基于MCGS的水位静态画面组态.docx

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基于MCGS的水位静态画面组态

实训名称：

DCS综合实训

题目：

基于MCGS的水位静态画面组态

专业：

11级电气及其自动化

班级：

电气

（2）班

姓名：

XXX

学号：

120110516XXX

目录

1.实训目的2

2.实训内容2

3.实训设备2

4.实训步骤2

4.1MCGS组态软件6.2版工作台2

4.2定义数据变量2

4.3定义数据变量3

4.4动画连接5

4.5模拟设备8

4.6编写控制流程10

5.实训总结12

基于MCGS的水位动态画面组态

1.实训目的

通过本次学习，培养学生独立思考动手的能力；同学之间团队合作的能力；通过一个水位控制系统的组态过程，学会如何应用MCGS组态软件完成一个工程。

2.实训内容

应用MCGS组态软件建立一个比较简单的水位控制系统的水位动态画面。

通过实训一我们已经绘制好了静态的动画图形，我们将利用MCGS软件中提供的各种动画属性，使图形动起来。

3.实训设备

装有通用版MCGS组态软件6.2版的电脑一台，稿纸，笔等相关工具。

4.实训步骤

4.1MCGS组态软件6.2版工作台

4.2定义数据变量

4.3定义数据变量

在前面我们讲过，实时数据库是MCGS工程的数据交换和数据处理中心。

数据变量是构成实时数据库的基本单元，建立实时数据库的过程也即是定义数据变量的过程。

定义数据对象的内容主要包括：

※指定数据变量的名称、类型、初始值和数值范围

※确定与数据变量存盘相关的参数，如存盘的周期、存盘的时间范围和保存期限等。

在开始定义之前，我们先对所有数据对象进行分析。

在本样例工程中需要用到以下数据对象：

变量名称

类型

注释

水泵

开关型

控制水泵“启动”、“停止”的变量

调节阀

开关型

控制调节阀“打开”、“关闭”的变量

出水阀

开关型

控制出水阀“打开”、“关闭”的变量

液位1

数值型

水罐1的水位高度，用来控制1#水罐水位的变化

液位2

数值型

水罐2的水位高度，用来控制2#水罐水位的变化

液位1上限

数值型

用来在运行环境下设定水罐1的上限报警值

液位1下限

数值型

用来在运行环境下设定水罐1的下限报警值

液位2上限

数值型

用来在运行环境下设定水罐2的上限报警值

液位2下限

数值型

用来在运行环境下设定水罐2的下限报警值

液位组

组对象

用于历史数据、历史曲线、报表输出等功能构件

鼠标点击工作台的“实时数据库”窗口标签，进入实时数据库窗口页。

如下图

按“新增对象”按钮，在窗口的数据变量列表中，增加新的数据变量，多次按该按钮，则增加多个数据变量，系统缺省定义的名称为“Data1”、“Data2”、“Data3”等

