第一章 绪论
1.1课题背景
在巩固和提高我国经济体制的同时，特别是加入了国际世贸组织以后，中国啤酒行业正逐步融入世界啤酒业，由于外国啤酒进驻中国市场，中国啤酒行业已经进入了竞争激烈的成熟过渡期，重新整合扩张，这种“一体化”的扩张方式在一些大中型企业是尤其明显的。上世纪90年代，青岛啤酒经营了多种运营模式，在中国大部分省市自治区成立了50多家啤酒自动化生产基地，已经初步完成了全国化的战略布局。
因为啤酒生产内部竞争激烈，外部也和同类酒类产品的竞争越来越激烈，有很大一部分啤酒厂倒闭或相互合并，啤酒生产企业数量急剧下降。还有一部分生存下来的企业，逐步重视对产品质量、口味、工艺，加大科技研发力度，自动化专业化设备得到全新的改变，新的包装设备和先进的宣传理念如雨后春笋般在市场上出现，整个啤酒行业更加良性的在市场中互相竞争，啤酒开始向着工业化、规模化生产，国内的大部分啤酒生产企业逐步的向大型化、集团化发展，与国际之间的交流越来越频繁。
现如今，人们的生活水平有了显著的提高，老百姓对啤酒的需求量急速上升，这一需求给生产制造商提出了严峻的挑战，尤其是在各个厂家良性竞争的前提下，更是对啤酒的生产有了更严格的要求，如何在保证质量的前提下高效的生产出大批量的啤酒是现在每个厂家所必须解决的问题。
正是因为PLC的强大功能，给啤酒的自动化生产带来了福音。啤酒生产所需要监测的数据比较繁琐，比如温度、压力、浓度、浑浊程度等都有很严格的要求，而PLC在这些方面都有自己的独特之处，能够很自如的对这些模拟量进行时时监控，从而解决了大量的剩余劳动力，而对PLC自动化啤酒生产线程序的调试优化更是尤其重要。
本次设计就是对现有的和利时PLC啤酒自动化生产线进行软、硬件的调试，通过现场的数据采集对啤酒生产线酿造部分进行程序优化，最终得出与之对应的研究结论。
1.2课题内容
（1）啤酒自动化生产酿造工艺流程 通过查阅相关资料，对现有的啤酒自动化生产工艺有一个基本的了解，尤其是对啤酒酿造工艺的熟悉，从而对本课题有一个更深入的理解。 （2）根据现场实际需要设计适当的控制方法 根据现场以及工艺流程的实际需要，编写控制程序并对控制程序进行相应的优化，以及对优化后的程序进行现场测试。
（3）通过组态软件做出现场的动态监控图 一个合格的生产流水线离不开对设备生产过程
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的监控，不仅是从安全的角度出发，更要考虑到设备损坏及时维修及其包养，因此本课题设计了组态监控系统，该系统是基于HollyView的一款组态软件。
（4）控制面板触摸屏的设计 对控制面板触摸屏的设计是为了能够更简便控制现场设备，同时也起到对现场的监控作用，与组态监控界面起到双重监控的作用，使得生产的安全性以及流畅性有了保障。因此本课题设计了触摸屏操控系统，方便对现场设备的控制，同时也能够起到监控的作用。
（5）对总体程序以及监控进行可行性分析 根据实际的数据结果，对程序以及组态监控方面进行可行性分析，并对整体进行优化，对优化后的系统能否正常运行做出整体性的规划。
1.3课题目的
本课题通过和利时PLC对啤酒自动化生产线酿造部分各个工序段进行自动化控制，从而节省了大量的劳动力，与此同时能够很大程度的提高生产效率，对于产品的市场竞争有很大的技术支持，同时对于现有的啤酒自动化生产线进行系统优化，从而对设备的升级进行有效的数据采集，对自动化控制的发展有更好的推进作用。
1.4课题意义
啤酒自动化生产线运用自动化控制技术，运用PLC强大的控制功能达到自动化控制的目的，这其实是工业生产的一个缩影，正是因为有了这种系统的优化研究，才能更好的使自动化控制技术得以有力的发展，才能大大提高工业生产的生产效率。
现如今自动化控制技术在日常生产中应用尤其广泛，它不仅是工业生产的一次重要升级和改革，同时也为工业自动化生产带来了春天，把工业生产引领到了一个全新的领域，自动化控制技术不仅节省了人为劳动力，生产成本也大大的降低，给生产商带来了福音。在中国不断发展的今天，自动化控制技术在中国的工业发展史上也发挥了极大的作用。
本次课题是基于实验室研究自动化控制技术的课题，研究本课题对以后的实际应用教学有着很强的现实意义，能够更清楚直接的叫同学们了解自动化控制技术在现实生产当中是如何应用的，同时本课题也为后期自动化专业的教学及研究奠定了必要的基础，能够从理论结合实际的角度出发，更加全面的为学生讲解自动化控制技术在实际生产当中是充当一个怎样的角色。同时，还有最重要的一点就是为以后啤酒生产线的进一步研发提供了一个很好的实验平台，能够更加全面的锻炼学生实际动手操作的能力。
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第二章 系统总体方案设计
2.1酿造部分的总体结构
酿酒工艺的基本流程：麦芽粉碎机→糖化锅→过滤罐→煮沸锅→沉淀池→冷却锅→发酵罐→清酒罐→灌装机，如图2.1。
图2.1酿酒工艺流程图
Fig. 2.1 Brewing process flow diagram
酿造部分主要包括三个部分，各类硬件设备（如液体反应罐、各种仪器仪表、电机、电磁阀等等）、PLC控制柜（主要包括PLC、空气开关、继电器、电源模块、触摸屏等）以及工控台（由一台个人计算机组成，通过个人计算机控制PLC控制现场设备）。
酿造部分每一个反应罐都有着自己的作用，每个工段都有着各自的所需要控制采集的数据，正是每个工段有序的工作，使得整个酿造部分有序的生产。
2.2酿造部分基本设计步骤
根据啤酒酿造的工艺流程，将各个反应罐按照相应的顺序进行排列组装在一起，每个反应罐直接由管道以及电气元件连接在一起（如液体流通管道、入水管、出水管、入口泵、出口泵、电磁阀、流量计、温度表、压力表等等）；PLC控制柜分为五个部分，分别控制公共系
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统工段、糖化工段、煮沸工段、发酵工段、清酒工段五个工段，通过对过程中变量的控制，从而使酿造部分严格的按照酿酒工艺运行，实现了自动化控制在工业生产上的应用。
在酿造过程当中需要控制很多的变量，如何控制好这些变量才是本次课题设计的主要任务。温度、压力、搅拌电机的转速等等都是啤酒工艺生产上重要的参数，如何运用现如今的科技手段随意自如的控制这些变量都是此次课题的重重之种，有了这些控制变量，对程序进行编写，使得这些控制变量能够随意的去设定，通过科技手段进行监测，从而使得啤酒自动化生产酿造工段更好的进行，也要根据实际的生产进行相应的优化，对系统进行升级。
2.3酿造部分需要控制的对象
酿造部分由于酿酒工艺的要求，需要对反应罐内一些变量进行控制以及监测，这就需要PLC去控制这些变量，酿造部分所需要控制的变量有：
（1）温度 酿酒工艺中对液体温度的控制是非常严格的，因此对温度控制以及温度变化的监测采集是自动化控制的一大重要反馈数据。
（2）压力 反应灌内的压强大小也是酿造部分所需要重点监控的对象。
（3）电机转速 有些部分反应罐内的液体是需要加热的，但是这就涉及到一个受热是否均匀的问题，与此同时需要搅拌电机来使反应罐内的液体受热更加均匀，PLC通过控制变频器的数值大小来控制搅拌电机搅拌的快于慢。
（4）入口泵、出口泵启停 由于各个反应罐都是处于同一水平面，当完成当前酿酒步骤，需要将当前反映灌内的液体转移到下一个流程就需要入口泵以及出口泵的协助，使得液体更快速的转移。
