【導讀】體加熱及對溫度的保持，完成要求的控制任務。本文也介紹了基于三菱公司FX系列的。同時運用北京昆侖公司的組態(tài)軟件MCGS設計人機界面，通過人機界面對控制系統(tǒng)。人性化、過程可視化，在自動控制領域的作用日益顯著。通過實驗可以證明，本系統(tǒng)的。本文主要從硬件和軟件的設計等方面實現(xiàn)恒溫控制。Keywords：TemperatureControl；PLC；Configuration；MCGS

　　

【正文】 更差。將三種方式加以組合在一起，就是比例積分微分（ PID） 控制 ,其數(shù)學表達式為 錯誤 !未找到引用源。 33 式 33 中： pK 為比例系數(shù)， IT 為積分時間常數(shù)， DT 為微分時間 按照實際溫度和設定溫度偏差的比例、積分和微分產(chǎn)生控制作用（簡稱 PID控制），是溫度控制中應用最廣泛的一種控制形式，實際運行效果和理論分析表明，這種控制規(guī)律在相當多的工業(yè)生產(chǎn)過程中能得到比較滿意的結果。每個溫度由一個熱敏電阻檢測，用 PID的輸出值來控制電阻爐通斷，從而控制的溫度。 18 5 MCGS 組態(tài)軟件設計 MCGS軟件介紹 MCGS(Monitor and Control Generated System，通用監(jiān)控系統(tǒng) )是一套用于快速構造和生成計算機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件，它能夠在基于 Microsoft 的各種 32 位 Windows 平臺上運行，通過對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集處理，以動畫顯示、報警處理、流程控制和報表輸出等多種方式向用戶提供解決實際工程問題的方案，它充分利用了 Windows圖形功能完備、界面一致性好、易學易用的特點，比以往使用專用機開發(fā)的工業(yè)控制系統(tǒng)更具有通用性，在自動化領域有著更廣泛的應 用。 組態(tài)軟件組成部分 MCGS 系統(tǒng)包括組態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境兩個部分。如圖 6 所示。 圖 6 組態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境關系圖 由 MCGS 生成的用戶應用系統(tǒng)，其結構由主控窗口、設備窗口、用戶窗口、實時數(shù)據(jù)庫和運行策略五個部分組成，如圖 7 所示。 圖 7 MCGS 用戶應用系統(tǒng)結構圖 主控窗口 設備窗口 用戶窗口 實時數(shù)據(jù)庫 運行策略 MCGS工控組態(tài)軟件 菜單設計 設置 工程屬性 設定存盤結構 添加工程設備 連接設備變量 注冊設備驅動 創(chuàng)建動畫顯示 設置報警窗口 人機交互界面 定義數(shù)據(jù)變量 編寫控制流程 使用功能構件 組態(tài)環(huán)境： 組態(tài)生成 應用系統(tǒng) 運行環(huán)境： 解釋執(zhí)行 組態(tài)結果 組態(tài)結果 數(shù)據(jù)庫 19 MCGS的主要特性和功能 （ 1）簡單靈活的可視化操作界面。 （ 2）實時性強、良好的并行處理性能。 （ 3）豐富、生動的多媒體畫面。 （ 4）開放式結構，廣泛的數(shù)據(jù)獲取和強大的數(shù)據(jù)處理功能 。 