工控组态技术及应用-MCGS（第三版）课件 项目一 MCGS工控组态软件概述

项目一MCGS工控组态软件概述模块一计算机控制基础知识及部分组态设备概述

学习目标●掌握MCGS组态软件的系统构成。➢知识目标：●掌握MCGS工控组态软件的功能特点。●掌握组建工程的一般过程。●掌握组建工程的一般过程。●掌握MCGS软件的安装。➢能力目标：利用计算机控制系统实训装置，培养以下技能●初步具备组建MCGS工程的思路。●初步具备安装MCGS软件的能力。⑴计算机操作基本知识。⑵控制系统基本知识。二、要求学生必备的知识与技能1.必备知识2.必备技能⑴熟练的计算机操作技能。⑵熟练的软件安装技能。1.计算机控制系统的组成☞计算机控制系统是用计算机(通常称为工业控制计算机)来实现工业过程自动控制的系统。什么是自动控制?自动控制系统由哪些部分组成?1）基本概念三、相关知识设定值控制器D/A执行机构被控对象A/D计算机被控变量+图1.1计算机闭环控制系统结构图测量变送计算机控制系统的工作原理(1)实时数据采集对测量变送装置输出的信号经A/D转换后进行处理。(2)实时控制决策

对被控变量的测量值进行分析、运算和处理，并按预定的控制规律进行运算。(3)实时控制输出实时地输出运算后的控制信号，经D/A转换后驱动执行机构，完成控制任务。上述过程不断重复，使被控变量稳定在设定值上。可归纳为以下三个步骤：什么是实时控制?生产过程工业控制机图1.2计算机控制系统的组成框图生产过程指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机它包括硬件和软件两部分。包括被控对象，测量变送、执行机构、电气开关等装置。2）硬件系统接收输入的指令和工业对象的信息，向系统各部分发送命令和数据。包括显示操作台、屏幕显示器(CRT)或数码显示器、键盘、打印机、记录仪等。从被控对象采集的模拟量或数字量信号转换为计算机能够接收的数字量生产过程包括被控对象，测量变送、执行机构、电气开关等装置。图1.3计算机控制系统的组成框图包括磁盘、光盘、磁带，主要用于存储大量的程序和数据。将计算机的处理结果转换成可以对被控对象进行控制的信号。

工业控制机硬件：硬件是指计算机本身及外围设备。

计算机硬件过程输出接口计算机过程输入接口存储器人机接口软件是指能完成各种功能的计算机程序的总和.软件系统软件应用软件是专门用来使用和管理计算机的程序，包括操作系统、监控管理程序、语言处理程序和故障诊断程序等。应用软件是用户根据要解决的实际问题而编写的各种程序。3）软件系统计算机控制系统分级控制系统数据采集系统直接数字控制系统现场总线控制系统集散型控制系统2.计算机控制系统的应用类型计算机监督控制系统1）数据采集系统计算机承担数据的采集和处理工作。数据采集系统对生产过程各种工艺变量进行巡回检测、处理、记录以及变量的超限报警。同时对变量进行累计和实时分析。计算机通过过程输入通道对变量作巡回检测2）直接数字控制系统（DDC）根据变量，按照一定的控制规律进行运算其结果经过输出通道，作用到控制对象。模拟量输入微型计算机模拟量输出生产过程数字量输入数字量输出显示打印磁盘汇总3）计算机监督控制系统(SCC)DDC级微机完成生产过程的直接数字控制；SCC级微机进行优化分析计算，产生最优化设定值。用数字控制仪器代替，再配以输入采样器、A/D转换器和D/A转换器、输出扫描器，便是SCC加数字控制器的SCC系统。当SCC计算机出现故障时，由数字控制器独立完成控制任务，比较安全可靠。4）分级控制系统

生产过程中既存在控制问题，也存在大量的管理问题。

由若干台微处理器或微机分别承担部分控制任务，代替了集中控制的计算机。

这种系统的特点是将控制功能分散，用多台计算机分别完成不同的控制功能，管理则采用集中管理。(3)工厂集中控制级它可根据上级下达的任务和本厂情况，制定生产计划、安排本厂工作、进行人员调配及各车间的协调，并及时向上级报告。(4)企业管理级制定长期发展现划、生产销计划，发命令至各工厂，并接受反馈信息，实现全企业的总调度。