（5）流量 酿酒工艺还需要很好的控制监测液体流量的大小，进而达到酿酒工艺的各种需求。
（6）电磁阀、电动调节阀 对液体的流动启停进行控制，节省了人为的劳动时间。
2.4酿造部分的主要结构
2.4.1公共系统工段
公共系统工段主要由净水罐、热水罐、碱液罐、入口泵、出口泵、制冷压缩机、冷水罐组成。热水罐与冷水罐组成CIP系统，为整个酿造过程提供清洁无菌的卫生环境，避免后续酿造过程中染菌。冷水泵、制冷机、冰水罐组成制冷系统为后续酿造发酵提供适宜温度，提高发酵率。
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2.4.2糖化工段
糖化工段主要是由糖化锅和过滤槽组成。糖化锅是麦芽淀粉及蛋白质的分解的容器，并与已糊化的麦牙粉溶液混合，维持溶液在一定的温度，使溶液开始淀粉糖化，从而制出麦汁。麦汁经过过滤槽过滤，麦芽汁与麦糟分开，得到清凉爽口的麦芽汁。
2.4.3煮沸工段
煮沸工段主要由煮沸锅和回旋槽组成。过滤后麦汁经由煮沸锅煮沸，在煮沸的过程当中加入酒花赐予啤酒爽口的苦香味和特有的清爽味。在麦汁达到一定的浓度后，麦汁被泵入回旋槽进行热凝固物的回旋沉淀和分离。
2.4.4发酵工段
发酵工段主要由换热器、发酵罐组成。回旋沉淀后的麦汁经过板式换热器调整为适宜的发酵温度，在经过冲氧，添加啤酒酵母的工序，最终进入发酵罐进行麦芽发酵，啤酒酵母将可发酵性糖和氨基酸等分解成酒精。
2.4.5清酒工段
清酒工段主要由过滤机和清酒罐组成。经过发酵而成熟的啤酒在过滤机中将剩余的酵母和不溶解性蛋白滤除，使酒液成色更加透亮。经过过滤后的啤酒由出口泵泵入清酒罐，最终啤酒在制冷压缩机的作用下低温保存在清酒罐。
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第三章 酿造部分硬件结构
3.1现场设备组成
3.1.1液体反应罐
液体反应罐（如图3.1）由锅体、锅盖、搅拌电机、夹套、支承杆及传动装置组成，液体反应罐的材质以及开孔具体位置可按照现场的实际情况进行定做。液体反应罐有许多种不同的加热形式，比如电加热器加热、油体加热、气体加热、水加热以及冷却等等；上面的夹套也有多种不同样式供用户选择；搅拌的形式同样也有不同的选择，比如船桨式、抛锚式、框架式等等；高转速类也有许多样式供用户选择，以便应付不同的生产工艺；传动装置大体分为普通电机、伺服电机、电磁调速电机几种。
图3.1液体反应罐 Fig. 3.1 Liquid reaction tank
3.1.2交流电机
交流电机（如图3.2）能够实现机械能与交流电能互相转换。由于交流电力系统大力发展，交流电机逐渐成为自动化工业生产的宠儿。交流电机与直流电机相比，交流电机因为没有换向器，它具有整体结构简单、制造相对容易、耐久度高，较为容易做成高转速、高电压、大电流、大容量电机。交流电机功率所涵盖的范围是相对比较大的，几瓦到几万千瓦，甚至
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能够达到上百万千瓦。
本次课题选用交流电机用于对反应罐液体的搅拌，由于交流电机的上述特点，故选择交
流电机用于对反应罐内液体的搅拌。
图3.2交流电机
Fig. 3.2 Alternating current dynamo
3.1.3耐腐蚀离心泵
由于本次设计有液体之间的传输，因此需要抽水泵来实现告诉液体传输，因为两个反应罐之间的液位是没有明显差距，因此需要入水泵以及出水泵来实现传输；更重要的是本次课题传输的是液体，考虑到耐久性以及耐腐蚀性的问题，故选择耐腐蚀离心泵来作为本次课题的入水泵以及出水泵，通过选择耐腐蚀性离心泵能够很好的解决耐久性以及耐腐蚀性这一问题。
图3.3耐腐蚀离心泵
Fig. 3.3 Corrosion resisting centrifugal pump
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3.1.4电磁阀、电动调节阀
电磁阀（如图3.4.1）是用电磁控制的自动化工业生产设备，是用来控制液体流动的自动化基础元件。在工业自动化控制系统中用于调整被控对象的流动方向、流量、速度以及其他可控参数。电磁阀能够作用于不同的控制电路来实现预期的目标，而且在精度与灵活度方面都具有可靠性。电磁阀种类有很多种，不同的电磁阀在自动化控制系统中有不同的功能，自动化控制系统经常用到的是单向阀、安全阀、方向控制阀、速度调节阀等等。
电动调节阀（如图3.4.2）是工业自动化控制系统中的重要执行仪表。电动调节阀与传统的气动调节阀相比有相当大的优势：电动调节阀相对节能（仅仅在工作时消耗电能），安全环保（无碳杂质排放），安装方便快捷。阀门按其所配备的执行机构所使用的动力，按其自身功能和自身特性分为线性特性，等百分比特性及抛物线特性三种。
图3.4.1电磁阀 图3.4.2电动调节阀
Fig. 3.4.1 Solenoid valve Fig. 3.4.2 Electric control valve
3.1.5传感器
传感器是一种检测装置各种参数的电元器件，能检测接收被测数据的具体参数信息，并能检测接收到的信息，并且按照一定的规律转换成电信号或者其他形式的参数进行输出，以便满足不同要求的信息输出处理、存储显示、记录、控制等要求，有了传感器基本能够实现自动检测和自动控制。
本次课题选择了多种不同的传感器，例如：温度传感器（主要用于对温度的检测）、压力传感器（主要用反应罐内压力的测量），通过这两种传感器对温度以及压力进行检测，从
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而达到控制以及反馈温度以及压力的目的。
3.1.6差压变送器
差压变送器（如图3.5）是测量差压变送器两端压力之差的变送器，输出如 4~20mA、0~5V的标准信号。差压变送器与一般的压力变送器有比较大的不同点，差压变送器有两个压力接口，分为正压端和负压端，在一般的情况下，仅仅在差压变送器正压端大于负压段才能进行测量以及输出。
差压变送器主要是用于测量两个反应罐内压力差值的大小，通过差压变送器来给定以及反馈反应罐内的压力。
图3.5差压变送器
Fig. 3.5 Differential pressure transmitter
3.1.7电加热器
电加热器的作用是通过本身升温，来对周围的介质进行升温，从而能够达到生产工艺流程的各项需求；主要用于对运动的液体、一些气态气体等升温以及保温。
在本次课题中，根据电加热器的本身工作原理，与现场的某些控制软件进行有效的连接，从而能够通过控制电加热器来对反应罐内的温度进行有效的控制以及反馈采集信息。
3.1.8变频器
变频器是应用变频技术和微电子技术，通过改变电机工作电源频率的方式来控制交流电动机转速的控制设备。
本次课题中由于某些部分液体反应罐内需要对液体进行搅拌，从而能够使得液体反应罐内的物质受热均匀，更加严格的符合啤酒酿造的工艺生产流程。由于工业自动化控制系统软
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硬件的不断提高，变频器在现在的工业自动化控制生产中得到了非常广泛的应用，已经发展成为自动化工业生产上必不可少的设备。
3.1.9液体流量计
智能液体流量计（如图3.6）采用先进的低功耗单片微机技术研制的涡轮流量传感智能仪表，采用了双排液晶现场显示，具有以下特点：结构小巧紧凑、读数显示直观清晰、可靠性强、抗干扰能力强、抗雷击、成本低廉等显著优点。
