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文檔簡介

1、MCGS 組態(tài)軟件控制技術實訓指導書MCGS(Monitor and Control Generated System) 是一套基于Windows 平臺的,用于快速構造和生成上位機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng),可運行于等操作系統(tǒng)。MicrosoftWindows 95/98/Me/NT/2000MCGS 為用戶提供了解決實際工程問題的完整方案和開發(fā)平臺,能夠完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、實時和歷史數(shù)據(jù)處理、報警和安全機制、流程控制、動畫顯示、趨勢曲線和報表輸出以及企業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡等功能?!菊n程設計目的】1、掌握 MCGS 組態(tài)軟件的功能和特點;2、掌握 MCGS 組態(tài)軟件的系統(tǒng)構成;3、使用 MCGS 組態(tài)軟件設計

2、一個系統(tǒng)演示工程?!?MCGS 控制系統(tǒng)設計實例】一、教學目標終極目標: 能使用通用版及嵌入版MCGS 組態(tài)軟件基本功能進行簡單項目設計、仿真運行。促成目標 :1.掌握 MCGS 通用版及嵌入版基本操作,完成工程分析及變量定義;2.掌握簡單界面設計,完成數(shù)據(jù)對象定義及動畫連接;3.掌握模擬設備連接方法,完成簡單腳本程序編寫及報警顯示;4.掌握制作工程報表及曲線方法。二、工作任務用 MCGS 完成如圖1-1 所示水位控制系統(tǒng)設計、仿真運行。圖 1-1 水位控制系統(tǒng)模塊 1水位控制工程文件建立一、教學目標終極目標:能建立MCGS 新工程。促成目標 :1.掌握 MCGS 組態(tài)軟件的安裝和運行方法;2

3、.能進行工程分析,建立工程文件。二、工作任務建立水位控制系統(tǒng)工程文件。三、能力訓練1. MCGS 的安裝2. MCGS 的運行方式MCGS 系統(tǒng)分為組態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境兩個部分。文件McgsSet.exe 對應于 MCGS 系統(tǒng)的組態(tài)環(huán)境,文件McgsRun.exe 對應于 MCGS 系統(tǒng)的運行環(huán)境。MCGS 系統(tǒng)安裝完成后,在用戶指定的目錄(或系統(tǒng)缺省目錄D:MCGS )下創(chuàng)建有三個子目錄: Program、Samples 和 Work 。組態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境對應的兩個執(zhí)行文件以及 MCGS 中用到的設備驅(qū)動、動畫構件及策略構件存放在子目錄Program 中,樣例工程文件存放在Samples 目

4、錄下, Work 子目錄則是用戶的缺省工作目錄。分別運行可執(zhí)行程序McgsSet.exe 和 McgsRun.exe ,就能進入MCGS 的組態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境。安裝完畢后,運行環(huán)境能自動加載并運行樣例工程。用戶可根據(jù)需要創(chuàng)建和運行自己的新工程。3.工程建立鼠標單擊文件菜單中“新建工程 ”選項,如果MCGS 安裝 D 盤根目錄下,則會在D :下自動生成新建工程,默認的工程名為:“新建工程X.MCG” (X 表示新建工程的順序號,如:0、1、2 等)。選擇文件菜單中的“工程另存為 ”菜單項,彈出文件保存窗口。在文件名一欄內(nèi)輸入“水位控制系統(tǒng)+班級 +學號 ”,點擊 “保存 ”按鈕,工程創(chuàng)建完畢。注

5、意:文件名中不能能包含空格,否則MCGS 拒絕運行。4.工程分析二個模擬數(shù)據(jù):液位 1(最大值10 米)液位 2(最大值6 米)三個數(shù)字數(shù)據(jù):水泵、調(diào)節(jié)閥、出水閥。主畫面數(shù)據(jù)顯示畫面工程中和動畫和設備控制相關的變量名稱變量名稱類型注釋水泵開關 型控制水泵 “啟動 ”、 “停止 ”的變量調(diào)節(jié)閥開關 型控制調(diào)節(jié)閥 “打開 ”、 “關閉 ”的變量出水閥開關 型控制出水閥 “打開 ”、 “關閉 ”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)境下設定水罐1 的上限報警值液位 1下限數(shù)

