【導讀】液位控制系統(tǒng)設(shè)計······················································································-3-

　　

【正文】 單設(shè)置 1） 在 MCGS工作臺上，單擊“主控窗口” 。 2） 選中“主控窗口”，單擊“菜單組 態(tài)”進入 運行環(huán)境菜單 。 3） 單擊工具條中的“新增菜單項” 圖標，會產(chǎn)生“操作 0”菜單。 4） 雙擊“操作 0”菜單， 在 彈出 的“菜單屬性設(shè)置”窗口中 進行如下設(shè)置： 23 在“菜單屬性”頁中，將菜單名改為 “ 報警數(shù)據(jù) “ ； 在“菜單操作”頁中，選中“執(zhí)行運行策略塊”， 從下拉式菜單中選取“報警數(shù)據(jù)”。 5） 按“確認”按鈕完成設(shè)置 。 按“ F5”進入運行環(huán)境，就可以單擊菜單“報警數(shù)據(jù)”打開報警歷史數(shù)據(jù)。 5） .修改報警限制 在“實時數(shù)據(jù)庫”中，對“液位 1”、“液位 2”的上下限報警值都是已定義好的。如果用戶想在運行環(huán)境下根據(jù)實 際情況需要隨時改變報警上下限值，又如何實現(xiàn)呢？在 MCGS組態(tài)軟件中提供了大量的函數(shù)，用戶可以根據(jù)需要靈活地運用。操作包括三部分：設(shè)置數(shù)據(jù)對象、只做交互界面和編寫控制流程。 （ 1） 設(shè)置數(shù)據(jù)對象 在“實時數(shù)據(jù)庫”中，增加四個變量，分別為：液位 1上限、液位 1下限、液位 2上限、液位 2下限，參數(shù)設(shè)置如下 ： 1） 在“基本屬性”頁中，將對象名稱分別設(shè)為：“液位 1上限 ”、“液位 1下限”、“液位 2上限”、“液位 2下限”。 2） 將“對象內(nèi)容注釋”分別設(shè)為：“水罐 1的上限報警值”、“水罐 1的下限報警值”、“水罐 2的上限報警值”、“水罐 2的 下限報警值”。 3） 將“ 對象初值 ” 分別 設(shè) 為 “ 液位 1的上限 =9”、“液位 1的下限 =2”、“液位 2的上限 =4”、“液位 2的下限 =”。 4） 在“存盤屬性”頁中，選中“退出時，自動保存數(shù)據(jù)對象當前值為初始值”。 (2) 制作交互界面 通過對四個輸入框設(shè)置，實現(xiàn)用戶與數(shù)據(jù)庫的交互。需要用到的構(gòu)件包括： ○ 1 4個標簽：用于標注； ○ 2 4個輸入框：用于輸入修改值。最終效果如圖 138所示。 具體制作步驟如下： [1] 在“水位控制”窗口中，根據(jù)前幾節(jié) 學到的知識 ，按照圖 138 制作 4個標簽。 [2] 選中“工具箱”中的“輸入框” 構(gòu)件，拖動鼠標，繪制 4個輸入框。 [3] 雙擊 圖標，進行屬性設(shè)置。這里只需設(shè)置 “ 操作屬性 ” 即可。[4] 個輸 入框具體設(shè)置如下：對應(yīng) “ 數(shù)據(jù)對象的名稱 ” 分別為：液位 1上限值、 液位 1下限值、液位 2上限值、液位 2下限值； 最小值、最大值 見表 2。 表 2 液位限定值 2）編寫控制流程 進入“運行策略”窗口，雙擊“循環(huán)策略”，雙擊 進入腳本程序 24 編輯環(huán)境，在腳本程序中增加以下語句： !SetAlmValue(液位 1,液位 1上限 ,3) !SetAlmValue(液位 1,液位 1下限 ,2) !SetAlmValue(液位 2,液位 2上限 ,3) !SetAlmValue(液位 2,液位 2下限 ,2) 如果 對函數(shù) “ !SetAlmValue(液位 1,液位 1上限 ,3)” 不太了解，可按 F1查看“在線幫助”。 