针，操作间接变量也就是操作其指向的目标变量。
5、系统变量力控提供了一些预定义中间变量，称之为系统变量
以上变量的定义
变量的位处理
对于数据类型为整型和实型的变量可以按位（BIT）进行读写访问，访问VAR整型变量的16个位，表示方法分别为：VAR.01、...VAR.16。比如，如果将VAR的值设为2389，则VAR.16、...、VAR.01的值为：0、0、0、0、1、0、0、1、0、1、0、1、0、1。
搜索被引用变量和删除变量
已创建的变量若在动画连接、脚本程序或其它表达式中被使用过，则变量成为被引用变量，当要删除一个被引用变量时，首先要找到引用此变量的动画连接和脚本程序，并对其进行修改以取消对变量的引用。对没有被引用过的变量可以直接删除.

实验二 实时数据库基本功能应用

一、实验目的
1、熟悉力控组态软件中变量的定义及应用；
2、熟悉力控组态软件中实时数据库的定义及应用。
二、实验任务
1、以二级液位系统为对象定义主要的变量实例包括窗口中间变量、中间变量、间接变量、数据库变量实现对整数型变量的按位访问以便后续数据采集、动画连接等应用。
2、DbManager工具的使用
3、实时数据库的点组态包括模拟I/O点、数字I/O点、控制点、累计点、组合点、自定义点。
三、实验要求
1、参考教材、力控组态软件随机帮助文件、FAQ文件预习相关内容。
2、设计二级液位监控系统软件中需要用到的变量
3、完成二级液位监控系统软件变量的组态及编辑
四、实验步骤
1、DbManager工具的使用。在Draw导航器中，“实时数据库”→“数据库组态”。熟悉DbManager菜单、热键、工具栏按钮。
2、变量定义
3、点组态。新建点、修改点、删除点、查找点。
五、实验结果
组态软件支持的变量：窗口中间变量、中间变量、数据库变量、间接变量、系统变量。
六、 实验总结
通过实验，初步掌握了力控组态软件中变量的定义及应用。掌握了变量的应用在后续的实验中有着很重要的意义。本次实验中虽然遇到了很多不会的，通过咨询老师同学，很快得到了解决。

实验三 力控组态软件基本功能使用（动画连接）

一、实验目的
熟悉力控组态软件开发环境掌握图像对象的编辑、子图对象的创立及使用。
二、实验任务
1、以二级液位系统为对象设计相应的监控系统软件主界面
2、熟悉力控组态软件开发环境及监控界面组态
3、力控组态软件开发环境中图像对象的编辑及动画连接
4、力控组态软件开发环境中子图的创立及使用
5、油罐液面升降效果、油泵、阀门的启停画面、制作液面变化动画效果、制作利用滑动输入器控制油罐的液面画面、利用旋转仪表控制液位画面
三、实验要求
1、参考教材及力控组态软件随机帮助文件及FAQ文件预习相关内容。
2、设计二级液位监控系统软件主界面
3、完成二级液位监控系统软件主界面的组态及编辑
4、动画连接应包含鼠标拖动及触敏动作、颜色变化连接及百分比填充、目标移动及尺寸变化连接、数值输入及输出
四、实验步骤
1、设计二级液位监控系统主界面。创建和选择连接对象如线、填充图形、文本、按钮等。双击对象或者用鼠标右键单击对象弹出右键后选择“对象动画”。
2、制作动画连接
在“动作菜单”中，定义垂直拖动动作的动画连接。“颜色相关动作”→“百分比填充”→“垂直”。在弹出“垂直对百分比填充”对话框中为连接定义输入详细资料，然后“确认”→“动作菜单→“返回”。
同样的方法也可设置“鼠标相关动作”、“尺寸旋转移动”、“数值输入显示” 。
五、 实验结果
运行结果：罐体中液体呈垂直填充。

