【正文】 連接完成后需要對組態(tài)軟件進(jìn)行配置，首先在設(shè)備窗口中添加兩種設(shè)備:通用串口父設(shè)備和西門子S7200PPI，分別對其屬性進(jìn)行如下設(shè)置： 通訊父子設(shè)備屬性設(shè)置在進(jìn)行S7200PLC通道連接之前要確定好S7200PLC存儲單元與組態(tài)軟件實(shí)時(shí)變量之間的對應(yīng)關(guān)系，本監(jiān)控系統(tǒng)兩者之間的對應(yīng)關(guān)系如表4所示。 因?yàn)镾7200 CPU上到的通信口使用的是RS485標(biāo)準(zhǔn)，而PC機(jī)的COM口采用的是RS232接口，兩者的電氣規(guī)范并不相容，需要用中間電路進(jìn)行匹配。RS232是工控計(jì)算機(jī)普遍配備的接口，使用簡單、方便。RS232接口既是一種協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，又是一種電氣標(biāo)準(zhǔn)。 下圖為本系統(tǒng)水池液位數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線。歷史曲線能夠顯示某一個(gè)系統(tǒng)變量在某一段時(shí)間內(nèi)的變化趨勢。曲線顯示有兩種：實(shí)時(shí)曲線顯示和歷史曲線顯示。在運(yùn)行策略中新建一個(gè)包含“存盤數(shù)據(jù)瀏覽”的構(gòu)件集可實(shí)現(xiàn)此功能。 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表能夠?qū)崟r(shí)的將控制系統(tǒng)當(dāng)前的運(yùn)行數(shù)據(jù)按照一定的報(bào)告格式顯示出來。數(shù)據(jù)報(bào)表可以分為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表和歷史數(shù)據(jù)報(bào)表兩種。這樣一來系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中就可以隨時(shí)查看系統(tǒng)的歷史報(bào)警信息了，如下圖所示。歷史報(bào)警界面能夠顯示系統(tǒng)運(yùn)行過程中符合系統(tǒng)報(bào)警配置條件的所有報(bào)警和事件信息， 本系統(tǒng)的實(shí)時(shí)報(bào)警顯示是通過控制系統(tǒng)主界面右上角的實(shí)時(shí)報(bào)警窗口實(shí)現(xiàn)的，如下圖所示: 液位實(shí)時(shí)報(bào)警界面 若要實(shí)現(xiàn)歷史報(bào)警數(shù)據(jù)的顯示，可以做出如下操作： 在運(yùn)行策略窗口中新建策略，選擇策略類型為用戶策略并按下圖所示的配置操作： 策略屬性設(shè)置 在策略組態(tài)中新增加一個(gè)策略行并從策略工具箱中選取“報(bào)警信息瀏覽”加到策略行上即可。 液位報(bào)警定義 報(bào)警界面分為兩類：實(shí)時(shí)報(bào)警界面和歷史報(bào)警界面。如果用戶想在運(yùn)行環(huán)境下根據(jù)實(shí)際情況隨時(shí)改變水位報(bào)警上下限值，可以通過在左上角所對應(yīng)的文本框進(jìn)行修改。對于一些重要參數(shù)，如水池液位,給出了實(shí)時(shí)曲線，用于供操作人員分析參考。本系統(tǒng)中通過在設(shè)備窗口添加模擬設(shè)備來實(shí)現(xiàn)對液位的標(biāo)準(zhǔn)正弦波信號給定，排水系統(tǒng)就能夠自動運(yùn)行起來。由圖可以清楚的看出城市排水系統(tǒng)的整體布局，水位的變化，系統(tǒng)的主要參數(shù)及其測量值，用戶可以不去現(xiàn)場就可以獲得排水系統(tǒng)現(xiàn)場的總體情況。這些操作都是直觀的操作，即采用了面向?qū)ο蟮姆椒?，避免了繁瑣的編程工作? MCGS如何實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的運(yùn)作過程的有效控制：MCGS開辟了一個(gè)特殊的運(yùn)行策略窗口，用于建立用戶自己的操作策略。