6） . 報警提示按鈕 當有報警產(chǎn)生時，可以用指示燈提示。具體操作如下： 1） 在“水位控制”窗口中，單擊“工具箱”中的“插入元件” 圖標，進入“對象元件庫管理”。 2）從“指示燈”類中選取指示燈 1 、指示燈 3 。 3）調(diào)整 大小放在適當位置。 作為“液位 1”的報警指示； 作為“液位 2”的報警指示。 4）雙擊 ，打開單元屬性設(shè)置窗口。將“填充顏色”對應(yīng)的“數(shù)據(jù)對象連接”設(shè)置為：液位 1=液位 1上限 or 液位 1=液位 1下限，如圖 39所示。 圖 39 “單元屬性設(shè)置”窗口 25 5） 同理設(shè)置指示燈 3 ，可見度對應(yīng)的數(shù)據(jù)對象連接設(shè)置為：液位 2=液位 2上限 or 液位 2=液位 2下限。 按 F5 進入運行環(huán)境，整體效果如圖 40 所示。 圖 40 整體效果 完成如圖 41所示水位控制系統(tǒng)的報警顯示與報警數(shù) 據(jù)輸出制作。 圖 41 “數(shù)據(jù)顯示”窗口 26 （一） 報表輸出 1. 實時報表 在 MCGS組態(tài)平臺上，單擊“用戶窗口”，在“用戶窗口”中單擊“新建窗口”按鈕產(chǎn)生一個新窗口，單擊“窗口屬性”按鈕，彈出“用戶窗口屬性設(shè)置”窗口，進行如圖 42所示設(shè)置，按“確認”按鈕，再按“動畫組態(tài)”進入“動畫組態(tài)：數(shù)據(jù)顯示”窗口。用標簽 作注釋：水位控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示，實時數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)。 圖 42 用戶窗口屬性設(shè)置 在工具條中單擊“幫助”圖表 ，拖放到工具箱中單擊“自由表格”圖表 上即可獲得“ MCGS在線幫助”，請仔細閱讀，然后再按下面操作進 行。在“工具箱”中單擊“自由表格”圖標 ，拖放到桌面適當位置。雙擊表格進入，如要改變單元格大小，請把鼠標移到 A與 B或 1與 2之間，當鼠標變化時，拖動鼠標即可；右擊鼠標進行編輯。如圖 43所示。 a） b） 圖 43 自由表格 27 在第一行第 B列的單元處右擊鼠標，單擊“連接”或直接按 F9，再右擊鼠標從實時數(shù)據(jù)庫選取所要連接的變量雙擊或直接輸入，如圖 44所示。 圖 44 變量連接 在 MCGS組態(tài)平臺上，單擊“主控窗口”，在“主控窗口” 中，單擊“菜單組態(tài)”，在工具條中單擊“新增菜單項” 圖標 ，會產(chǎn)生“操作 0”菜單。雙擊“操作 0”菜單，彈出“菜單屬性設(shè)置” 窗口，如圖 45所示。 圖 45 菜單屬性設(shè)置 按“ F5”進入運行環(huán)境后，單擊“菜單名“中的“數(shù)據(jù)顯示”會 打開“數(shù)據(jù)顯示”窗口 ，實時數(shù)據(jù)顯示正確。 2. 歷史報表 歷史數(shù)據(jù)報表是從歷史數(shù)據(jù)庫中提取數(shù)據(jù)記錄，以一定的格式顯示歷史數(shù)據(jù)。實現(xiàn)歷史報表有兩種方式：一種是用策略構(gòu)件中的“存盤數(shù)據(jù)瀏覽”構(gòu)件；另一種是利用“歷史表格”構(gòu)件； 1）用策略中的“存盤數(shù)據(jù)瀏覽”構(gòu)件實現(xiàn)歷史報表的具體操作如下： 28 在“運行策略”中單擊“新建策略”按鈕，彈出“選擇策略的類型”，選中“用戶策略”，按“確認”按鈕。