【正文】 CGS組態(tài)軟件的系統(tǒng)構(gòu)成 MCGS組態(tài)軟件的整體結(jié)構(gòu)MCGS 。運(yùn)行環(huán)境則按照組態(tài)環(huán)境中構(gòu)造的組態(tài)工程，以用戶指定的方式運(yùn)行，并進(jìn)行各種處理，完成用戶組態(tài)設(shè)計(jì)的目標(biāo)和功能。兩部分既互相獨(dú)立，又緊密相關(guān)。用戶在MCGS組態(tài)環(huán)境中完成動畫設(shè)計(jì)、設(shè)備連接、編寫控制流程、編制工程打印報(bào)表等全部組態(tài)工作后，又稱為組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫，其與MCGS 運(yùn)行環(huán)境一起，構(gòu)成了用戶應(yīng)用系統(tǒng)，統(tǒng)稱為“工程” 。在運(yùn)行環(huán)境中完成對工程的控制工作。l 主控窗口：是工程的主窗口或主框架。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間等。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。l 實(shí)時數(shù)據(jù)庫：是工程各個部分的數(shù)據(jù)交換與處理中心，它將MCGS工程的各個部分連接成有機(jī)的整體。l 運(yùn)行策略：本窗口主要完成工程運(yùn)行流程的控制。主控窗口設(shè)備窗口用戶窗口實(shí)時數(shù)據(jù)庫運(yùn)行策略MCGS工控組態(tài)軟件菜單設(shè)計(jì)設(shè)置工程屬性設(shè)定存盤結(jié)構(gòu)添加工程設(shè)備連接設(shè)備變量注冊設(shè)備驅(qū)動創(chuàng)建動畫顯示設(shè)置報(bào)警窗口人機(jī)交互界面定義數(shù)據(jù)變量編寫控制流程使用功能構(gòu)件圖133 MCGS系統(tǒng)組成圖 MCGS組態(tài)軟件的功能和特點(diǎn)與國內(nèi)外同類產(chǎn)品相比，MCGS ：l 全中文、可視化、面向窗口的組態(tài)開發(fā)界面，符合中國人的使用習(xí)慣和要求，真正的32位程序，可運(yùn)行于Microsoft Windows95/98/Me/NT/2000/XP等多種操作系統(tǒng)。l 全新的ActiveX動畫構(gòu)件，包括存盤數(shù)據(jù)處理、條件曲線、計(jì)劃曲線、相對曲線、通用棒圖等，使您能夠更方便、更靈活地處理、顯示生產(chǎn)數(shù)據(jù)。l 簡單易學(xué)的類Basic腳本語言與豐富的MCGS策略構(gòu)件，使您能夠輕而易舉地開發(fā)出復(fù)雜的流程控制系統(tǒng)。l 方便的報(bào)警設(shè)置、豐富的報(bào)警類型、報(bào)警存貯與應(yīng)答、實(shí)時打印報(bào)警報(bào)表以及靈活的報(bào)警處理函數(shù)，使您能夠方便、及時、準(zhǔn)確地捕捉到任何報(bào)警信息。此外，MCGS 、鎖定軟件狗、工程運(yùn)行期限等功能，以保護(hù)組態(tài)開發(fā)者的成果。l 良好的可擴(kuò)充性，可通過OPC、DDE、ODBC、ActiveX等機(jī)制，方便地?cái)U(kuò)展MCGS ，并與其他組態(tài)軟件、MIS系統(tǒng)或自行開發(fā)的軟件進(jìn)行連接。在整個企業(yè)范圍內(nèi)，只使用IE瀏覽器就可以在任意一臺計(jì)算機(jī)上方便地瀏覽與生產(chǎn)現(xiàn)場一致的動畫畫面，實(shí)時和歷史的生產(chǎn)信息，包括歷史趨勢，生產(chǎn)報(bào)表等等，并提供完善的用戶權(quán)限控制。包括數(shù)據(jù)采集和發(fā)送設(shè)備指令。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，將數(shù)據(jù)傳送到工程中的各個部分，完成整個系統(tǒng)的通訊過程。