plc组态王的硫化氢浓度监测系统设计
本论文研究的是PLC技术在浓度监控系统上的应用。从整体上分析和研究了控制系统的硬件配置、电路图的设计、程序设计，控制对象数学模型的建立、控制算法的选择和参数的整定，人机界面的设计等。
本论文通过罗克韦尔公司的Controller Logix系列PLC控制器，浓度传感器将检测到的实际浓度转化为电压信号，经过模拟量输入模块转换成数字量信号并送到PLC中进行判断和存储，PLC控制器输出量转化为电信号，通过固态继电器控制声光报警器的通断来实现对浓度超标报警的控制。同时利用亚控公司的组态软件“组态王”设计一个人机界面（HMI），通过以太网与可编程控制器通信，对控制系统进行全面监控，从而使用户操作更方便。总体上包括的技术路线：硬件设计，软件编程，参数整定等。
全论文分七章,各章的主要内容说明如下。
第一章，对浓度监测系统应用的背景和状况进行了阐述，指出了本文的研究意义所在。
第二章，简单概述了PLC和人机界面的基本概念以及结构功能等基础内容。
第三章，主要从系统设计结构和硬件设计角度,介绍该项目的PLC控制系统设计步骤、PLC的硬件配置、外部电路设计以及PLC控制器的设计。
第四章，在硬件设计的基础上，详细介绍了本项目软件设计，主要包括软件设计的基本步骤、方法，编程软件RSLogix5000的介绍以及本项目程序设计。
第五章，详细介绍了如何在亚控公司的组态软件“组态王”的基础上进行人机界面的设计。
第优章，展示了系统运行结果，然后对其分析得出结论及总结和展望
可编程控制器(PLC)是集计算机技术、自动控制技术和通信技术为一体的新型自动控制装置。其性能优越，已被广泛应用于工业控制的各个领域，并已成为工业自动化的三大支柱(PLC、工业机器人、CAD/CAM)之一。PLC的应用已成为一个世界潮流，在不久的将来PLC技术在我国将得到更全面的推广和应用。浓度监测在医疗、化工、造纸等工业领域应用非常广泛。由于工业制造会产生许多对人体有毒的气体，而且再加工过程中需要用到定浓度的有毒气体，气体的流动性很强，加大了监测的难度。目前仍有相当部分工业企业在监测浓度方面，存在精度不高，采集不到数据，达不到工艺要求，造成设备运行费用高，产品品质低下，严重影响经济效益，污染生态环境，因此急需技术改造。毕业论文http://www.youerw.com
H2S控制器由高端CPU和高精度A/D转换器设计而成。当被检测的气体浓度超过报警设定值时，仪器发出声光预警、报警,同时启动外控消防设备或其他安全防护设备，从而阻止或降低现场危险程度的延续，达到自动排除险情的目的。可长期工作于各种可燃和有毒有害气体存在的场所。
在工业自动化领域内,PLC（可编程控制器） 以其可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、功能强大、性价比高、体积小、能耗低等显著特点广泛应用于现代工业的自动控制之中。目前的工业控制中,常常选用PLC 作为现场的控制设备,用于数据采集与处理、逻辑判断、输出控制；而上位机则是利用HMI 软件来完成工业控制状态、流程和参数的显示,实现监控、管理、分析和存储等功能 。这种监控系统充分利用了PLC 和计算机各自的特点,得到了广泛的应用。在这种方式的基础上设计了一套H2S浓度监测系统。以基于PLC 的下位机和完成HMI功能的上位机相结合,构建成分布式控制系统,实现了H2S浓度监测。
PLC 不仅具有传统继电器控制系统的控制功能，而且能扩展输入输出模块，特别是可以扩展一些智能控制模块，构成不同的控制系统，将模拟量输入输出控制和现代控制方法融为一体，实现智能控制、闭环控制、多控制功能一体的综合控制。现代PLC 以集成度高、功能强、抗干扰能力强、组态灵活、工作稳定受到普遍欢迎，在传统工业的现代化改造中发挥越来越重要的作用,尤其适合控制的要求。
此外，随着工业自动化水平的迅速提高，用户对控制系统的过程监控要求越来越高，人机界面（HMI）的出现正好满足了用户这一需求。人机界面可以对控制系统进行全面监控，包括参数监测、信息处理、在线优化、报警提示、数据记录等功能，从而使控制系统变得简单易懂、操作人性化，深受广大用户的喜欢。人机界面（HMI）在自动控制领域的作用日益显著。HMI正在成为引导工业生产制造走向成功的重要因素，因为这些系统越来越多的用于监控生产过程，让过程变得更加准确、简洁和快速。
HMI其实广义的解释就是“使用者与机器间沟通、传达及接收信息的一个接口”。举个例子来说，在一座工厂里头，我们要搜集工厂各个区域的温度、湿度、浓度以及工厂中机器的状态等等的信息透过一台主控器监视并记录这些参数，并在一些意外状况发生的时候能够加以处理。这便是一个很典型的SCADA/HMI的运用，一般而言，HMI系统必须有几项基本的能力：本文来自优*文*论^文_网
实时的资料趋势显示——把撷取的资料立即显示在屏幕上。
自动记录资料——自动将资料储存至数据库中，以便日后查看。
历史资料趋势显示——把数据库中的资料作可视化的呈现。
报表的产生与打印——能把资料转换成报表的格式，并能够打印出来。
图形接口控制——操作者能够透过图形接口直接控制机台等装置。
警报的产生与记录——使用者可以定义一些警报产生的条件。
比方说浓度过度或压力超过临界值，在这样的条件下系统会产生警报，通知作业员处理[1]。
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
1 前 言 1
1.1 项目背景、意义 1
1.2 项目研究内容 2
2 PLC和HMI基础 4
2.1 可编程控制器基础 4
2.1.1 可编程控制器的产生和应用 4
2.1.2 可编程控制器的组成和工作原理 4
2.1.3 可编程控制器的分类及特点 7
2.2 人机界面基础 7
2.2.1 人机界面的定义 7
2.2.2 人机界面产品的组成及工作原理 8
2.2.3 人机界面产品的特点 8
3 PLC控制系统硬件设计 9
3.1 PLC控制系统设计的基本原则和步骤 9
3.1.1 PLC控制系统设计的基本原则 9
3.1.2 PLC控制系统设计的一般步骤 11
3.1.3 系统硬件结构 12
3.2 PLC的选型与硬件配置 13
3.2.1 PLC型号的选择 13
3.2.2 1756 ENBT EtherNet/IP通讯模块 14
3.2.3 ControlNet网络模块 14
3.2.4 Net485转换器 15
3.2.5 H2S浓度传感器 16
4 PLC控制系统软件设计 18
4.1 PLC程序设计方法 18
4.1.1 本系统软件设计步骤 19
4.2 编程软件RSLogix5000概述 20
4.2.1 RSLogix 5000设置以及实现 21
4.2.2 RSLogix 5000参数设置（模块设置） 22
4.2.3 RSLogix通讯设置（检测设置） 25
5 基于组态王的HMI设计 33
5.1 人机界面（HMI）设计 33
5.1.1 监测画面 34
5.1.2 实时趋势图 35
5.1.3 报警窗口 36
5.2 变量设置 37
5.3 动画连接 39
6 系统运行结果和分析及总结与展望 41
6.1 系统运行 41
6.2 运行结果分析 41
6.2.1 浓度数据采集显示 41
6.2.2 浓度趋势曲线分析 42
6.2.3 报警信息分析 43
6.2.4 总结与展望 43
参考文献 45
谢 辞 1559
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