当前，我国国民经济飞速发展，不管居民生活用油量还是工业生产用油量，都有了大幅度的增加。为了及时提供保障居民和工业的生产和生活用油，设计良好的油库控制系统是迫在眉睫的。本文设计了一套基于西门子PLC和MCGS触摸屏的油库控制系统。通过MCGS组态软件设计出油库控制系统各个模拟的画面和相应的脚本程序，再与可编程逻辑控制器的控制语言相结合，实现油库控制系统的模拟。经仿真测试，本设计已基本实现油库控制系统的相关功能。即通过手自动控制相结合，实现油库中的油罐定量自动收发油。通过相关传感器的参数采集，经可编程逻辑控制器数据处理，实现智能控制油库中的油罐的储备量。通过MCGS触摸屏的处理器，实现油罐储备量的实时和历史显示。在油库安全方面，主要用过组态的处理实现了液位过高和过低的安全报警。关键词可编程逻辑控制器；触摸屏；油库
目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题研究背景和意义 1
1.2 国内外研究现状及存在的问题 1
1.3 本课题主要研究内容 1
1.4 论文的主要结构 2
第二章 油库控制系统总体设计 4
2.1 油库控制系统分析 4
2.2 油库控制现场设计 4
2.3 油库油泵流量调节设计 6
2.4 油库数据查询设计 7
2.5 油库安全报警设计 7
2.6 油库系统控制室设计 8
第三章 油库控制系统的硬件设计 9
3.1 系统硬件 9
3.1.1 MCGS触摸屏 9
3.1.2 PLC和扩展模块的选型 10
3.1.3 液位计 11
3.2 I/O口分配表 12
3.3 电气设计 12
3.3.1 PLC电气接线图 12
3.3.2 EM235电气接线图 13
第四章 油库控制系统软件设计 14
4.1 MCGS脚本编程 14
4.1.1 MCGS脚本语言 14
4.1.2 脚本程序基本语句 14
4.2 STEP 7Micro/WIN编程软件中梯形图简介 15<
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br /> 4.3 系统程序设计 15
4.3.1 程序的组成 15
4.3.2 MCGS脚本语言 16
4.3.3 PLC程序设计 20
第五章 HMI人机界面设计 25
5.1 MCGS嵌入版组态软件简介 25
5.2 主控窗口组态 26
5.3 设备窗口组态 26
5.4 用户窗口组态 27
5.4.1 油库控制现场的组态 27
5.4.2 MCGS主控室的组态 30
5.4.3 数据报表的组态 31
5.4.4 油泵流量调节的组态 32
5.4.5 液位报警的组态 32
5.5 实时数据库窗口组态 33
5.6 运行策略窗口组态 34
总结 35
致谢 36
参考文献 38
第一章 绪论
1.1 课题研究背景和意义
随着我国经济总量的不断增大，市场对于原油的消费量逐渐增加，这对油库的数量和规模提出了越来越高的要求。而油库的进出油工作量大，油库的各种信息数据检测频繁，急需提高油库的自动化和信息化水平。随着自动控制模式推广，油库的自动控制也迫切要求设计并生产出可靠性高、性价比好的控制系统。
良好的油库信息管理和控制系统，可以节约传统油库的日常运营和管理成本，也可以提高油库系统的信息化和自动化水平。另一方面，对于油库控制系统的设计，将理论与实践相结合，培养和锻炼了学生的工程设计能力以及分析和解决实际工程问题的能力。
1.2 国内外研究现状及存在的问题
国内发展现状：根据我国的国情，我国目前的战略储备量还很少，国家相关用油储备工程还在设计规划中，规划到2016年我国相关用油储藏量将达到1000万立方米，所以还需要建立一大批油库以保证实际需要。不过这也预示着，在未来的十几年里，我国油库的建设会有很大的发展空间，还有一大批油库待建。从目前油库控制系统的自动化发展水平来看，当前我国油库自动化发展状况并不十分理想。
国外发展现状：由于国际经济安全形式复杂，各国争相进行石油战略储备，上个世纪六七十年代末，美国和日本已经准备石油战略储备，且走在各国之前。[13]此外，国外一些发达国家的油库自动化管理已比较成熟，一般是基于PLC和DSP的监测控制和数据采集（SCADA）系统，与国内的按照《2010版油库建设标准》所新建的油库在自动化系统的构成上基本相同。其所获得的好处是客观的，不仅在工作量上有所减少、工作效率也有所提高、安全管理系统得到优化、还节约了许多不必要的经济投资[1]。
1.3 本课题主要研究内容
根据设计要求，模拟油库的实际工作流程、控制方式、油泵流量大小调节、油库储备量数据的实时和历史查询、设置油库安全报警。通过MCGS嵌入版组态软件，设计出油库控制系统运行的现场画面、控制室画面、油泵流量调节画面、油库储备量的数据查询画面和报警查询画面，并将设计相关画面下载到MCGS触摸屏中，用MCGS触摸屏监视和控制PLC的运行状态，实现人机交互的功能。其主要研究内容如下：
HMI界面远程控制油库系统的进出油。通过下位的液位传感器，采集数据，通过PLC处理，当触摸屏正确与PLC实现通信时，油库的液位数据便可在触摸屏上实时显示。在油库控制系统现场，包含三个储油罐，分别是储备区的油罐1、公路发油区的油罐2和油罐3，油罐的进出油有自动和人为操作两种控制方式，且可以交叉使用。当油库进出油的油泵的现场控制按钮发生故障时，可以使用触摸屏上的控制按钮，来控制油库中油罐的进出油，从而实现触摸屏远程控制油库进出油的功能。
数据采集处理、存储和图表显示。传感器方面，本设计采用了液位检测装置。这种装置可以将油罐内的液体深度转换为一种可以被设备读取的模拟信号。而对于这种信号系统还需要一些处理将之数字化，再进行数据的逻辑和算术运算，与实际液位情况相对应。当然，油库控制系统的其他数据还包括油罐的存储量、进油泵和出油泵的流量，在本设计里，油罐的存储量的处理需要做到，在人机界面里实时被显示，并可以被保存在数据库，供用户查询，和作为相关报警提示的数据源。而进油泵和出油泵的流量可以在触摸屏里被调节，用以改变油罐和公路油车的进油速度。此外，在显示方面，本设计做到了实时数据图表显示，历史存盘数据报表显示，并供用户查询。因此，数据处理在本设计里是一个难点和亮点。

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