《工控组态技术及应用-MCGS》课件kj43v

项目三单容液位定值控制系统知识目标⑴掌握单容液位定值控制系统的控制要求。⑵掌握单容液位定值控制系统的硬件接线。⑶掌握单容液位定值控制系统的通信方式。⑷掌握单容液位定值控制系统的控制原理。⑸掌握单容液位定值控制系统的PID控制的设计方法。⑹掌握单容液位定值控制系统的脚本程序的设计方法。⑺掌握单容液位定值控制系统的组态设计方法。⑴初步具备简单工程的分析能力。⑵初步具备简单控制系统的构建能力。⑶增强独立分析、综合开发研究、解决具体问题的能力。⑷初步具备对PID闭环控制系统的设计能力。⑸初步具备单容液位定值控制系统分析能力。⑹初步具备单容液位定值控制系统的组态能力。⑺初步具备单容液位定值控制系统的统调能力。能力目标二、要求学生必备的知识与技能⑴检测仪表及调节仪表的基本知识⑵简单控制系统的组成。⑶计算机控制基本知识。必备知识⑸

ADAM4024模拟量输出模块基本知识。⑷

ADAM4017模拟量输入模块基本知识。⑹计算机输入通道基本知识。⑻

PID控制原理。⑼计算机直接数字控制系统基本知识。必备知识⑺计算机输出通道基本知识。（10）闭环控制系统基本知识。（11）组态技术基本知识。⑵变送器的调校技能。⑴熟练的计算机操作技能必备技能⑷

ADAM4017模拟量输入模块的接线能力

。⑶控制器的调校技能。⑹计算机直接数字控制系统的组建能力

。⑸

ADAM4024模拟量输出模块的接线能力

。1.ADAM4000系列智能模块的功能

ADAM4000系列智能模块由24V直流电驱动，通过RS485通讯协议与现场设备交换数据并将数据传送到上位机。三、相关知识讲解2.ADAM4017模拟量输入模块简介ADAM4017是一个16位，8通道模拟量输入模块，通过光隔离输入方式对输入信号与模块之间实现隔离，具有过压保护功能。其结构如图4-3-1所示。图4-3-1ADAM4017模拟量输入模块ADAM4017提供信号输入，A/D转换，RS485数据通讯功能。ADAM4017应用连线如图4-3-2，4-3-3所示：

电流输入：±20mA(需要并接一个250欧姆的电阻)

电压输入：±150mV，±500mV，±1V，±5V，±10V输入信号有：图4-3-2ADAM4017差分输入通道0～5图4-3-3ADAM4017单端输入通道6～7

3.ADAM4024模拟量输出模块简介ADAM4024是一个4通道模拟量输出模块。它包括了4路模拟量输出通道，4路数字量输出通道。ADAM4024的输出类型有：模拟信号0～20mA，4～20mA，0～±10V，隔离电压为3000VDC，负载0～500.(有源)；数字信号为逻辑“0”（＋1Vmax），逻辑“1”（＋10～30VDC）。

4.ADAM4000Utility软件的使用说明4000Utility软件主要是为亚当模块提供以下功能:⑴检测与主机相连的亚当4000模块。⑵设置亚当4000的配置。⑶对亚当4000各个模块执行数据输入或数据输出。⑷保存检测到的亚当模块的信息。任务一掌握单容液位定值控制系统工艺流程任务二单容液位定值控制系统控制方案的设计任务三单容液位定值控制系统接线任务四单容液位定值控制系统的组成及控制原理任务五单容液位定值控制系统数据库的组态任务六单容液位定值控制系统设备的组态任务七单容液位定值控制系统用户窗口的组态任务八单容液位定值控制系统循环脚本的组态任务九单容液位定值控制系统的统调四、理实一体化教学任务1.单容液位定值控制系统工艺流程图五、理实一体化教学步骤

用ADAM4017智能模块、ADAM4024智能模块、PID控制软设备实现对单容液位的定值控制，并用MCGS软件实现对各种参数的显示、存储与控制功能。⑴实训设备基本配置2.控制要求3.实训设备基本配置及接线

ADAM4024模拟量输出模块一块

RS485/RS232转换接头及传输线一根

RS485/RS232转换接头及传输线一根

计算机（尽量保证每人一机）多台

液位对象（有液位变送器和电动调节阀）一套ADAM4017模拟量输入模块一块⑵单容液位定值控制系统接线计算机MCGS软件RS232/RS485转换器DATE+DATE-DATE+DATE-DATE+DATE-IOUTNAGNDVIN0+VIN0-变送器+-250Ω24V调节阀ADAM4017ADAM4024