图3.6液体流量计 Fig. 3.6 Liquid flow meter
3.2 PLC控制面板组成
3.2.1 PLC概述以及选型
1.PLC概述
最初的可编程控制器被称为可编程逻辑控制器，主要是用来代替继电器实现逻辑控制。随着相关技术的逐步发展，采用微型计算机技术的工业控制装置功能已经有了新的提升，完全超出了逻辑控制的范围，所以今天这种装置被称为可编程控制器，简称PC，但是为了与个人计算机的简称有所区别，故将可编程控制器简称为PLC。PLC在1969年由美国数据设备公司研发出现，在现有的PLC品牌中，德国、美国、日本的可编程序控制器的整体性能在国际上享有很高的声誉，功能全面，产品可靠性极强。
自从PLC的出现，并经过了长时间的发展，在德国、美国、日本等一些工业发达国家PLC
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已经成为了重要的产业链。由于世界范围内自动化控制技术的不断发展、需求量不断攀升、生产厂家的不断涌现、品种的更新速度加快、成本价逐步降低，因此生产PLC慢慢演变成一种重要产业链，目前，世界上有200多个制造商生产PLC，比较有名的是：德国西门子公司；日本三菱、欧姆龙、松下电工等；美国AB通用电气、莫迪康公司；法国TE、施耐德公司；韩国三星、LG公司等。PLC在工业生产方面应用极其广泛，功能强大，在实际应用上也体现出了与其他软件的优势之处，抗干扰能力强，自由度高等都是PLC的特点。
关于PLC在啤酒自动化生产线中应用的实际概况，现如今在世界各地啤酒的需求量都是非常之大，如何在保证质量的前提下更多的进行工业生产是目前各大制造商急需解决的问题。再与其他软件相比在此方面PLC体现出了一定的优势，抗干扰能力强、不间断运行、程序直观易懂等都是同类型软件中的佼佼者，正是因为有了这些优势，才得以使得PLC在啤酒自动化生产线中得到了广泛的大量的应用。
2.PLC选型
此次毕业设计所选用的PLC为北京和利时集团的LM系列小型PLC（如图3.7），该PLC有以下特点：
(1)小巧紧凑：此次毕业设计所选择的PLC体积小巧，节省了安装空间，同时也具备了强大的处理功能等特点。
(2)简便可靠的安装：根据现场环境的不同，PLC面板安装以及导轨安装可任意选择。 (3)丰富的模块种类：LM系列PLC是由北京和利时自主研发，拥有CPU模块和丰富的扩展模块组成，CPU模块最多可扩展7个模块，最大I/O点数为152点，最大模拟量点数为56点。LM系列PLC有多种选择可供不同现场的应用需求。
(4)灵活的系统配置：本次PLC的选型有多种扩展模块，比如模拟量扩展模块、数字量扩展模块以及专用功能模块。
(5)强大的模拟量处理：可同时处理几十个模拟量点，能够执行多个回路的PID运算。 (6)丰富的指令系统：具有400多条指令可满足客户不同需求。
图3.7 LM系列PLC Fig. 3.7 LM series PLC
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3.2.2 空气开关
空气开关，又被叫做空气断路器，它是断路器的一种。它是根据所在支路流经的总电流大小进行选型，他集控制和保护于一身，它能完成闭合和断开电路的作用以外，还能对电路中短路以及过载的情况等进行相应的保护，同时还能够不频繁的启动停止电机。
3.2.3 熔断器
熔断器（如图3.8）是指当电流超过其本身的额定值时，自身会产生热量，而这个热量会使熔体熔断，从而断开电路，保护电路的一种电器。。
图3.8熔断器 Fig. 3.8 Fuse
3.2.4 电源模块
电源模块（如图3.9）是电路面板上为某些电元器件供电的设备，他的特点是可以为一些特定的电元器件进行电源供应。下图即为本次课题选用的电源模块，将交流220V转换成24V直流给PLC柜上的触摸屏供电。
图3.9电源模块
Fig. 3.9 The power supply module
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3.2.5 继电器
继电器（如图3.10）是一种电控制器件，能够将电信号进行转换，实际上是用小电流控制大电流的一种自动开关。通过PC平台控制继电器是否上电，若继电器得电，则继电器内部线圈有电，则产生电磁场，线圈出现极性则吸合线圈上部的金属片状物，从而使得整个回路导通，控制回路的开与关，实现了对现场的自动化控制。
本次所选用的继电器为欧姆龙品牌的，本产品的继电器在市场上有很大的竞争力，有比较大的竞争优势，比如说他的可靠性、耐久度、简单易安装等等特点，安装继电器需要注意继电器上的电路图，根据现场不同的设备需求进行安装，底座的接线方式严格按照产品说明书进行安装，要熟悉继电器的工作原理，从而更好的了解每部分各个电元器件的作用。
图3.10继电器 Fig. 3.10 Relay
3.2.6 触摸屏
触摸屏（如图3.11）作为现在及以后比较流行的人机互动方式，会逐步取代键盘鼠标的人机互动方式，触摸屏的种类大概分为以下几种，下面来给大家介绍一下各自的优缺点： （1）电阻式 优点：电阻触摸屏，可以使用手指、戴手套的手等进行触摸，它主要是靠物
体对它压力来感应坐标、触摸灵敏精准
缺点：因电阻屏表面是膜与玻璃相结合，所以表面的触摸膜时间久了就可能
会有磨损。
（2）红外式 优点：纯玻璃表面，防刮花性能好，透光率良好
缺点：触摸屏的边缘触摸不够灵敏，触摸精准度一般，室外光线
较强的地方无法操作。
（3）声波屏 优点：纯玻璃表面，防刮花性能好，透光率好
缺点：触摸屏边缘怕灰，有一点灰就有可能导致触摸不灵甚至不能触摸
（4）电容式 优点：纯玻璃表面，防刮花性能好，透光率好
缺点：只能用手指与触摸屏接触才能识别，带手套无法操作，用
其他物体完全不能触摸。
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图3.11触摸屏 Fig. 3.11 Touch screen
3.2.7 端子排
端子排，是如今面板接线必需的一种器件，通过端子排不仅能够使得接线美观，还能更加方便的进行查线，同时拆卸容易，更加方便维修，同时也能起到信号传输的作用。在远距离传输两端之间通过端子排连接更加牢靠，施工更加方便，维修简易快捷。
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第四章 酿造部分软件设计
4.1和利时PLC编程软件介绍
PowerPro软件是和利时公司专为LM系列PLC所开发的基于Windowes的编程工具。PowerPro软件具有控制方案的编辑和仿真调试功能，是LM系列PLC的硬件配置和软件编程的标准软件包。本课题编程所需要此款软件，它用于LM系列PLC产品的编程软件，是一种追求现场操作便利性的高性能工具软件。如图4.1是该软件的编程界面。
图4.1 PowerPro编程界面 Fig. 4.1 PowerPro programming interface
4.2 PLC程序设计
4.2.1公共系统工段程序
AI6001 AT %MD500: REAL; (*热水罐温度*) %IW68模拟量输入（热水罐温度）
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AI6002 AT %MD504: REAL; (*热水罐压力*) %IW70模拟量输入（热水罐压力）
