MCGS組態(tài)液位監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

1、液位控制監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計一、 設(shè)計目的：利用MCGS工控組態(tài)軟件，結(jié)合試驗系統(tǒng)，完成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計。并且通過本設(shè)計，學(xué)會組態(tài)軟件的基本使用方法、組態(tài)技術(shù)，為從事計算機(jī)控制系統(tǒng)方面的工作打下基礎(chǔ)。二、 設(shè)計要求：1、先按照MCGS組態(tài)軟件學(xué)習(xí)指導(dǎo)的要求，完成液位控制系統(tǒng)的組態(tài)內(nèi)容，借此為練習(xí)，初步掌握組態(tài)軟件的構(gòu)成、作用和使用方法。2、計算機(jī)控制系統(tǒng)，液位控制是由儀表控制完成，計算機(jī)作為上位機(jī)發(fā)揮監(jiān)控作用，計算機(jī)和儀表之間進(jìn)行串行通信，通過計算機(jī)可以讀取儀表的各個參數(shù)，也可以設(shè)置儀表的參數(shù)。本設(shè)計要求實現(xiàn)如下界面 3、設(shè)計要求：（1） 實現(xiàn)水的流動畫面，計算機(jī)與儀表的通訊畫面（2） 當(dāng)前液

2、位的顯示、控制輸出的顯示（3） 液位實時報警曲線（4） 液位超限報警記錄表，報警指示燈顯示（5） 液位設(shè)定值、PID三個參數(shù)的設(shè)置（利用按鈕click事件，寫腳本程序）（6） 在主窗口上添加菜單項，點擊，可以調(diào)用不同窗口界面（7） 策略使用：選運行策略，在啟動策略中添加策略行，編寫腳本程序，關(guān)閉初始化某個變量，使其在界面上顯示出來。（8） 添加用戶策略，添加策略行，編寫腳本程序，寫入控制值40，關(guān)閉閥。在主窗口中設(shè)置菜單“停止實驗”，點擊，調(diào)用該策略。（9） 實現(xiàn)液位簡單的仿人工智能控制，當(dāng)液位超過上限時，報警，同時減小閥的開度，減小流量；當(dāng)液位低于下限時，報警，加大閥的開度，加大流量，使液位

3、在上下限區(qū)域流動。上下限可以在界面上設(shè) 3、 監(jiān)控原理框圖液位控制監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計原理框圖如圖3.1所示。水箱計算機(jī)智能儀表水泵液位變送器圖3.1液位控制監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計原理框圖四、實驗步驟：1、 雙擊桌面圖標(biāo)進(jìn)入組態(tài)環(huán)境。2、 點擊，新建工程文件，點擊文件將工程保存在自己文件夾下3、 點擊主界面中的“用戶窗口”，新建一個用戶窗口，修改其屬性，命名為“液位控制監(jiān)控系統(tǒng)”，進(jìn)入“動畫組態(tài)”。4、5、 在“實時數(shù)據(jù)庫中”定義各所需變量及類型，如圖4.2所示。圖4.2 實時數(shù)據(jù)庫6、 在主界面中進(jìn)入“運行策略”，在“循環(huán)策略”中編寫腳本程序并測試運行。7、 在主界面中進(jìn)入“運行策略”，新建“報警數(shù)據(jù)

4、”并測試運行。8、 在主界面中進(jìn)入“運行策略”，新建“歷史數(shù)據(jù)”并測試運行。9、 在主界面中進(jìn)入“用戶窗口”，新建“歷史曲線”窗口并測試運行。10、 點擊，然后雙擊，出現(xiàn)一個空白的設(shè)備窗口界面11、 點擊打開設(shè)備工具欄，點擊設(shè)備管理，（以智能儀表為例）12、 雙擊，然后雙擊，再雙擊13、 雙擊點擊找到宇光儀表并點擊，雙擊AI808，再雙擊，點擊確認(rèn)。14、 雙擊，可以看到的組態(tài)設(shè)置，點擊，對應(yīng)數(shù)據(jù)對象寫自己定義的pv，sv，op。15、 雙擊，進(jìn)行通訊組態(tài)，一般只需將串口短號改為0-COM1,其余參數(shù)不用更改，設(shè)置完畢點擊確認(rèn)。16、 設(shè)置定義的對應(yīng)數(shù)據(jù)對象，com一般用于后面工程中顯示通訊狀

