基于MCGS和智能仪表的流量比值控制系统设计样本

基于MCGS和智能仪表流量比值控制系统设计总计：毕业论文27页表格2表插图11 指引教师评阅人完毕日期.5.26摘要本文一方面分析了实际工业生产过程中比值控制意义和重要性,然后提出了流量比值控制系统设计方案并在引入MCGS组态软件辅助控制基本上加以研制,最后阐述了该系统调试原理与环节。运用AI808智能仪表对锅炉液位-进水流量进行比值控制，以北京昆仑公司组态软件MCGS实现上位机对现场进行实时组态、监控。依照系统工艺规定及实际需要，提出了流量比值控制设计方案及硬件实行，着重阐明了工控组态软件在设计开发计算机流量比值控制系统应用。实际运营成果表白，系统不但可以实现按不同比值关系进行控制，且使主、从动量均有较强抗扰动能力，具备一定实际应用价值。核心词：比值控制；MCGS组态软件；AI-808智能调节器AbstractThispaperanalyzesthesignificanceandimportanceoftheactualindustrialprocessesratiocontrol，flowratiocontrolsystemdesignandthenproposedtobedevelopedonthebasisoftheintroductionoftheMCGSforauxiliarycontrol，andfinallyelaboratedtheprincipleofthesystemdebuggingstep.AI808smartmeterleveloftheboiler-waterflowratiocontrolMCGShostcomputerinreal-timeon-siteconfiguration，monitoring，theBeijingKunlunconfigurationsoftware.Thedesignandtheimplementationproposalofcurrentcapacityratiocontrolwereproposedaccordingtothetechnologicalrequirementofthesysternandactualneedinthepaperandapplicationofindustrialcontrolconfigurationsoftwareondesigninganddevelopingtheflowratiocontrolsystemwashighlighted.Theresultsshowedthatthesystemcannotonlyrealizethedifferentratiocontrol，butalsoenablethemainandsubmomentumtohavestrongnoise-immunedynamicability.Ithascertainpracticalapplicationvalue.Keywords：Ratiocontrol；MCGSconfigurationsoftware；AI-808intelligentregulator目录摘要 IAbstract II1绪论 31.1引言 31.2智能仪表研究现状及发展趋势 31.2.1智能仪表研究现状 31.2.2智能仪器发展概况 31.2.3智能仪器发展趋势 41.3组态软件MCGS基本原理及简介 41.4本文重要工作 52比值控制系统 62.1工作原理 62.1.1比值控制系统概述 62.1.2比值控制系统特点 62.1.3比值控制系统类型 62.1.4比值系数计算 72.2比值控制系统设计 72.2.1系统构造 72.2.2控制系统 82.3系统方案设计 83控制系统总体方案及硬件实现 103.1控制对象及工艺流程 103.2硬件实现 103.3总体方案 103.4PC机与智能调节器连接 113.4.1PC机与单台智能调节器连接 113.4.2PC机与多台智能调节器连接 123.4.3PC机与智能调节器串口通信调试 123.5控制对象及工艺流程 123.6智能仪表参数设计 124基于MCGS组态界面设计 164.1软件总体设计 164.2智能仪表与PC机通信软件设计 174.3系统监控界面设计 185总结与展望 22参考文献 23附录A外文文献译文 24附录B外文文献原文 25大连大学学位论文版权使用授权书 27