六、实验总结
通过实验，对二级液位系统有了更加系统的认识。力控组态软件中的动画连接，更加形象的向我们展示了控制系统中的能流，对我们学习控制系统有很大的帮助。在掌握了力控组态软件的动画连接以后，我们也可以自己动手制作控制系统的仿真模型图。
七、思考题
1、如何在监控界面中加入Flash动画或gif动画
（1）在开发环境下，在窗口中创建和选择连接对象
（2）双击该图形对象，调出对象的图形动画设置窗口
（3）根据连接的动画选择相应的按钮，进入“动画连接”对话框

实验四 力控组态软件中动作脚本的应用
一、实验目的
熟悉力控组态软件动作脚本的创立及使用
二、实验任务
1、以二级液位系统为对象设计相应的监控界面脚本动作
2、熟悉力控组态软件中脚本编辑器的使用
三、实验要求
1、参考教材及力控组态软件随机帮助文件及FAQ文件预习脚本动作相关内容。
2、设计二级液位监控系统软件主界面中的主要脚本动作(主要包括液位的模拟变化)。
3、熟悉脚本动作语言。
4、脚本动作应包括图形对象动作脚本、应用程序动作脚本、窗口动作脚本、数据改变动作脚本、键动作脚本、条件动作脚本。
5、函数调用包括预设函数的调用及自定义函数的创立。
四、实验步骤
1、脚本动作设计
双击对象，“对象动画”→“杂项”→“一般性动作”→“运行中周期执行”。在编辑栏中编写程序如下：

IF run.pv==1 THEN
IF run1.pv==0 THEN
one.pv=one.pv+1;
in_value.pv=1;
out_value.pv=0;
last.pv=0;
flag.pv=0;
IF one.pv>=90 THEN
run1.pv=1;
flag.pv=1;
ENDIF
ENDIF

IF run1.pv==1 THEN
one.pv=one.pv1;
two.pv=two.pv+1;
in_value.pv=0;
out_value.pv=1;
last.pv=0;
flag.pv=1;
IF two.pv>=90 THEN
run1.pv=2;
flag.pv=2;
ENDIF
ENDIF

IF run1.pv==2 THEN
two.pv=two.pv-1;
one.pv=one.pv+1;
in_value.pv=1;
out_value.pv=0;
last.pv=1;
flag.pv=2;
IF two.pv==10 THEN
run1.pv=1;
flag.pv=1;
ENDIF
ENDIF

else
run1.pvflag.pv;
ENDIF
flow1.pv=run.pv&&in_value.pv;
flow2.pv=run.pv&&out_value.pv;

2、自定义函数的创建及应用
名称：函数名，必须唯一，不能与已经使用的函数重名，包括自定义函数和系统函数；返回值类型：可以是实型、整型、字符型，也可以为空即没有返回值；参数列表：列出了该函数使用的参数以及参数属性；类型：参数的数据类型。可以是实型、整型、字符型；编辑代码：进入到脚本编辑器编辑自定义函数代码完成所要完成的功能。
3、函数的调用
五、实验结果
二级液位运行结果：按动“start”按钮，入口阀门开，存储罐1液位上升。当存储罐即将满，入口阀门开，中间阀门开，存储罐1液位下降，而存储罐2液位上升。当存储罐2即将满，中间阀门关，出口阀门开，入口阀门关，存储罐2液位下降。存储罐1上升。

六、实验总结
通过本次实验，让我认识到力控组态软件是以图形为框架，程序编程为核心的仿真软件。动作编程可以让我们更好的进行控制系统的仿真模拟，在动作编程的过程中让我更加系统的认识到控制系统的动作过程和流向问题，这无疑是帮助我们更好的学习控制系统。

