計算機控制技術(shù)實驗20072104006劉燕 - 副本 (2)11.doc

實驗一 MCGS初步認識實驗目的 學習使用MCGS軟件的一般方法實驗內(nèi)容 通過創(chuàng)建“開關(guān)量輸入實驗”工程，掌握應用MCGS組態(tài)軟件完成一個工程的組態(tài)過程。實驗設備 工業(yè)控制計算機、MCGS軟件實驗步驟工程的建立 雙擊桌面上的圖標，進入MCGS組態(tài)環(huán)境。用鼠標單擊文件菜單中“新建工程”選項，因為MCGS安裝在D：盤根目錄下，所以會在D：MCGSWORK下自動生成新建工程，默認的工程名為：“新建工程X.MCG” 選擇文件菜單中的“工程另存為”菜單項，彈出文件保存窗口。將工程保存在：E:下。在文件名一欄內(nèi)輸入“實驗一”，點擊“保存”按鈕，工程創(chuàng)建完畢。制作工程畫面圖3.2 運行時自動加載的窗口圖3.1 開關(guān)量輸入實驗建立的實驗畫面如圖3.1所示。 建立畫面在“用戶窗口”中單擊“新建窗口”按鈕，建立“窗口0”；選中“窗口0”，單擊“窗口屬性”，進入“用戶窗口屬性設置”；將窗口名稱改為：DI/DO；窗口標題改為：DI/DO；窗口位置選中“最大化顯示”，其它不變，單擊“確認”；在“用戶窗口”中，選中“DI/DO”，點擊右鍵，選擇下拉菜單中的“設置為啟動窗口”選項，將該窗口設置為運行時自動加載的窗口。如圖3.2所示。編輯畫面選中“DI/DO”窗口圖標，單擊“動畫組態(tài)”，進入動畫組態(tài)窗口，編輯畫面。3.制作文字框圖單擊工具條中的“工具箱”按鈕，打開繪圖工具箱；選擇“工具箱”內(nèi)的“標簽”按鈕，鼠標的光標呈“十字”形，在窗口頂端中心位置拖拽鼠標，根據(jù)需要拉出一個一定大小的矩形；在光標閃爍位置輸入文字“實驗一 開關(guān)量輸入實驗”，按回車鍵文字輸入完畢。選中文字框，作如下設置：點擊（填充色）按鈕，設定文字框的背景顏色為：沒有填充；點擊（線色）按鈕，設置文字框的邊線顏色為：沒有邊線。點擊（字符字體）按鈕，設置文字字體為：華文行楷；字型為：粗體；大小為：一號點擊（字符顏色）按鈕，將文字顏色設為：藍色。4.定義數(shù)據(jù)對象實時數(shù)據(jù)庫是MCGS工程的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)處理中心。數(shù)據(jù)對象是構(gòu)成實時數(shù)據(jù)庫的基本單元，建立實時數(shù)據(jù)庫的過程也就是定義數(shù)據(jù)對象的過程。圖3.3 對象元件管理對話框定義數(shù)據(jù)對象的內(nèi)容主要包括：指定數(shù)據(jù)變量的名稱、類型、初始值和數(shù)值范圍；確定與數(shù)據(jù)變量存盤相關(guān)的參數(shù)，如存盤的周期、存盤的時間范圍和保存期限等。在本實驗中需要用到以下“開關(guān)型”數(shù)據(jù)對象：DI0、DI1、DI2DI7。以數(shù)據(jù)對象“DI0”為例，定義數(shù)據(jù)對象的步驟如下：單擊工作臺中的“實時數(shù)據(jù)庫”窗口標簽，進入實時數(shù)據(jù)庫窗口頁。在該窗口內(nèi)，有4個系統(tǒng)內(nèi)自動建立的數(shù)據(jù)對象。單擊“新增對象” 按鈕，在窗口的數(shù)據(jù)對象列表中，增加新的數(shù)據(jù)對象，多次點擊該按鈕，則可增加多個數(shù)據(jù)對象。選中對象，按“對象屬性”按鈕，或雙擊選中對象，則打開“數(shù)據(jù)對象屬性設置” 窗口。