MCGS水位控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計

MCGS水位控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計PAGE引言 11工程分析 21.1工程框架： 21.2圖形制作： 21.3流程控制： 21.4安全機制： 22制作工程 22.1建立畫面 22.2編輯畫面 32.3定義數(shù)據(jù)對象 43動畫連線 53.1設(shè)備連接 63.2編寫控制流程 74報警顯示 84.1定義報警 94.2制作報警顯示畫面 94.3報警數(shù)據(jù)瀏覽 105報表輸出 115.1實時報表 115.2歷史報表 126曲線顯示 136.1實時曲線 136.2歷史曲線 137MCGS安全機制 147.1定義用戶和用戶組 147.2系統(tǒng)權(quán)限管理 147.3操作權(quán)限管理 157.4保護工程文件 15總結(jié) 16參考文獻 17MCGS水位控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計全文共16頁，當前為第1頁。MCGS水位控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計全文共16頁，當前為第1頁。引言MCGS即"監(jiān)視與控制通用系統(tǒng)"，英文全稱為MonitorandControlGeneratedSystem。MCGS是為工業(yè)過程控制和實時監(jiān)測領(lǐng)域服務(wù)的通用計算機系統(tǒng)軟件，具有功能完善、操作簡便、可視性好、可維護性強的突出特點。用MCGS通用版完成水罐1、水罐2水位控制系統(tǒng)的設(shè)計、仿真運行。設(shè)計要求：1）建立水位控制系統(tǒng)工程文件；2）設(shè)計水位控制系統(tǒng)工程畫面，實現(xiàn)動畫控制效果；3）進行模擬設(shè)備連接，實現(xiàn)動畫水位控制系統(tǒng)自動運行；4）完成水位控制系統(tǒng)的報警顯示與報警數(shù)據(jù)輸出制作。MCGS水位控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計全文共16頁，當前為第2頁。MCGS水位控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計全文共16頁，當前為第2頁。1工程分析1.1工程框架：2個用戶窗口：水位控制、數(shù)據(jù)顯示；4個主菜單：系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)顯示、歷史數(shù)據(jù)、報警數(shù)據(jù)；4個子菜單：登錄用戶、退出登錄、用戶管理、修改密碼；5個策略：啟動策略、退出策略、循環(huán)策略、報警數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)。1.2圖形制作：水位控制窗口：水泵、調(diào)節(jié)閥、出水閥、水罐、報警指示燈：由對象元件庫引入；管道：通過流動塊構(gòu)件實現(xiàn)；水罐水量控制：通過滑動輸入器實現(xiàn)；水量的顯示：通過旋轉(zhuǎn)儀表、標簽構(gòu)件實現(xiàn)；報警實時顯示：通過報警顯示構(gòu)件實現(xiàn)；動態(tài)修改報警限值：通過輸入框構(gòu)件實現(xiàn)。1.3流程控制：通過循環(huán)策略中的腳本程序策略塊實現(xiàn)1.4安全機制：通過用戶權(quán)限管理、工程安全管理、腳本程序?qū)崿F(xiàn)2制作工程2.1建立畫面MCGS水位控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計全文共16頁，當前為第3頁。在“用戶窗口”中單擊“新建窗口”按鈕，建立“窗口0”。選中“窗口0”，單擊“窗口屬性”，進入“用戶窗口屬性設(shè)置”。將窗口名稱改為：水位控制；窗口標題改為：水位控制；窗口位置選中“最大化顯示”，其它不變，單擊“確認”。在“用戶窗口”中，選中“水位控制”，點擊右鍵，選擇下拉菜單中的“設(shè)置為啟動窗口”選項，將該窗口設(shè)置為運行時自動加載的窗口。如圖：MCGS水位控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計全文共16頁，當前為第3頁。2.2編輯畫面單擊工具條中的“工具箱”按鈕，打開繪圖工具箱。選擇“工具箱”內(nèi)的“標簽”按鈕，鼠標的光標呈“十字”形，在窗口頂端中心位置拖拽鼠標，根據(jù)需要拉出一個一定大小的矩形。