组态王在卧螺离心机产品销售中的应用

摘要:用组态王编制的产品演示系统动态效果好，画面逼真，表现手法多，向客户介绍产品效果良好。本文以实例说明演示系统的设计要求、画面构思、动画设计、控制功能模拟以及超级文本显示控件的应用。
关键词：组态王 卧螺离心机  演示
    利用Office软件制作幻灯片广泛应用于产品的宣传，随着数码相机的日益普及，各种照片不必借助扫描仪，直接制作幻灯片，使制作变得更方便快捷。幻灯片以一幅一幅静态的画面出现，适合于介绍公司慨貌、各种图表、产品性能等。
    对于较复杂的产品，特别是新产品，用户需要了解产品的动态运行过程，这时，幻灯片就显得无能为力了。
    笔者在用组态王编制上位机监控程序之余，编制了“LWD430W卧螺离心机演示系统”，供产品销售人员使用，收到了意想不到的效果:彩色动态画面展示了产品运行的全过程，使用户在很短时间内对产品有了系统的了解，产生深刻的印象，迅速缩短厂商和用户之间的距离，很快建立起共同语言，进入正题。

                              图1 主画面
卧螺离心机是一种固-液分离机械,它是根据被分离物中固相颗粒的比重大于液相的原理运行的。污水处理离心机机组主要由四部分组成：①进料系统：被分离污水经过粉碎切割机后用螺杆泵打到离心机转鼓内②加药装置：将聚丙烯酰胺（PAM）按一定比例配制成水溶液，和污水同时进入离心机以加强分离效果③主机：污水中的固相颗粒在离心力作用下和水分离④污泥输送机：将分离后的泥饼输送到外部[1][2]。
 
 图2 加药装置
 
 图3 离心机

图4 双电机双变频驱动
1 设计要求
    以人为本是演示系统设计的基本要求。
面对复杂产品，尤其是新产品，用户首先关注整个系统的组成，有那些设备？因此，主画面要突出系统性，要反映系统的全貌，从污水引入，到分离后清液和泥饼的输送都要交代清楚。
其次，为了使用户确信你的产品能满足工艺需求，要用zui容易被用户接受的方式介绍基本工作原理和主要性能指标。面对文化水平高低不等，对产品了解程度深浅不一的客户群，动画是人人能看懂的zui合适的媒介。因此，要求演示系统尽量以动画形式介绍机组的运行过程和控制原理，这是演示系统的核心。
用户对系统有了一定认识，对产品的工作原理和特点留下深刻印象后，在进入商务谈判之前，急于想了解产品的具体性能指标，为此，演示系统需要同步显示画面中每一个设备的具体性能参数。
2 系统慨貌
系统用组态王6.01演示版编制，运行于WIN2000下，主要有三大块组成：①画面②数据词典③命令语言[3]。程序占用空间26.3MB 。
① 画面
有4个主要画面：图1为主画面，其他3个画面是对主画面的进一步细化和补充。
系统投入运行后出现的第1个画面是主画面，该画面全面系统的展示了离心机机组，动态模拟机组的运行和基本控制原理，在主画面上可切换到其余3个画面。
图2模拟絮凝剂制备和投加的全过程
②数据词典
组态软件的核心是数据词典，数据词典负责组态软件与下位机PLC数据块的双向数据传输，传输时要求两者数据格式及存储单元号一致，这样就使得组态软件对下位机有着“可视性”和“可操作性”。在本演示系统中，没有下位机PLC，变量类型全部是内存变量：
用于描述泵、阀等设备状态的变量是内存离散型，例如；加药泵
用于制作动画的变量是内存整型，例如：离心机螺旋状态
用于显示控制变量数值的是内存实型，例如：絮凝剂液位
用于显示数字常量的是内存字符串型，例如：主电机电流
③命令语言
包括应用程序命令语言和热键命令语言。
应用程序命令语言用于制作动画，热键命令语言用于模拟故障
3 动画设计
图1中有5种类型的动画：
① 旋转类：
        离心机推料螺旋的旋转
        污泥输送机螺旋的旋转
        加药装置中供粉螺旋和搅拌电机叶片的旋转
② 液体流动类
        加药装置中供给水的流动-绿色短线
        絮凝剂的流动-棕色短线
        污水的流动-黑色短线
③ 状态指示类
        供水电磁阀的开启/关闭
        冷却水电磁阀的开启/关闭
        冲洗水电磁阀的开启/关闭
        加药装置中振动器的状态
④ 移动类
       泥饼从输送机下落到汽车上
       加药装置中电动推杆的左右移动
⑤ 液位指示类
        絮凝剂液位
        污泥池泥位
上述5类动画设计以旋转的螺旋难度zui大，今以离心机推料螺旋的旋转为例介绍如下。
第1步：在AutoCAD上依实物或模型绘制螺旋的俯视图，每画一幅，旋转60°，共画6张，编号0-5（见图3），注意旋转方向和螺旋实际运转方向一致；图纸尺寸要统一；

