组态技术项目化活页 项目5 水位控制工程监控系统模拟

组态技术——项目化任务单项目5水位控制工程监控系统模拟1/2任务单（5-1）项目编号5项目名称水位控制工程监控系统模拟任务描述：水位控制工程由2个水罐、1个水泵、1个调节阀、1个出水阀及部分管路组成，如图所示。要求实现以下功能：1、当水罐1的水位小于9时，水泵开启，否则水泵关闭；2、当水罐2的水位小于1时，出水阀关闭，否则出水阀开启；3、当水罐1的水位大于1，水罐2的水位小于6时，调节阀开启；4、水罐水位在组态界面实时监控；5、能够实现水泵、调节阀、出水阀及管道运行状态监控；6、实现水罐水位的高低限报警输出及打印，其中高低限报警值可从组态界面上设置；同时有指示灯动画显示；7、能够监控水罐水位的实时曲线及历史变化趋势；8、能够监控水位实时数据，并能够打印历史数据；9、设置管理员权限和操作员权限：管理员具有所有权限，操作员只具有操作水泵的权限。学习目标知识目标：1.了解水位控制工程的工艺流程；2.掌握水位监控系统的画面设计及动画连接方法；3.掌握组态与模拟设备连接方法及通讯参数的设置；4.掌握组态与模拟设备连接后数据库变量的信号源设置；5.熟练组态界面液位报警显示及输出的功能；6.掌握历史曲线与实时曲线的定义及组态方法；7.掌握水位逻辑控制的脚本程序中函数的编译及调试技巧；8.熟练实时数据显示及历史数据查询，报表打印的功能；9.掌握管理员与操作员权限的设置及登陆退出的功能。技能目标：1.能够根据用户项目需求查阅相关资料，制定项目总体设计方案；2.能够熟练使用MCGS组态软件创建工程、窗口并进行运行界面设计；3.能够根据控制要求实现组态界面图形构件的动画组态及连接；4.能够实现组态与模拟设备通讯并连接；5.会设置模拟设备的数据源信号；6.能够实现报警显示、实时数据显示、历史数据查询；7.能够通过组态操作界面实现液位限值的在线设置；8.能够区分操作员和管理员权限，实现登陆退出功能；9.能够实现控制系统的逻辑控制及模拟运行。情感目标：1.培养学生理论联系实际的良好学习习惯；2.激发浓厚的学习兴趣，培养严谨的学习态度；3.培养良好的职业道德；4.培养学生团队合作能力与沟通能力；任务单（5-2）项目编号5项目名称水位控制工程监控系统设计姓名学号班级小组日期一、资讯（一）技能方面1.查阅相关水位控制工程的工艺流程；2.调查了解企业生产现场的工艺走向及设备连接位置；（二）知识方面（参考书及知识链接内容）（1）输入框的作用是在MCGS运行环境下为用户从输入信息，通过合法性检查之后，将它转换适当的形式，赋给实时数据库中所连接的。（2）流动块构件是用于模拟管道内气体或液体的动画构件，分为两部分：管道和位于管道内部的流动块。其基本属性的设置包括：管道外观、管道宽度、、边线颜色和流动块颜色、长度、宽度、间隔、、流动等。（3）报警显示构件专用于实现MCGS系统的报警信息、和的功能。该构件直接与MCGS系统中的报警子系统相连接，将系统产生的显示给用户。报警事件包括报警产生、和；（4）仪表盘元件包括仪表构件和。（5）模滑动输入器构件是拟滑块移动实现数值输入的一种动画图形，使用户能用滑轨来完成改变对应数据对象值的功能。（6）百分比填充物件是以的长条形图来可视化实时数据库中的数据对象。（7）数据报表就是根据实际需要以一定格式将统计分析后的数据和出来，如：实时数据报表、历史数据报表。自由表格的功能是在MCGS运行时用来显示所连接的数据对象的值。自由表格中的每个单元称为表格的，可以建立每个表元与的连接。对没有建立连接的表格表元，构件不改变表格表元内的原有内容。（8）历史表格可以实现强大的报表和统计功能，如显示和打印静态数据，运行环境中编辑数据、显示和打印、显示和打印、显示和打印等。历史表格有两种连接模式：一种是用表元或合成表元连接MCGS以实现对指定表格单元进行统计，另一种是用表元或合成表元连接MCGS以实现对指定历史记录进行显示和统计。二、计划每3人一组，每组选出一名负责人，负责人对小组任务进行分配。组员按负责人要求完成相关任务内容，并将分配结果填入表1中。表1任务计划表序号任务概述承担成员备注三、决策根据任务内容制定实施方案，在规定时间内完成工作，并填入表2中。