指令注释：该指令为工程量转换指令，将16进制数转换为工程量数据，该指令一般用于模
拟量输入数据的处理。该指令主要用于对现场设备进行模拟量输入。
程序注释：通过现场的传感器设备采集到某一反应罐的温度（压力），之后传输给模拟量输
入模块，通过模拟量输入模块进行数据处理后变为变量%IW68（%IW70），该变量通过HEX_ENGIN02的转换，转换为变量AI6001（AI6002），该变量即为直接读取的数据变量，即温度（压力）的直接显示，可供组态软件以及触摸屏进行数据读取。
AO6001 AT %MD600: REAL; (*热水罐液位*) AO6001 %QW66模拟量输出（热水罐液位） AO6002 AT %MD604: REAL; (*热水罐压力*) AO6002 %QW68模拟量输出（热水罐压力）
指令注释：（1）BYTE_TO_ 出数据处理。该指令主要用于现场数据采集的反馈信息。 16 17 本科毕业设计说明书 （3）POT01（POT02）为一个保持当前状态的指令，由于采集到的数据为一个动态变量，因此需要对当前变量进行保持，以便数据的实时传输。 （4）Analog_OUT指令为模拟量输出调用指令，由于此次设计需要DCS的监控控制，因此DCS需要调用本地PLC内的一些模拟量输出模块的数据。 程序注释：POTO指令进行状态保持，使得ENGIN_HEX指令持续使能，从而得到持续的模拟量 输出以便控制现场设备；AO6001（AO6002）为现场采集的实时数据，通过ENGIN_HEX指令将工程量数据转换为16进制数，再传给模拟量输出模块，经过其内部处理，再控制现场设备达到控制的目的。 DI6003 AT %IX0.2: BOOL; DO6005 AT %QX0.4: BOOL; (*离心泵运行*) (*离心泵启动*) DO6005_RD AT %MX701.3: BOOL; (*离心泵手自动切换*) DO6005_UA AT %MX701.6: BOOL; (*离心泵复位*) DO6005_MO AT %MX701.1: BOOL; (*离心泵手动启动*) DO6005_MC AT %MX701.2: BOOL; (*离心泵手动停止*) 指令注释：（1）MOTOR指令为一个功能模块，主要就是对一些功能的集中处理以及作用。 （2）RS指令为复位优先双稳态器，复位双稳态触发器，复位优先。其中SET为置 位信号，RESET1为复位信号。 程序注释：该程序为离心泵启动停止手自动之间互相切换的一个程序框图，实现了手自动切 换的集中处理，通过DO6005_RD进行手自动切换，从而选择是自动或者手动。 17 18 本科毕业设计说明书 DI6005 AT %IX0.4: BOOL; DO6006 AT %QX0.5: BOOL; (*制冷压缩机运行*) (*制冷压缩机启动*) (*制冷压缩机手自动切换*) (*制冷压缩机复位*) (*制冷压缩机手动启动*) (*制冷压缩机手动停止*) DO6006_RD AT %MX702.3: BOOL; DO6006_UA AT %MX702.6: BOOL; DO6006_MO AT %MX702.1: BOOL; DO6006_MC AT %MX702.2: BOOL; 程序注释：详见本节MOTOR02功能块下方程序注释。 DI6008 AT %IX0.7: BOOL; DO6007 AT %QX0.6: BOOL; (*制冷风机运行*) (*制冷风机启动*) (*制冷风机手自动切换*) (*制冷风机复位*) (*制冷风机手动启动*) (*制冷风机手动停止*) DO6007_RD AT %MX703.3: BOOL; DO6007_UA AT %MX703.6: BOOL; DO6007_MO AT %MX703.1: BOOL; DO6007_MC AT %MX703.2: BOOL; 程序注释：详见本节MOTOR02功能块下方程序注释。 18 19 本科毕业设计说明书 AI6001 AT %MD500: REAL; (*热水罐液位*) AI6001 %QW6模拟量输出（热水罐液位） AI6002 AT %MD504: REAL; (*热水罐压力*) AI6002 %QW10模拟量输出（热水罐压力） 指令注释：（1）MUL指令为乘法指令，将两个（或者多个）变量或常量相成。 （2）REAL_TO_ 把浮点数转换为其它类型数据时，先将值四舍五入成整数值，然后转成新的变量类型。上述程序中是将浮点数转换成字节变量。 程序注释：AI6001（AI6002）为现场采集到的数据（经过模拟量输入模块处理后的数据）， 与100进行相乘（有具体的转换公式），得到PLC能够识别的数据语言，通过REAL_TO_ DO6001 AT %QX0.0: BOOL; DO6002 AT %QX0.1: BOOL; (*1#电加热器启动*) (*2#电加热器启动*) 19 20 本科毕业设计说明书 DO6003 AT %QX0.2: BOOL; (*电磁阀打开*) (*电磁阀打开*) (*电磁阀关闭*) (*1#电加热器启动*) (*1#电加热器停止*) (*2#电加热器启动*) (*2#电加热器停止*) DO6003_KF AT %MX705.1: BOOL; DO6003_GF AT %MX705.2: BOOL; DO6001_QD AT %MX705.1: BOOL; DO6001_TZ AT %MX705.2: BOOL; DO6002_QD AT %MX705.1: BOOL; DO6002_TZ AT %MX705.2: BOOL; 指令注释：RS指令为复位优先双稳态器，复位双稳态触发器，复位优先。其中SET为置位信 号，RESET1为复位信号。 程序注释：该程序即为本地操作的一个电磁阀的程序控制，通过该程序进行电磁阀的开与关。 DO6003 AT %QX0.2: BOOL; (*电磁阀打开*) DO6003_KF AT %MX705.0: BOOL; (*冷水罐电磁阀打开*) DO6003_GF AT %MX705.0: BOOL; (*冷水罐电磁阀关闭*) DM6014 AT %MX709.5: BOOL; DM6017 AT %MX710.0: BOOL; DM6003 AT %MX708.2: BOOL; 指令注释：（1）SEL指令为二选一指令，通过选择开关在两个输入数据中选择一个作为输出， 选择开关为TRUE时输出为第一个输入数据，选择开关为FALSE时输出为第二个输入数据。 （2）RS指令为复位优先双稳态器，复位双稳态触发器，复位优先。其中SET为置位信号，RESET1为复位信号。 程序注释：当DCSCTR控制为真时，则输出中间的控制程序，若其不为真时，则输出最下面 的控制程序。DO6003_KF或者DM6014打开其中之一就能控制电磁阀的开与关，关阀与其相似，而DM6003则为就地打开电磁阀的操作控制。 (*冷水电磁阀打开*) (*冷水电磁阀关闭*) (*冷水罐电磁阀打开*) 4.2.2糖化工段程序 20 21 本科毕业设计说明书 AI2001 AT %MD500: REAL; (*糖化温度*) AI2001 %IW68模拟量输入（糖化罐温度） AI2002 AT %MD504: REAL; (*糖化流量*) AI2002 %IW70模拟量输入（糖化罐流量） 指令注释：(1)HEX_ENGIN指令为工程量转换指令，将16进制数转换为工程量数据，该指令 一般用于模拟量输入数据的处理。