基于MCGS組態(tài)課程設計恒壓供水系統(tǒng)

1、基于MCGS組態(tài)課程設計恒壓供水系統(tǒng) MCGS組態(tài)課程設計 ?恒壓供水系統(tǒng) 班級:0 班 姓名: 學號: 恒壓供水系統(tǒng)概述 供水系統(tǒng)是國民生產(chǎn)生活中不可缺少的重要一環(huán)。傳統(tǒng)供水方式占地面積大,水質(zhì)易污染,基建投資多,而最主要的缺點是水壓不能保持恒定,導致局部設備不能正常工作。由于平安生產(chǎn)和供水質(zhì)量的特殊需要,對恒壓供水壓力有著嚴格的要求,而且在相當一局部領域有著很好的應用。自來水供水、生活小區(qū)及消防供水系統(tǒng)。工業(yè)企業(yè)生活、生產(chǎn)供水系統(tǒng)及工廠其它需恒壓控制領域(如空壓機系統(tǒng)的恒壓供氣、恒壓供風)。各種場合的恒壓、變壓控制,冷卻水和循環(huán)供水系統(tǒng)。污水泵站、污水處理及污水提升系統(tǒng)。農(nóng)業(yè)排灌、園林噴淋

2、、水景和音樂噴泉系統(tǒng)。賓館、大型公共建筑供水及消防系統(tǒng)等都廣泛的應用了恒壓供水系統(tǒng)。 課程設計任務和目的 本課程設計要求在修完?監(jiān)控系統(tǒng)程序設計技術?課程后,運用工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)軟件(MCGS),結(jié)合一個自動控制系統(tǒng),完成該控制系統(tǒng)的上位機監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)設計。使學生掌握監(jiān)控軟件的設計和編程方法,得到計算機監(jiān)控系統(tǒng)程序設計與調(diào)試,以及編寫設計技術文件的初步訓練。為從事計算機控制方面的工作打下一定根底。一、恒壓供水系統(tǒng)原理 用戶用水量一般是動態(tài)的,因此供水缺乏或供水過剩的情況時有發(fā)生。而用水和供水之間的不平衡集中反映在供水的壓力上,即用水多而供水少,那么壓力低;用水少而供水多,那么壓力大。保持供水壓

3、力的恒定,可使供水和用水之間保持平衡,即用水多時供水也多,用水少時供水也少,從而提高了供水的質(zhì)量。 恒壓供水設備中采用多泵供水方案,當供水對用水發(fā)生相對變化時,供水系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)供水1閥和供水2閥的開關,以次來保持供水管道中的壓力恒定。恒壓供水系統(tǒng)效果圖封面:二、組態(tài)步驟2.1 工程分析 在開始組態(tài)工程之前,先對該工程進行剖析,以便從整體上把握工程的結(jié)構(gòu)、流程、需實現(xiàn)的功能及如何實現(xiàn)這些功能。 工程框架: 1. 4個用戶窗口:水位控制、數(shù)據(jù)顯示、報警窗口、封面 2. 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) 3. 4個子菜單:登錄用戶、退出登錄、用戶管理、修改密碼 4. 5個策略:啟動

4、策略、退出策略、循環(huán)策略、報警數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)對象:出水閥、出水壓力、供水1閥、供水2閥、開水閥、流量1、流量2、流量3、水箱液位、水箱液位上限、水箱液位下限、停止、穩(wěn)壓閥、壓力上限、壓力下限、組對象 2.2 建立工程 可以按如下步驟建立樣例工程: A.鼠標單擊文件菜單中新建工程選項,如果MCGS安裝在D盤根目錄下,那么會在D:MCGSWORK下自動生成新建工程,默認的工程名為:新建工程X.MCGX表示新建工程的順序號,如:0、1、2等 B.選擇文件菜單中的工程另存為菜單項,彈出文件保存窗口。 “恒壓供水系統(tǒng)系統(tǒng),點擊保存按鈕,工程創(chuàng)立完畢。 2.3 制作工程畫面 2.3.1 建立畫面 1