分布式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的每臺電腦都安裝有MCGS組態(tài)軟件。 MCGS實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程多機(jī)監(jiān)控的方法：MCGS提供了一套完善的網(wǎng)絡(luò)機(jī)制，通過TCP / IP網(wǎng)絡(luò)，調(diào)制解調(diào)器網(wǎng)絡(luò)和串口網(wǎng)絡(luò)連接多個(gè)計(jì)算機(jī)，構(gòu)成一個(gè)分布式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)事件之間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步，歷史數(shù)據(jù)的同步，和數(shù)據(jù)的快速交換。所謂的動畫屬性，實(shí)際上是反映圖形的大小，顏色，位置和閃爍狀態(tài)特征參數(shù)。MCGS負(fù)責(zé)在運(yùn)行環(huán)境中調(diào)用相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動程序，把數(shù)據(jù)傳輸?shù)巾?xiàng)目的各個(gè)部分，完成整個(gè)系統(tǒng)的通信過程。包括數(shù)據(jù)采集和發(fā)送設(shè)備指令。在企業(yè)中，只需使用任何計(jì)算機(jī)上的IE瀏覽器就能輕松地瀏覽和生產(chǎn)現(xiàn)場一致的動畫圖像，實(shí)時(shí)和歷史信息。 良好的擴(kuò)展性，可以通過DDE、OPC、ODBC等機(jī)制方便地?cái)U(kuò)展MCGS組態(tài)軟件的功能，并實(shí)現(xiàn)與其它組態(tài)軟件的連接。 擁有非常強(qiáng)大的保密功能，MCGS能夠?qū)?xiàng)目進(jìn)行加密，設(shè)置運(yùn)行時(shí)間等其他功能，用來實(shí)現(xiàn)對開發(fā)者配置的保護(hù)。強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，可以在工業(yè)領(lǐng)域中通過各種不同的方法，讓你獲得現(xiàn)場第一時(shí)間的情況。 實(shí)現(xiàn)了對目前大多數(shù)硬件設(shè)備的支持，同時(shí)可以方便地定制各種設(shè)備的驅(qū)動程序；此外，獨(dú)特的組態(tài)環(huán)境調(diào)試功能，結(jié)合靈活的設(shè)備操作命令，硬件和軟件系統(tǒng)之間結(jié)合的天衣無縫。 擁有龐大的標(biāo)準(zhǔn)圖形庫，完整的繪圖工具和豐富的多媒體支持，使您能夠快速開發(fā)的一組圖像，聲音，動畫形成美麗生動的形象。組態(tài)結(jié)果與運(yùn)行環(huán)境一起組成了用戶的應(yīng)用系統(tǒng)。如果你想完成一個(gè)實(shí)際的應(yīng)用系統(tǒng)，主要做到以下幾點(diǎn)：首先要使用系統(tǒng)所提供的組件去搭建系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，并對系統(tǒng)的各種參數(shù)進(jìn)行配置，形成一個(gè)具有多種功能的工程項(xiàng)目。 MCGS工程五大部分 綜上，一個(gè)工程由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和運(yùn)行策略五部分組成。：本窗口主要完成工程運(yùn)行流程的控制。：是工程各個(gè)部分的數(shù)據(jù)交換與處理中心，它將MCGS工程的各個(gè)部分連接成有機(jī)的整體。在本窗口內(nèi)配置數(shù)據(jù)采集與控制輸出設(shè)備，注冊設(shè)備驅(qū)動程序，定義連接與驅(qū)動設(shè)備用的數(shù)據(jù)變量。主要的組態(tài)操作包括：定義工程的名稱，編制工程菜單，設(shè)計(jì)封面圖形，確定自動啟動的窗口，設(shè)定動畫刷新周期，指定數(shù)據(jù)庫存盤文件名稱及存盤時(shí)間等。：是工程的主窗口或主框架。在運(yùn)行環(huán)境中完成對工程的控制工作。