選中工具箱內(nèi)的流動塊動畫構(gòu)件圖標，鼠標的光標呈“十”字形，移動鼠標至窗口的預(yù)定位置，點擊一下鼠標左鍵，移動鼠標，在鼠標光標后形成一道虛線，拖動一定距離后，點擊鼠標左鍵，生成一段流動塊。再拖動鼠標（可沿原來方向，也可垂直原來方向），生成下一段流動塊。最后生成的畫面如下圖所示：MCGS水位控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計全文共16頁，當前為第4頁。MCGS水位控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計全文共16頁，當前為第4頁。2.3定義數(shù)據(jù)對象水泵開關(guān)型控制水泵“啟動”、“停止”的變量調(diào)節(jié)閥開關(guān)型控制調(diào)節(jié)閥“打開”、“關(guān)閉”的變量出水閥開關(guān)型控制出水閥“打開”、“關(guān)閉”的變量液位1數(shù)值型水罐1的水位高度，用來控制1#水罐水位的變化液位2數(shù)值型水罐2的水位高度，用來控制2#水罐水位的變化液位1上限數(shù)值型用來在運行環(huán)境下設(shè)定水罐1的上限報警值液位1下限數(shù)值型用來在運行環(huán)境下設(shè)定水罐1的下限報警值液位2上限數(shù)值型用來在運行環(huán)境下設(shè)定水罐2的上限報警值液位2下限數(shù)值型用來在運行環(huán)境下設(shè)定水罐2的下限報警值液位組組對象用于歷史數(shù)據(jù)、歷史曲線、報表輸出等功能構(gòu)件下面以數(shù)據(jù)對象“水泵”為例，介紹一下定義數(shù)據(jù)對象的步驟：單擊工作臺中的“實時數(shù)據(jù)庫”窗口標簽，進入實時數(shù)據(jù)庫窗口頁。單擊“新增對象”按鈕，在窗口的數(shù)據(jù)對象列表中，增加新的數(shù)據(jù)對象，系統(tǒng)缺省定義的名稱為“Data1”、“Data2”、“Data3”等（多次點擊該按鈕，則可增加多個數(shù)據(jù)對象）。選中對象，按“對象屬性”按鈕，或雙擊選中對象，則打開“數(shù)據(jù)對象屬性設(shè)置”窗口。將對象名稱改為：水泵；對象類型選擇：開關(guān)型；在對象內(nèi)容注釋輸入框內(nèi)輸入：“控制水泵啟動、停止的變量”，單擊“確認”。如下圖所示：MCGS水位控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計全文共16頁，當前為第5頁。MCGS水位控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計全文共16頁，當前為第5頁。3動畫連線3.1設(shè)備連接MCGS組態(tài)軟件提供了大量的工控領(lǐng)域常用的設(shè)備驅(qū)動程序。在本樣例中，我們僅以模擬設(shè)備為例，簡單地介紹一下關(guān)于MCGS組態(tài)軟件的設(shè)備連接，使用戶對該部分有一個概念性的了解。本書將在后面的章節(jié)中對設(shè)備構(gòu)件進行詳細地介紹。模擬設(shè)備是供用戶調(diào)試工程的虛擬的設(shè)備。該構(gòu)件可以產(chǎn)生標準的正弦波，方波，三角波，鋸齒波信號。其幅值和周期都可以任意設(shè)置。我們通過模擬設(shè)備的連接，可以使動畫不需要手動操作，自動運行起來。通常情況下，在啟動MCGS組態(tài)軟件時，模擬設(shè)備都會自動裝載到設(shè)備工具箱中。如果未被裝載，可按照以下步驟將其選入：在“設(shè)備窗口”中雙擊“設(shè)備窗口”圖標進入。點擊工具條中的“工具箱”圖標，打開“設(shè)備工具箱”。單擊“設(shè)備工具箱”中的“設(shè)備管理”按鈕，彈出如圖所示窗口：MCGS水位控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計全文共16頁，當前為第6頁。MCGS水位控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計全文共16頁，當前為第6頁。在可選設(shè)備列表中，雙擊“通用設(shè)備”。雙擊“模擬數(shù)據(jù)設(shè)備”，在下方出現(xiàn)模擬設(shè)備圖標。雙擊模擬設(shè)備圖標，即可將“模擬設(shè)備”添加到右測選定設(shè)備列表中。選中選定設(shè)備列表中的“模擬設(shè)備”，單擊“確認”，“模擬設(shè)備”即被添加到“設(shè)備工具箱”中。