將對象名稱改為：DI0；對象類型選擇：開關(guān)型；單擊“確認”。按照此步驟，設置其他7個數(shù)據(jù)對象。5.在畫面中添加指示燈單擊繪圖工具箱中的（插入元件）圖標，彈出對象元件管理對話框，如圖3.3所示。從“指示燈”類中選取燈15。重復此步驟，再選取7個指示燈（也可復制粘貼）。將指示燈（共8個）調(diào)整為適當大小，放到適當位置，參照圖3.1效果。使用工具箱中的圖標，分別對各指示燈進行文字注釋。依次為：DI0、DI1、DI2DI7。雙擊指示燈DI0，彈出單元屬性設置窗口，單擊“動畫連接”標簽，選中“組合圖符、可見度”一項，在右端出現(xiàn)，單擊進入動畫組態(tài)屬性設置窗口。設置“填充顏色”：表達式：DIdata0；填充顏色連接：設兩個分段點，0綠色，1紅色。單擊“確認”，設置完畢。按照相同步驟設置其他7個指示燈。選擇“文件”菜單中的“保存窗口”選項，保存畫面。圖3.4 數(shù)字量輸入模塊實驗指示燈效果圖6.添加外框點擊工具箱中的常用圖符按鈕，打開常用圖符工具箱。選擇其中的凹槽平面按鈕，拖動鼠標繪制一個凹槽平面，恰好將指示燈和標簽全部覆蓋。選中該平面，點擊編輯條中“置于最后面”按鈕。選擇其中的凹平面按鈕，拖動鼠標繪制一個凹平面，恰好將凹槽平面全部覆蓋。選中該平面，點擊編輯條中“置于最后面”按鈕，最終效果如圖3.4所示。圖3.5 設備管理窗口7.設備連接MCGS組態(tài)軟件提供了大量的工控領(lǐng)域常用的設備驅(qū)動程序。在本例中，以串口通訊父設備為例，簡單地介紹關(guān)于MCGS組態(tài)軟件的設備連接。啟動MCGS組態(tài)軟件時情況下，通常串口通訊父設備未被裝載，可按照以下步驟將其裝入： 在“設備窗口”中雙擊“設備窗口”圖標進入。 點擊工具條中的“工具箱”圖標，打開“設備工具箱”。單擊“設備工具箱”中“設備管理”按鈕，彈出如圖3.5所示窗口。在可選設備列表中，雙擊“通用設備”。圖3.6 設備組態(tài)窗口雙擊“串口通訊父設備”，在下方出現(xiàn)串口通訊父設備圖標。雙擊串口通訊父設備圖標，即可將“串口通訊父設備”添加到右側(cè)選定設備列表中。選中選定設備列表中的“串口通訊父設備”，單擊“確認”，“串口通訊父設備”即被添加到“設備工具箱”中。按照以上步驟，將設備列表中“智能模塊”下的“研華-5051”添加到“串口通訊父設備”下。8.串口通訊父設備的添加及屬性設置雙擊“設備工具箱”中的“串口通訊父設備”，串口通訊父設備被添加到設備組態(tài)窗口中。如圖3.6。圖3.7 設備屬性設置窗口雙擊“設備0-串口通訊父設備”，進入串口通訊父設備屬性設置窗口，如圖3.7。將“串口端口號”改為“1-COM2”。按照此步驟將“研華-5051”添加到串口通訊父設備下。其屬性設置為： 在“基本屬性”中將設備名稱改為：數(shù)字量輸入模塊；母板地址：0；模塊在母板中的槽號：0。 在“通道連接”中將數(shù)據(jù)對象DI0、DI1、DI2DI7分別對應于通道18。設備調(diào)試：在“設備調(diào)試”屬性頁中進行，以檢查和測試模塊是否正常工作，在進行調(diào)試前，要先接好模塊電源和串行通訊線，把模塊地址，波特率和各種參數(shù)設置正確，Addr參數(shù)必須和模塊地址一致，串口號，波特率，數(shù)據(jù)位位數(shù)，停止位位數(shù)，校驗方式必須和父設備的設置一致，打開主機即可調(diào)試。對通訊狀態(tài)通道調(diào)試時，通道值一列顯示設備通訊狀態(tài)，0表示通訊成功，1表示通訊失敗。