1绪论1.1引言随着科学技术飞速发展，人们对过程控制提出了更高更新规定，在许多生产过程中，规定两种或两种以上物料流量按一定比例关系混合进行化学反映，对于物料比例规定就变得很严格，如果比例不满足规定，若是比例失调，会导致产品质量达不到规定，以导致损失，甚至会导致事故发生。如在制药过程中，为了增长药效，需要对其中成分药物加入注入剂，生产工艺规定药物和注入剂混合后含量必要符合规定比例，否则会使药效减少而达不到规定。研究比值控制系统是必须，提高比值控制精度及水平具备深远意义。在过程控制实验装置上运用AI调节器和PC机构成计算机控制系统，能配合教学，完毕各种较为复杂控制实验。此类设计方案在许多中小公司中也得到广泛应用，具备重要理论意义和实用价值。1.2智能仪表研究现状及发展趋势1.2.1智能仪表研究现状智能仪器浮现，很大扩充了老式仪器应用领域。智能仪器凭借其体积小、功能强、功耗低优势，迅速地在家用电器、科研公司和工业中得到了广泛应用。1.2.2智能仪器发展概况80年代后来，微解决器被用到仪器中，仪器前面板开始朝键盘化方向发展，测量系统常通过IEEE—488总线连接。不同于老式独立仪器模式个人仪器得到了发展等。90年代，仪器仪表智能化突出体当前如下几种方面：微电子技术进步更深刻地影响仪器仪表设计；微型机发展，使仪器仪表具备更强数据解决能力；图像解决功能增长十分普遍；VXI总线得到广泛应用。近年来，智能化测量控制仪表发展尤为迅速。国内市场上已经浮现了各种各样智能化测量控制仪表，可以自动进行差压补偿智能节流式流量计，可以进行程序控温智能多段温度控制仪，可以实现数字PID和各种复杂控制规律智能式调节器，以及可以对各种谱图进行分析和数据解决智能色谱仪等。1.2.3智能仪器发展趋势(1)微型化微型智能仪器指微电子技术、微机械技术、信息技术等综合应用于仪器生产中，从而使仪器成为体积小、功能齐全智能仪器。它不但具备老式仪器功能，并且能在自动化技术、航天、军事、医疗领域起到独特作用。(2)多功能化多功能自身就是智能仪器仪表一种特点。多功能综合型产品不但在性能上如精确度比专用脉冲发生器和频率合成器高，并且在各种测试功能上提供了较好解决方案。(3)人工智能化人工智能是计算机应用一种崭新领域，运用计算机模仿人智能，用于机器人、医疗诊断、推理证明等各方面。智能仪器进一步发展将具有一定人工智能，即代替人一某些脑力劳动，从而在视觉图形及色彩辨读、听觉语音辨认及语言领悟、思维推理、学习与联想等方面具备一定能力。显然，人工智能在当代仪器仪表中应用，使咱们不但可以解决用老式办法很难解决一类问题，并且可望解决用老式办法主线不能解决问题。(4)总结智能仪器是计算机科学、电子学、人工智能、VLSI等新兴技术与老式仪器仪表技术结合。随着专用集成电路、个人仪器等有关技术发展，智能仪器将会得到更加广泛应用。作为智能仪器核心部件单片计算机技术是推动智能仪器向小型化、多功能化、更加灵活方向发展动力。可以预料，各种功能智能仪器在不远将来会广泛地使用在社会各个领域。1.3组态软件MCGS基本原理及简介MCGS（MonitorandControlGeneratedSystem）是一套基于Windows平台，用于迅速构造和生成上位机监控系统组态软件系统，可运营于MicrosoftWindows95/98/NT/等操作系统。MCGS5.1为顾客提供理解决实际工程问题完整方案和开发平台，可以完毕现数据采集、实时和历史数据理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出以及公司监控网络等功能。本设计在老式过程控制需要人工监测和人工调节基本上,加入了MCGS组态软件进行辅助控制,具备自动监测和自动调节功能,它可以完毕现场数据采集、实时和历史数据解决、报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出等。设计环节如下:(1)建立工程项目。