l MCGS如何產(chǎn)生動畫效果：MCGS為每一種基本圖形元素定義了不同的動畫屬性，如：一個長方形的動畫屬性有可見度，大小變化，水平移動等，每一種動畫屬性都會產(chǎn)生一定的動畫效果。然而，我們在組態(tài)環(huán)境中生成的畫面都是靜止的，如何在工程運(yùn)行中產(chǎn)生動畫效果呢？方法是：圖形的每一種動畫屬性中都有一個“表達(dá)式”設(shè)定欄，在該欄中設(shè)定一個與圖形狀態(tài)相聯(lián)系的數(shù)據(jù)變量，連接到實(shí)時數(shù)據(jù)庫中，以此建立相應(yīng)的對應(yīng)關(guān)系，MCGS稱之為動畫連接。同時，可利用MCGS提供的網(wǎng)絡(luò)功能，在工作站上直接對服務(wù)器中的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行讀寫操作。MCGS把各種網(wǎng)絡(luò)形式，以父設(shè)備構(gòu)件和子設(shè)備構(gòu)件的形式，供用戶調(diào)用，并進(jìn)行工作狀態(tài)、端口號、工作站地址等屬性參數(shù)的設(shè)置。MCGS提供了豐富的功能構(gòu)件，供用戶選用，通過構(gòu)件配置和屬性設(shè)置兩項(xiàng)組態(tài)操作，生成各種功能模塊（稱為“用戶策略”），使系統(tǒng)能夠按照設(shè)定的順序和條件，操作實(shí)時數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)對動畫窗口的任意切換，控制系統(tǒng)的運(yùn)行流程和設(shè)備的工作狀態(tài)。 MCGS在本套設(shè)備中的具體應(yīng)用根據(jù)工業(yè)現(xiàn)場常用功能，本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目包含了MCGS的動態(tài)棒圖、數(shù)據(jù)顯示、實(shí)時曲線、歷史曲線、實(shí)時/歷史數(shù)據(jù)報(bào)表以及各類眾多的控件等，利用這些控件可以方便的完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)。在MCGS組態(tài)軟件中，我們可以很方便的進(jìn)行開發(fā)組態(tài)。近年來，隨著化學(xué)工業(yè)的迅速發(fā)展，離心泵正朝著高效率，高轉(zhuǎn)速，安全可靠方向發(fā)展。離心泵啟動前，應(yīng)先向泵內(nèi)充液體（在本套裝置中不用）使泵殼和吸入管路充滿被輸送液體。同時在離心力的作用下，液體又由葉輪中心向外緣做徑向運(yùn)動。液體離開葉輪進(jìn)入泵殼后，由于泵殼中流道逐漸加寬，流速逐漸降低，又將一部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，使液體的靜壓能進(jìn)一步提高，最后由出口以高壓沿切線方向排出。葉輪如此連續(xù)旋轉(zhuǎn)，液體便會不斷地吸入和排出，達(dá)到輸送的目的。因此，在啟動前必須灌泵。若離心泵的吸入口位于貯槽液面的上方，在吸入管路的進(jìn)口處應(yīng)安裝帶濾網(wǎng)的底閥，該底閥為止逆閥（單向閥），可防止吸入管路中的液體外流，濾網(wǎng)可以阻擋液體中的固體物質(zhì)被吸入而堵塞管路或泵殼。本套裝置的大儲水箱中安裝有一只白色的濾網(wǎng)，它不是用于止逆，而是為了單純的過濾自來水中較大的雜質(zhì)使用，以免誤入泵室而損壞葉輪。 主要部件離心泵的主要部件有3個，即葉輪、泵殼及軸封裝置，以下分別介紹其結(jié)構(gòu)與作用。葉輪上一般有4～12片后彎葉片（葉片彎曲方向與旋轉(zhuǎn)方向相反，其目的是為了提高靜壓能）。在3種葉輪中，閉式葉輪效率較高，應(yīng)用廣泛，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，適于輸送清潔液體。閉式和半開式葉輪在運(yùn)行時，部分高壓液體漏入葉輪后側(cè)，使葉輪后蓋板所受壓力高于吸入口側(cè)，這樣，對葉輪產(chǎn)生軸向推力。