单容液位定值控制系统接线如图4-3-6所示，如果没有液位对象，可用信号发生器和电流表代替液位变送器和电动调节阀。图4-3-6单容液位定值控制系统接线图⑴控制系统的组成

单容液位定值控制系统采用计算机直接数字控制系统，其组成如图4-3-7所示。液位对象A/D转换调节器液位变送器电动调节阀svD/A转换-pv图4-3-7计算机直接数字控制系统的组成4.控制系统的组成及控制原理⑴新建工程

选择文件→新建工程，新建ADAM4000单容液位定值控制系统.MCG的工程文件。⑵数据库组态

ADAM4000单容液位定值控制系统

数据库规划如表4-3-2所示

5.单容液位定值控制系统的组态表4-3-2ADAM4000单容液位定值控制系统数据库规划⑶设备组态

①打开工作台的设备窗口标签，双击设备窗口，在空白处右击鼠标，打开“设备工具箱”，添加如图4-3-8所示的设备。图4-3-8ADAM4000单容液位定值控制系统设备窗口组态

②

ADAM4017属性设置如图4-3-9所示。图4-3-9ADAM4017属性设置

③

ADAM4024属性设置如图4-3-10所示，至此设备组态完毕。图4-3-104024属性设置④

PID软设备的设置如图4-3-11所示。图4-3-11PID软设备的设置⑷用户窗口组态①打开用户窗口，创建单容液位定值控制系统窗口。

②双击单容液位定值控制系统窗口，打开动画组态界面，绘制如图4-3-12所示的图形（参考模块二中的项目三）。图4-3-12单容液位定值控制系统控制界面条形显示：红色显示设定值sv，绿色显示测量值pv，紫色显示总输出mv2,相应的实时曲线、历史曲线也用红色显示设定值sv，绿色显示测量值pv，紫色显示总输出mv2。相应的报表、报警也显示设定值、测量值、总输出mv2。数字显示及设置按钮分别连接k、ti、td、sv、pv、mv、op、mv2、mv1

手动切换按钮的名称为手动，自动切换按钮的名称为自动

③报警动画组态（参考模块二中的项目四），最后效果如图4-3-13所示。

图4-3-13报警动画组态效果图

④实时报表组态（参考模块二中的项目四），最后效果如图4-3-14所示

图4-3-14报表组态效果图

⑤存盘数据浏览（参考模块二中的项目四），运行效果图如图4-3-15所示。

图4-3-15存盘数据浏览运行效果图

⑥

ACCESS报表组态（参考模块二中的项目四），MCGS运行后打开相应的文件，可看到如图4-3-16所示的自动运行结果hhMCGS_Timepvmvsv2006-7-249:54:003033.0434834.782612006-7-249:55:003040502006-7-249:56:003040502006-7-249:57:003040502006-7-249:58:003040502006-7-249:59:003040502006-7-2410:00:0036.7796664.4067861.186442006-7-2410:01:00408070图4-3-16Access报表自动运行结果

⑦

EXCEL报表组态（参考模块二中的项目四），MCGS运行后打开相应的文件，可看到如图4-3-17所示的自动运行结果。

⑸循环脚本pivot=(pv1/1000-1)*50ifqh=1thenmv2=mvelsemv2=opendivemv1=mv2/6.25+4

项目考核采用步进式考核方式，考核内容如下表4-3-3所示六、实操考核七、注意事项1.注意两个智能模块的接线要正确。

2.数据库组态时一定要注意变量的数据类型是否正确。3.设备组态时要注意通道的连接是否正确。4.历史曲线组态时要注意组对象、单个对象的存盘属性设置要正确。5.各项组态必须在仿真机房调试通过。1.单容液位定值控制系统MCGS仿真界面调试。

⑴开环调试：将手自动切换按钮置于手动方式，观察控制系统测量值和输出值是否正常显示，如果显示不正常，检查系统接线及设备组态，直到正常显示为止

⑵闭环调试：将手自动切换按钮置于自动方式，观察控制系统的控制效果是否达到控制要求，如果没有达到控制要求，则反复调试，直到达到控制要求为止八、系统调试2.调试常见问题：

⑴数据不显示；解决方法：在设备组态中解决通道连接问题。

⑵历史曲线不显示；解决方法：检查组对象添加是否正常，组对象的存盘属性是否设置，单个对象的存盘属性是否设置。

⑶

ACCES