對數(shù)字量通道調(diào)試時，通道值一列顯示數(shù)字量通道的開關(guān)狀態(tài)，為0表示關(guān)，為1表示開。當數(shù)字量通道為輸出通道，在通道狀態(tài)一列中，當用鼠標左鍵按下時，對應通道的輸出狀態(tài)為1，松開鼠標左鍵時，輸出狀態(tài)為0；當用鼠標右鍵單擊時，對應通道的輸出狀態(tài)交替變化（從0變?yōu)?,或從1變成0）。9.進入運行環(huán)境保存工程，然后點擊運行圖標（或直接按F5），進入運行環(huán)境。實驗總結(jié)1“組態(tài)”的含義是什么？答：組態(tài)軟件能夠避開復雜的計算機軟、硬件問題，集中精力去解決工程問題本身，根據(jù)工程作業(yè)的需要和特點，組態(tài)配置出高性能、高可靠性和高度專業(yè)化的工業(yè)控制監(jiān)控系統(tǒng)。2總結(jié)歸納用MCGS建立一個新工程的主要步驟。 答：工程的建立制作工程畫面3.制作文字框圖4.定義數(shù)據(jù)對象5.在畫面中添加指示燈6添加外框 7設備連接8串口通訊父設備的添加及屬性設置實驗二 MCGS組態(tài)軟件應用實驗目的 如何應用組態(tài)軟件完成一個工程，學習如何應用MCGS中動畫制作控制流程編寫、模擬設備的連接。實驗內(nèi)容創(chuàng)建“水塔水位控制系統(tǒng)”工程。實驗設備 工業(yè)控制計算機、MCGS軟件實驗步驟工程分析在開始組態(tài)工程之前，先對該工程進行剖析，以便從整體上把握工程的結(jié)構(gòu)、流程、需實現(xiàn)的功能及如何實現(xiàn)這些功能。工程框架：2個用戶窗口：水位控制、數(shù)據(jù)顯示 4個主菜單：系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)顯示、歷史數(shù)據(jù)、報警數(shù)據(jù) 4個子菜單：登錄用戶、退出登錄、用戶管理、修改密碼 5個策略：啟動策略、退出策略、循環(huán)策略、報警數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)對象：水泵、調(diào)節(jié)閥、出水閥、液位1、液位2、液位1上限、液位1下限、液位2上限、液位2下限、液位組圖形制作：水位控制窗口水泵、調(diào)節(jié)閥、出水閥、水罐、報警指示燈：由對象元件庫引入管道：通過流動塊構(gòu)件實現(xiàn)水罐水量控制：通過滑動輸入器實現(xiàn)水量的顯示：通過旋轉(zhuǎn)儀表、標簽構(gòu)件實現(xiàn)報警實時顯示：通過報警顯示構(gòu)件實現(xiàn)動態(tài)修改報警限值：通過輸入框構(gòu)件實現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示窗口實時數(shù)據(jù)：通過自由表格構(gòu)件實現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)：通過歷史表格構(gòu)件實現(xiàn)實時曲線：通過實時曲線構(gòu)件實現(xiàn)歷史曲線：通過歷史曲線構(gòu)件實現(xiàn)流程控制通過循環(huán)策略中的腳本程序策略塊實現(xiàn)安全機制通過用戶權(quán)限管理、工程安全管理、腳本程序?qū)崿F(xiàn)2建立工程參照實驗一中的方法建立一個“水位控制系統(tǒng)”工程，工程效果如圖3.8。圖3.8水塔水位控制系統(tǒng)效果圖3建立畫面在“用戶窗口”中單擊“新建窗口”按鈕，建立“窗口0”。