為了減小軸向推力，可在后蓋板上鉆一些小孔，稱為平衡孔，使部分高壓液體漏至低壓區(qū)，以減小葉輪兩側(cè)的壓力差。按吸液方式的不同，葉輪還可以分為單吸和雙吸兩種。 泵殼離心泵的外殼呈蝸殼形，故又稱為蝸殼，殼內(nèi)通道截面逐漸擴(kuò)大，從葉輪外緣高速拋出的液體沿泵殼的蝸殼形通道向排出口流動，其流速逐漸降低，減少了能量損失，且使一部分動能有效地轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能。在較大的泵中，葉輪與泵殼之間還裝有固定不動的導(dǎo)輪，其目的是為減緩液體直接進(jìn)入蝸殼時的沖擊作用。 軸封裝置軸封是指泵軸與泵殼之間的密封，其作用是防止泵殼內(nèi)高壓液體沿軸漏出或外界空氣吸入泵的低壓區(qū)。 填料密封結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，但功率消耗較大，且有一定的泄漏，需定期更換。 離心泵的性能參數(shù)與特性曲線 性能參數(shù)表征離心泵性能的主要參數(shù)有流量、壓頭、軸功率和效率，這些參數(shù)是評價其性能和正確選用離心泵的主要依據(jù)。 壓頭壓頭又稱為揚(yáng)程（head），是指單位重量的液體經(jīng)離心泵后所獲得的有效能量，以H表示，單位為，或。對于特定的離心泵， 在一定轉(zhuǎn)速下，壓頭與流量之間存在著明確的關(guān)系。 注意：離心泵的揚(yáng)程與升揚(yáng)高度是完全不同的概念，升揚(yáng)高度是指離心泵將流體從低位送至高位時兩液面的高度差，而揚(yáng)程表示的則是能量概念。 水力損失 由于實(shí)際流體在泵內(nèi)流動時有摩擦損失，液體與葉片及液體與殼體的沖擊也會造成能量損失，從而使泵實(shí)際壓頭減少。以上3種損失通過離心泵的總效率反映。一般小型泵的效率為50%～70%，大型泵可達(dá)90%左右，本套裝置采用離心泵效率可高達(dá)80%。二者的關(guān)系為=泵的有效功率可用下式計(jì)算：式中：——泵的有效功率，；Q——泵的流量，； H——泵的壓頭，； ——流體的密度。本套裝置離心泵因體積較小，因其軸均為密閉式機(jī)構(gòu)，屬家用型離心泵，所以在測量軸功率即相應(yīng)的效率方面比較困難，在出廠前生產(chǎn)廠家測定給出了壓頭（揚(yáng)程）與流量的特性曲線，本套裝置離心泵的特性曲線見離心泵使用說明書。若所輸送液體的性質(zhì)（密度及黏度）與水相差較大，或者泵使用時采用不同的轉(zhuǎn)速或葉輪直徑，則泵的性能將發(fā)生變化，應(yīng)對泵原特性曲線進(jìn)行修正。離心泵的壓頭也與液體的密度無關(guān)。由此可知，當(dāng)被輸送液體的密度變化時，離心泵的揚(yáng)程與流量曲線不變。通常當(dāng)液體的運(yùn)動黏度時，需對泵的特性曲線進(jìn)行修正。當(dāng)液體的黏度不大，且轉(zhuǎn)速變化小于20%時，可認(rèn)為泵的效率不變，此時泵的流量、壓頭、軸功率與轉(zhuǎn)速的近似關(guān)系為 式中 ，——轉(zhuǎn)速為時的性能參數(shù)；，——轉(zhuǎn)速為時的性能參數(shù)；上式稱為比例定律，據(jù)此式可將某一轉(zhuǎn)速下的特性曲線轉(zhuǎn)換為另一轉(zhuǎn)速下的特性曲線。當(dāng)葉輪直徑的切削量不超過5%時，認(rèn)為泵的效率不變，泵性能參數(shù)變化同樣有近似關(guān)系 上式稱切削定律。電動調(diào)節(jié)閥由DKZ型執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥兩部分組成。電動直通單座調(diào)節(jié)閥，具有泄漏量少的優(yōu)點(diǎn)，但不平衡力較大，故工作差壓不宜過高。廣泛應(yīng)用與化工、石油、冶金、電力、輕紡等工業(yè)生產(chǎn)過程的自動調(diào)節(jié)中。