MCGS组态液位监控系统设计

液位控制监控系统组态设计液位控制监控系统组态设计 一 一 设计目的 设计目的 利用 MCGS 工控组态软件 结合试验系统 完成上位机监控系统的设计 并 且通过本设计 学会组态软件的基本使用方法 组态技术 为从事计算机控制 系统方面的工作打下基础 二 二 设计要求 设计要求 1 先按照 MCGS 组 态软件学习指导 的要求 完成液位控制系统的组态 内容 借此为练习 初步掌握组态软件的构成 作用和使用方法 2 计算机控制系统 液位控制是由仪表控制完成 计算机作为上位机发挥 监控作用 计算机和仪表之间进行串行通信 通过计算机可以读取仪表的各个 参数 也可以设置仪表的参数 本设计要求实现如下界面 3 设计要求 1 实现水的流动画面 计算机与仪表的通讯画面 2 当前液位的显示 控制输出的显示 3 液位实时报警曲线 4 液位超限报警记录表 报警指示灯显示 5 液位设定值 PID 三个参数的设置 利用按钮 click 事件 写脚本程序 6 在主窗口上添加菜单项 点击 可以调用不同窗口界面 7 策略使用 选运行策略 在启动策略中添加策略行 编写脚本程序 关闭初始化某 个变量 使其在界面上显示出来 8 添加用户策略 添加策略行 编写脚本程序 写入控制值 40 关闭阀 在主窗口中 设置菜单 停止实验 点击 调用该策略 9 实现液位简单的仿人工智能控制 当液位超过上限时 报警 同时减小阀的开度 减小流量 当液位低于下限时 报警 加大阀的开度 加大流量 使液位在上下限区域流 动 上下限可以在界面上设 3 3 监控原理框图监控原理框图 液位控制监控系统组态设计原理框图如图 3 1 所示 图 3 1 液位控制监控系统组态设计原理框图 四 实验步骤四 实验步骤 1 双击桌面图标进入组态环境 2 点击 新建工程文件 点击文件将工程保存在自己文件夹下 3 点击主界面中的 用户窗口 新建一个用户窗口 修改其属性 命名 为 液位控制监控系统 进入 动画组态 4 5 在 实时数据库中 定义各所需变量及类型 如图 4 2 所示 图 4 2 实时数据库 6 在主界面中进入 运行策略 在 循环策略 中编写脚本程序并测试 运行 7 在主界面中进入 运行策略 新建 报警数据 并测试运行 8 在主界面中进入 运行策略 新建 历史数据 并测试运行 9 在主界面中进入 用户窗口 新建 历史曲线 窗口并测试运行 计算机智能仪表 水泵 液位变送器 水箱 10 点击 然后双击 出现一个空白的设备窗口界 面 11 点击打开设备工具栏 点击设备管理 以智能仪表为例 12 双击 然后双击 再双击 13 双击点击找到宇光仪表并点击 双击 AI808 再双击 点击确认 14 双击 可以看到 的组态设置 点击 对应数据对象写自己定义的 pv sv op 15 双击 进行通讯组态 一般只需将串口 短号改为 0 COM1 其余参数不用更改 设置完毕点击确认 16 设置定义的对应数据对象 com 一般用于后面工程中显示通讯状态 pv 值是仪表读过来的实时采集值 sv 是设定值 op 是控制百分比 仪表输出 为 4 20mA 将这个区间 100 等分后对应的值 百分比换算成电流强度 op 0 16 4 16 设置完毕点击检查 选择全部添加 点击确定 17 打开智能仪表 连接好通讯线 再次双击进入到 设备调试界面可以看到数据采集的信号 com 值为零 通讯成功 18 连接好设备后 打开实验设备开关 调试设计好的组态界面和脚本程序 注意观察水箱中水位的变化 从监控界面上分别显示出 液位上限报警 液位下限报警 实现液位上下限值的随机控制 并可以通过 智能仪表 控制观察水位 设定值 和 控制百分比 的变化 观察 历史数据 以及 历史曲线 从而实现对系统的整体监控 最后通过 退出系统 按钮退 出运行环境 6 运行中的实验界面运行中的实验界面 1 运行界面 运行界面如图 6 1 所示 该界面可以监控水箱内液位的变化 并通过报警 灯的设置实现液位上下限报警 并实现了报警数据的实时显示 在 智能仪表 设计中 各设置值通过通道与实验仪器上的 智能仪表 连接 实现了 设定值 与 控制百分比 的控制显示 并可以通过 液位 设定值 控制百分比 的曲线直观显示出来 图 6 1 液位控制监控系统运行界面 2 历史数据 历史数据如图 6 2 所示 该界面可以以数据表格的形式实现了对 液位 设定值 控制百分比 等控制量的历史变化 图 6 2 液位控制监控系统历史数据 3 历史曲线 历史曲线如图 6 3 所示 该界面以曲线的形式体现了 液位 设定值 以 及 控制百分比 等控制量的历史变化 图 6 3 液位控制监控系统历史曲线 4 报警数据 7 7 实验调试实验调试 本次设计过程中 出现了很多次小的问题 比如说报警灯的闪烁设置 最 后通过改变报警时 可见度 的变化实现了液位到达上下限位时的红绿闪烁 再者就是 历史数据 以及 历史表格 设计中 由于控制量 存盘属性 开始时设计错误 导致数据无法存储显示 最后改变了 液位 等控制量的 存盘属性之后 才实现历史数据的显示 另外在 智能仪表 设计过程中 组态难以和实验装置上的 智能仪表 实现同步变化 通过多次修改脚本程序 解决了问题 其脚本程序如下所示 if op 设定 1 then setdevice 设备 1 6 write 26 ai808op else if 电动球阀 1 then IF ai808pv ai808sv 0 05 THEN setdevice 设备 1 6 write 26 78 else setdevice 设备 1 6 write 26 62 ENDIF else setdevice 设备 1 6 write 26 30 endif endif SetAlmValue ai808pv 液位上限 3 SetAlmValue ai808pv 液位下限 2 八 学习体会 总结 八 学习体会 总结 通过这周的自动化综合设计收获颇多 这周进行的是计算机控制系统设计实验 要 求设计的题目是液位监控系统 通过这次综合设计 我更加了解并能熟练使用组态软件 加深了用组态软件解决实际问题的能力 充分体会了用组态软件来模拟控制的简便性和智 能性 对组态软件的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解 同时在对理论的运用中 提高了我们的工程素质 但在进行液位控制时并不是一帆风顺 期间遇到了不少难题 在没有做实设计以前 我们对一些细节不加重视 特别是在设计过程中体现出来的问题 让我深切认识到 知识 要不断温习 不断整理 不然学过的东西也会忘记的 通过疑难问题的查书解答以及老师 的悉