6、值 型用來在運行環(huán)境下設定水罐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、報表輸出等功能構件什么是 MCGS ?MCGS (Monitor and Control Generated System ,通用監(jiān)控系統(tǒng))是一套用于快速構造和生成計算機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件,它能夠在基于Microsoft (各種 32 位 Windows 平臺上)運行, 通過對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集處理,以動畫顯示、報警處理、流程控制、實時曲線、歷史曲線和報表輸出等多種方式向用戶提供解決實際工程問題的

7、方案,它充分利用了Windows 圖形功能完備、界面一致性好、 易學易用的特點, 比以往使用專用機開發(fā)的工業(yè)控制系統(tǒng)更具有通用性,在自動化領域有著更廣泛的使用。MCGS 的構成有哪幾部分?各有什么作用?MCGS 系統(tǒng)包括組態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境兩個部分。組態(tài)環(huán)境相當于一套完整的工具軟件,它幫助用戶設計和構造自己的使用系統(tǒng)。用戶組態(tài)生成的結(jié)果是一個數(shù)據(jù)庫文件,稱為組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫。運行環(huán)境是一個獨立的運行系統(tǒng),它按照組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫中用戶指定的方式進行各種處理,完成用戶組態(tài)設計的目標和功能。練習(一)理論題什么是 MCGS ?其主要特點和基本功能有哪些?2 MCGS 的構成有哪幾部分?各有什么作用?(二)

8、實踐題1每位同學按要求在D:下建立工程文件,文件名為“水位控制系統(tǒng)+班級 +學號 ”。2熟練掌握組態(tài)軟件常用術語并能和MCGS組態(tài)環(huán)境中對應。模塊 2水位控制畫面設計一、教學目標終極目標:掌握MCGS 畫面設計方法促成目標:掌握繪圖工具箱的使用;掌握實時數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建方法;能實現(xiàn)了圖形的動畫控制效果。二、工作任務完成水位控制系統(tǒng)的畫面制作,實現(xiàn)動畫控制效果。三、能力訓練MCGS 生成的用戶使用系統(tǒng),其結(jié)構由主控窗口、設備窗口、用戶窗口、實時數(shù)據(jù)庫和運行策略五個部分構成1建立新畫面新建窗口工具箱使用制作文字框圖設置框圖顏色對象元件庫管理流動塊構件制作2.定義數(shù)據(jù)對象設定變量鼠標點擊圖1-2-2 M

9、CGS 組態(tài)平臺“實時數(shù)據(jù)庫 ”窗口標簽,進入實時數(shù)據(jù)庫窗口頁。按 “新增對象 ” 按鈕,在窗口的數(shù)據(jù)變量列表中,增加新的數(shù)據(jù)變量,多次按該按鈕,則增加多個數(shù)據(jù)變量,系統(tǒng)缺省定義的名稱為“Data1、”“Data2、”“Data3等”。選中變量,按“對象屬性 ”按鈕或雙擊選中變量,則打開對象屬性設置窗口,如圖1-2-9。3.動畫連接由圖形對象搭制而成的圖形界面是靜止不動的,需要對這些圖形對象進行動畫設計,真實地描述外界對象的狀態(tài)變化,達到過程實時監(jiān)控的目的。MCGS 實現(xiàn)圖形動畫設計的主要方法是將用戶窗口中圖形對象和實時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對象建立相關性連接,并設置相應的動畫屬性。 在系統(tǒng)運行過程中

10、,圖形對象的外觀和狀態(tài)特征,由數(shù)據(jù)對象的實時采集值驅(qū)動,從而實現(xiàn)了圖形的動畫效果。為什么說實時數(shù)據(jù)庫是MCGS 系統(tǒng)的核心?實時數(shù)據(jù)庫相當于一個數(shù)據(jù)處理中心,同時也起到公用數(shù)據(jù)交換區(qū)的作用。MCGS用實時數(shù)據(jù)庫來管理所有實時數(shù)據(jù)。從外部設備采集來的實時數(shù)據(jù)送入實時數(shù)據(jù)庫,實時數(shù)據(jù)庫將數(shù)據(jù)傳送給系統(tǒng)其它部分操作系統(tǒng)其它部分操作的數(shù)據(jù)也來自于實時數(shù)據(jù)庫。實時數(shù)據(jù)庫自動完成對實時數(shù)據(jù)的報警處理和存盤處理,同時它還根據(jù)需要把有關信息以事件的方式發(fā)送給系統(tǒng)的其它部分,以便觸發(fā)相關事件,進行實時處理。練習(一)理論題為什么說實時數(shù)據(jù)庫是MCGS 系統(tǒng)的核心?2一個使用系統(tǒng)由哪五個部分組成?(二)實踐題1參