(2)进行设备配备。设备配备目是实现上下位机通讯,即实现计算机与智能仪表之间连接。通过设备窗口配备数据采集与控制输出连接与驱动设备用数据变量。(3)构造数据库。规定与设备规定数据库一致。该窗口定义不同类型和名称变量,作为数据采集、解决、输出控制、动画连接及设备驱动对象。(4)制作图形画面,在顾客窗口实现。重要用于设立工程中人机交互界面,诸如:生成水位变化动画显示画面、报警输出、数据与曲线图表等。(5)定义动画链接。动画链接是将动画与数据库变量建立联系,当数据库变量发生变化时动画就可以体现出来。(6)报警系统。当数据对象值或状态发生变化时,实时数据库判断相应数据与否发生报警,并把所产生报警信息告知给系统其他某些。(7)运营与调试。完毕以上环节后来,先进行组态检查通过后就可以进入运营环境调试。1.4本文重要工作本文针对EFPT过程控制装置中热工模仿对象设计一种由多智能仪表和PC机构成流量比值控制系统。采用AI-808智能调节器实现数据采集和回路控制，PC机重要完毕显示与打印、控制管理与操作、系统配备组态等功能；PC机通过RS232/485转换装置、仪表RS485串行通信接口与仪表进行通讯。软件开发工具采用MCGS组态软件，实现显示与打印、控制管理与操作、系统配备等功能组态。2比值控制系统2.1工作原理比值控制分开环比值控制、单闭环比值控制和双闭环比值控制三种类型。开环比值控制控制方案最简朴。单闭环比值控制系统是为了克服开环比值控制方案缺陷而设计，这种方案缺陷是主流量没有构成闭环控制。本系统采样单闭环比值控制方案。2.1.1比值控制系统概述比值控制系统是一种物料量随另一种物料量而变化自动调节系统，依照实际生产过程不同规定，惯用比值控制系统有定比值控制系统和变比值控制系统。其特点是以保持主流量F1和副流量F2比值一定为目。比值计算块参数经计算设立好后不再变动，工艺规定实际流量比值k也就固定不变；当主流量F1发生变化时，比值控制回路迅速随动跟踪，使副流量F2=k*F1关系变化，严格保持F2与F1比例关系。副回路任务是克服干扰，保证主控制器输出设定比值系数，而主回路任务是保证表征产品质量指标主被控变量恒定，在变比值控制系统中主被控变量必要是持续可测。2.1.2比值控制系统特点比值控制系统特性是使两个或两个以上物料保持一定比例关系。 在要保持一定比例关系物料中，起主导作用物料称为主物料，也称为积极量，由于在过程控制中经常保持比例参量是流量，惯用Q1表达；另一种物料跟随主物料变化而成比例地变化，这种物料称为从物料，也称从动量，惯用Q2表达。两物料比值系数可设定为K，则有：2.1.3比值控制系统类型 比值控制系统生成过程中工艺容许负荷、干扰、产品质量等规定不同，实际比值控制方案也不同。比值控制系统分为开环比值控制系统、单闭环比值控制系统、双闭环比值控制系统、变比值控制系统等。（1）单闭环比值控制系统单闭环比值控制表达一种燃烧过程单闭环比值控制系统，主流量是燃料，副流量是空气。FMT测量出主流量并变换为原则信号，乘以比值系数K后，作为副流量控制系统中被控变量Fs给定值。如此，可以保持主流量与副流量之间比例关系。从系统构造外观上看，似乎单闭环比值控制系统与串级控制系统很相似。但它们方块图是不同，功能也是不同。单闭环比值控制系统方块图如图2-1所示。

图2-1单闭环比值控制系统方块图从图2-1中可以看到，没有主对象和主调节器，这是单闭环比值控制系统在构造上与串级不同地方，串级中副变量是调节变量到被控变量之间总对象一种中间变量，而比值中，副流量不会影响主流量，这是两者之间本质上区别。（2）双闭环比值控制系统在主流量也需要控制状况下，增长一种主流量闭环控制系统，单闭环比值控制系统就成为双闭环比值控制系统，见图2-2图2-3双闭环比值系统方块图图2-2双闭环比值控制系统方框图双闭环比值控制系统重要应用于总流量需要经常调节（即工艺负荷提降）场合。如果没有这个规定，两个单独闭环控制系统也能使两个流量保持比例关系，仅仅在动态过程中，比例关系不能保证。2.1.4比值系数计算流量比值与设立于仪表比值系数是两个不同概念，它们都为无量纲系数，但两者数值是不等。