選中“窗口0”，單擊“窗口屬性”，進入“用戶窗口屬性設置”。將窗口名稱改為：水位控制；窗口標題改為：水位控制；窗口位置選中“最大化顯示”，其它不變，單擊“確認”。圖3.9設置為啟動窗口在“用戶窗口”中，選中“水位控制”，點擊右鍵，選擇下拉菜單中的“設置為啟動窗口”選項，將該窗口設置為運行時自動加載的窗口。如圖3.9。編輯畫面選中“水位控制”窗口圖標，單擊“動畫組態(tài)”，進入動畫組態(tài)窗口，開始編輯畫面。制作文字框圖根據(jù)圖3.8中顯示效果，參照實驗一方法制作文字“水位控制系統(tǒng)演示工程”。制作水箱圖3.10 對象元件庫管理單擊繪圖工具箱中的（插入元件）圖標，彈出對象元件管理對話框，如圖3.10。圖3.11水位控制系統(tǒng)演示工程效果圖從“儲藏罐”類中選取罐17、罐53。從“閥”和“泵”類中分別選取2個閥（閥58、閥44）、1個泵（泵40）。將儲藏罐、閥、泵調(diào)整為適當大小，放到適當位置，參照效果圖3.11。選中工具箱內(nèi)的流動塊動畫構(gòu)件圖標，鼠標的光標呈“十”字形，移動鼠標至窗口的預定位置，點擊一下鼠標左鍵，移動鼠標，在鼠標光標后形成一道虛線，拖動一定距離后，點擊鼠標左鍵，生成一段流動塊。再拖動鼠標（可沿原來方向，也可垂直原來方向），生成下一段流動塊。n 當用戶想結(jié)束繪制時，雙擊鼠標左鍵即可。n 當用戶想修改流動塊時，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，即可調(diào)整流動塊的形狀。使用工具箱中的圖標，分別對閥，罐進行文字注釋。依次為：水泵、水罐1、調(diào)節(jié)閥、水罐2、出水閥。選擇“文件”菜單中的“保存窗口”選項，保存畫面，效果圖3.11。定義數(shù)據(jù)對象本實驗中需要用到以下數(shù)據(jù)對象：對象名稱類 型注 釋水泵開 關(guān) 型控制水泵“啟動”、“停止”的變量調(diào)節(jié)閥開 關(guān) 型控制調(diào)節(jié)閥“打開”、“關(guān)閉”的變量出水閥開 關(guān) 型控制出水閥“打開”、“關(guān)閉”的變量液位1數(shù) 值 型水罐1的水位高度，用來控制1#水罐水位的變化液位2數(shù) 值 型水罐2的水位高度，用來控制2#水罐水位的變化液位1上限數(shù) 值 型用來在運行環(huán)境下設定水罐1的上限報警值液位1下限數(shù) 值 型用來在運行環(huán)境下設定水罐1的下限報警值液位2上限數(shù) 值 型用來在運行環(huán)境下設定水罐2的上限報警值液位2下限數(shù) 值 型用來在運行環(huán)境下設定水罐2的下限報警值液位組組 對 象用于歷史數(shù)據(jù)、歷史曲線、報表輸出等功能構(gòu)件根據(jù)上面列表，按照實驗一中定義數(shù)據(jù)對象的方法定義9個數(shù)據(jù)對象。定義組對象與定義其他數(shù)據(jù)對象略有不同，需要對組對象成員進行選擇。步驟如下：1 在數(shù)據(jù)對象列表中，雙擊“液位組”，打開“數(shù)據(jù)對象屬性設置” 窗口。2 選擇“組對象成員”標簽，在左邊數(shù)據(jù)對象列表中選擇“液位1”，點擊“增加”按鈕，數(shù)據(jù)對象“液位1”被添加到右邊的“組對象成員列表”中。按照同樣的方法將“液位2”添加到組對象成員中。3 單擊“存盤屬性”標簽，在“數(shù)據(jù)對象值的存盤”選擇框中，選擇：定時存盤，并將存盤周期設為：5秒。4 單擊“確認”，組對象設置完畢。