單擊“策略屬性”，彈出“策略屬性設(shè)置”，把“策略名稱”改為“歷史數(shù)據(jù)”，“策略內(nèi)容注釋”設(shè)為“水罐的歷史數(shù)據(jù)”，按“確認”按鈕。雙擊“歷史數(shù)據(jù)”進入策略組態(tài)環(huán)境，從工具條中單擊“新增策略行”圖標 ，再從“策略工具箱”中單擊“存盤數(shù)據(jù)瀏覽”，拖放在 上，則顯示圖 46. 圖 46 存盤數(shù)據(jù)瀏覽 雙擊 圖標，彈出“存盤數(shù)據(jù)瀏覽構(gòu)建屬性設(shè)置”窗口，按如圖 47所示設(shè)置。 圖 47 存盤數(shù)據(jù)瀏覽構(gòu)件屬性設(shè)置 29 單擊 “測試”按鈕，進入“數(shù)據(jù)存盤瀏覽”，如圖 48所示。 圖 48 數(shù)據(jù)存盤瀏覽畫面 單擊“退出”按鈕，再單擊“確認”按鈕，退出運行策略時，保存所作修改。如果想在運行環(huán)境中看到歷史數(shù)據(jù)，請在“主控窗口”中新增加一個菜單，名稱設(shè)為“歷史數(shù)據(jù)”，如圖 49所示。 圖 49 歷史數(shù)據(jù)菜單 2）另一種做歷史數(shù)據(jù)報表的方法為利用 MCGS的“歷史表格”構(gòu)件。“歷史表格”構(gòu)件是基于“ Windows下的窗口”和“所見即所得”機制的，用戶可以在窗口上利用“歷史表格”構(gòu)件強大的格式編輯功能配合 MCGS的畫圖功能做出各種精美的報 表。 利用 MCGS的“歷史表格”構(gòu)件做歷史數(shù)據(jù)報表的具體操作如下： 在 MCGS開發(fā)平臺上，單擊“用戶窗口”，在“用戶窗口”中雙擊“數(shù)據(jù)顯示”進入，在工具箱中單擊“歷史表格”圖標 ，拖放到桌面，雙擊表格進入，把鼠標移到 C1與 C2之間，當鼠標發(fā)生變化時，拖動鼠標改變單元格大??；右擊鼠標進行編輯。拖動鼠標從第二行 C1列到第五行 C3列，表格會反黑。如圖 50所示。 30 圖 50 歷史表格畫面 在表格中右擊鼠標，單擊“連接”或直接按 F9，從菜單中單擊“表格”，單擊“合并單元 ”或直接單擊 編輯條圖標 ，會出現(xiàn)反斜杠，如圖 51所示。 圖 51 歷史表格畫面 — 合并單元 雙擊表格中反斜杠處，彈出“數(shù)據(jù)庫連接”窗口，單擊 “ 數(shù)據(jù) 來源 ”，彈出“數(shù)據(jù)源配置”，具體設(shè)置如圖 52所示，設(shè)置完畢后按“確認”按鈕退出。 31 圖 52 數(shù)據(jù)庫連接 圖 圖 53 歷史數(shù)據(jù)小數(shù)位設(shè)定操作 這時進入運行環(huán)境，就可以看到自己的勞動成果了。如果只想看到歷史數(shù)據(jù)后面 1位小數(shù)，可以按如圖 53所示操作。 （二）曲線顯示 “實時曲線”構(gòu)件 是用曲線顯示一個或多個數(shù)據(jù)對象數(shù)值的動畫圖形，象筆繪記錄儀一樣實時 記錄數(shù)據(jù)對象值的變化情況。 在 MCGS組態(tài)軟件中如何實現(xiàn)實時曲線呢？具體操作如下： 在 MCGS組態(tài)平臺上，單擊“用戶窗口”，在“用戶窗口”中雙擊“數(shù)據(jù)顯示”進入，在工具箱中單擊“實時曲線”圖標 ，拖放到適當位置調(diào)整大小。雙擊曲線，彈出“實時曲線構(gòu)件屬性設(shè)置”窗口，按圖 54所示設(shè)置。 32 圖 54 “實時曲線構(gòu)件屬性設(shè)置”窗口 按“確認”按鈕即可，在運行環(huán)境中單擊“數(shù)據(jù)顯示”菜單，就可看到實時曲線。雙擊曲線可以放大曲線。 2. 