实验五 力控组态软件中分析曲线及数据报表的应用
一、实验目的
熟悉力控组态软件分析曲线及数据报表的创立及使用
二、实验任务
1、以二级液位系统为对象设计相应的监控界面分析曲线及数据报表
2、熟悉力控组态软件中分析曲线及数据报表的使用
3、熟悉力控组态软件中报警事件的组态
三、实验要求
1、参考教材及力控组态软件随机帮助文件及FAQ文件预习相关内容。
2、设计二级液位监控系统软件主界面中的分析曲线（主要包括液位的实时及历史曲线）。
3、设计二级液位监控系统软件主界面中的数据报表（主要包括液位的历史报表、总貌报表）。
四、实验步骤
1、 实时/历史曲线
“工具箱”→“常用组件”→“趋势曲线”按钮，在窗口中点击并拖拽到合适大小后释放鼠标。 单击鼠标右键，“对像属性（A）”→“改变对象属性”，对话框通过这个对话框，可以改变实时/历史趋势图的填充颜色、边线颜色、边线风格等。双击趋势对象弹出“实时趋势组态”对话框进行相关参数设置。
2、 数据报表
创建历史报表。在工具箱中选择历史报表按钮，在窗口中点击并拖拽到合适大小后释放鼠标。 单击鼠标右键，“对像属性（A）”→“改变对象属性”，可以改变历史报表填充颜色、边线颜色、边线风格及进行相关参数设置等。
五、实验结果
实时曲线：
历史曲线：

数据报表：

六、实验总结
通过本次试验，让我初步掌握了力控组态软件开发环境，也更进一步的了解了监控系统设计的一般步骤。力控组态软件的功能强大，可以更加贴近实际的模拟和仿真控制系统，这让我更加容易掌握控制系统的设计和调试。

实验六 力控组态软件中内置数据表的定义及应用
一、实验目的
熟悉力控组态软件中内置数据表的创立及使用
二、实验任务
1、以二级液位系统为对象，设计相应的内置数据表。
2、熟悉力控组态软件中配方的定义及应用。
三、实验要求
1、参考教材及力控组态软件随机帮助文件及FAQ文件，预习相关内容。
2、设计利用内置数据表实现数据的装载、保存、添加、删除、查询、记录修改操作的应用。
3、设计实现配方的装入、选择、查看、修改的应用。
四、实验步骤
1、配方组态
在导航器中双击“配方管理”会出现配方定义对话框，进行参数设置。
在列标题为“变量名”列的单元格中要输入变量名称，在行标题为“配方名”的行中要输入每个配方的名称。在配方名与变量名的交叉处对应的单元格中要输入该配方中该变量所对应的参数值。
2、配方函数。力控组态软件提供完整配方函数，可以用来装入、选择、查看、修改配方。配方函数的形式为RecipeXXXX（参数1，参数2，…）。在系统运行环境下，可以按钮动作调用配方函数完成修改配方的操作。
力控组态软件的内置数据表类似于各种传统关系数据库中的数据表，具备：创建、删除、定位、更新、保存、读出记录及条件查询、装载记录等功能。
3、 内置数据表
定义、绑定内置数据表以及内置数据表的显示操作。内置数据表的表格显示：通过表格可以显示内置数据表中的具体内容。内置数据表操作：力控组态软件提供一组对内置数据表进行操作的相关函数。

五、实验结果

六、实验总结
通过这六次实验，我初步掌握了力控组态软件，也让我对组态软件的仿真有了初步的认识，也让我学会了一个仿真的新工具。虽然是大体的掌握，但在实际的操作的过程中还是存在一定的难度，力控组态软件的很多功能还不是很熟练，但是我会再今后的学习和使用中更加逐步的完善和掌握。力控组态软件让我产生了浓厚的兴趣，在以后的生活和学习中，我会选择与其相关的方面逐步完善对力控软件的认识。力控组态软件对于我来说是一个全新的软件，因此在学习的过程中遇到了很多困难和障碍，但是在老师和同学的帮助下，让我更好的学习和掌握了这个软件。在此，我衷心的感谢老师和同学们对我的辅导和帮助。

七、思考题
配方就是专门为工艺过程提供的原料配比自动管理和控制的工具。可以通过名称访问已存在的配方，对同一生产过程可以通过改变配方来生产不同批次的产品或不同品种的产品。
力控的内置数据表类似于各种传统的关系数据库中的数据表，一般具备：创建、删除、定位、更新、读出、查询、装载记录等功能。而且内置数据表的绑定过程就是将内置数据表中的字段与力控变量建立对应关系的过程（内置数据表的动画连接）。