基于组态王的液位测量系统

基于组态王的液位测量系统内容摘要：

模 模 模 模 模 模 模 模 模 模 600 器 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 750 750 750 750 750 750 750 750 750 750 750 842 461 466 400 400 400 554 554 513 513 513 IW0 IW2 IX40 IX42 IX44 QW0 QW2 QX40 QX42 QX44 IW1 IW3 IX41 IX43 IX45 QW1 QW3 QX41 QX43 QX45 11 基于组态王的液位测量系统的设计 第二章 基于以太网的现场总线技术概述 21 什么是以太网 以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准该标准定义了在局域网 LAN 中采用的电缆类型和信号处理方法以太网在互联设备之间以10100Mbps 的速 率传送信息包双绞线电缆 10 Base T 以太网由于其低成本高可靠性以及 10Mbps 的 速率而成为应用最为广泛的以太网技术直扩的无线以太网可达 11Mbps 许多制造供应 商提供的产品都能采用通用的软件协议进行通信开放性最好 22 什么是现场总线 现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一被誉为自动化领域的计算机局域 网它的出现标志着工业控制技术领域有一个新时代的开始并将对该领域的发展产 生重要影响现场总线技术将专用微处理器置入传统的测量控制仪表使他们各自都具 有了数字计算和通信能力采用进行简单连接的双绞线等作为总线把多个测量控制仪 表连接成的网络系统并按公开规范的通信协议在位于现场的多个微机化测量控制 设 备之间以及现场仪表与远程监控计算机之间实现数据传输与信息交换形成各种适 应实际需要的自动控制系统简而言之它把单个分散的测量控制设备变成网络节点 以现场总线为纽带把它们连接成可以相互沟通信息共同完成自控任务的网络系统与 控制系统它给自动化领域带来的变化正如众多分散的计算机被网络连接在一起使 计算机的功能作用发生的变化现场总线则使自控系统与设备具有了通信能力把它 们连接成网络系统加入到信息网络的行列 23 基于以太网的现场总线技术 从两年前开始现场总线开始转向在 IT 领域 广泛应用的开 20 多年来发展最为成 功的 Ether 网络技术把以太网技术融入到现场总线中形成了现代控制领域发展 的一个热点和流行趋势目前 profibusDeviceNetControlNet 和 LonWorks 等都已 经使用 Ether 技术这些公司都在研究通过一种称作管道 Tunnel 的简单传递机构 使用 Ether 网络传送它们的报文这种方法简单可行现场装置保持不变仅需要一 个专用的 Ether 网络接口取代原来的线驱动器就可完成与以太网的连接与此同时 美国电气工程师协会 IEEE 正着手制定现场装置与 Ether 通信的新标准该标准能够 12 基于组态王的液位测量系统的设计 使网络直接 看到 对象 Object 这些工作为 Ether 进入工业自动化的现场级打下 了基础 1995 年 WAGO 公司率先研制了现场分布式输入输出自动化控制系统 WAGOIOSYSTEM750 并在其广 泛的应用中被世人所承认近年来 WAGO 公司推出的现场 总线输入输出系统不仅支持 PROFIBUSDPFMS CANopen INTERBUS DeviceNET MODBUS LonWorks Ether TCPIP LIGHTBUS CAL 等多种开放式标准现场总线 还支持使用 RS232CRS485 TTY20mA 接口的通讯而且网络功能强大可与具有开放式 标准的任何控制产品兼容所以可用于各种工业现场如汽车制造 造纸 纺织 石油化工 烟厂 冶金工业 电力 铁路交通与楼宇 自动化等本次毕业设计就采 用的是 WAGO 公司的现场总线输入输出系统WAGO750842WAGO750842TCPIP 现 场总线控制器系统采用工业以太网接口实现现场总线与 INTERNET 的连接 13 基于组态王的液位测量系统的设计 第三章 系统硬件配置及介绍 31 模块的选取 由前面介绍的 液位测量系统的工艺及控制要求可知此系统共有 5 