歷史曲線 “歷史曲線” 構(gòu)件實現(xiàn)了歷史數(shù)據(jù)的曲線瀏覽功能。運行時，歷史曲線構(gòu)件 能夠根據(jù)需要畫出相應(yīng)歷史數(shù)據(jù)的趨勢效果圖。歷史曲線主要用于事后查看數(shù)據(jù)和狀態(tài)變化趨勢和總結(jié)規(guī)律。 如何根據(jù)需要畫出相應(yīng)歷史數(shù)據(jù)的歷史曲線呢？具體操作如下： 在“用戶窗口”中雙擊“數(shù)據(jù)顯示”，在工具箱中單擊“歷史曲線”圖標 ，拖放到適當位置調(diào)整大小。雙擊曲線，彈出“歷史曲線構(gòu)件屬性設(shè)置”窗口，按圖 55所示設(shè)置，在“歷史曲線構(gòu)件屬性設(shè)置”中，“液位 1”曲線顏色設(shè)為“綠色”；“液位 2”曲線顏色設(shè)為“紅色”。 33 圖 55 “歷史曲線構(gòu)件屬性設(shè)置”窗口 在運行環(huán)境中，單擊“數(shù)據(jù)顯示”菜單，打開“數(shù)據(jù)顯示”窗 口，就可以看到實時數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)，實時曲線，歷史曲線，如圖 56所示。 34 總結(jié) 通過本次畢業(yè)設(shè)計，我將書本上學過的知識（自動控制原理、過程控制原理、微機控制技術(shù)等）應(yīng)用于實際控制系統(tǒng)的組建之中，在實驗室中完成了儀表過程控制系統(tǒng)和計算機過程控制系統(tǒng)的組建 ,實現(xiàn)了對雙容水箱液位的串級控制。在實際的工程實踐中，我受益非淺，學習到了許多新的知識，掌握了實際操作的技能，特別是能夠?qū)械闹R與實際設(shè)計聯(lián)系起來，使對自動控制的理解上升到一個新的臺階。 在設(shè)計中使用了 MATLAB軟件，利用 這個軟件可以對控制系統(tǒng)進行分析和建模。特別是利用 SIMULINK 工具箱可以便捷地對不同的控制系統(tǒng)進行仿真，通過對 PID 控制的仿真，可以清楚的比較不同控制方案的優(yōu)劣，對在設(shè)計控制系統(tǒng)可能出現(xiàn)的問題在計算機中進行模擬，使對系統(tǒng)的設(shè)計方案更加明確。在組建計算機控制系統(tǒng)中使用了 MCGS 組態(tài)軟件，利用這個軟件可以輕松的建立起計算機控制界面，完成控制系統(tǒng)的計算機控制、數(shù)據(jù)交換、曲線輸出、實時監(jiān)測、報警設(shè)置、動畫顯示等功能，同時提供廣泛的擴展工具，便利實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計和組建。 在實際的工作崗位上，將要設(shè)計不同的控制系統(tǒng)，工業(yè) 現(xiàn)場的過程控制系統(tǒng)不同于實驗室中的控制系統(tǒng)的設(shè)計，更不同于書本中的理論和公式，要根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)的實際情況進行設(shè)計，將面臨遠比實驗室復(fù)雜的多的現(xiàn)場環(huán)境，設(shè)計系統(tǒng)未必是最先進的、最現(xiàn)代化，但必須是有效、可行、可靠。 我相信，由這次的實驗總結(jié)出來的這些經(jīng)驗，會在以后的社會實踐工作中給予我莫大的幫助。 35 《組態(tài)控制技術(shù)》課程成績評定表 優(yōu)秀 良好 中等 及格 不及格 出 勤 作 業(yè) 基本知識 方案設(shè)計 操作能力 運行結(jié)果 報 告 總 評 指導教師： 等 級 成 績 項 目