5、在用戶窗口中單擊新建窗口按鈕,建立窗口0。 2選中窗口0,單擊窗口屬性,進入用戶窗口屬性設置。 3將窗口名稱改為:恒壓供水系統(tǒng);窗口標題改為:恒壓供水系統(tǒng);窗口位置選中最大化顯示, 其它不變,單擊確認。 4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置為啟動窗口 選項,將該窗口設置為運行時自動加載的窗口。 2.3.2 編輯畫面 選中“恒壓供水系統(tǒng)窗口圖標,單擊“動畫組態(tài),進入動畫組態(tài)窗口,開始編輯畫面。 生成的畫面如下列圖所示: 2.4 定義數(shù)據(jù)對象 實時數(shù)據(jù)庫是MCGS工程的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)處理中心。數(shù)據(jù)對象是構(gòu)成實時數(shù)據(jù)庫庫的根本單元,建立實時數(shù)據(jù)庫的過程也就是定義數(shù)據(jù)對象的過程

6、。指定數(shù)據(jù)變量的名稱、類型、初始值和數(shù)值范圍;確定與數(shù)據(jù)變量存盤相關的參數(shù),如存盤的周期、存盤的時間范圍和保存期限等。開關量:出水閥、供水1閥、供水2閥、開水閥、停止、穩(wěn)壓閥模擬量:出水壓力、流量1、流量2、流量3、水箱液位、水箱液位上限、水箱液位下限、壓力上限、壓力下限2.5 動畫連接 由圖形對象搭建而成的圖形對象畫面是靜止不動的,需要對這些圖形對象進行動畫設計,真實的描述外界對象的狀態(tài)變化,到達過程實時監(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與實時數(shù)據(jù)庫中的實時數(shù)據(jù)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,圖形對象的外觀和狀態(tài)特征,由數(shù)據(jù)對象的實時

7、采集值驅(qū)動,從而實現(xiàn)了圖形的動畫效果。2.6 設備連接 MCGS組態(tài)軟件提供了大量的工控領域常用的設備驅(qū)動程序,模擬設備是供用戶調(diào)試工程的虛擬的設備。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置。 我們通過模擬設備的連接,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,模擬設備都會自動裝載到設備工具箱中。如果未被裝載,可按照以下步驟將其選入:【1】在工作臺設備窗口中雙擊設備窗口圖標進入?！?】點擊工具條中的工具箱圖標,翻開設備工具箱?！?】單擊設備工具箱中的設備管理按鈕,彈出如下圖窗口:【4】在可選設備列表中,雙擊通用設備

8、?！?】雙擊模擬數(shù)據(jù)設備,在下方出現(xiàn)模擬設備圖標?！?】雙擊模擬設備圖標,即可將模擬設備添加到右測選定設備列表中。【7】選中選定設備列表中的模擬設備,單擊確認,模擬設備即被添加到設備工具箱中。下面詳細介紹模擬設備的添加及屬性設置:1雙擊設備工具箱中的模擬設備,模擬設備被添加到設備組態(tài)窗口中。如圖:【2】雙擊設備0-模擬設備,進入模擬設備屬性設置窗口,如圖:【3】點擊根本屬性頁中的內(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)部屬性設置。2.7 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

9、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。 對于大多數(shù)簡單的應用系統(tǒng),MCGS 的簡單組態(tài)就可完成。只有比擬復雜的系統(tǒng),才需要使用腳本程序,但正確地編寫腳本程序,可簡化組態(tài)過程,大大提高工作效率,優(yōu)化控制過程。具體操作如下:【1】在運行策略中,雙擊循環(huán)策略進入策略組態(tài)窗口?！?】進入策略屬性設置,將:循環(huán)時間設為: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,增加一策略行,如圖: 雙擊進入腳本程序編輯環(huán)境,輸入下面的程序:水箱液位控制 當水箱液位低于9時,開水閥就翻開向水箱注入水,否那么關閉。出水壓力控制 當出水壓力小于6時,供水1閥和供水2閥都翻開,如