个数字输入点 DI 6 个数字输出点 DO 其中 4 个 AC63V 负载 1 个 AC220V 负载一个电磁阀负载 2个 模拟输入点 AI2 个模拟输出点 AO 所以选择以下类型的模块 1 现场总线适配器型号 750842 用于 Ether TCPIP 的可编程现场总线控制 器集线器到 750842 之间最大传输距离 100m 波特率 10Mbitss 节点中允许有数字量 信号和模拟量信号每个节点中最多 64 个输入输出模块输入输出过程映象为 512 字 节输入输出 变量为 512 字节程序内存为 128K 字节数据内存为 64K 字节固态内存为 8K 字节 数量 1 块 2 数字量输入模块型号 750－ 4002 通道数字量输入模块输入信号电流 5mA24VDC 输入滤波 30ms 正 逻辑 数量 3 块 3 数字量输出模块型号 7505132 通道继电器输出模块节点输出电流 2A ACDC230VAC30VDC2 常开点 且相互隔离无公共端 数量 3 块 4 模拟量输入模块 型号 750466 2 通道模拟量输入模块 420mA 单端输入 数量 1 块 750461 2 通 道 模 拟 量 输 入 模 块 RTD 用 于 热 敏 电 阻 适 用 类 型 为 PT100PT200PT500PT1000Ni100Ni120Ni1000 5 模拟量输出模块型号 7505542 通道模拟量输出模块 420mA 数量 2 块 6 电源模块 787912 1 块 7 终端 750600 1 块 14 基于组态王的液位测量系统的设计 32 模块选取说明 数字量输入模块的选取要根据以下几点来选取 a 根据输入信号是有源触点还是无源触点 1有源触点也称电开关分为直流 DC型一般为晶体管型电路结构例如接 近开关激光传感器开关等和交流 AC 型 2 无源触点即机械触点例如按钮开关转换开关机械式的限位开关等 若输入信号为无源触点则可选择直流型一般为 DC24V 数字输入模块也可选 择交流型一般为 220V 数字输入模块 3若输入信号为有源触点直流型则必须选择直流型一般为 DC24V数字输 入模块 4 若输入信号为有源触点交流型则必须选择交流型数字输入模块注意有 源触点工作电压值 b 根据输入信 号的工作频率 1 若此信号的工作频率不高没有特殊要求则可以选用一般型例如选用WAGO 公司数字输入模块中输入滤波时间为最大 3ms 就可以了 2 若此信号的工作频率较高则要注意输入模块的滤波时间这个参数 这里介绍的液位测量系统中共有 5 个数字输入点这 5 个数字输入点都为无 源触点并且对其工作频率也无特殊要求选取 3 个 750－ 400 模块 数字量输出模块的选取 数字量输出模块的选取要根据输出信号的类型信号电流 05A20A 节点的输 出电流 2AACDC 触点电压是否带短路保护装置有无公共点来选取在液位测量 系统中共有 6 个数字输出点所以采用 3 个模块 750－ 513 模拟量输入模块的选取 模拟量输入模块的选取要根据输入信号的类型电压型 05V010V10V10V 等电流型 020 mA420 mA 等精度要求 8 位 AD10 位 AD12 位 AD16 位 AD 等抗干扰要求单端输入差分输入来选取但需注意对温度信号一般厂家都 有专用模块它分热电阻和热电偶型这里介绍的液位测量系统中液 位值采用2020B 型 静压式液位变送器 420mA 二线制来检测所以采用 1 个模块 750－ 466 温度值由 WZP 型铂电阻温度变送器 Pt100 来检测因此采用 1 个专用模块 750461 15 基于组态王的液位测量系统的设计 模拟量输出模块的选取 模拟量输出模块的选取要根据模块输出的标准信号 0－ 20mA4－ 20mA0－ 10V 10VDC 来选取 在此液位测量系统中送给液位显示和温度显示的信号是 4－20mA 的电流信号所以选 2 个模块 750－ 554 33 系统输入输出元器件的定义列表 输 入 输 出 点 IO 绝对地址 泵启动按钮 SB1 IX41 泵停止按钮 SB2 IX42 本地远程转换开关 SA1 IX40 紧急停按钮 SB3 IX43 热继电器 FR1 辅助触点 IX44 本地控制指示灯 HL1 QX40 远程控制指示灯 HL2 QX41 泵启指示灯 HL3 QX42 泵停指示灯 HL4 QX43 出水电磁阀 M1 QX44 接触器 KM1 线圈。