顧名思義它是由電動執(zhí)行器進(jìn)行操作的，它接受調(diào)節(jié)器的輸出電流4～20mA信號，并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的輸出軸直線位移，去控制調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)已實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié)。執(zhí)行器有執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)兩部分組成。而調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（調(diào)節(jié)閥）是執(zhí)行器的調(diào)節(jié)裝置，它受執(zhí)行機(jī)構(gòu)的操縱，可以改變調(diào)節(jié)閥閥芯與閥座間的流通面積，以達(dá)到最終調(diào)節(jié)被控介質(zhì)的目的。圖311 電動執(zhí)行器的工作原理從上述描述和圖311可知，電動調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作構(gòu)成了負(fù)反饋控制回路，這是提高執(zhí)行器調(diào)節(jié)精度、保證執(zhí)行器工作穩(wěn)定的重要手段。上圖312中伺服放大器由前置磁放大器、可控硅觸發(fā)電路和可控硅交流開關(guān)組成，如下圖所示：圖313 伺服放大器原理圖伺服放大器將輸入信號Ii與位置反饋信號If進(jìn)行比較，其偏差經(jīng)伺服放大器放大后，再控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的伺服電機(jī)作正反轉(zhuǎn)動；電動機(jī)的高轉(zhuǎn)速小力矩，經(jīng)減速后變?yōu)榈娃D(zhuǎn)速大力矩，然后進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)橹毙谐梯敵觥?調(diào)節(jié)閥的流量特性測試實(shí)驗(yàn) 調(diào)節(jié)閥的流量特性曲線調(diào)節(jié)閥的流量特性是指被控介質(zhì)流過閥門的相對流量和閥門相對開度之間的關(guān)系，即式中為相對流量，即某一開度流量與全開流量之比；l/L為相對行程，即某一開度行程與全行程之比。實(shí)際應(yīng)用中，理想特性曲線較難得到，因?yàn)楫?dāng)將調(diào)節(jié)閥實(shí)際接入管道時，其特性會受多種因素如連接管道阻力、前后壓差的影響，所以很難得到理想流量特性描述的四種曲線，本套裝置也不能例外，但在大部分區(qū)域內(nèi)調(diào)節(jié)閥依然保持線性工作狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)原理為了測量調(diào)節(jié)閥的特性曲線，首先需要把對象系統(tǒng)的管路開通，確保水能在動力系統(tǒng)的驅(qū)動下流經(jīng)電動調(diào)節(jié)閥和流量計(jì)，最后將水打出水管，管路流通見下圖322。圖322 電動調(diào)節(jié)閥流量特性測試流程圖實(shí)驗(yàn)步驟① 實(shí)驗(yàn)之前先將儲水箱中貯足水量，一般接近儲水箱容積的4/5，然后將閥F1F1F16全開，其余手動閥門關(guān)閉。（參照圖463接線）② 將控制屏的通訊線，經(jīng)RS485/232轉(zhuǎn)換器接至計(jì)算機(jī)的串口上，本工程初始化使用COM1通訊。④ 打開儀表控制平臺的單相空氣開關(guān)，并打開開關(guān)電源開關(guān)、操作器伺服放大器開關(guān)、調(diào)節(jié)閥開關(guān)、智能儀表開關(guān)。⑥ 打開上位機(jī)軟件，選擇“電力自動化儀表工程”，按“F5”進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境，點(diǎn)擊“進(jìn)入實(shí)驗(yàn)工程”，然后進(jìn)入實(shí)驗(yàn)“主菜單”，選擇“電動閥流量特性測試實(shí)驗(yàn)”。