流量比值k是流量比值，它们可以同为质量流量、体积流量或折算为原则状况下流量。比值系数K是设立于比值函数模块或比值控制器中参数。2.2比值控制系统设计2.2.1系统构造比值调节系统中间过程变量计算及其控制是由计算机功能模块搭建来实现，拟定好控制方案后，在计算机里进行组态控制，选取某些控制需要功能模块，如PID算法块、Ratio比值计算块、AO输出块，这些模块功能将代替常规仪表中调节器、比值控制器等。最后建立组态好操作员控制界面工流程图（建立工艺流程及数据链接，显示便于生产操作）、报警组态及显示、历史趋势线等工作。过程控制系统由四大某些构成，分别为控制器、调节器、被控对象、测量变送。2.2.2控制系统针对过程控制实验装置中热工模仿对象，设计一种锅炉进水流量跟随出水流量比值控制系统。规定：（1）使进水流量跟随出水流量变化。（2）分别对进水流量和出水流量分别进行定值控制。（3）采用双闭环比值控制构造，比例系数为1，控制稳态误差不不不大于±1%。（4）系统具备流程图监视画面、参数设立和报警功能。（5）系统具备实时趋势曲线和历史趋势曲线显示功能。2.3系统方案设计主从流量选取 依照系统控制规定，选取出水流量为积极量，进水流量为从动量，构成双闭环系统控制，系统控制方框图如下图2-3所示。图2-3比值控制系统方框图系统采用比值控制系统，而双闭环环控制系统则是比单闭环控制增长了主流量控制回路。当双闭环比值控制系统处在运营中，要是积极到干扰发生波动则积极量回路对其进行定值控制，使积极量始终稳定在给定值附近，同步从动量控制回路也会随积极量波动进行调节；当从动量受到扰动发生波动时，从动量控制回路对其进行定值控制，使从动量始终稳定在定值附近，而积极控制回路不受从动量波动影响。3控制系统总体方案及硬件实现3.1控制对象及工艺流程本系统使用实验室已有“过程控制实验装置”完毕设计，它是基于工业过程物理模仿对象，它集自动化仪表技术，计算机技术，通讯技术，自动控制技术为一体多功能实验装置。该系统涉及流量、温度、液位、压力等热工参数，可实现系统参数辨识，单回路控制，串级控制，前馈—反馈控制，比值控制，解耦控制等各种控制形式。3.2硬件实现过程控制系统由四大某些构成，分别为控制器、调节器、被控对象、测量变送。本次设计为流量回路控制，即为闭环控制系统，如下图3-1所示。图3-1双闭环流量比值控制系统构造框图3.3总体方案系统采用双闭环控制系统，双闭环环控制系统是在单闭环控制基本上，增长了主流量控制回路。在双闭环比值控制系统工作时，若积极到干扰发生波动则积极量回路对其进行定值控制，使积极量始终稳定在给定值附近，同步从动量控制回路也会随积极量波动进行调节；当从动量受到扰动发生波动时，从动量控制回路对其进行定值控制，使从动量始终稳定在定值附近，而积极控制回路不受从动量波动影响。通过从动控制回路调节控制使从动量实际值与该输入值吻合，即从动控制量实际值与积极量变动后数值相相应，保持积极量和从动量比值不变。和单闭环比值控制系统相比，双闭环比值控制系统突出长处如下：（1)控制系统更为稳定：对积极量定值控制克服了干扰对积极量影响，因而积极量变化平稳，从动量也将平稳，进而系统总物料流量稳定，更好地满生产工艺规定。（2)系统更易于调节：当需要变化积极量设定值时，积极量控制回路通过调节控制使积极量输出值变化为新设定值，同步从动量也将随积极量按给定比化。本系统中积极量为出水流量，从动量为进水流量，通过系统调节，实现进水流量跟随出水流量变化。单闭环比值控制能使两种物料间比值较精准，方案实现起来以便，仅用一种比值器即可。此方案适合于规定两流量之比一定，负荷变化不大，而对总流量变化无规定状况。本系统采用单闭环比值控制，其中支路流量为主流量，支路流量为副流量。整个系统使用两个水泵一种电磁流量计一种涡轮流量计以及电磁调节阀，而电磁调节具备滞后性，因而本系统是一种具备滞后性能控制系统受控对象：管道；受控变量：支路流量；操作变量：支路流量；扰动变量：阀门开度变化。控制原理图如图3-2所示。图3-2比值控制系统原理图3.4PC机与智能调节器连接3.4.1PC机与单台智能调节器连接 当一台PC机与一台智能调节器进行通信连接，查看所用计算机主机箱后RS-232C串口数量、位置和几何特性；查看计算机与智能调节器串口连接线及其端口。