选中变量，按“对象属性”按钮或双击选中变量，则打开对象属性设置窗口。

指定名称类型：

在窗口的数据变量列表中，用户将系统定义的缺省名称改为用户定义的名称，并指定类型，在注释栏中输入变量注释文字。

本系统中要定义的数据变量如下图所示，以“水泵”变量为例。

在基本属性中，对象名称为：

水泵；对象类型为：

开关；对象内容注释：

控制水泵“启动”、“停止”的变量，其它不变。

液位组变量属性设置，在基本属性中，对象名称为：

液位组；对象类型为：

组对象；对象内容注释：

用于历史数据、历史曲线、报表输出等功能构件，其它不变。

在存盘属性中，数据对象值的存盘选中定时存盘，存盘周期设为5秒。

在组对象成员中选择“液位1”，“液位2”。

具体设置如下图：

液位、调节阀、出水阀三个变量，属性设置只要把对象名称改为：

水泵、调节阀、出水阀；对象类型选中“开关”，液位对象类型位：

数值，填写相应的对象内容注释，其它属性不变。

如下图：

4.4动画连接

由图形对象搭制而成的图形界面是静止不动的，需要对这些图形对象进行动画设计，真实地描述外界对象的状态变化，达到过程实时监控的目的。

MCGS实现图形动画设计的主要方法是将用户窗口中图形对象与实时数据库中的数据对象建立相关性连接，并设置相应的动画属性。

在系统运行过程中，图形对象的外观和状态特征，由数据对象的实时采集值驱动，从而实现了图形的动画效果。

在用户窗口中，双击水位控制窗口进入，选中水罐1双击，则弹出单元属性设置窗口。

选中折线，则会出现

，单击

则进入动画组态属性设置窗口，按下图所示修改，其它属性不变。

设置好后，按确定，再按确定，变量连接成功。

对于水罐2，只需要把“液位1”改为“液位2”；最大变化百分比100，对应的表达式的值由10改为6即可。

在用户窗口中，双击水位控制窗口进入，选中调节阀双击，则弹出单元属性设置窗口。

选中组合图符，则会出现

，单击

则进入动画组态属性设置窗口，按下图所示修改，其它属性不变。

设置好后，按确定，再按确定，变量连接成功。

水泵、出水阀属性设置跟调节阀属性设置基本类似。

※“@开关量”是系统图库中开关类图形的默认连接表达式，它表示此图形的连接数据变量或表达式必须是开关型。

在用户窗口中，双击水位控制窗口进入，选中水泵右侧的流动块双击，则弹出流动块构件属性设置窗口。

按下图所示修改，其它属性不变。

水罐1右侧的流动块与水罐2右侧的流动块在流动块构件属性设置窗口中，只需要把表达式相应改为：

调节阀=1，出水阀=1即可，如下图：

到此动画连接我们已经做好,我们可以看一下动态效果了。

在运行之前我们需要做一下设置。

在“用户窗口”中选中“水位控制”，单击鼠标右键，点击“设置为启动窗口”，这样工程运行后会自动进入“水位控制”窗口。

在菜单项“文件”中选“进入运行环境”或直接按“F5”或直接按工具条中

图标，都可以进入运行环境。

这时我们看见的画面动起来了，移动鼠标到“水泵”、“调节阀”、“出水阀”上面的红色部分，会出现一只小“手”，单击一下，红色部分变为绿色，同时流动块相应地运动起来。

4.5模拟设备

模拟设备是MCGS软件根据设置的参数产生一组模拟曲线的数据，以供用户调试工程使用。

本构件可以产生标准的正弦波，方波，三角波，锯齿波信号，且其幅值和周期都可以任意设置。

现在我们通过模拟设备，可以使动画自动运行起来，而不需要手动操作，具体操作如下：

在“设备窗口”中双击“设备窗口”进入，点击工具条中的“工具箱”

图标，打开“设备工具箱”，如图：

如果在“设备工具箱”中没有发现“模拟设备”，请单击“设备工具箱”中的“设备管理”进入。

在“可选设备”中您可以看到我们MCGS组态软件所支持的大部分硬件设备。

在“通用设备”中打开“模拟数据设备”，双击“模拟设备”，按确认后，在“设备工具箱”中就会出现“模拟设备”，双击“模拟设备”，则会在“设备窗口”中加入“模拟设备”。

双击

，进入模拟设备属性设置，具体操作如下：

在“设备属性设置”中，点击“内部属性”，会出现

图标，单击进入“内部属性”设置，把通道1的最大值设为10，通道2的最大值设为6，其它不变，设置好后按”确认”按钮退到“基本属性”页。

在“通道连接”中“对应数据对象”中输入变量，第一个通道对应输入液位1，第二个通道对应输入液位2，或在所要连接的通道中单击鼠标右键，到实时数据库中选中“液位1”“液位2”双击也可把选中的数据对象连接到相应的通道。

在“设备调试”中您就可看到数据变化。

这时您再进入“运行环境”，您就会发现您所做的“水位控制系统”自动地运行起来了，但美中不足的是阀门不会根据水罐中的水位变化自动开启。

4.6编写控制流程

用户脚本程序是由用户编制的、用来完成特定操作和处理的程序，脚本程序的编程语法非常类似于普通的Basic语言，但在概念和使用上更简单直观，力求做到使大多数普通用户都能正确、快速地掌握和使用。

对于大多数简单的应用系统，MCGS的简单组态就可完成。

只有比较复杂的系统，才需要使用脚本程序，但正确地编写脚本程序，可简化组态过程，大大提高工作效率，优化控制过程。

我们主要是想熟悉一下脚本程序的编写环境及如何编写脚本程序来实现控制流程？

假设：

当“水罐1”的液位达到9米时，就要把“水泵”关闭，否则就要自动启动“调节阀”。

当“水罐2”的液位不足1米时，就要自动关闭“出水阀”，否则自动开启“调节阀”。

当“水罐1”的液位大于1米，同时“水罐2”的液位小于6米就要自动开启“调节阀”，否则自动关闭“调节阀”。

具体操作如下：

在“运行策略”中，双击“循环策略”进入，双击

图标进入“策略属性设置”，如下图，只需要把“循环时间”设为：

200ms，按确定即可。

在策略组态中，单击工具条中的“新增策略行”

图标，则显示如下图：

在策略组态中，如果没有出现策略工具箱，请单击工具条中的“工具箱”

图标，弹出“策略工具箱”，如下图：

单击“策略工具箱”中的“脚本程序”，把鼠标移出“策略工具箱”，会出现一个小手，把小手放在

上，单击鼠标左键，则显示如下：

双击

进入脚本程序编辑环境，按下图输入：

IF液位1<9THEN

水泵=1

ELSE

水泵=0

ENDIF

IF液位2<1THEN

出水阀=0

ELSE

出水阀=1

ENDIF

IF液位1>1AND液位2<6THEN

调节阀=1

ELSE

调节阀=0

ENDIF

!

SetAlmValue（液位1,液位1上限,9）

!

SetAlmValue（液位1,液位1下限,2）

!

SetAlmValue（液位2,液位2上限,5）

!

SetAlmValue（液位2,液位2下限,1）

按”确认”退出，则脚本程序就编写好了，这时您再进入运行环境，就会按照您所需要的控制流程，出现相应的动画效果。

5.实训总结

通过对水位控制系统的动态画面组态的学习，基本掌握MCGS的静态操作流程，同时对实训过程中出现的问题，同学之间相互交流协作，从而培养了我们的团队合作精神。

为了更好地掌握这项技术接下来的实训还要继续努力。