動畫連接由圖形對象搭制而成的圖形畫面是靜止不動的，需要對這些圖形對象進行動畫設計，真實地描述外界對象的狀態(tài)變化，達到過程實時監(jiān)控的目的。MCGS實現(xiàn)圖形動畫設計的主要方法是將用戶窗口中圖形對象與實時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對象建立相關(guān)性連接，并設置相應的動畫屬性。在系統(tǒng)運行過程中，圖形對象的外觀和狀態(tài)特征，由數(shù)據(jù)對象的實時采集值驅(qū)動，從而實現(xiàn)了圖形的動畫效果。本實驗中需要制作動畫效果的部分包括：水箱中水位的升降；水泵、閥門的啟停；水流效果。1水位升降效果水位升降效果是通過設置數(shù)據(jù)對象“大小變化”連接類型實現(xiàn)的。具體設置步驟如下：在用戶窗口中，雙擊水罐1，彈出單元屬性設置窗口。圖3.13 “液位”動畫組態(tài)屬性設置圖3.12單元屬性設置窗口單擊“動畫連接”標簽，顯示如圖3.12所示窗口。選中折線，在右端出現(xiàn)。單擊進入動畫組態(tài)屬性設置窗口。按照下面的要求設置各個參數(shù)表達式：液位1；最大變化百分比對應的表達式的值：10；其它參數(shù)不變。如圖3.13。單擊“確認”，水罐1水位升降效果制作完畢。水罐2水位升降效果的制作同理。單擊進入動畫組態(tài)屬性設置窗口后，按照下面的值進行參數(shù)設置：表達式：液位2；最大變化百分比對應的表達式的值：6；其它參數(shù)不變。水泵、閥門的啟停圖3.14“水泵、閥門”屬性設置窗口水泵、閥門的啟停動畫效果是通過設置連接類型對應的數(shù)據(jù)對象實現(xiàn)的。設置步驟如下：雙擊水泵，彈出單元屬性設置窗口如圖3.14所示。選中數(shù)據(jù)對象標簽中的按鈕輸入，右端出現(xiàn)瀏覽按鈕。單擊瀏覽按鈕，雙擊數(shù)據(jù)對象列表中的水泵 。使用同樣的方法將“填充顏色”對應的數(shù)據(jù)對象設置為“水泵”。單擊確認，水泵的啟停效果設置完畢。調(diào)節(jié)閥的啟停效果同理。只需在數(shù)據(jù)對象標簽頁中，將“按鈕輸入”、“填充顏色”的數(shù)據(jù)對象均設置為：調(diào)節(jié)閥。出水閥的啟停效果，需在數(shù)據(jù)對象標簽頁中，將“按鈕輸入”、“可見度”的數(shù)據(jù)對象均設置為：出水閥。水流效果水流效果是通過設置流動塊構(gòu)件的屬性實現(xiàn)的。實現(xiàn)步驟如下：雙擊水泵右側(cè)的流動塊，彈出流動塊構(gòu)件屬性設置窗口。在流動屬性頁中，進行如下設置：表達式：水泵=1；選擇當表達式非零時，流塊開始流動。水罐1右側(cè)流動塊及水罐2右側(cè)流動塊的制作方法與此相同，只需將表達式相應改為：調(diào)節(jié)閥=1，出水閥=1即可。至此動畫連接已完成，按F5或點擊工具條中圖標，進入運行環(huán)境，看一下組態(tài)后的結(jié)果。前面我們已將“水位控制”窗口設置為啟動窗口，所以在運行時，系統(tǒng)自動運行該窗口。這時我們看見的畫面仍是靜止的。移動鼠標到“水泵”、“調(diào)節(jié)閥”、“出水閥”上面的紅色部分，鼠標指針會呈手形。單擊一下，紅色部分變?yōu)榫G色，同時流動塊相應地運動起來，但水罐仍沒有變化。這是由于我們沒有信號輸入，也沒有人為地改變水量。可以用如下方法改變其值，使水罐動起來。利用滑動輸入器控制水位以水罐1的水位控制為例。1進入“水位控制”窗口。