现场总线技术综合设计课程设计—双容水箱液位监控组态报告.doc

课 程 设 计 （报 告）课 程 设 计 题 目： 双容水箱液位监控系统组态 学 院 名 称： 电子与信息工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 电气11-1 姓 名： 童锡伟 学 号 11401170134 指 导 教 师： 邱雪娜 日 期： 2014.11.172014.11.23一、课程设计任务和目的本课程设计运用工业监控系统组态软件（MCGS），结合一个自动控制系统，完成该控制系统的上位机监控系统组态设计。使学生掌握监控软件的设计和编程方法，得到计算机监控系统程序设计与调试，以及编写设计技术文件的初步训练。为从事计算机控制方面的工作打下一定基础。本课程设计要求运用工业监控系统组态软件（MCGS），结合一个双容水箱液位监控系统，完成该控制系统的上位机监控系统组态设计。2、 监控系统分析和总体设计（1） 监控系统总体设计了解系统设计要求，进行需求分析，确定组态软件输入输出点、内部变量等，构思监控系统的组态框架。（2） 实时数据库组态根据所确定的输入输出点和内部变量点，建立监控系统实时数据库。（3） 虚拟对象组态设计采用脚本语言或其他软件工具建立虚拟对象模型，能够仿真实际的物理对象，具有输入输出特性。（4） 窗口界面组态根据系统需求和实际生产过程中的对象工艺流程，设计监控系统的图形操作界面，并同实时数据库IO点链接。（5） 运行策略组态采用脚本语言建立监控系统的运行策略，控制所建立的软件系统的运行流程。（6） 控制策略组态设计选择和设计适当的控制算法并组态，实现对被控系统的控制要求。（7） 历史和趋势记录报表设计建立历史数据库，实现监控系统的历史数据记录和趋势显示。（8） 实时和历史报警记录报表设计确定和建立参数的报警限值和报警数据存储特性，实现监控系统的实时报警显示和历史报警数据查询。（9） 主控窗口组态通过系统菜单能对系统各个功能进行调度管理。（10） 安全策略组态建立监控系统的安全操作机制，对用户设定不同的操作权限，保证监控系统的安全性。（11） 进行监控系统的调试、运行和改进。3、 系统的I/O点表 对象名称 类型注释水泵开关型泵状态信号Getuser字符型保存登入用户名液位1上限数值型中间变量，水罐1液位1上限液位1下限数值型中间变量，水罐1液位1下限液位1数值型液位2上限数值型中间变量，水罐2液位2上限液位2下限数值型中间变量，水罐2液位2下限液位2数值型调节阀开关型出水阀开关型液位组组对象在组态软件工程里的实时数据库界面中的对象变量如下：4、 监控界面设计说明1、 设计的监控界面2、 设计的监控界面说明 为保证系统的正常运行，水罐1的液位和水罐2的液位作为数据对象进行检测和控制；界面有水罐液位数值，旋转仪表显示。调节阀、出水阀作为执行器，调节阀和出水阀也作为滑动输入。各阀门的工作状态与系统的控制决策有关。运行界面有水泵、开关阀和进气开关的控制按钮。运行时控制要求如下：水罐1液位的控制范围在010米，而低于1米或高于9米时报警；水罐2液位的控制范围在06米，而低于1米或高于4米时报警；同时在系统运行时能够反映系统当前运行时间。5、 运行策略程序及说明1、 循环策略脚本程序如下： IF 液位19 THEN 水泵=1 ELSE 水泵=0ENDIFIF 液位21 AND 液位2=位置最大值 THEN 位置=位置最大值 超出位置最大值，位置=位置最大值IF 位置=位置最小值 THEN 位置=位置最小值超出位置最小值，位置=位置最小值前次位置=位置 为下次循环作准备7、 安全策略设计及说明MCGS系统的操作权限和Windows NT类似，采用用户组和用户的概念来进行操作权限的控制。在MCGS中可以定义无限多个用户组，每个用户组中可以包含无限多个用户，同一个用户可以隶属于多个用户。MCGS系统按用户组来分配操作权限的机制，使用户能方便地建立各种多层次的安全机制。在这次MCGS设计中，定义了两种用户权限，一个是管理员，另一个是操作员。管理员可以管理所有的权限分配，操作员仅可以对系统进行操作。 “系统管理”菜单的子菜单：八、程序问题解决、调试及结果显示 在运行环境中运行程序的时候发现，点击“数据显示”菜单打开数据显示窗口后，发现不能回到“水位控制”窗口，后来我就在主控窗口中新增菜单项“水位控制”，这样就解决了“水位控制”和“数据显示”两个用户窗口之间的切换。1、 主画面2、实时数据表3、历史数据表4、历史曲线5、实时曲线6、历史数据表7、报警数据8、“用户登入”菜单功能实现9、“退出登入”菜单功能实现10“修改密码”功能实现11、输入MCG工程的密码界面（密保）九、实验总结这次双容水箱液位监控系统组态课程设计的设计学习，让我了解并掌握了组态软件MCGS的设计和编程方法和调试方法，帮助我理解了计算机监控系统方面的设计、控制原理与方法，觉得这个组态软件的