该指令主要用于对现场设备进行模拟量输入。 (2)Analog_IN指令为模拟量输入模块调用指令。 程序注释：现场传感器进行数据采集，传送到模拟量输入模块进行数据转换，将转换后的变 量%IW68（%IW70）再进行数据转换得到AI2001（AI2002）。该程序实现了数据的实时采集，通过AI2001（AI2002）能够直观的读出糖化罐的温度以及流量。 AO2001 AT %MD600: REAL; (*糖化加热器控制*) 21 22 本科毕业设计说明书 AO2002 AT %MD604: REAL; AO2003 AT %MD608: REAL; (*糖化搅拌变频器控制*) (*糖化耕刀变频控制*) AO2001 %QW66 模拟量输出(*糖化罐加热器温度*) AO2002 %QW68 模拟量输出(*糖化罐搅拌电机频率*) AO2003 %QW70 模拟量输出(*糖化耕刀频率*) 指令注释：（1）BYTE_TO_ 出数据处理。该指令主要用于现场数据采集的反馈信息。 程序注释：POTO指令进行状态保持； ENGIN_HEX指令持续使能，从而得到持续的模拟量输 出以便控制现场设备；AO2001（AO2002、AO2003）为现场采集的实时数据，通过ENGIN_HEX指令将工程量数据转换为16进制数%QW66(%QW68、%QW70)，再传给模拟量输出模块，经过其内部处理，再控制现场设备达到控制的目的。 DO2003 AT %QX0.2: BOOL; (*糖化电磁阀打开*) (*糖化电磁阀打开*) (*糖化电磁阀关闭*) 22 DO2003_KF AT %MX705.1: BOOL; DO2003_GF AT %MX705.2: BOOL; 23 本科毕业设计说明书 指令注释：RS指令为复位优先双稳态器，复位双稳态触发器，复位优先。其中SET为置位信 号，RESET1为复位信号。 程序注释：该程序即为本地操作的一个电磁阀的程序控制，通过该程序进行电磁阀的开与关。 DO2001 AT %QX0.0: BOOL; DI2001 AT %IX0.0: BOOL; (*糖化搅拌变频启动*) (*糖化搅拌变频运行*) (*糖化搅拌变频手自动切换*) (*糖化搅拌变频复位*) (*糖化搅拌变频手动启动*) (*糖化搅拌变频手动停止*) DO2001_RD AT %MX700.3: BOOL; DO2001_UA AT %MX700.4: BOOL; DO2001_MO AT %MX700.1: BOOL; DO2001_MC AT %MX700.2: BOOL; 指令注释：（1）MOTOR指令为一个功能模块，主要就是对一些功能的集中处理以及作用。 （2）RS指令为复位优先双稳态器，复位双稳态触发器，复位优先。其中SET为置 位信号，RESET1为复位信号。 程序注释：该程序为搅拌电机启动停止手自动之间互相切换的一个程序框图，实现了手自动 切换的集中处理，通过DO6005_RD进行手自动切换，从而选择是自动或者手动。 23 24 本科毕业设计说明书 DO2004 AT %QX0.3: BOOL; DI2007 AT %IX0.6: BOOL; (*过滤出口泵启动*) (*过滤出口泵运行*) (*过滤出口泵手自动切换*) (*过滤出口泵复位*) (*过滤出口泵手动启动*) (*过滤出口泵手动停止*) DO2004_RD AT %MX702.3: BOOL; DO2004_UA AT %MX702.4: BOOL; DO2004_MO AT %MX702.1: BOOL; DO2004_MC AT %MX702.2: BOOL; 程序注释：详见本节MOTOR01的程序注释。 DO2002 AT %QX0.1: BOOL; DI2004 AT %IX0.3: BOOL; (*糖化过滤耕刀变频启动*) (*糖化过滤耕刀变频运行*) (*糖化过滤耕刀变频手自动切换*) (*糖化过滤耕刀变频复位*) (*糖化过滤耕刀变频手动启动*) (*糖化过滤耕刀变频手动停止*) DO2002_RD AT %MX701.3: BOOL; DO2002_UA AT %MX701.4: BOOL; DO2002_MO AT %MX701.1: BOOL; DO2002_MC AT %MX701.2: BOOL; 程序注释：详见本节MOTOR01的程序注释。 24 25 本科毕业设计说明书 DO2001 AT %QX0.0: BOOL; DI2001 AT %IX0.0: BOOL; (*糖化搅拌变频启动*) (*糖化搅拌变频运行*) (*糖化搅拌变频手自动切换*) (*糖化搅拌变频复位*) (*糖化搅拌变频手动启动*) (*糖化搅拌变频手动停止*) DO2001_RD AT %MX700.3: BOOL; DO2001_UA AT %MX700.4: BOOL; DO2001_MO AT %MX700.1: BOOL; DO2001_MC AT %MX700.2: BOOL; 程序注释：详见本节MOTOR01的程序注释。 DO2004 AT %QX0.3: BOOL; DI2007 AT %IX0.6: BOOL; (*过滤出口泵启动*) (*过滤出口泵运行*) (*过滤出口泵手自动切换*) (*过滤出口泵复位*) (*过滤出口泵手动启动*) (*过滤出口泵手动停止*) DO2004_RD AT %MX702.3: BOOL; DO2004_UA AT %MX702.4: BOOL; DO2004_MO AT %MX702.1: BOOL; DO2004_MC AT %MX702.2: BOOL; 程序注释：详见本节MOTOR01的程序注释。 25 26 本科毕业设计说明书 DO2005 AT %QX0.4: BOOL; DI2010 AT %IX1.1: BOOL; (*糖化出口泵启动*) (*糖化出口泵运行*) (*糖化出口泵手自动切换*) (*糖化出口泵复位*) (*糖化出口泵手动启动*) (*糖化出口泵手动停止*) DO2005_RD AT %MX703.3: BOOL; DO2005_UA AT %MX703.4: BOOL; DO2005_MO AT %MX703.1: BOOL; DO2005_MC AT %MX703.2: BOOL; 程序注释：详见本节MOTOR01的程序注释。 4.2.3煮沸工段程序 AI3001 AT %MD500: REAL; (*煮沸1#温度*) AI3001 %IW68模拟量输入（煮沸锅1温度） AI3002 AT %MD504: REAL; (*煮沸2#温度*) AI3002 %IW70模拟量输入（煮沸锅2温度） 26 27 本科毕业设计说明书 指令注释：该指令为工程量转换指令，将16进制数转换为工程量数据，该指令一般用于模 拟量输入数据的处理。该指令主要用于对现场设备进行模拟量输入。 程序注释：Analog_IN模拟量输入模块调用指令，DCS需要通过该指令对本地的模拟量输入 模块进行数据采集；而HEX_ENGIN指令则将模拟量输出模块转换后的变量%IW68（%IW70）进行转换，转换成AI3001（AI3002），从而实现模拟量输入，进行数据反馈，形成一个闭环控制。 AO3001 AT %MD600: REAL; AO3002 AT %MD604: REAL; AO3003 AT %MD604: REAL; 指令注释：BYTE_TO_ 而实现对变量的持续控制。 (*电加热器控制*) (*煮沸搅拌变频控制*) (*煮沸调节阀控制*) 27 28 本科毕业设计说明书 AO3001 %QW66 模拟量输出(*煮沸罐电加热器温度*) AO3002 %QW68 模拟量输出(*煮沸罐搅拌电机频率*) AO3003 %QW70 模拟量输出(*煮沸出口流量*) 指令注释：ENGIN_HEX为工程量数据转换为16进制数据指令，该指令一般用于模拟量输出数 据处理。该指令主要用于现场数据采集的反馈信息。 程序注释：Analog_OUT模拟量输出模块调用指令，DCS需要通过该指令对本地的模拟量输出 模块进行数据采集；而ENGIN_HEX指令则将模拟量输入模块转换后的变量AO3001（AO3002、AO3003）进行转换，转换成%QW66（%QW68、%QW70），从而实现模拟量输出。 DO3001 AT %QX0.0: BOOL; (*电磁阀打开*) (*电磁阀打开*) (*电磁阀关闭*) DO3001_KF AT %MX705.1: BOOL; DO3001_GF AT %MX705.2: BOOL; 指令注释：RS指令为复位优先双稳态器，复位双稳态触发器，复位优先。其中SET为置位信 号，RESET1为复位信号。 程序注释：该程序即为本地操作的一个电磁阀的程序控制，通过该程序进行电磁阀的开与关。 28 29 本科毕业设计说明书 DO3002 AT %QX0.1: BOOL; DI3001 AT %IX0.0: BOOL; (*煮沸搅拌电机启动*) (*煮沸变频器运行*) (*煮沸搅拌电机手自动切换*) (*煮沸搅拌电机复位*) (*煮沸搅拌电机手动启动*) (*煮沸搅拌电机手动停止*) DO3002_RD AT %MX700.3: BOOL; DO3002_UA AT %MX700.4: BOOL; DO3002_MO AT %MX700.1: BOOL; DO3002_MC AT %MX700.2: BOOL; 指令注释：（1）MOTOR指令为一个功能模块，主要就是对一些功能的集中处理以及作用。 （2）RS指令为复位优先双稳态器，复位双稳态触发器，复位优先。其中SET为置 位信号，RESET1为复位信号。 程序注释：该程序为搅拌电机启动停止手自动之间互相切换的一个程序框图，实现了手自动 切换的集中处理，通过DO6005_RD进行手自动切换，从而选择是自动或者手动。 DO3003 AT %QX0.2: BOOL; DI3004 AT %IX0.3: BOOL; (*煮沸出口泵启动*) (*煮沸出口泵运行*) (*煮沸出口泵手自动切换*) 29 DO3003_RD AT %MX701.3: BOOL; 30 本科毕业设计说明书 DO3003_UA AT %MX701.4: BOOL; DO3003_MO AT %MX701.1: BOOL; DO3003_MC AT %MX701.2: BOOL; (*煮沸出口泵复位*) (*煮沸出口泵手动启动*) (*煮沸出口泵手动停止*) 程序注释：详见本节MOTOR01下方程序注释。 DO3004 AT %QX0.3: BOOL; DI3007 AT %IX0.6: BOOL; (*回旋出口泵启动*) (*回旋出口泵运行*) (*回旋出口泵手自动切换*) (*回旋出口泵复位*) (*回旋出口泵手动启动*) (*回旋出口泵手动停止*) DO3004_RD AT %MX702.3: BOOL; DO3004_UA AT %MX702.4: BOOL; DO3004_MO AT %MX702.1: BOOL; DO3004_MC AT %MX702.2: BOOL; 程序注释：详见本节MOTOR01下方程序注释。 4.2.4发酵工段程序 AO4001 AT %MD600: REAL; AO4002 AT %MD604: REAL; (*发酵罐1#调节阀控制*) (*发酵罐2#调节阀控制*) 30 31 本科毕业设计说明书 AO4001 %QW66 模拟量输出（发酵罐1调节阀流量） AO4002 %QW68 模拟量输出（发酵罐2调节阀流量 指令注释：（1）BYTE_TO_ 出数据处理。该指令主要用于现场数据采集的反馈信息。 （3）POT为保持当前量数据指令。 程序注释：Analog_OUT模拟量输出模块调用指令，DCS需要通过该指令对本地的模拟量输出 模块进行数据采集；而ENGIN_HEX指令则将模拟量输入模块转换后的变量AO4001（AO4002）进行转换，转换成%QW66（%QW68），再传输给模拟量输出模块从而实现模拟量输出。 AO4001 %IW68 模拟量输入（发酵罐1调节阀流量） AO4002 %IW70 模拟量输入（发酵罐2调节阀流量 31 32 本科毕业设计说明书 指令注释：该指令为工程量转换指令，将16进制数转换为工程量数据，该指令一般用于模 拟量输入数据的处理。该指令主要用于对现场设备进行模拟量输入。 程序注释：Analog_IN模拟量输入模块调用指令，DCS需要通过该指令对本地的模拟量输入 模块进行数据采集；而HEX_ENGIN指令则将模拟量输出模块转换后的变量%IW68（%IW70）进行转换，转换成AI4001（AI4002），从而实现模拟量输入，进行数据反馈，形成一个闭环控制。 DO4001 AT %QX0.0: BOOL; DI4001 AT %IX0.0: BOOL; (*发酵泵启动*) (*发酵泵运行*) (*发酵泵手自动切换*) (*发酵泵复位*) (*发酵泵手动启动*) (*发酵泵手动停止*) DO4001_RD AT %MX700.3: BOOL; DO4001_UA AT %MX700.4: BOOL; DO4001_MO AT %MX700.1: BOOL; DO4001_MC AT %MX700.2: BOOL; 指令注释：（1）MOTOR指令为一个功能模块，主要就是对一些功能的集中处理以及作用。 （2）RS指令为复位优先双稳态器，复位双稳态触发器，复位优先。其中SET为置 位信号，RESET1为复位信号。 程序注释：程序注释：该程序为发酵泵启动停止手自动之间互相切换的一个程序框图，实现 了手自动切换的集中处理，通过DO6005_RD进行手自动切换，从而选择是自动或者手动。 4.2.5清酒工段程序 32 33 本科毕业设计说明书 AI5001 AT %MD500: REAL; (*清酒1#压力*) AI5001 %IW68模拟量输入（清酒罐1压力） AI5002 AT %MD504: REAL; (*清酒1#温度*) AI5002 %IW70模拟量输入（清酒罐1温度） 指令注释：该指令为工程量转换指令，将16进制数转换为工程量数据，该指令一般用于模 拟量输入数据的处理。该指令主要用于对现场设备进行模拟量输入。 程序注释：Analog_IN模拟量输入模块调用指令，DCS需要通过该指令对本地的模拟量输入 模块进行数据采集；而HEX_ENGIN指令则将模拟量输出模块转换后的变量%IW68（%IW70）进行转换，转换成AI5001（A53002），从而实现模拟量输入，进行数据反馈，形成一个闭环控制。 AO5001 AT %MD600: REAL; (*清酒调节阀控制*) AO5001 %QW66模拟量输出（清酒调节阀所过流量） 33 34 本科毕业设计说明书 指令注释：（1）ENGIN_HEX为工程量数据转换为16进制数据指令，该指令一般用于模拟量输 出数据处理。