2 選中“工具箱”中的滑動輸入器圖標，當鼠標呈“十”后，拖動鼠標到適當大小。3 調(diào)整滑動塊到適當?shù)奈恢谩? 雙擊滑動輸入器構(gòu)件，進入屬性設置窗口。按照下面的值設置各個參數(shù)：n “基本屬性”頁中，滑塊指向：指向左（上）；n “刻度與標注屬性”頁中，“主劃線數(shù)目”：5，即能被10整除；n “操作屬性”頁中，對應數(shù)據(jù)對象名稱：液位1；滑塊在最右（下）邊時對應的值：10；n 其它不變。5在制作好的滑塊下面適當?shù)奈恢?，制作一文字標簽，按下面的要求進行設置：n 輸入文字：水罐1輸入圖3.15滑動輸入器n 文字顏色：黑色n 框圖填充顏色：沒有填充n 框圖邊線顏色：沒有邊線6 按照上述方法設置水罐2水位控制滑塊，參數(shù)設置為：n “基本屬性”頁中，滑塊指向：指向左（上）；n “操作屬性”頁中，對應數(shù)據(jù)對象名稱：液位2；滑塊在最右（下）邊時對應的值：6；n 其它不變。7 將水罐2水位控制滑塊對應的文字標簽設置為：n 輸入文字：水罐2輸入n 文字顏色：黑色n 框圖填充顏色：沒有填充n 框圖邊線顏色：沒有邊線8 點擊工具箱中的常用圖符按鈕，打開常用圖符工具箱。9 選擇其中的凹槽平面按鈕，拖動鼠標繪制一個凹槽平面，恰好將兩個滑動塊及標簽全部覆蓋。10 選中該平面，點擊編輯條中“置于最后面”按鈕，最終效果如圖3.15所示。此時按“F5”，進入運行環(huán)境后，可以通過拉動滑動輸入器而使水罐中的液面動起來。利用旋轉(zhuǎn)儀表控制水位在工業(yè)現(xiàn)場一般都會大量地使用儀表進行數(shù)據(jù)顯示。MCGS組態(tài)軟件適應這一要求提供了旋轉(zhuǎn)儀表構(gòu)件。用戶可以利用此構(gòu)件在動畫界面中模擬現(xiàn)場的儀表運行狀態(tài)。具體制作步驟如下：1選取“工具箱”中的“旋轉(zhuǎn)儀表”圖標，調(diào)整大小放在水罐1下面適當位置。2 雙擊該構(gòu)件進行屬性設置。各參數(shù)設置如下：n “刻度與標注屬性”頁中，主劃線數(shù)目：5；n “操作屬性”頁中，表達式：液位1；最大逆時鐘角度：90，對應的值：0；最大順時鐘角度：90，對應的值：10n 其它不變。3 按照此方法設置水罐2數(shù)據(jù)顯示對應的旋轉(zhuǎn)儀表。參數(shù)設置如下：n “操作屬性”頁中，表達式：液位2；最大逆時鐘角度：90，對應的值：0；最大順時鐘角度：90，對應的值：6；n 其它不變。進入運行環(huán)境后，可以通過拉動旋轉(zhuǎn)儀表的指針使整個畫面動起來。水量顯示為了能夠準確地了解水罐1、水罐2的水量，我們可以通過設置標簽的“顯示輸出”屬性顯示其值，具體操作如下：1單擊“工具箱”中的“標簽” 圖標，繪制兩個標簽，調(diào)整大小位置，將其并列放在水罐1下面。n 第一個標簽用于標注，顯示文字為：水罐1n 第二個標簽用于顯示水罐水量2 雙擊第一個標簽進行屬性設置，參數(shù)設置如下：n 輸入文字：水罐1n 文字顏色：黑色n 框圖填充顏色：沒有填充n 框圖邊線顏色：沒有邊線3 雙擊第二個標簽，進入動畫組態(tài)屬性設置窗口。將：n 填充顏色設置為：白色n 邊線顏色設置為：黑色圖3.16水量動畫組態(tài)4 在輸入輸出連接域中，選中“顯示輸出” 選項，在組態(tài)屬性設置窗口中則會出現(xiàn)“顯示輸出”標簽，如圖3.16所示。5 單擊“顯示輸出”標簽，設置顯示輸出屬性。參數(shù)設置如下：n 表達式：液位1；n 輸出值類型：數(shù)值量輸出；n 輸出格式：向中對齊；n 整數(shù)位數(shù)：0；n 小數(shù)位數(shù)：1。