MCGS 系統(tǒng)由五大功能模塊組成，主要的功能模塊以構件的形式來構造，不同的構件有著不同的功能，且各自獨立。三種基本類型的構件（設備構件、動畫構件、策略構件）完成了 MCGS 系統(tǒng)三大部分（設備驅動、動畫顯示和流程控制）的所有工作。除此以外， MCGS 還提供了一套開放的可擴充接口，用戶可根據(jù)自己的需要用 VB、 VC等高級開發(fā)語言，編制特定的構件來擴充系統(tǒng)的功能。 MCGS 用數(shù)據(jù)庫來管理數(shù)據(jù)存儲，系統(tǒng)可靠性高。 MCGS 設立對象元件庫，組態(tài)工作簡單方便，易于實現(xiàn)對工控系統(tǒng)的分布式控制和管理。 工程的建立 1) 首先雙 擊桌面 MCGS 組態(tài)環(huán)境圖標，進入組態(tài)環(huán)境，屏幕中間窗口為工作臺。 2) 單擊文件菜單中“新建工程”選項，自動生成新建工程，默認的工程名為：“新建工程 ”。 3) 選擇文件菜單中的“工程另存為”菜單項，彈出文件保存窗口。 4) 在文件名一欄內輸入“ 恒溫控制 ”，點擊“保存”按鈕，工程創(chuàng)建完畢。如圖 8 所示。 圖 8 MCGS 工作臺窗口 20 5) 雙擊【恒溫控制】窗口，進入動畫組態(tài)制作窗口，如圖 9 所示 圖 9 動畫組態(tài)制作窗口 恒溫控制系統(tǒng)工程界面設計 放置圖形對象 在動畫組態(tài)恒溫控制窗口中，單擊【工具條 】按鈕 ，打開系統(tǒng)工具箱。單擊插入元件按鈕 ，打開【對象元件庫管理】，打開其中的【反應器】文件夾，如圖 10 所示，從中選擇合適的反應器作為水箱使用。 圖 10 對象元件庫管理 21 選好需要的反應器后，單擊【確定】按鈕，則所選中的反應器出現(xiàn)在桌面左上角，如下圖?？梢允褂檬髽烁淖兤浯笮〖拔恢?。如圖 11 所示 圖 11 動畫組態(tài)恒溫控制 同樣的方法，從【對象元件庫管理】中選出其它需要的元器件。如閥門、顯示器、攪拌器、管道、指示燈、電動機、傳感器等。適當調整使它們在窗口合適的位置。 添加動畫構件 流動的水是 由 MCGS 動畫工具箱中的【流動塊】構件制作成的。選中工具箱內的【流動塊】按鈕 。移動鼠標至窗口的預定位置（鼠標的光標變?yōu)槭中螤睿粏螕羰髽瞬⒁苿?，在鼠標的光標后形成一條虛線，拖動一定距離后，再單擊鼠標，生成一段流動塊。 當想修改流動塊時，先選中流動塊（流動塊周圍出現(xiàn)選中標志：白色小方塊），鼠標指針指向小方塊，按住左鍵不放，拖動鼠標，就可以調整流動塊的形狀。雙擊放置在窗口的【流動塊】，打開【流動塊構件屬性設置】窗口。如圖 12，可以根據(jù)需要設置合適的參數(shù)。 22 圖 12 流動塊構件屬性設置 添加文字標注 圖形放置完后，需要在窗口中加上文字標注，使工程畫面更易于理解。在【恒溫控制】用戶窗口中，選擇【工具箱】內的【標簽】按鈕 ，鼠標的光標變成“十字”形，在窗口任意位置拖曳鼠標，拉出一個一定大小的矩形，在其中輸入“恒溫控制系統(tǒng)界面”字樣，回車確定。在根據(jù)需要選擇設置合適的字體和顏色。如圖 13 所示， 圖 13 動畫組態(tài)窗口添加文字 23 恒溫控制系統(tǒng)界面圖 最后，我們可以得到整個恒溫控制系統(tǒng)的界面圖 14 如下 , 圖 14 恒溫控制系統(tǒng)的界面圖 24 [參考文獻 ] [1] 郁漢琪 ，盛黨紅 .電氣控制與可編程控制器應用技術 [M].南京：東南大學出版社， 2020 [2] 陳宇 .可編程控制器基礎及編程技巧 [M].廣州：華南理工大學出版社， 2020. 1. [3] 魏志精 .可編程控制器應用技術 [M].