用戶在組態(tài)環(huán)境下完成的動畫設(shè)計(jì)、設(shè)備連接、編寫的控制流程、項(xiàng)目報(bào)告等其他的配置工作之后，即MCGS的項(xiàng)目文件,其與MCGS 運(yùn)行環(huán)境一起，構(gòu)成了用戶應(yīng)用系統(tǒng)。運(yùn)行環(huán)境的建構(gòu)與配置符合工程的要求，讓系統(tǒng)運(yùn)行在用戶指定的方式，并進(jìn)行各種處理，完成用戶配置的設(shè)計(jì)目標(biāo)和設(shè)計(jì)功能。MCGS的整體結(jié)構(gòu)：MCGS組態(tài)軟件系統(tǒng)包括兩部分：組態(tài)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境。 MCGS組態(tài)軟件在使用時(shí)，用戶不需要有計(jì)算機(jī)編程知識，可以在短時(shí)間內(nèi)完成一個(gè)很復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，而且具有系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。 MCGS是基于Windows平臺的軟件系統(tǒng)，用于快速構(gòu)建和生成計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，它可以運(yùn)行在微軟Windows95/98/ME/NT/2000操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)上。 目前的上位機(jī)監(jiān)控軟件中，用于制作監(jiān)控人機(jī)界面的方法有多種，比如利用VB、VC等可視化的編程工具制作出的控制界面，調(diào)用MSCOMM控件或利用Windows API函數(shù)進(jìn)行上下位機(jī)串行口通訊；或者直接利用工業(yè)組態(tài)軟件（MCGS）來制作上位機(jī)程序。 上位機(jī)人機(jī)界面是介于用戶和硬件控制系統(tǒng)之間的一個(gè)顯示界面，用戶可以通過人機(jī)界面與PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)、信息的交流和處理。 PLC及擴(kuò)展模塊外圍接線圖 根據(jù)上述的控制要求，PLC程序設(shè)計(jì)如下：Network 1LD = Network 2 // 復(fù)位變頻器頻率，為軟啟動做準(zhǔn)備LD TON T33, 1EU= Network 3 // 產(chǎn)生1泵工頻啟動脈沖信號LD T33EU= Network 4 LD = Network 5 LD TON T34, 1Network 6 // 產(chǎn)生2泵工頻啟動脈沖信號LD T34EU= Network 7 LD = Network 8 LD TON T35, 1Network 9 // 產(chǎn)生3泵工頻啟動脈沖信號LD T35EU= Network 10 LD = Network 11 LD TON T36, 1Network 12 // 產(chǎn)生4泵工頻啟動脈沖信號LD T36EU= Network 13 // 1泵變頻運(yùn)行控制邏輯LD ON AN AN = Network 14 // 2泵變頻運(yùn)行控制邏輯LD O AN AN = Network 15 // 3泵變頻運(yùn)行控制邏輯LD O AN AN = Network 16 // 4泵變頻運(yùn)行控制邏輯LD O AN AN = Network 17 // 1泵工頻運(yùn)行控制邏輯LD O AN = Network 18 // 2泵工頻運(yùn)行控制邏輯LD O AN = Network 19 // 3泵工頻運(yùn)行控制邏輯LD O AN = Network 20 // 4泵工頻運(yùn)行控制邏輯LD O AN = Network 21 // 水池水位下限信號處理LDN O = Network 22 // 水池水位下限信號燈LD A O = Network 23 // 水池水位上限信號處理LD O = Network 24 // 水池水位上限信號燈LD A O = Network 25 // 變頻器故障信號燈LD A O = Network 