6 單擊“確認”，水罐1水量顯示標簽制作完畢。水罐2水量顯示標簽與此相同，需做的改動：n 第一個用于標注的標簽，顯示文字為：水罐2；n 第二個用于顯示水罐水量的標簽，表達式改為：液位2。設備連接模擬設備是供用戶調(diào)試工程的虛擬的設備。該構(gòu)件可以產(chǎn)生標準的正弦波，方波，三角波，鋸齒波信號。其幅值和周期都可以任意設置。我們通過模擬設備的連接，可以使動畫不需要手動操作，自動運行起來。1參照實驗一中方法，在工作臺“設備窗口”中雙擊“設備窗口”圖標進入，打開“設備工具箱”。2 在可選設備列表中，雙擊“通用設備”。3 雙擊“模擬數(shù)據(jù)設備”，在下方出現(xiàn)模擬設備圖標。4 雙擊模擬設備圖標，即可將“模擬設備”添加到右測選定設備列表中。5 選中選定設備列表中的“模擬設備”，單擊“確認”，“模擬設備”即被添加到“設備工具箱”中。圖3.17添加“模擬設備”下面詳細介紹模擬設備的添加及屬性設置：圖3.18連接“液位1”、 “液位2”1 雙擊“設備工具箱”中的“模擬設備”，模擬設備被添加到設備組態(tài)窗口中。雙擊“設備0-模擬設備”，進入模擬設備屬性設置窗口，如圖3.17。2 點擊基本屬性頁中的“內(nèi)部屬性”選項，該項右側(cè)會出現(xiàn)圖標，單擊此按鈕進入“內(nèi)部屬性”設置。將：通道1、2的最大值分別設置為：10、63 單擊“確認”，完成“內(nèi)部屬性”設置。4 點擊通道連接標簽，進入通道連接設置。5 選中通道0對應數(shù)據(jù)對象輸入框，輸入“液位1”或單擊鼠標右鍵，彈出數(shù)據(jù)對象列表后，選擇“液位1”；6 選中通道1對應數(shù)據(jù)對象輸入框，輸入“液位2”。如圖3.18。7 進入“設備調(diào)試”屬性頁，即可看到通道值中數(shù)據(jù)在變化。8 按“確認”按鈕，完成設備屬性設置。 4運行所建立的工程 分別在兩個輸入框中輸入數(shù)據(jù)，觀察組態(tài)畫面運行的情況。實驗總結(jié)1.MCGS組態(tài)工程主要有哪些步驟？ 答：工程分析2建立工程3建立畫面4運行所建立的工程2.模擬設備有什么作用？答：模擬設備是供用戶調(diào)試工程的虛擬的設備。該構(gòu)件可以產(chǎn)生標準的正弦波，方波，三角波，鋸齒波信號。其幅值和周期都可以任意設置。3.設備屬性的設置主要有哪些內(nèi)容？答：數(shù)據(jù)對象、填充顏色、按鈕輸入、可見度 等實驗三 數(shù)字量輸入/輸出通道實驗目的 建立計算機數(shù)字量輸入/輸出通道，并進行數(shù)字量的輸入輸出操作；學習MCGS實現(xiàn)設備驅(qū)動的方法。實驗內(nèi)容 創(chuàng)建“數(shù)字量輸入輸出通道”工程，實現(xiàn)計算機控制系統(tǒng)的數(shù)字量輸入、輸出控制。實驗設備 工業(yè)控制計算機、MCGS軟件、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)ADAM-5000、數(shù)字量輸入模塊ADAM-5051、數(shù)字量輸出模塊ADAM-5056 和ADAM-5060繼電器模塊、RS-485通訊連接電纜、直流穩(wěn)壓電源24伏直流繼電器、6V信號燈、開關(guān)電路板、連接導線若干。實驗步驟1系統(tǒng)連接按照圖1.1將系統(tǒng)連接好。2裝入模塊將數(shù)字量輸入模塊ADAM-5051、數(shù)字量輸出模塊ADAM-5056 和ADAM-5060繼電器模塊裝入ADAM-5000的插槽中并鎖緊鎖扣裝置。