该指令主要用于现场数据采集的反馈信息。 （2）POT为一个保持当前量指令。 程序注释：POT保持当前量数据，输出AO5001，再经过ENGIN_HEX转换指令转换成%QW66， 这是将模拟量输入模块采集到的数据经过反馈，再将反馈值作用到输出模块进行现场设备控制，从而形成一个闭环控制。 DO5001 AT %QX0.0: BOOL; (*电磁阀打开*) (*电磁阀打开*) (*电磁阀关闭*) DO5001_KF AT %MX705.1: BOOL; DO5001_GF AT %MX705.2: BOOL; 指令注释：RS指令为复位优先双稳态器，复位双稳态触发器，复位优先。其中SET为置位信 号，RESET1为复位信号。 程序注释：该程序即为本地操作的一个电磁阀的程序控制，通过该程序进行电磁阀的开与关。 DO5002 AT %QX0.1: BOOL; DI5001 AT %IX0.0: BOOL; (*过滤泵启动*) (*过滤泵运行*) (*过滤泵手自动切换*) (*过滤泵复位*) (*过滤泵手动启动*) (*过滤泵手动停止*) DO5002_RD AT %MX700.3: BOOL; DO5002_UA AT %MX700.4: BOOL; DO5002_MO AT %MX700.1: BOOL; DO5002_MC AT %MX700.2: BOOL; 指令注释：（1）MOTOR指令为一个功能模块，主要就是对一些功能的集中处理以及作用。 34 35 本科毕业设计说明书 （2）RS指令为复位优先双稳态器，复位双稳态触发器，复位优先。其中SET为置 位信号，RESET1为复位信号。 程序注释：该程序为搅拌电机启动停止手自动之间互相切换的一个程序框图，实现了手自动 切换的集中处理，通过DO6005_RD进行手自动切换，从而选择是自动或者手动。 4.3组态监控界面设计 组态软件的应用领域很广，它可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。在电力系统以及电气化铁道上又称远动系统(RTU System，Remote Terminal Unit)，俗称组态软件，译自英文SCADA，即Supervisory Control and Data Acquisition(数据采集与监视控制)。。 组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件，它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。 起源于DCS(Distributed Control System分布式控制系统,DCS由仪器，仪表发展而来)。 发展于PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的)。 组态软件应该能支持各种工控设备和常见的通信协议，并且通常应提供分布式数据管理和网络功能。对应于原有的HMI（人机接口软件，Human Machine Interface）的概念，组态软件应该是一个使用户能快速建立自己的HIM的软件工具，或开发环境。在组态软件出现之前，工控领域的用户通过手工或委托第三方编写HMI应用，开发时间长，效率低，可靠性差；或者购买专用的工控系统，通常是封闭的系统，选择余地小，往往不能满足需求，很难与外界进行数据交互，升级和增加功能都受到严重的限制。组态软件的出现，把用户从这些困境中解脱出来，可以利用组态软件的功能，构建一套最适合自己的应用系统。随着它的快速发展，实时数据库、实时控制、SCADA、通讯及联网、开放数据接口、对I/O设备的广泛支持已经成为它的主要内容，随着技术的发展，监控组态软件将会不断被赋予新的内容。 由于此次课题啤酒酿造部分的温度掌控以及其他的一些数据采集要求较高，因此需要组态软件来进行相应的数据采集，比如温度、压力、流量等变量，本次课题所运用的组态软件名称为HollyView，集控制、监控于一体的组态软件，极大程度的方便了对现场设备的控制，以及对现场相关数据的监控。如图为酿造糖化部分的组态监控界面。 35 36 本科毕业设计说明书 图4.2组态监控界面 Fig. 4.2 Configuration monitoring interface 4.4触摸屏界面设计 所谓触摸屏，从市场概念来讲，就是一种人人都会使用的计算机输入设备，或者说是人人都会使用的与计算机沟通的设备。不用学习，人人都会使用，是触摸屏最大的魔力，这一点无论是键盘还是鼠标，都无法与其相比。人人都会使用，也就标志着计算机应用普及时代的真正到来。这也是发展触摸屏，努力形成中国触摸产业的原因。 从技术原理角度来讲，触摸屏是一套透明的绝对定位系统，首先它必须保证是透明的，因此它必须通过材料科技来解决透明问题，像数字化仪、写字板、电梯开关，它们都不是触摸屏；其次它是绝对坐标，手指摸哪就是哪，不需要第二个动作，不像鼠标，是相对定位的一套系统，我们可以注意到，触摸屏软件都不需要光标，有光标反倒影响用户的注意力，因为光标是给相对定位的设备用的，相对定位的设备要移动到一个地方首先要知道身在何处，往哪个方向去，每时每刻还需要不停的给用户反馈当前的位置才不至于出现偏差。这些对采取绝对坐标定位的触摸屏来说都不需要；再其次就是能检测手指的触摸动作并且判断手指位置，各类触摸屏技术就是围绕“检测手指触摸”而八仙过海各显神通的。 随着多媒体信息查询设备的与日俱增，人们越来越多地谈到触摸屏，因为触摸屏不仅适用于中国多媒体信息查询的国情，而且触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点。利用这种技术，用户只要用手指轻轻地碰计算机显示屏上的图符或文字就能实现对主机操作，从而使人机交互更为直截了当，这种技术大大方便了那些不懂电脑操作的用户。 触摸屏在我国的应用范围非常广阔，主要是公共信息的查询；如电信局、税务局、银行、电力等部门的业务查询；城市街头的信息查询；此外应用于领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等。将来，触摸屏还要走入家庭。 随着使用电脑作为信息来源的与日俱增，触摸屏以其易于使用、坚固耐用、反应速度快、节省空间等优点，使得系统设计师们越来越多的感到使用触摸屏的确具有相当大的优越性。触 36 37 本科毕业设计说明书 摸屏出现在中国市场上至今只有短短的几年时间， 这个新的多媒体设备还没有为许多人接触和了解，包括一些正打算使用触摸屏的系统设计师，还都把触摸屏当作可有可无的设备，从发达国家触摸屏的普及历程和我国多媒体信息业正处在的阶段来看，这种观念还具有一定的普遍性。事实上，触摸屏是一个使多媒体信息或控制改头换面的设备，它赋予多媒体系统以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备。发达国家的系统设计师们和我国率先使用触摸屏的系统设计师们已经清楚的知道，触摸屏对于各种应用领域的电脑已经不再是可有可无的东西，而是必不可少的设备。它极大的简化了计算机的使用，即使是对计算机一无所知的人，也照样能够信手拈来，使计算机展现出更大的魅力。解决了公共信息市场上计算机所无法解决的问题。 在本次课题中，为了能够更加贴近现实的工业生产，也加入了触摸屏的设计，为了能够更加方便的控制现场的一些电子设备，能够更加直观的显示现场各个电子元器件的是如何作用到现场的，而触摸屏的动画设计与组态监控有很多的相似点（如图4.3）。 