在计算机与智能调节器通电前，将传感器与智能调节器相连。 普通PC机会具备RS-232通信接口，若调节器也具备RS-232通信接口，当两者通信距离比较近并且是一对一通信时，两者可通过电缆直接连接。注意，在用串口线将智能调节器与计算机连接时，调节器与计算机禁止通电，否则容易烧毁串口。3.4.2PC机与多台智能调节器连接 由于一种RS-232接口只能连接一台RS-232仪表，当PC机与多台具备RS-232接口调节器通信时，可使用RS-232/RS485接口转化器，将计算机上RS-232接口转换为RS-485接口，在信号进入调节器前再使用RS-485/RS-232转换器将RS-485接口转换为RS-232接口，再与调节器相连。 当PC机与多台具备RS-485接口调节器通信时，由于两端设备接口电气特性不一，不能直接相连，因而，也采用RS-232接口到RS-485接口转换器将RS-232接口转换为RS-485信号电平，再与调节器相连。如果PC机直接提供RS-485接口，与多台具备RS-485接口调节器通信时不用转换器可直接相连。RS-485接口只有两根线要连接，有+、-端（或成A、B端）区别，用双绞线将所有调节器接口并在一起即可。3.4.3PC机与智能调节器串口通信调试 PC机与智能调节器系统连接并设立参数后，可进行串口通信调试。运营“串口调试助手”程序，一方面设立串标语、波特率、校验位、数据位、停止位等参数（与仪表参数设立一致），选取十六进制显示和十六进制发送方式，打开串口。在发送指令文本框先输入读指令：8181520C，单击“手动发送”按钮，1号表返回数据串；再输入读指令8282520C，单击“手动发送”按钮，2号表返回数据串；再输入读指令：8383520C，单击“手动发送”按钮，3号表返回数据串。3.5控制对象及工艺流程本系统使用实验室已有“过程控制实验装置”完毕设计，它是基于工业过程物理模仿对象，它集自动化仪表技术，计算机技术，通讯技术，自动控制技术为一体多功能实验装置。该系统涉及流量、温度、液位、压力等热工参数，可实现系统参数辨识，单回路控制，串级控制，前馈—反馈控制，比值控制，解耦控制等各种控制形式。3.6智能仪表参数设计 依照控制规定，设计主调节器和从调节器参数如表3-1和3-2所示。表3-1主调节器参数设定参数符号赋值参数符号赋值上限报警（HIAL）100下限报警（LOAL）0正偏差报警（dHAL）105负偏差报警（dLAL）105控制方式（Ctrl）1比例带（P）240积分时间（I）10微分时间（D）0输入规矩（Sn）33输入下限显示值（dIL）0输入上限显示值（dIH）100输出方式（oP1）4输出下限（oPL）0输出上限（oPH）100系统功能（CF）2运营状态（RUN）1 （选取根据阐明）表3-2从调节器参数设定参数符号赋值参数符号赋值上限报警（HIAL）100下限报警（LOAL）0正偏差报警（dHAL）105负偏差报警（dLAL）105控制方式（Ctrl）1比例带（P）240积分时间（I）10微分时间（D）0输入规矩（Sn）32输入下限显示值（dIL）0输入上限显示值（dIH）100输出方式（oP1）4输出下限（oPL）0输出上限（oPH）100系统功能（CF）8运营状态（RUN）1（1）上限报警：测量值不不大于HIAL+dF值时仪表将产生上限报警。测量值不大于HIAL-dF值时，仪表将解除上限报警。设立HIAL到其最大值（9999）可避免产生报警作用。（2）下限报警：当测量值不大于LoAL-dF时产生下限报警，当测量值不不大于LoAL+dF时下限报警解除。设立LoAL到其最小值（-1999）可避免产生报警作用。（3）正偏差报警：采用AI人工智能调节时，当偏差（测量值PV减给定值SV）不不大于dHAL+dF时产生正偏差报警。当偏差不大于dHAL-dF时正偏差报警解除。设立dHAL=9999（温度时为999.9℃）时，正偏差报警功能被取消。（4）负偏差报警：采用AI人工智能调节时，当负偏差（给定值SV减测量值PV）不不大于dLAL+dF时产生负偏差报警，当负偏差不大于dLAL-dF时负偏差报警解除。