MCGS组态液位监控系统设计

1、液位控制监控系统组态设计一、设计目的：利用mcgs工控组态软件，结合试验系统，完成上位机监控系统的设计。并 且通过本设计，学会组态软件的基本使用方法、组态技术，为从事计算机控制系 统方而的工作打下基础。二、设计要求：1、先按照mcgs组态软件学习指导的要求，完成液位控制系统的组态内 容，借此为练习，初步掌握组态软件的构成、作用和使用方法。2、计算机控制系统，液位控制是由仪表控制完成，计算机作为上位机发挥 监控作用，计算机和仪表之间进行申行通信，通过计算机可以读取仪表的各个参 数，也可以设置仪表的参数。本设计要求实现如下界面3、设计要求：(1) 实现水的流动画面，计算机与仪表的通讯画面(2) 当

2、前液位的显示、控制输出的显示(3) 液位实吋报瞥曲线(4) 液位超限报瞥记录表，报瞥指示灯显示(5) 液位设定值、pid三个参数的设置(利用按钮click事件，写脚木程序)(6) 在主窗i上添加菜单项，点击，可以调用不同窗i界面(7) 策略使用：选运行策略，在启动策略中添加策略行，编写脚本程序，关闭初始化某个 变量，使其在界面上显示出來。(8) 添加用户策略，添加策略行，编写脚木程序，写入控制位40,关闭阀。在主窗u屮设 置菜单“停止实验”，点击，调用该策略。(9) 实现液位简单的仿人工智能控制，当液位超过上限吋，报辔，m时减小阀的开度，减 小流量；当液位低于下限时，报警，加大阀的开度，加大流

3、量，使液位在上k限区域流动。 上下限讨以在界而上设三、监控原理框图液位控制监控系统组态设计原理框阁如阁3. 1所示。计算机智能仪表水泵-> 水箱液位变送器<阁3. 1液位控制监控系统组态设汁原理框阁四、实验步骤:1、双击桌面图标进入组态环境2、点击新建工程文件，点击文件将工程保存在自己文件夹下3、点击主界面中的“用户窗口”，新建一个用户窗口，修改其属性，命名为 “液位控制监控系统”，进入“动画组态”。4、5、在“实时数据厍中”定义各所需变量及类型，如图4. 2所示。阁4. 2实吋数据库6、在主界而屮进入“运行策略”，在“循环策略”屮编写脚本程序并测试运 行。7、在主界面中进入“运行

4、策略”，新建“报普数据”并测试运行。8、在主界面中进入“运行策略”，新建“历史数据”并测试运行。9、在主界面中进入“用户窗li”，新建“历史曲线”窗u并测试运行。10、点击 面11、设备窗口,出现一个空白的设备窗口界打开设备工具栏，点击设备管理，（以智能仪表为例）12、触删骼|,然后双击串口通讯父设h再双击o串口通讯父设备找到宇光仪表并点击，双击a1808，再双击13、双击点击智能仪表，点击确认14、双击，可以看到的组态设置，点击通道对应数据对象通道类型周期0com通讯状态11ai8o8pvpv1直12ai8o8svsv1直131or1s1对应数据对象写內己定义的pv，sv，op。15、双击1

5、±分设备0二【串口逞！多没（,进行通讯组态，一般只需将串口短号改为0-c0m1,其余参数不用更改，设置完毕点击确认。16、设置定义的对应数据对象，com般用于厄面工程中显示通讯状态，pv 值是仪表读过来的实时采集值，sv是设定值，op是控制百分比（仪表输出为 4-20ma,将这个区问100等分后对应的值，百分比换算成电流强度：op*0. 16+4）o16、设置完毕点击检查，选择全部添加，点击确定。17、打开智能仪表，连接好通職，再次双击设备h宇光-ai808p仪进入到 设备调试界面可以看到数据采集的信号，com值为零，通讯成功。通道号对应数据对象通道值通道类型0com0通讯状态1ai

6、8o8pv-0.2pv值2ai8o8sv29.8sv值3100.0op值18、连接好设备后，打开实验设备开关，调试设计好的组态界面和脚木程序， 注意观察水箱中水位的变化，从监控界面上分别显示出“液位上限报警”，“液 位卜*限报警”，实现液位上卜限值的随机控制，井可以通过“智能仪表”控制 观察水位“设定值”和“控制百分比”的变化，观察“历史数据”以及“历 史曲线”，从而实现对系统的整体监控，最后通过“退出系统”按钮退出运行 环境。六、运行中的实验界面：1. 运行界而运行界面如图6.1所示。该界面可以监控水箱内液位的变化，并通过报警灯 的设置实现液位上下限报普，并实现y报普数据的实吋显示。在“智能

7、仪表”设计中，各设置值通过通道与实验仪器上的“智能仪表”连 接，实现了 “设定值”与“控制百分比”的控制显示，并可以通过“液位”“设 定值” “控制百分比”的曲线直观显示出来。阁6. 1液位控制监控系统运行界而2. 历史数据历史数据如图6.2所示。该界面可以以数据表格的形式实现丫对“液位”“设 定值” “控制百分比”等控制量的历史变化。城纘置曲！鼴m阁6. 2液位控制监控系统历史数据3. 历史曲线历史曲线如图6.3所示。该界面以曲线的形式体现了 “液位” “设定值”以 及“控制百分比”等控制量的历史变化。vuvwuir/:4 1»uam .«««*! *

8、«hw 分» ! 蟣 xritt l1fczcz=*瓤観 s rtr小 fi阁6. 3液位控制监控系统w史曲线4、报警数据mvciamfllv簪p 霣 iji| nrnriifl.pq七、实验调试本次设计过程中，出现了很多次小的问题，比如说报警灯的闪烁设置，最后 通过改变报辔吋“可见度”的变化实现y液位到达上下限位吋的红绿闪烁。再者就是“历史数据”以及“历史表格”设计中，由于控制量“存盘属性” 幵始时设计错误，导致数据无法存储显示，最g改变了 “液位”等控制量的“存 盘展性之后” j实现w史数据的显示。另外在“智能仪表”设计过程中，组态难以和实验装置上的“智能仪表”实 现同

9、步变化通过多次修改脚本程序，解决了w题。其脚本程序如下所示。if op 设定=1 then!setdevice(设备 l，6，"write(26，ai808op)")else if 电动球阀=1 thenif ai808pv<ai808sv-0.05 then !setdevice(设备 1，6，"write(26,78)")else!setdevice(设备 l，6，”write(26,62)n) endifelse!setdevice(设备 1，6，"write(26,30)endifendif !setalmvalue(ai808p

10、v，液位上限，3)!setalmvalue(ai8()8pv，液位卜限，2)八、学习体会，总结：通过这周的自动化综合设计收获颇多，这周进行的足计算机控制系统没计实脸，要 求设汁的题目是液位监控系统。通过这次综合设汁，我更加了解并能熟练使用组态软什，加 深了川纟ii态软件解决实际问题的能力，充分体会了川纟ii态软件來模拟控制的简便性和智能 性。对组态软件的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。时在对理论的运用中，提高 了我们的工程素质。似在进行液位控制吋丼不足一帆风顺，期间遇到了不少难题。在没有做实设计以前，我 们对一些细节不加重视。特别是在设计过程屮体现出来的问题，让我深切认识到，知识要不 断温习、不断整理。不然学过的东西也会忘记的。通过疑难问