图3 螺旋动画
第2步：用BMPOUT命令将图保存为*.bmp格式文件
第3步：在Windows的画图软件下打开图形，拷贝到组态王画面，“粘贴点位图”后“恢复原始大小”，拷贝时要严格按照螺旋图纸的外框定位
第4步：建立动画连接（隐含），其中第0幅为静止状态：
        螺旋==0||！主电机
        螺旋==1&&主电机
        螺旋==2&&主电机
        螺旋==3&&主电机
        螺旋==4&&主电机
        螺旋==5&&主电机
第5步：将6幅图形重叠在一起，合成。
第6步：键入应用程序命令语言：
/* 控制离心机螺旋旋转  */
if（ 本站点\主电机 ）
{  本站点\螺旋=本站点\螺旋+1;    }
if（ 本站点\螺旋>5 ）
{  本站点\螺旋=0;    }
依上述方法制作的螺旋画面，当主电机启动后，产生良好的旋转效果。
4 控制功能的模拟
演示系统中离心机的控制功能大部分得到模拟。
    絮凝剂自动制备的模拟（图2）：
⑴液位控制模拟：投入运行后，1#槽液位从0缓慢上升，到达1100mm后，2#槽液位也从0缓慢上升，到达1100mm后，3#槽的液位才上升。3#槽液位到达1145mm后停止上升并缓慢下降，降到500mm再次上升。正常运行时，3#槽液位在500mm-1145mm之间循环上升/下降。1#槽和2#槽的液位始终保持1100mm.3#槽液位有数字显示。
⑵搅拌机控制：3#槽液位升高到180mm，启动搅拌电机。
⑶加药泵和进料泵控制：液位高于500mm自动启动加药泵和进料泵。数字显示加药流量和进料流量。
⑷供水电磁阀和供粉电机控制：3#液位到达1145mm停止供水和供粉；液位降低到500mm恢复供水和供粉。在自动制备期间，数字显示药剂配比和供水流量。
⑸离心机控制：加药泵启动后自动启动离心机，显示主电机电流、转速、差转速、小轴力矩。
下列命令语言模拟上述控制作用：
/*  根据絮凝剂液位控制供水阀 */
 if（供水阀==1 ）
      {
        if（本站点\絮凝剂液位==1145）
               本站点\供水阀=0;     }              
  if（供水阀==0）
      {
         if（本站点\絮凝剂液位<500）
                    本站点\供水阀=1;
                        }
  if（供水阀==1 ）
本站点\供粉电机=1;
else
本站点\供粉电机=0;

/*  根据絮凝剂液位控制搅拌电机开关  */
    if（絮凝剂液位 >180 ）
    {     搅拌电机开关 =1;    }
    else   
    {     搅拌电机开关 =0;     } 

/*  控制搅拌机叶片旋转  */
if（本站点\搅拌电机开关）
{  本站点\叶片旋转状态=本站点\叶片旋转状态+1;    }
if（ 本站点\叶片旋转状态>5 ）
{ 本站点\叶片旋转状态=0;    }

/*  控制供粉螺旋旋转  */
if（本站点\供粉电机==1）
{   旋转状态=旋转状态+1;    }
if（ 旋转状态>5 ）
{   旋转状态=0;    }

/* 控制主电机  */
if（本站点\絮凝剂液位<1150）
本站点\主电机=1;
else
本站点\主电机=0;
 
/* 控制离心机螺旋旋转  */
if（ 本站点\主电机 ）
{  本站点\螺旋=本站点\螺旋+1;    }
if（ 本站点\螺旋>5 ）
{  本站点\螺旋=0;    }

/*  根据絮凝剂液位控制加药泵、进料泵  */
    if（絮凝剂液位 >500 ）
{本站点\加药泵=1;
本站点\进料泵=1;
}
else
{
本站点\加药泵=0;
本站点\进料泵=0;
}