表2任务实施方案表步骤工作内容计划时间实际时间完成情况1工程创建并保存2数据库变量创建3用户窗口静态界面设计4用户窗口构件动画连接及调试5脚本程序编写及调试6设置与模拟设备建立连接的参数7MCGS数据库变量与模拟设备建立连接8控制要求优化及整体调试9资料整理10作品展示及评价工作单项目编号5项目名称水位控制工程监控系统设计成绩班级小组日期小组成员四、实施1、工程分析样例工程定义的名称为“水位控制系统.mcg”工程文件，由五大窗口组成。总共建立了2个用户窗口，分别为水位控制窗口和数据显示窗口；建立2个主菜单，分别为报警显示和报表显示菜单。（1）动画图形的制作图形元件的实现方法序号图形中的元件实现方法1水泵、水箱、阀门对象元件库引入2管道工具箱中的流动块3旋转式指针仪表对象元件库引入4水位控制滑块工具箱中的滑动器5报警动画显示灯由对象元件库引入（2）运行策略循环策略：两个水罐液位上下限设计脚本程序、水泵与水罐之间的关联启停控制脚本程序；用户策略：新建两个用户策略，分别用来报表数据显示和报警数据显示。（3）设备连接添加模拟设备，用于提供水位模拟信号。（4）主控窗口添加两个菜单，分别用于打开历史报警数据窗口和历史报表数据窗口2.实施计划并完成对应的内容（1）工程建立存盘信息为：D：\。注意事项：工程文件名及保存路径中不能出现空格，否则无法运行。（2）创建数据库对象变量名称类型注释数据对象创建步骤如下：工作台→实时数据库→新增对象→对象属性→更改数据对象名称→更改数据类型→填写“对象内容注释”→确认（3）新建窗口:水位控制和数据显示1)设置“水位控制”窗口基本属性，并设为启动窗口。a.窗口名称：b.窗口标题：c.窗口背景颜色：d.窗口位置：d.窗口边界：2)设置“数据显示”窗口基本属性，并设为启动窗口。a.窗口名称：b.窗口标题：c.窗口背景颜色：d.窗口位置：d.窗口边界：（4）监控界面设计1）“水位控制”窗口中添加水罐、水泵、调节阀、出水阀、流动管道2）“水位控制”窗口中添加“水位指示仪表”水罐水位的显示有两种，一种是利用百分比填充的方式，动态显示当前水位值，另一种是通过仪表指针的形式指示水位值。3）绘制辅助设施，如：道路、房屋、树木等4）绘制交通灯图符5）装载汽车图符搜集合适的汽车卡通图片，使用绘图工具箱中的“位图”工具。（5）动画效果设计1）启停按钮的动画设计“启动”按钮操作属性，数据对象操作：，数据对象：“停止”按钮操作属性，数据对象操作：，数据对象：2）旋转仪表指示动画设计a.仪表1操作属性连接数据对象：；最大逆时针角度：；对应的值：；最大顺时针角度：；对应的值：；b.仪表1基本属性设置指针颜色：；填充颜色：；圆边颜色：；圆边线型：；指针边距：；指针宽度：；位图X坐标：；位图Y坐标：；3）滑动输入器的动画设计操作属性连接数据对象：；滑块在最左（上）边时对应的值：；滑块在最右（下）边时对应的值：；4.模拟设备连接（1）组态与模拟设备连接设置的步骤。（2）模拟设备内部属性设置通道1连接数据对象：；曲线类型：；通道2连接数据对象：；曲线类型：；（3）脚本程序，另附页5.数据显示与报警数据（1）定义报警（设置数据库变量的报警属性）水位变量的“报警属性”设置：a.是否允许进行报警处理：；b.报警设置：下限报警值：；报警注释：；上限报警值：；报警注释：；c.数据对象的存盘属性设置为：不存盘、自动保存产生的报警信息（2）新建一个组变量a.组变量的对象类型：；b.存盘信息设置：；c.组对象成员：；（3）报警显示a.工具箱中选择“报警显示”，设置其基本属性为：数据对象名称：；报警时颜色：；正常时颜色：；应答时颜色：；最大记录次数：；运行时是否允许改变列宽？b.F5直接进入运行环境6.报警数据处理（1）新建“用户策略”，命名为“报警数据”；（2）新增策略行，拖入“报警信息浏览”策略，将其数据对象连接到：；（3）主控窗口新增“菜单”，改名为“报警数据”，其“菜单操作”选择“执行运行策略块”，连接数据对象：；（4）修改报警限值a.定义数据变量：水位上限及水位下限，b.拖入“输入框”，数据对象连接：水位上限；c.设置输入框的取值范围，即为水位上限的设置范围d.在运行策略的循环策略中，填入脚本程序如下：!SetAlmValue(水位1,水位1上限,3)!SetAlmValue(水位1,水位1下限,2)!SetAlmValue(水位2,水位2上限,3)!SetAlmValue(水位2,水位2下限,2)五、成果展示与考核六、总结技术资料、知识点等归纳总结。项目5水位控制工程监控系统模拟考核评价项目名称评分内容评分标准分值自评得分师评得分方案设计项目任务解读正确。小组讨论制定系统控制方案。5软件组态创建工程，并按照要求保存5界