MCGS組態(tài)液位監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計說明書

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、計算機控制系統(tǒng)，液位控制是由儀表控制完成，計算機作為上位機發(fā)揮監(jiān)控作用，計算機和儀表之間進行串行通信，通過計算機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，計算機與儀表的通訊畫面（2）當(dāng)前液位的顯示、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，使液位在上下限區(qū)域流動。上下限可以在界面上設(shè)

三、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。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I%醴將I圖標(biāo)進入組態(tài)環(huán)境。2、點擊El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、在主界面中進入“運行策略”，新建“報警數(shù)據(jù)”并測試運行。8、在主界面中進入“運行策略”，新建“歷史數(shù)據(jù)”并測試運行。9、在主界面中進入“用戶窗口”，新建“歷史曲線”窗口并測試運行。

10、面11、點擊設(shè)備窗口然后雙擊出現(xiàn)一個空白的設(shè)備窗口界點擊區(qū)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I二逋用設(shè)備|10、面11、點擊設(shè)備窗口然后雙擊出現(xiàn)一個空白的設(shè)備窗口界點擊區(qū)打開設(shè)備工具欄，點擊設(shè)備管理，（以智能儀表為例）心＞串口通訊父設(shè)備13、雙擊點擊卜二智能儀表找到宇光儀表并點擊，雙擊AI808，再雙擊整史箜竺哩g割，點擊確認(rèn)14、雙擊忡設(shè)"I宇光_她啪儀表］可以看到◎14、雙擊忡設(shè)"I宇光_她啪儀表］可以看到◎設(shè)備1-［宇先_AI808fZ表］的組態(tài)設(shè)置，點擊通道連接對應(yīng)數(shù)據(jù)對象寫自己定義的pv，sv，op。15、雙擊卜◎設(shè)備。一［串口通訊父設(shè)備］I，進行通訊組態(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—般用于后面工程中顯示通訊狀態(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。設(shè)客1一［宇先AI8D8P{Z表］設(shè)備調(diào)開界面儀以看到接據(jù)通訊的信號次:擊值為零，通訊成功。進入到

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。六、運行中的實驗界面：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)據(jù)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)

警警誓督警警警譬警?警警窖警警警譽警警警譬譽耆警警警曾警警警譬整警警警眼很抿根摑爆Hf推根報娘眼折很俄指根報版很抿根抿推很掉根報推服推根報坦根隔取限限附用圈陽限限町W附限限限睨附圈限陽Fe限限取附阻陽附圈阿阻限附W下下上F上FTFT-F-r下TrT-F-F-F-FTrp.Tf-FTr-KTF-FTr±TF-HH-xT1U9?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。其腳本程序如下所示。ifop設(shè)定=1then!setdevice(設(shè)備1,6,"write(26,ai808op)")elseif電動球閥=1thenIFai808pv<ai808sv-0.05THEN!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)")endifendif!SetAlmValue（ai808pv,液位上限，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，這周進行的是計算機控制系統(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