（5）控制方式：CtrL=1，采用AI人工智能调节/PID调节，该设立下，容许从面板启动执行自整定功能。（6）比例带：P与每秒内仪表输出变化100％时测量值相应变化大小成反比，当CtrL=1或3时，其数值定义如下：P＝1000÷每秒测量值升高值（测量值单位是0.1℃或1个定义单位）如仪表以100％功率加热并假定没有散热时，电炉每秒升1℃，则：P＝1000÷10＝100P值类似PID调节器比例带，但变化相反。P值越大，比例、微分作用成正比增强，而P值越小，比例、微分作用相应削弱。P参数与积分作用无关。（7）、输入规矩：Sn（33）1－5V电压输入（8）输入下限显示值：用于定义线性输入信号下限刻度值，对外给定、变送输出、光柱显示均有效。dIL＝0.000(拟定输入下限1V时压力显示值)（9）输入上限显示：用于定义线性输入信号上限刻度值，与dIL配合使用。（10）输出方式：oP1=4，4－20mA线性电流输出，主输出模块上安装线性电流输出模块。（11）输出下限：普通作为限制调节输出最小值。当设立了分段功率限制功能时（参见CF参数设立），作为测量值低于下限报警时输出上限。如果选购了双向调节输出软件，当设立OPL<0时，则仪表成为双向输出系统，表达冷输出最大限制。（12）输出上限：限制调节输出最大值。（13）系统功能选取：CF参数用于选取某些系统功能：CF=A×1+B×2+C×4+D×8+E×16+F×32+G×64A=0，为反作用调节方式，输入增大时，输出趋向减小，如加热控制。A=1，为正作用调节方式，输入增大时，输出趋向增大，如致冷控制。B=0，仪表报警无上电/给定值修改免除报警功能；B=1，仪表有上电/给定值修改免C=0，仪表辅助功能模块按通讯接口方式工作；C=1，仪表辅助功能模块按线性电流变送输出方式工作。D=0，不容许外部给定；D=1，容许外部给定（仅合用AI－808/808P型）。E=0，无分段功率限制功能，E=1，有分段功率限制功能（详见后文论述）。F=0，仪表光柱批示输出值，F=1，仪表光柱批示测量值（仅带光柱仪表）。G=0，仪表工作为AI-808P模式，G=1，仪表工作为AI-708P模式（仅合用于AI-808P）。工艺设备和现场仪表流程图如下所示。图3-3工艺设备和现场仪表流程图4基于MCGS组态界面设计4.1软件总体设计由于PC机重要实当前线监视、优化和信息管理，因而软件设计重点是AI-808智能调节器和PC机通信以及监控画面组态。在MCGS中，通过顾客设备组态即可完毕智能调节器和PC机通信功能。监控画面在顾客窗口中完毕，运用丰富“动画组态”功能可迅速构造各种复杂生动动态画面。MCGS是一套基于Windows操作系统可用来迅速构造和生成上位机监控系统组态软件包，它为顾客提供了从设备驱动、数据采集到数据解决、流程控制、动画显示、报表输出等解决实际工程问题完整方案和操作工具。MCGS组态软件具备多任务、多线程功能，其系统框架采用VC++编程，通过OLE技术向顾客提供VB编程接口，提供丰富设备驱动构件、动画构件、方略构件，顾客可随时以便地扩展系统功能。（1）丰富设备驱动程序，通过ActiveDLL把设备驱动挂接在系统中，配备简朴、速度快、可靠性高。（2）强大网络功能。MCGS强大网络功能可把TCP/IP网、485/422/423网、Modem网结合在一起构成大型监控系统和管理系统。（3）开放OLE接口。MCGS以OLE自动化技术为基本开放式扩充接口容许顾客使用VB来迅速编制各种设备驱动构件、动画构件和各种方略构件，通过OLE接口，顾客可以以便地定制自己特定系统。MCGS组态软件系统涉及组态环境和运营环境两大某些，顾客所有组态配备过程都是在组态环境中进行，顾客组态后可生成一种“组态成果数据库”文献。MCGS运营环境是一种独立运营系统，它能按照“组态成果数据库”中组态方式进行各种解决，完毕顾客组态设计目的和功能。MCGS系统整体框图4-1如下所示。多任务多任务多线程建动画构建动画动画显示报警组态设计报表连接设备实时数据库现场控制报警输出报表打印设备输出流程控制组态软件核心实时数据库构建动画流程控制组态组态环境运营环境图4-1MCGS系统整体框图4.2智能仪表与PC机通信软件设计由于PC机重要实当前线监视、优化和信息管理，因而软件设计重点是AI-808智能调节器和PC机通信以及监控画面组态。