图4.2触摸屏界面 Fig. 4.2 Touch screen interface 37 38 本科毕业设计说明书 第五章 酿造部分设备调试以及总结 5.1检查接线情况 使用电表对每个部分的PLC柜进行查线，检查接线是否正确，检查各部分是否有短路等情况，确保每个PLC控制柜的接线没有安全问题，排除导致系统运行故障等因素，排查接线端子等处的接线松动问题等，为进行下一步上电实验做好准备。 5.2进行上电实验 如果每个PLC柜进行了插线，没有故障的情况下进行上电实验，检验各个电器元器件是否能够正常工作，比如继电器是否正常吸合、电源模块是否能够提供稳定电压等等，对每个PLC柜分别进行实验，为整个酿造部分正常运行做好万足的准备。 5.3运行程序 现场设备安装完毕，PLC控制柜上电做完实验，再次检查接线，检测接线是否有短路现象，检查各个端口的电压是否与理论设计一致，排查不安全因素，检查完毕后按照啤酒生产的各项要求对设备进行参数设置，按照啤酒酿造工艺放入相关酿造材料，进行啤酒的酿造。 5.4检测整体运行情况 运行程序的过程当中，对各项需要检测的数据进行对比，各项仪表是否工作正常，排查漏电、起火、有异味等不正常的现象；观察各项仪表所监测的数据是否在正常的范围之内，排查是否有坏损的情况，若各个环节没有特殊状况，则进行正常的生产，在持续生产的过程中再进一步的观察设备的运行状况，从而排查不稳定因素。 5.5整体优化总结 通过对程序的运行情况可知，程序的运行状态良好，可按照起初所设定的要求执行程序，也可根据酿酒工艺流程的不同改变现场的一些重要参数（比如根据酿酒工艺的不同需要改变部分锅内的温度，以及搅拌电机的转速），使得生产能够更加自如。 根据对本次课题的研究，如果是在真正的生产车间，不需要太多的PLC控制柜，也不需要太多的工控台，在现实的工业生产当中需要考虑到成本，反观此次课题工控台以及PLC控制柜的数量显然有些过多，在现实生产中可缩减几台，运用型号比较先进的，点数比较多的PLC来进行一定数量的缩减，从而能够节省一定的成本，做到高效的生产。 38 39 本科毕业设计说明书 参考文献 [1] 纪纲.流量测量仪表应用技巧.北京：化学工业出版社，2009 [2] 王锦标.和利时PLC技术.机械工业出版社，2010 [3] 曾燕飞.基于PLC的啤酒发酵监控系统设计.酿酒科技期刊，2011 [4] 甘永梅.现场总线技术及其应用. 机械工业出版社，2008 [5] 韩红彪，王得胜. 电气控制系统设计.河南：电子工业出版社，2011 [6] 王厚余.低压电气装置的设计安装与检验.中国电力出版社，2012 [7] 穆亚辉.组态王软件实用技术.河南：黄河水利出版社，2012 [8] 崔云前.浅谈微型啤酒生产线及酿造工艺. 酿酒科技, 1997，(3)：55-57 [9] 华正龙.PROFIBUS和ASI总线系统在啤酒生产线包装车间的应用.自动化技术与应 用,2009，07：50-53 [10] 王玉武.啤酒生产线的微机监控系统.自动化与仪表.1998，(1)：42-44 [11] 牛鑫，郭继红.基于和利时PLC控制的矿用组合开关的研究.洛阳师范学院学报,2013， (5)：44-46 [12] 刘志广，李艳芬，张永策，吕保和，罗丽萍.虚拟生产线协同操作系统的开发.计算机 工程与设计.2010，(10)：2330-2334 [13] 邹东恢，李国全，李琰.啤酒生产技术与装备新发展的展望.农产品加工.2008，(7): 251-253 [14] 刘仙洲．中国机械工程发明史．北京：科学出版社，1965 [15] Needham J.Clerks and Craftsmen in China and the bridge：At the University Press， 1970 [16] 万百五，凌维侯.自动化技术史．取自《中国大百科全书——“自动控制与系统工程” 卷》，1991 [17] 王雨田．控制论、信息论、系统科学与哲学．北京：中国人民大学出版社，1986 [18] 王平洋．现代电力系统自动化与电子计算机的应用与发展．北京：水利电力出版社， 1986 [19] 戴绪愚，张开逊等．现代高技术丛书——自动化技术．上海：上海科学技术出版社．1994 [20] 蒋慰孙，俞金寿．过程控制工程(第二版)．北京：中国石化出版社，1999 [21] 徐延万．弹道导弹、运载火箭控制系统设计与分析．北京：宇航出版社，1999 [22] 曲润涛，彭健，杜秀华．CIMS和CIPS中关键技术的比较．化工自动化及仪表，1998 [23] 王平洋．电力系统自动化与智能技术．电力系统自动化，1998，22(1) [24] 刘位申．张莲芳．人工智能及其应用．北京：科学技术文献出版社 [25] 蒋慰孙，俞金寿．过程控制工程(第二版)．北京：中国石化出版社，1999 [26] 孙自强．生产过程自动比及仪表．武汉：武汉工业大学出版社，1999 39 40 本科毕业设计说明书 [27] 侯志林．过程控制与自动化仪表．北京：机械工业出版社，2000 [28] 曲润涛，彭健，杜秀华．CIMS和CIPS中关键技术的比较．化工自动化及仪表，1998 [29] 朱学峰．过程控制技术的发展、现状与展望．测控技术，1999，（18）：7-14 [30] 王兆安等．关于电气工程与自动化专业教学内容和课程体系改革的思考．高等工程教 育研究，1999 40 41 本科毕业设计说明书 致 谢 四年的读书生活在这个季节即将划上一个句号，而于我的人生却只是一个逗号，我将面对又一次征程的开始。四年的求学生涯在师长、亲友的大力支持下，走得辛苦却也收获满囊，在论文即将付梓之际，思绪万千，心情久久不能平静。伟人、名人为我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和赞美献给一位平凡的人，我的导师。我不是您最出色的学生，而您却是我最尊敬的老师。您治学严谨，学识渊博，思想深邃，视野雄阔，为我营造了一种良好的精神氛围。授人以鱼不如授人以渔，置身其间，耳濡目染，潜移默化，使我不仅接受了全新的思想观念，树立了宏伟的学术目标，领会了基本的思考方式，从论文题目的选定到论文写作的指导,经由您悉心的点拨,再经思考后的领悟,常常让我有“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”之感。 在本人的写作过程中，贾超老师给予了大力的帮助和指导，在此深表感谢！同时也感谢其他帮助和指导过我的老师和同学。 最后要感谢在整个论文写作过程中帮助过我的每一位人。首先，也是最主要感谢的是我的指导老师，贾超老师。在整个过程中他给了我很大的帮助，在论文题目制定时，他首先肯定了我的题目大方向，但是同时又帮我具体分析了该课题的具体内容，让我在写作时有了具体方向。在论文提纲制定时，我的思路不是很清晰，经过老师的帮忙，让我具体写作时思路顿时清晰。在完成初稿后，老师认真查看了我的文章，指出了我存在的很多问题。在此十分感谢贾超老师的细心指导，才能让我顺利完成毕业论文。其次，要感谢帮我查资料的赵英华同学，后期因为实习的关系，不能随时去学校的图书馆查阅资料，在此也十分感谢他能抽出时间帮我找的一些相关资料。 41 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容