下面詳細介紹模擬設(shè)備的添加及屬性設(shè)置：雙擊“設(shè)備工具箱”中的“模擬設(shè)備”，模擬設(shè)備被添加到設(shè)備組態(tài)窗口中。如圖：雙擊“設(shè)備0-[模擬設(shè)備]”，進入模擬設(shè)備屬性設(shè)置窗口，如圖：點擊基本屬性頁中的“內(nèi)部屬性”選項，該項右側(cè)會出現(xiàn)圖標，單擊此按鈕進入“內(nèi)部屬性”設(shè)置。將：通道1、2的最大值分別設(shè)置為：10、6。單擊“確認”，完成“內(nèi)部屬性”設(shè)置。點擊通道連接標簽，進入通道連接設(shè)置。選中通道0對應(yīng)數(shù)據(jù)對象輸入框，輸入“液位1”；選中通道1對應(yīng)數(shù)據(jù)對象輸入框，輸入“液位2”。如圖MCGS水位控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計全文共16頁，當前為第7頁。MCGS水位控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計全文共16頁，當前為第7頁。3.2編寫控制流程用戶腳本程序是由用戶編制的、用來完成特定操作和處理的程序，腳本程序的編程語法非常類似于普通的Basic語言，但在概念和使用上更簡單直觀，力求做到使大多數(shù)普通用戶都能正確、快速地掌握和使用。具體操作如下：在“運行策略”中，雙擊“循環(huán)策略”進入策略組態(tài)窗口。雙擊圖標進入“策略屬性設(shè)置”，將：循環(huán)時間設(shè)為：200ms，按“確認”。在策略組態(tài)窗口中，單擊工具條中的“新增策略行”圖標，增加一策略行，如圖：如果策略組態(tài)窗口中，沒有策略工具箱，請單擊工具條中的“工具箱”圖標，彈出“策略工具箱”，如下圖：單擊“策略工具箱”中的“腳本程序”，將鼠標指針移到策略塊圖標上，單擊鼠標左鍵，添加腳本程序構(gòu)件，如圖：雙擊進入腳本程序編輯環(huán)境，輸入下面的程序：如圖所示：MCGS水位控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計全文共16頁，當前為第8頁。MCGS水位控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計全文共16頁，當前為第8頁。單擊“確認”，腳本程序編寫完畢。4報警顯示4.1定義報警定義報警的具體操作如下：進入實時數(shù)據(jù)庫，雙擊數(shù)據(jù)對象“液位1”。選中“報警屬性”標簽。選中“允許進行報警處理”，報警設(shè)置域被激活；選中報警設(shè)置域中的“下限報警”，報警值設(shè)為：2；報警注釋輸入：“水罐1沒水了！”。選中“上限報警”，報警值設(shè)為：9；報警注釋輸入：“水罐1的水已達上限值！”。單擊“存盤屬性”標簽，選中報警數(shù)據(jù)的存盤域中的“自動保存產(chǎn)生的報警信息”。4.2制作報警顯示畫面實時數(shù)據(jù)庫只負責關(guān)于報警的判斷、通知和存儲三項工作，而報警產(chǎn)生后所要進行的其它處理操作（即對報警動作的響應(yīng)），則需要您在組態(tài)時實現(xiàn)。具體操作如下：雙擊“用戶窗口”中的“水位控制”窗口，進入組態(tài)畫面。選取“工具箱”中的“報警顯示”構(gòu)件。鼠標指針呈“十”后，在適當?shù)奈恢?，拖動鼠標至適當大小。如圖：選中該圖形，雙擊，再雙擊彈出報警顯示構(gòu)件屬性設(shè)置窗口，如圖：MCGS水位控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計全文共16頁，當前為第9頁。MCGS水位控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計全文共16頁，當前為第9頁。4.3報警數(shù)據(jù)瀏覽具體操作如下：在“運行策略”窗口中，單擊“新建策略”，彈出“選擇策略的類型”。選中“用戶策略”，按“確定”。選中“策略1”，單擊“策略屬性”按鈕，彈出“策略屬性設(shè)置”窗口。在：策略名稱輸入框中輸入：報警數(shù)據(jù)；策略內(nèi)容注釋輸入框中輸入：水罐的報警數(shù)據(jù)。如圖：按“確認”。雙擊“報警數(shù)據(jù)”策略，進入策略組態(tài)窗口。單擊工具條中的“新增策略行”圖標，新增加一個策略行。從“策略工具箱”中選取“報警信息瀏覽”，加到策略行上。雙擊圖標，彈出“報警信息瀏覽構(gòu)件屬性設(shè)置”窗口。進入基本屬性頁，將“報警信息來源”中的“對應(yīng)數(shù)據(jù)對象”改為：液位組。按“確認”按鈕設(shè)置完畢?？