11、考圖1-17 完成水位控制系統(tǒng)的畫面制作,實現(xiàn)動畫控制效果測試。模塊 3模擬設備連接教學目標終極目標:能實現(xiàn)動畫自動運行促成目標:掌握模擬設備使用方法;掌握策略工具箱使用方法,能編寫腳本程序;掌握系統(tǒng)報警方法。工作任務能實現(xiàn)動畫水位控制系統(tǒng)自動運行。編寫控制流程控制要求當“水罐 1”的液位達到 9 米時,就要把 “水泵 ”關閉, 否則就要自動啟動 “水泵 ”。當 “水罐 2”的液位不足 1 米時,就要自動關閉 “出水閥 ”,否則自動開啟 “出水閥 ”。當 “水罐1”的液位大于 1 米,同時 “水罐 2”的液位小于 6 米就要自動開啟 “調(diào)節(jié)閥 ”,否則自動關閉 “調(diào)節(jié)閥 ”。2 策略組態(tài)在“運

12、行策略 ”中,雙擊 “循環(huán)策略 ”進入,雙擊圖標進入 “策略屬性設置 ”,如圖 1-29,只需要把 “循環(huán)時間 ”設為: 200ms,腳本程序編輯IF 液位 1<9 THEN水泵 =1ELSE水泵 =0ENDIFIF 液位 2<1 THEN出水閥 =0ELSE出水閥 =1ENDIFIF液位 1>1 and調(diào)節(jié)閥 =1液位2<9 THENELSE調(diào)節(jié)閥=0ENDIF腳本程序基本語句(1) 賦值語句(2) 條件語句(3) 退出語句(4) 注釋語句六、練習(一)理論題1腳本程序數(shù)據(jù)類型有哪幾類?2腳本程序基本語句有哪幾條?(二)實踐題1完成圖1-33 中腳本程序輸入及編輯環(huán)境

13、。2設置指示燈3,可見度對應的數(shù)據(jù)對象連接設置為:液位2<=液位 2 下限。2>= 液位2 上限or液位模塊 4報警顯示和報警數(shù)據(jù)輸出教學目標終極目標:掌握MCGS 報警顯示和報警數(shù)據(jù)設計方法。促成目標:掌握MCGS 實時報表的制作方法;掌握MCGS 歷史報表的制作方法;掌握MCGS 實時曲線的制作方法;掌握MCGS 實時曲線的制作方法工作任務能力訓練報表輸出實時報表、歷史報表曲線顯示實時曲線、歷史曲線理論知識1報表輸出在工程使用中的作用是什么?大多數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)需要對數(shù)據(jù)采集設備采集的數(shù)據(jù)進行存盤,統(tǒng)計分析, 并根據(jù)實際情況打印出數(shù)據(jù)報表, 所謂數(shù)據(jù)報表就是根據(jù)實際需要以一定格式將統(tǒng)計分析后的數(shù)據(jù)記錄顯示和打印出來,如:實時數(shù)據(jù)報表、歷史數(shù)據(jù)報表(班報表、日報表、月報表等)。數(shù)據(jù)報表在工控系統(tǒng)中是必不可少的一部分,是數(shù)據(jù)顯示、查詢、分析、統(tǒng)計、打印的最終體現(xiàn),是整個工控系統(tǒng)的最終結(jié)果輸出; 數(shù)據(jù)報表是對生產(chǎn)過程中系統(tǒng)監(jiān)控對象的狀態(tài)的綜合記錄和規(guī)律總結(jié)。2、什么是實時數(shù)據(jù)報表?什么是歷史數(shù)據(jù)報表?實時數(shù)據(jù)報表是實時的將當前時間的數(shù)據(jù)變量按一定報告格式(用戶組態(tài))顯示和打印,即:對瞬時量的反映,實時數(shù)據(jù)報表可以通過 MCGS 系統(tǒng)的實時表格構件來組態(tài)顯示實時數(shù)據(jù)報表。歷史數(shù)據(jù)報表是從歷史數(shù)據(jù)庫中提取數(shù)據(jù)記錄,以一定的格式顯示歷史數(shù)據(jù)。實現(xiàn)歷史報表由兩

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