在MCGS中，通过顾客设备组态即可完毕智能调节器和PC机通信功能。监控画面在顾客窗口中完毕，运用丰富“动画组态”功能可迅速构造各种复杂生动动态画面。以工控PC机为主控上位机，运用人机接口智能软件包-MCGS组态软件在PC机上建立工控对象，完毕对多台PLC(下位机)控制，由于上位机只需要完毕对监控信息收集和解决而不需要对设备运营进行详细控制，上下位机解决同步进行，可以以至少人员配备对远程监控管理，提供较为直观、清晰、精确现场状态信息，进而为维修和错误诊断提供多方面也许性，减少维修人员路上来回时间，整体提高远程监控系统运营速度。MCGS为了实现监控、记录现场状况，将每种智能采集模块作为一种设备构件，挂在MCGS设备窗口中，用来采集和解决现场信号和输出控制信号。如宇光_AI808仪表这个设备构件就是用于MCGS操作和通过串行口读写AI-808智能调节器数据。通过顾客设备组态即可完毕智能调节器和PC机通信功能。在设备窗口中，添加串口通信父设备，在串口通信父设备下挂四个宇光AI-808仪表设备构件。依照实际应用状况，在如图4-2所示设备窗口中，进行串口通信父设备和宇光AI-808仪表设备构件组态参数填写。图4.2设备窗口组态图4-2设备窗口（1）串口通信父设备基本属性组态最小采集周期为200ms，串口端号为COM1，通讯波特率为9600，数据位位数为8位，停止位位数为2位，数据校验方式为无校验，数据采集方式为异步采集。（2）AI-808基本属性组态最小采集周期为50ms，模块地址为1，输入范畴为1～5V，其他项采用缺省值即可。（3）AI808通道连接组态通道连接即设立AI-808读写通道，以便把设备中数据送入实时数据库中指定数据对象或把数据对象值送入设备指定通道输出。通过建立设备通道和MCGS实时数据库中数据对象连接，从而实现对AI-808中数据读和写。本文中，PV值、SV值和OP值通道分别相应数据库中PVn、SVn和OPn三个变量。4.3系统监控界面设计设计环节如下:(1)建立工程项目。(2)进行设备配备。设备配备目是实现上下位机通讯，即实现计算机与智能仪表之间连接。通过设备窗口配备数据采集与控制输出连接与驱动设备用数据变量。(3)构造数据库。在实时数据库窗口建立新数据库文献。规定与设备规定数据库一致。该窗口定义不同类型和名称变量，作为数据采集、解决、输出控制、动画连接及设备驱动对象。(4)制作图形画面，在顾客窗口实现。重要用于设立工程中人机交互界面，诸如：生成水位变化动画显示画面、报警输出、数据与曲线图表等。用变化大小、变化颜色、明暗闪烁、移动翻转等各种手段，增强画面动态显示效果。图元、图符对象定义相应状态属性，即可实现动画效果。每个动画构件都相应一种特定动画功能。如：实时曲线构件、历史曲线构件、报警显示构件、自由表格构件等。主监控界面如下所示。图4-3进水流量F1跟随出水流量F2比值调节图4-4进水流量F1定值调节（水箱作水源）图4-5进水流量F1定值调节（水泵作水源）图4-3主监控界面(5)定义动画链接。动画链接是将动画与数据库变量建立联系，当数据库变量发生变化时动画就可以体现出来。即当水箱中水位发生变化时,动画可以适时显示。(6)报警系统。当数据对象值或状态发生变化时，实时数据库判断相应数据与否发生报警或已产生报警与否已经结束，并把所产生报警信息告知给系统其他某些，同步，实时数据库依照顾客组态设定，把报警信息存入指定存盘数据库文献中。(7)运营与调试。当以上环节完毕后来，先进行组态检查通过后就可以进入运营环境调试。5总结与展望本文设计基于MCGS流量比值控制系统操作界面美观、简洁、明了,能实现功能如:工艺过程动态监视、工艺参数流量测量值及流量设定值实时棒图显示、控制参数流量设定值、PID性能参数实时输入、流量测量值实时与历史变化曲线、流量超越限值大小实时报警与存盘功能等。本系统已调试成功,运营良好。经实践证明,该系统是一种可以用于工业生产实用化系统,具备较强监测和调节能力。

参考文献[1]