10、果出水壓力大于6且小于9時,關閉供水1閥,如果出水壓力大于9時,將供水2閥也關閉。當停止按鈕按下時,出水閥關閉,此時水箱液位維持在8,出水壓力維持在7,保持不變。2.8 報警顯示MCGS 把報警處理作為數(shù)據(jù)對象的屬性,封裝在數(shù)據(jù)對象內(nèi),由實時數(shù)據(jù)庫來自動處理。當數(shù)據(jù)對象的值或狀態(tài)發(fā)生改變時,實時數(shù)據(jù)庫判斷對應的數(shù)據(jù)對象是否發(fā)生了報警或已產(chǎn)生的報警是否已經(jīng)結(jié)束,并把所產(chǎn)生的報警信息通知給系統(tǒng)的其它局部,同時,實時數(shù)據(jù)庫根據(jù)用戶的組態(tài)設定,把報警信息存入指定的存盤數(shù)據(jù)庫文件中。 在對數(shù)據(jù)對象進行報警定義時,我們已經(jīng)選擇報警產(chǎn)生時,自動保存產(chǎn)生的報警信息,我們可以使用報警信息瀏覽構(gòu)件,瀏覽數(shù)據(jù)庫中保

11、存下來的報警信息。2.9 報表輸出 在工程應用中,大多數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)需要對設備采集的數(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)中是必不可少的一局部,是數(shù)據(jù)顯示、查詢、分析、統(tǒng)計、打印的最終表達,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)。 實時報表是對瞬時量的反映,通常用于將當前時間的數(shù)據(jù)變量按一定報告格式(用戶組態(tài))顯示和打印出來。實時報表可以通過 MCGS 系統(tǒng)的自由表格構(gòu)件來組態(tài)顯

12、示實時數(shù)據(jù)報表。2.10 曲線顯示 在實際生產(chǎn)過程控制中,對實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)的查看、分析是不可缺少的工作。但對大量數(shù)據(jù)僅做定量的分析還遠遠不夠,必須根據(jù)大量的數(shù)據(jù)信息,畫出曲線,分析曲線的變化趨勢并從中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)變化規(guī)律,曲線處理在工控系統(tǒng)中也是一個非常重要的局部。 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。歷史曲線構(gòu)件實現(xiàn)了歷史數(shù)據(jù)的曲線瀏覽功能。運行時,歷史曲線構(gòu)件能夠根據(jù)需要畫出相應歷史數(shù)據(jù)的趨勢效果圖。歷史曲線主要用于事后查看數(shù)據(jù)和狀態(tài)變化趨勢和總結(jié)規(guī)律。2.11 平安機制 工業(yè)過程控制中,應該盡量防止由于現(xiàn)場人為的誤操作所

13、引發(fā)的故障或事故,而某些誤操作所帶來的后果有可能是致命性的。為了防止這類事故的發(fā)生,MCGS 組態(tài)軟件提供了一套完善的平安機制,嚴格限制各類操作的權限,使不具備操作資格的人員無法進行操作,從而防止了現(xiàn)場操作的任意性和無序狀態(tài),防止因誤操作干擾系統(tǒng)的正常運行,甚至導致系統(tǒng)癱瘓,造成不必要的損失。 MCGS 組態(tài)軟件的平安管理機制和 Windows NT 類似,引入用戶組和用戶的概念來進行權限的控制。在 MCGS 中可以:定義無限多個用戶組、每個用戶組中可以包含無限多個用戶同一個用戶可以隸屬于多個用戶組。設計總結(jié) 通過本次對恒壓供水系統(tǒng)的組態(tài)設計,加深了我們對組態(tài)監(jiān)控課程設計的認識,從中了解到設計過程中的根本方法和步驟,一天天的設計過程,讓我們更真切地感受到理論與實踐之間確實還存在很大的距離,覺得這門課的關鍵在于與實踐的聯(lián)系。我們在課堂上掌握的僅僅是專業(yè)根底課的理論面,如何去鍛煉我們的實踐面?如何把我們所學到的專業(yè)根底理論知識用到實踐中去呢?我想還有待我們進一