（2)车间监督级(SCC级)它根据厂级计算机下达的命令和通过装置控制级获得的生产过程数据，进行最优化控制。

(1)装置控制级(DDC级)对生产过程进行直接控制，使所控制的生产过程在最优工作状况下工作。5）集散控制系统

协调各控制站的工作达到过程的动态最优化人机接口装置，完成操作、显示和监视任务集散控制系统是分布式结构系统。完成过程的现场控制任务实现了地理上和功能上分散的控制，将各个分散的信息集中起来，进行集中的监视和操作。采集非控制过程信息➢集散控制系统是一种典型的分级分布式控制结构。➢集散控制系统有计算机控制系统控制算法先进、精度高、响应速度快的优点．又有仪表控制系统安全可靠、维护方便的优点。➢集散控制系统容易实现复杂的控制规律，系统是积木式结构，结构灵活，可大可小，易于扩展。6）现场总线控制系统现场总线控制系统(FCS)，是新一代分布式控制结构，采用工作站-现场总线智能仪表的二层结构模式。现场数字执行器现场数字控制功能模块服务器工作站现场数字传感器四、理实一体化教学任务任务一MCGS组态软件的系统构成任务二MCGS工控组态软件的功能特点任务三组建工程的一般过程任务四MCGS软件的安装五、理实一体化教学步骤１.MCGS组态软件的系统构成

⑴

MCGS组态软件的整体结构

MCGS组态软件（以下简称MCGS）由“MCGS组态环境”和“MCGS运行环境”两个系统组成如图2-1-1所示。两部分互相独立，又紧密相关。图2-1-1MCGS组态软件的整体结构图2-1-2MCGS工程的五大部分⑵

MCGS工程的五大部分

⑴

概念简单，易于理解和使用。

⑵功能齐全，便于方案设计。

⑶实时性与并行处理。２.MCGS工控组态软件的功能特点⑷

建立实时数据库，便于用户分步组态，保证系统安全可靠运行。

⑸“面向窗口”的设计方法，增加了可视性和可操作性。３.组建工程的一般过程⑴

MCGS的系统硬件要求

CPU：使用相当于Intel公司的Pentium233或以上级别的CPU；内存：当使用Windows9X操作系统时内存应在32MB以上；当选用WindowsNT操作系统时，系统内存应在64MB以上；当选用Windows2000、Windows2000操作系统时，系统内存应128MB以上；显卡：Windows系统兼容，含有1MB以上的显示内存，可工作于800*600分辨率，65535色模式下；硬盘：MCGS通用版组态软件占用的硬盘空间约为80MB。⑵

MCGS软件的安装①插入光盘后会自动弹出MCGS安装程序窗口或运行光盘中AutoRun.exe文件，弹出MCGS安装程序窗口如图2-1-3所示。图2-1-3

MCGS安装界面②在安装程序窗口中选择“安装MCGS组态软件通用版”，启动安装程序开始安装。

2-1-4缺省安装界面③在弹出的窗口中选择“下一步”，随后，安装程序将提示你指定安装目录，用户不指定时，系统缺省安装到D:\MCGS目录下，如图2-1-4所示。④单击浏览按钮，弹出如图2-1-5所示的窗口，然后在此窗口中选择安装路径。图2-1-5选择安装路径⑤单击确定开始安装，安装过程大约要持续数分钟。

⑥

MCGS系统文件安装完成后，安装程序要建立和安装数据库引擎，这一过程可能持续几分钟，请耐心等待。⑦安装过程完成后，在弹出的对话框中（如图2-1-6所示）选择“是，我现在要重新启动计算机”然后选择“结束”按钮，操作系统重新启动，完成安装。图2-1-6安装完成界面⑧安装完成后，Windows操作系统的桌面上添加了如图2-1-7所示的两个图标，分别用于启动MCGS组态环境和运行环境。图2-1-7

MCGS桌面图标⑨同时，Windows开始菜单中也添加了相应的MCGS程序组，如图2-1-8所示；MCGS程序组包括五项：MCGS组态环境、MCGS运行环境、MCGS电子文档、MCGS自述文件以及卸载MCGS组态软件。

五、实操考核项目考核采用步进式考核方式，考核内容如下表2-1-2所示

表2-1-2

项目考核表六、注意事项

１.

MCGS软件安装时一定要注意安装MCGS通用版。２.

MCGS软件安装时一定要注意安装路径。３.

MCGS软件安装结束后，一定要重新启动计算机，MCGS软件才能正常使七、思考题１.

MCGS组态软件由哪几部分构成？２.组