26 // 水池水位下限故障消鈴邏輯LD O A = Network 27 // 水池水位上限故障消鈴邏輯LD O A = Network 28 // 變頻器故障消鈴邏輯LD O A = Network 29 // 報(bào)警電鈴LD AN LD AN OLDLD AN OLD= Network 30 // 故障信號LD O = 4 監(jiān)控系統(tǒng)的上位機(jī)軟件設(shè)計(jì) 對于一個(gè)具有實(shí)際運(yùn)用意義的基于PLC的控制系統(tǒng)來講，除了硬件設(shè)計(jì)部分之外，還需要有易于用戶操作的UI,即人機(jī)界面。KF是一個(gè)中間繼電器，用來實(shí)現(xiàn)對變頻器的復(fù)位操作。手動控制時(shí)可以用按鈕SF1到SF8控制4臺水泵的啟停。 。四臺水泵電動機(jī)分別為MA1，MA2，MA3和MA4。表2 設(shè)置電動機(jī)參數(shù)表參數(shù)表出廠值設(shè)置值說明P000311用戶訪問級為標(biāo)準(zhǔn)級P001001快速調(diào)試P010000功率單位為kW，頻率為50HzP0304230380電動機(jī)額定電壓（V）P0305電動機(jī)額定電流（A）P0307電動機(jī)額定功率（kW）P03105050電動機(jī)額定頻率（Hz）P031101400電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速（r/min）表3 控制端口開關(guān)操作控制參數(shù)參數(shù)號出廠值設(shè)置值說明P000311用戶訪問等級為標(biāo)準(zhǔn)級P000407命令和數(shù)字I/OP070022命令源選擇“由端子排輸入”P000312用戶訪問等級為擴(kuò)展級P000407命令和數(shù)字I/O*P070111數(shù)字輸入端1接通正轉(zhuǎn)，斷開停止*P070212數(shù)字輸入端2接通反轉(zhuǎn)，斷開停止P000311用戶訪問等級為標(biāo)準(zhǔn)級P0004010設(shè)置值通道和斜坡函數(shù)發(fā)生器P100022頻率設(shè)定值選擇為“模擬輸入”P108000電動機(jī)運(yùn)行最低頻率（Hz）P10825050電動機(jī)運(yùn)行最高頻率（Hz）*P1120105斜坡上升時(shí)間（s）*P1121105斜坡下降時(shí)間（s）控制系統(tǒng)的電氣原理圖包括主電路圖，控制電路圖和PLC的外部接線電路圖。電動機(jī)參數(shù)設(shè)置完成后，設(shè)置P0010為0，使變頻器處于準(zhǔn)備狀態(tài)。本文中水泵電機(jī)型號選擇JW7114，變頻器在連接電機(jī)時(shí)雙方都得設(shè)置參數(shù)，以使電動機(jī)與變頻器相配。本文中MM440與S7200PLC配合使用，實(shí)現(xiàn)水泵電機(jī)在軟啟動過程中的變頻控制。 PLC系統(tǒng)組成 本監(jiān)控系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)水泵的軟啟動功能，考慮到系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，選擇變頻器來實(shí)現(xiàn)此功能。表1 輸入/輸出點(diǎn)代碼和地址編號名稱代碼地址編號輸入信號L水位信號（水位下限）BGLH水位信號（水位上限）BGHA水位信號BGAB水位信號BGBC水位信號BGC變頻器報(bào)警信號KFU消鈴按鈕SF9試燈按鈕SF10壓力傳感器的電壓值UPAIW0流量傳感器的電壓值ULAIW2輸出信號1號泵工頻工作時(shí)接觸器和指示燈QA1，PG11號泵變頻工作時(shí)接觸器和指示燈QA2，PG22號泵工頻工作時(shí)接觸器和指示燈QA3，PG32號泵變頻工作時(shí)接觸器和指示燈QA4，PG43號泵工頻工作時(shí)接觸器和指示燈QA5，PG53號泵變頻工作時(shí)接觸器和指示燈QA6，PG64號泵工頻工作時(shí)接觸器和指示燈QA7，PG74號泵變頻工作時(shí)接觸器和指示燈QA8，PG8L水位(水池下限)報(bào)警燈PG9H水位(水池上限)報(bào)警燈PG10變頻器故障報(bào)警燈PG11報(bào)警電鈴PB變頻器頻