污水处理系统上位机组态监控的开发与调试

1.实验目的

1）熟悉组态王软件的操作规则。

2）掌握组态王软件绘制监控画面的方法。

3）掌握组态王软件动画功能的开发过程。

4）掌握组态王与S7-300PLC之间的通信方法及数据交换方法。

5）了解组态王的控制语言及编写程序。

2.实验内容

（1）了解组态王的开发过程 首先，打开组态王软件，出现工程管理器窗口，如图4-61所示。

图4-61 组态王工程管理器窗口

在工程管理器中，用户可以单击“新建”图标新建一个组态王项目。按照新建项目的向导一步一步地完成，如选择项目路径、项目命名等过程，如图4-62所示。

图4-62 新建工程向导

在工程管理器界面上双击新建立项目的名称，则打开工程浏览器窗口，如图4-63所示。窗口上部是菜单区和图标区，可以执行组态王的功能操作；左侧部分是项目菜单树，包含了项目的文件结构、数据库、设备、系统配置和SQL访问管理器，是项目的结构骨架，用户需要对其中的画面、命令语言、数据词典、设备、系统配置等进行必要地设置才能运行监控系统；右侧部分是编辑区，在这里完成新建画面、编辑画面等操作。

单击编辑区的“新建”图标，进入开发系统并打开一个新画面对话框。在这里，可以给画面命名、定义画面的位置和尺寸、改变画面的风格等，如图4-64所示。

图4-63 组态王工程浏览器窗口

图4-64 编辑新画面

单击“确定”，打开画面开发系统窗口，如图4-65所示，其中的“工具箱”是设计画面的主要元件，全部工作都可以在工具箱中实现。

图4-65 组态王开发系统窗口

利用工具箱，用户可以手工绘制各种图形，也可以从组态王自带的图库中选取所需的图形元素；可以编写文本，也可以插入位图、声音；可以对图形元素进行对齐、置顶等操作；可以给图形或文字添加动画连接，实现动态的监控过程。

污水处理系统的组态王监控系统主画面如图4-66所示。

图4-66 编辑污水处理系统主画面

画面编辑好之后，需要添加一些变量，在组态王中称为数据词典，如图4-67所示。

图4-67 编辑数据词典窗口

污水处理系统用到的部分变量如图4-68所示。(www.xing528.com)

为了能够与S7-300 PLC通信，在组态王中需要添加PLC设备，以识别PLC硬件，这个过程就相当于给PLC安装驱动程序一样。单击“设备”→“新建”，打开设备配置向导，选择项目使用的PLC厂家、类型，设定S7-300 PLC使用的通信地址为“2.2”等，即可完成设备的配置过程，如图4-69所示。

单击“命令语言”中的“应用程序命令语言”，打开命令语言编辑窗口，如图4-70所示，用户在此编辑所需的功能指令，组态王的命令语言类似于Visual Basic，简单易用。只是在使用中有组态王自身定义的一些特殊用法需要特别注意，该部分的内容请参见组态王编程手册。

对应于某些特定的按钮操作，比如单击组态画面上的污水泵起动按钮，可以展开事件命令，其示意图如图4-71所示。

为了能够在上位机监控画面上面实现远程键控，需要对被控设备添加动画连接。例如，在搅拌机起动、停止小画面上面，单击“启动”图标则起动搅拌机，单击电动机“停止”图标，则停止搅拌机。这就需要对“启动”图标和“停止”图标添加动画连接，如图4-72所示。

图4-68 编辑项目变量窗口

图4-69 配置设备窗口

图4-70 编辑应用程序命令语言窗口

图4-71 编辑事件命令窗口

图4-72 编辑动画连接窗口

设置“按下时”的命令语言如图4-73所示，可以实现远程键控搅拌机的功能。

（2）联机调试组态王与PLC 给S7-300PLC上电运行，连接好MPI电缆，启动上面开发好的组态王监控项目，切换到项目运行状态，显示如图4-74所示画面。全部设备都处于可控但停止的状态。单击搅拌机图形，弹出搅拌机控制小窗口，可以看到搅拌机的“停止”图标以蓝色显示，说明搅拌机是停止的。

接下来，单击搅拌机控制窗口中的“起动”图标，则出现如图4-75所示的工作状态，搅拌机图形上面的红色方块表示搅拌机已经运行，此时，查看现场的搅拌机是否真正在运行。如果搅拌机实际在运行，则系统正常；如果搅拌机实际没有运行，则说明搅拌机的电气连接电路出现问题，需要检查电路。

同时可以切换到STEP7软件中，查看PLC键控程序FC2，如图4-76所示，在梯形图程序指令上面出现了贯通的绿色线条，实时状态显示搅拌机接触器是通电运行的。

3.实训结束

结束本次实训后，退出工作软件，并关闭全部设备的电源，整理电缆、接线，确认设备处于完好状态。

图4-73 命令语言举例

图4-74 联机调试编辑好的主画面

图4-75 监控搅拌机的上位机状态

图4-76 调试搅拌机的PLC程序