/*1#槽液位1控制*/
本站点\液位1=本站点\液位1+10;
if（本站点\液位1>1100）
/*2#槽液位2控制*/
本站点\液位2=本站点\液位2+10;

/*3#槽液位控制*/
if（本站点\供水阀==1）
if（本站点\液位2>1100）
本站点\絮凝剂液位=本站点\絮凝剂液位+10;
if（本站点\供水阀==0）
本站点\絮凝剂液位=本站点\絮凝剂液位-10;

/*搅拌机1*/
本站点\搅拌1开关=1;

PID控制模拟（图1）：
    LWD430W离心机具有恒差速控制和恒力矩控制功能。
    单击"差速设定"数字键（例：单击"10"），差速设定值随即变化到"10r/min
    单击"力矩设定"数字键（例：单击"12"），力矩设定值随即变化为"12N.m"

图1主画面的右下角“差速趋势“和”力矩趋势“图，用变化的曲线说明PID控制作用。
流量控制模拟：    
    单击"加药量设定"的"增加"或"减少"键，加药流量随即增加或减少，范围1-2m3/h.
    单击"配比设定”的"增加"或"减少"键，加药配比随即变化，范围1-4‰。
运行参数显示模拟：
单击“转速设定“的”增加“或”减少“键，转速值随之变化，每次变化5r/min,zui低转速2000r/min
进料流量显示：实际运行时进料流量和力矩成正比关系，演示系统简化为：流量=力矩+10
供水流量显示：实际运行时供水流量基本上保持在3.5-4.2m3/h范围内，演示系统简化为4m3/h固定值。
主电机电流显示：显示固定值30A。
故障模拟（表1）：
表1
 
5 超级文本显示器的作用
    鼠标移动到图1-图4画面中的设备处，将出现矩形框，单击这个矩形框，弹出文本画面，介绍设备的具体参数和技术性能。
本演示系统有46个这种画面（同一设备在同一画面多次出现，使用同一文本画面；在不同的画面出现，使用不同的文本画面）。
文本画面的制作方法组态王手使用手册介绍不祥，下面以在主画面上建立“副电机参数”画面为例说明。
① 新建“副电机参数”画面
插入超级文本显示框，双击该框，命名控件名为“readtext39”
在画面上建立3个按钮：
 
② 在主画面上建立按钮，动画连接:弹起时ShowPicture（"副电机参数"）;，将该按钮置于副电机上，图素后移，保存
③ 运行程序,单击副电机，在弹出的文本框内键入电机参数，按“SAVE”键
④退出运行，在“副电机参数”画面属性，键入下列命令语言：
LoadText（ "readtext39", "c:\zt\副电机参数", ".Txt Or .Rtf" ）;
删除“LOAD”和“SAVE”按钮，保存。制作完成。
如果要编辑文本，可在word中调出c:\zt\副电机参数.rtf进行编辑。
 6 其他功能
    画面的打印：组态王6.0版可以打印运行画面，6.01版以后只能打印静态画面，打印命令写在要打印的画面中（显示时）：printwindow（“主画面”，0，0，0，0，0）;，打印完毕，应及时删除。
    背景音乐：播放命令：DisplayMCI（ "PLAYMIDI","c:\winnt\media\passport.mid" ）;
              停止命令：DisplayMCI（ "closeMIDI","c:\winnt\media\passport.mid" ）;
7 结论
    画面中动画复杂程度对运行速度影响很大；win2000比win98运行更流畅。由于组态王演示版是免费提供的（每次演示2小时）并且没有点数的限制，因此系统制作成本很低。
    用组态王制作演示系统，特别适宜于新用户、新产品的宣传推介，有了演示系统，产品销售人员免除了背着一大堆资料的辛劳，也不必记忆许多枯燥的数据，可以将精力集中到更需要的地方， 面对客户，按动鼠标，根据画面临场发挥，实在是销售人员的好帮手。

参考文献
1 潘芝渭:全自动污泥脱水离心机的电气控制系统,过滤与分离,2003.1
2潘芝渭:卧螺离心机共直流母线双电机双变频驱动,过滤与分离,2003.4
3组态王6.0使用手册

作者：潘芝渭
单位：宁波捷创技术有限公司
职称: 工程师
职务: 总工程师
地址：浙江省宁波市贺丞新村5幢10号304室
：315040
：
: 293246@
作者简历：
    潘芝渭 男 1947年生，1967年毕业于杭州船舶工业学校，工程师，现为宁波捷创技术有限公司总工程师，从事卧螺离心机电气控制系统设计工作