⑦本實(shí)驗(yàn)需要手動控制儀表的輸出，以控制電動調(diào)節(jié)閥的開度改變管道流量的大小。⑧ 首先手動控制“調(diào)節(jié)閥開度”到10%，然后打開“離心泵”旋鈕開關(guān)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告及要求① 畫出本實(shí)驗(yàn)對象系統(tǒng)流程圖；② 根據(jù)實(shí)驗(yàn)測試數(shù)據(jù)，分析電動調(diào)節(jié)閥的特性；③ 分析影響電動調(diào)節(jié)閥特性曲線有別于理想特性曲線的因素有哪些，并一一列舉。流量系數(shù)定義為當(dāng)調(diào)節(jié)閥全開、流體密度為1時，每小時流過調(diào)節(jié)閥的流量值，通過或計(jì)。對于不可壓縮流體，流過調(diào)節(jié)閥的流量為：考慮選取截面積A的單位為cm3，壓力和的單位為Pa，密度的單位為g/m3，則上式需修改為： 流量系數(shù)C定義為：從上式可知，流量系數(shù)C值取決于調(diào)節(jié)閥的接管截面積A和阻力系數(shù)。通常生產(chǎn)廠商提供的流量系數(shù)C為正常流向時的數(shù)據(jù)。 電動調(diào)節(jié)閥的主要技術(shù)參數(shù)輸入信號：4～20mA輸入電阻：200Ω輸入通道：3個電源電壓：220V 50～60Hz靈敏度： 150 微安非線性偏差： ≤177。10%流量能力偏差：≤177。15%）流量特性偏差：≤177。15%）流通能力C是當(dāng)調(diào)節(jié)閥全開，閥兩端差壓為1㎏f/㎝3，介質(zhì)密度為1g/㎝3時，流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的以m3/h或T/h的流量數(shù)。第四章 儀表的工作原理認(rèn)識及使用實(shí)驗(yàn) 本裝置采用的XXS系列閃光報(bào)警器。當(dāng)控制過程中的參數(shù)超越極限值時會發(fā)出燈光和音響報(bào)警，以引起操作人員的注意，確保安全生產(chǎn)。XXS型閃光報(bào)警器有八個閃光報(bào)警回路，每個回路可以監(jiān)視一個極限值，可以是全部常開式接點(diǎn)，也可以是全部常閉式接點(diǎn)。⑵ 外接信號接點(diǎn)不正常則儀表燈光指示閃亮，電鈴聲響。如儀表帶有第一故障記憶功能，第一故障回路的燈光閃亮以示區(qū)別。⑸ 按住試驗(yàn)按鈕，儀表八個回路燈光全部指示閃亮，且電鈴聲響報(bào)警。放開試驗(yàn)按鈕則燈光全部熄滅，儀表轉(zhuǎn)入正常工作。本實(shí)驗(yàn)采用液位參數(shù)。將智能調(diào)節(jié)儀1的ALAL2輸出端接到閃光報(bào)警儀的“DI1，公共端”和“DI2，公共端”智能調(diào)節(jié)儀2的ALAL2輸出端接到閃光報(bào)警儀的“DI5，公共端”和“DI6， 公共端”。 4．智能儀表1參數(shù)設(shè)置：HIAL=、LOAL=、DHAL=DLAL=DF=0、SV=SN=3DIP=DIL=0、DIH=50、OPL=0、OPH=100、ALP=ADDR=baud=9600。 6．開啟上位機(jī)，打開MCGS組態(tài)軟件選擇“電力自動化儀表工程”，按F5進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境，點(diǎn)擊“閃光報(bào)警器的認(rèn)識實(shí)驗(yàn)”進(jìn)入實(shí)驗(yàn)界面。當(dāng)PVHIAL時,上限報(bào)警解除。當(dāng)PVLOAL時,下限報(bào)警解除。此時“閃光報(bào)警器”的信號燈開始閃爍,電鈴發(fā)出鈴聲,若按下“清除”按鈕,電鈴消音。 10．當(dāng)負(fù)偏差（給定值SV 測量值PV）大于DHAL+DF時產(chǎn)生負(fù)偏差報(bào)警。當(dāng)負(fù)偏差小于DHALDF