砂础皽y試”按鈕，進行預(yù)覽。如圖：在該窗口中，您也可以對數(shù)據(jù)進行編輯。編輯結(jié)束，退出時，會彈出如下窗口，按“是”按鈕，就可對所做編輯進行保存。4個標簽：用于標注；4個輸入框：用于輸入修改值。最終效果，如圖：MCGS水位控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計全文共16頁，當前為第10頁。MCGS水位控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計全文共16頁，當前為第10頁。對應(yīng)數(shù)據(jù)對象的名稱分別為：

最小值最大值液位1上限值510液位1下限值05液位2上限值46液位2下限值025報表輸出5.1實時報表具體制作步驟如下：在“用戶窗口”中，新建一個窗口，窗口名稱、窗口標題均設(shè)置為“數(shù)據(jù)顯示”。雙擊“數(shù)據(jù)顯示”窗口，進入動畫組態(tài)。按照效果圖，使用“標簽”，制作：一個標題：水位控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示；四個注釋：實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)。選取“工具箱”中的“自由表格”圖標，在桌面適當位置，繪制一個表格。雙擊表格進入編輯狀態(tài)。改變單元格大小的方法同微軟的Excel表格的編輯方法。如圖：再次單擊右鍵，彈出數(shù)據(jù)對象列表，雙擊數(shù)據(jù)對象“液位1”，B列1行單元格所顯示的數(shù)值即為“液位1”的數(shù)據(jù)。按照上述操作，將B列的2、3、4、5行分別與數(shù)據(jù)對象：液位2、水泵、調(diào)節(jié)閥、出水閥建立連接。如圖：MCGS水位控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計全文共16頁，當前為第11頁。MCGS水位控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計全文共16頁，當前為第11頁。5.2歷史報表歷史報表通常用于從歷史數(shù)據(jù)庫中提取數(shù)據(jù)記錄，并以一定的格式顯示歷史數(shù)據(jù)。如下圖所示：6曲線顯示6.1實時曲線MCGS水位控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計全文共16頁，當前為第12頁。實時曲線構(gòu)件是用曲線顯示一個或多個數(shù)據(jù)對象數(shù)值的動畫圖形，象筆繪記錄儀一樣實時記錄數(shù)據(jù)對象值的變化情況。具體制作步驟如下：MCGS水位控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計全文共16頁，當前為第12頁。6.2歷史曲線制作步驟如下：在“數(shù)據(jù)顯示”窗口中，使用標簽構(gòu)件在歷史報表下方制作一個標簽，輸入文字：歷史曲線。在標簽下方，使用“工具箱”中的“歷史曲線”構(gòu)件，繪制一個一定大小的歷史曲線圖形。如圖：將刷新周期設(shè)為：1秒；并選擇在60秒后自動恢復刷新狀態(tài)。如圖：進入運行環(huán)境，單擊“數(shù)據(jù)顯示”菜單，打開“數(shù)據(jù)顯示窗口”，就可以看到實時報表，歷史報表，實時曲線，歷史曲線，如圖：MCGS水位控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計全文共16頁，當前為第13頁。MCGS水位控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計全文共16頁，當前為第13頁。7MCGS安全機制7.1定義用戶和用戶組選擇工具菜單中的“用戶權(quán)限管理”，打開用戶管理器。缺省定義的用戶、用戶組為：負責人、管理員組。點擊用戶組列表，進入用戶組編輯狀態(tài)。點擊“新增用戶組”按鈕，彈出用戶組屬性設(shè)置對話框。進行如下設(shè)置：用戶組名稱：操作員組；用戶組描述：成員僅能進行操作。7.2系統(tǒng)權(quán)限管理進入主控窗口，選中“主控窗口”圖標，點擊“系統(tǒng)屬性”按鈕，進入主控窗口屬性設(shè)置對話框。在基本屬性頁中，點擊“權(quán)限設(shè)置”按鈕。在許可用戶組擁有此權(quán)限列表中，選擇“管理員組”，系統(tǒng)權(quán)限設(shè)置完畢。7.3操作權(quán)限管理進入水位控制窗口，雙擊水罐1對應(yīng)的滑動輸入器，