5、態(tài)，pv值是儀表讀過來的實時采集值，sv是設(shè)定值，op是控制百分比（儀表輸出為4-20mA，將這個區(qū)間100等分后對應(yīng)的值，百分比換算成電流強(qiáng)度：op*0.16+4）。16、設(shè)置完畢點擊檢查，選擇全部添加，點擊確定。17、打開智能儀表，連接好通訊線，再次雙擊進(jìn)入到設(shè)備調(diào)試界面可以看到數(shù)據(jù)采集的信號，com值為零，通訊成功。18、 連接好設(shè)備后，打開實驗設(shè)備開關(guān)，調(diào)試設(shè)計好的組態(tài)界面和腳本程序，注意觀察水箱中水位的變化，從監(jiān)控界面上分別顯示出“液位上限報警”，“液位下限報警”，實現(xiàn)液位上下限值的隨機(jī)控制，并可以通過“智能儀表”控制觀察水位“設(shè)定值”和“控制百分比”的變化，觀察“歷史數(shù)據(jù)”以及“歷

6、史曲線”，從而實現(xiàn)對系統(tǒng)的整體監(jiān)控，最后通過“退出系統(tǒng)”按鈕退出運行環(huán)境。6、 運行中的實驗界面：1. 運行界面運行界面如圖6.1所示。該界面可以監(jiān)控水箱內(nèi)液位的變化，并通過報警燈的設(shè)置實現(xiàn)液位上下限報警，并實現(xiàn)了報警數(shù)據(jù)的實時顯示。在“智能儀表”設(shè)計中，各設(shè)置值通過通道與實驗儀器上的“智能儀表”連接，實現(xiàn)了“設(shè)定值”與“控制百分比”的控制顯示，并可以通過“液位”“設(shè)定值”“控制百分比”的曲線直觀顯示出來。圖6.1液位控制監(jiān)控系統(tǒng)運行界面 2. 歷史數(shù)據(jù)歷史數(shù)據(jù)如圖6.2所示。該界面可以以數(shù)據(jù)表格的形式實現(xiàn)了對“液位”“設(shè)定值”“控制百分比”等控制量的歷史變化。 圖6.2液位控制監(jiān)控系統(tǒng)歷史數(shù)

7、據(jù) 3.歷史曲線 歷史曲線如圖6.3所示。該界面以曲線的形式體現(xiàn)了“液位”“設(shè)定值”以及“控制百分比”等控制量的歷史變化。 圖6.3液位控制監(jiān)控系統(tǒng)歷史曲線4、報警數(shù)據(jù)7、 實驗調(diào)試本次設(shè)計過程中，出現(xiàn)了很多次小的問題，比如說報警燈的閃爍設(shè)置，最后通過改變報警時“可見度”的變化實現(xiàn)了液位到達(dá)上下限位時的紅綠閃爍。再者就是“歷史數(shù)據(jù)”以及“歷史表格”設(shè)計中，由于控制量“存盤屬性”開始時設(shè)計錯誤，導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法存儲顯示，最后改變了“液位”等控制量的“存盤屬性之后”才實現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的顯示。另外在“智能儀表”設(shè)計過程中，組態(tài)難以和實驗裝置上的“智能儀表”實現(xiàn)同步變化通過多次修改腳本程序，解決了問題。其腳本

8、程序如下所示。if op設(shè)定= 1 then !setdevice(設(shè)備1,6,"write(26,ai808op)")else if 電動球閥=1 then IF ai808pv<ai808sv-0.05 THEN !setdevice(設(shè)備1,6,"write(26,78)") else !setdevice(設(shè)備1,6,"write(26,62)") ENDIFelse !setdevice(設(shè)備1,6,"write(26,30)") endif endif!SetAlmValue(ai808pv,液位

9、上限,3)!SetAlmValue(ai808pv,液位下限,2)八、學(xué)習(xí)體會，總結(jié)： 通過這周的自動化綜合設(shè)計收獲頗多，這周進(jìn)行的是計算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計實驗，要求設(shè)計的題目是液位監(jiān)控系統(tǒng)。通過這次綜合設(shè)計，我更加了解并能熟練使用組態(tài)軟件，加深了用組態(tài)軟件解決實際問題的能力，充分體會了用組態(tài)軟件來模擬控制的簡便性和智能性。對組態(tài)軟件的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。同時在對理論的運用中，提高了我們的工程素質(zhì)。但在進(jìn)行液位控制時并不是一帆風(fēng)順，期間遇到了不少難題。在沒有做實設(shè)計以前，我們對一些細(xì)節(jié)不加重視。特別是在設(shè)計過程中體現(xiàn)出來的問題，讓我深切認(rèn)識到，知識要不斷溫習(xí)、不斷整理。不然學(xué)過的東西也會忘記的。通過疑難問題的查書解答以及老師的