北京：電子工業(yè)出版社， 1995. [4] 賈德勝 . PLC應用開發(fā)實用子程序 [M]. 北京 :人民郵電出版社， 2020， 178一 181 [5] 胡學林 . 可編程控制器教程 (基礎篇 ) [M]. 北京 :電子工業(yè)出版社， 2020， 53一 55 [6] 袁云龍 . 基于組態(tài)軟件的 PLC控制系統(tǒng)仿真實現(xiàn) [J]. 自動化儀表， 2020， (5):57一 58 [7] 章麗芙 . PLC自動控制綜合實驗系統(tǒng)設計 [D]，東南大學，電力電子與電力傳動論文， 2020， 2 [8] 周美蘭 . 組態(tài)技術在 PLC實驗教學中的應用 [J]. 自動化技術與應用， 2020， (6):33一 3 [9] 張文明，劉志軍 .組態(tài)軟件控制技術 [M].清華大學出版社， 2020 [10] 馬國華 . 監(jiān)控組態(tài)軟件及其應用 [M]. 北京：清華大學出版社， 2020 [11] 北京昆侖有限公司 MCGS組態(tài)軟件監(jiān)控組態(tài)軟件幫助文件 [12] 李凱 . 基于組態(tài)技術 MCGS的 PLC恒溫控制系統(tǒng) [J]. 大眾科技， 2020 [13] 陳剛 . PLC在連棟玻璃溫室溫度控制中的應用研究 [D]. 昆明大學碩士論文， 2020 [14] 史國生 . 電氣控制與可編程控制器應用技術 [M]. 北京：化學工業(yè)出版社， 2020 [15] 馬國華 . 監(jiān)控組態(tài)軟件及其應用 [M]. 北京：清華大學出版社， 2020 [16] 趙玉華 . 基于組態(tài)技術的 PLC溫度控制 [J]. 應用科技， 2020， (12):48一 50 [17] 鄒偉，楊平，徐德 . 基于 MCGS組態(tài)軟件的上位機控制系統(tǒng)設計 [J].制造業(yè)自動化， 2020， [18] 王麗偉，劉軒 . MCGS的 PLC控制 [J]. 機床電器， 2020 [19] 袁秀英 . 組態(tài)控制技術 [M]. 北京 :電子工業(yè)出版社 ,2020 [20] 曾慶波，孫華，周衛(wèi)宏 .組態(tài)軟件 MCGS及其應用技術 [M]．哈爾濱 ：哈爾濱工業(yè)大學出版社 .2020 25 致 謝 本 畢業(yè)設計及 學位論文是在我的 指導老師 **老師 的親切關懷和悉心指導下完成的。從 開始寫開題報告，以及平時資料的搜集，一直 到 現(xiàn)在畢業(yè)論文 的最終完成， 賈 老師 在每一個階段都鼓勵著 我 們前進 。 在其他同學還沒有開始的時候，我們就已經(jīng)在楊老師的細心指導下提前開始了這段難忘的日子 。 這么長時間以來 ， 賈老師 在 指導我們做畢業(yè)設計時那種 兢兢業(yè)業(yè)、孜孜不倦、無怨無悔 的精神 給我 們留下了深刻的印象，使我們學到了很多書本上學不到的知識，使我們明白了很多書本上學不到的道理。 在此謹向 賈 老師致以 誠摯的謝意和崇高的敬意 ，祝愿賈老師身體健康，工作順利！ 感謝在大學期間教過我的各科老師，是你們的悉心教導才有我學業(yè)的進步和順利的畢業(yè)，感謝你們！ 感謝在一起愉快的度過 本科生涯的 08 自動化的同學們 ， 感謝 你們 在學習和生活上給予我的幫助！ 感謝 養(yǎng)育我二十幾年 的父母，謝謝你們 ! 26 附 錄 恒溫控制系統(tǒng)的梯形圖 27 28 29 30 31 32 33 恒溫控制系統(tǒng)指令表 34 35 36 37 38 39 40 41