圖3.18 實驗三原理接線圖3扳鍵開關(guān)作為數(shù)字量輸入計算機的原理如圖3.18a)。按圖3.18b)將8個扳鍵開關(guān)連接到ADAM-5051；按圖3.18c)將直流繼電器與ADAM-5056模塊連接，并把信號燈與繼電器的常開觸點相連。4創(chuàng)建圖3.19所示“數(shù)字量輸入/輸出通道”的工程畫面并保存為E:MCGSWORK實驗三.MCG)。5參照實驗一方法在實時數(shù)據(jù)庫中定義“開關(guān)型”數(shù)據(jù)變量DI0-DI7，DO0-DO15。圖3.19 實驗三組態(tài)畫面6參照實驗一方法在“設備窗口”中分別定義“串口通訊父設備”并將ADAM5051、ADAM5056和ADAM5060模塊添加到“串口通訊父設備”下。（注意：根據(jù)各個模塊在母板中的實際位置對“母板地址”進行設置）圖3.20 ADAM-5060模塊實驗接線圖7在“通道連接”中將數(shù)據(jù)對象DI0DI7分別對應于ADAM5051的通道18，將數(shù)據(jù)對象DO0DO7分別對應于ADAM5056的通道18；將數(shù)據(jù)對象DO10DO15分別對應于ADAM5060的通道16。8. 參照實驗一方法,把組態(tài)畫面中各個控件與數(shù)據(jù)對象一一連接。(注意:上圖中繼電器的常開常閉連接同一變量.)9參照實驗一中方法對各個模塊進行“通道調(diào)試”，確認通訊成功。10點擊運行圖標 ，然后選擇“確定”，進入運行環(huán)境主界面。11實驗操作1以開關(guān)電路板上的開關(guān)的ON、OFF給ADAM-5051模塊各通道送入高、低電平，即“1”、“0”，觀察并記錄主界面上數(shù)字量輸入部分的指示燈顏色變化；分別在DI0、DI1、DI2輸入邏輯“1”， 在DI3、DI4、DI5輸入邏輯“0”時，觀察并記錄主界面上的指示燈顏色變化。2在組態(tài)畫面上“數(shù)字量輸出”部分的“輸入框”中分別輸入0/1，觀察并記錄組態(tài)畫面上指示燈顏色變化；觀察繼電器KA1、KA2的工作情況，并記錄之。3按照圖3.20接線，點擊實驗組態(tài)畫面上繼電器輸出部分的控制按鈕，觀察各個繼電器及直流電機的工作情況。注意:小直流電機的工作電源為12V。 實驗完畢，點擊主界面菜單上的“退出系統(tǒng)”菜單退出運行環(huán)境。實驗總結(jié)1若使DI0、DI2 DI4輸入為邏輯“0”，DI1、DI3、DI5輸入為邏輯“1”時，實驗三畫面上輸入通道部分的信號燈亮滅狀態(tài)如何？答：DI0、DI2 DI4亮紅燈DI1、DI3、DI5亮綠燈2若要使實驗三畫面上輸出通道部分的信號燈間隔點亮， DO0、DO2 DO4輸入為邏輯“0”，DO1、DO3、DO5應如何控制？ 答：輸入為邏輯“1”。實驗四 模擬量輸入/輸出通道實驗目的 加深對計算機控制系統(tǒng)中模擬量輸入輸出通道的理解，學習MCGS數(shù)據(jù)對象的定義，設備通道與實時數(shù)據(jù)變量關(guān)聯(lián)的方法。實驗設備 工業(yè)控制計算機、ADAM-5000系統(tǒng)、ADAM-5017模擬量輸入模塊、ADAM-5024模擬量輸出模塊各1塊，SS1712型直流穩(wěn)壓電源1臺，200可變電阻1個，電壓表、電流表各1塊，連接導線若干。實驗步驟圖3.21 實驗四原理接線圖1將ADAM-5017模擬量輸入模塊和ADAM-5024模擬量輸出模塊裝入ADAM-5000的插槽中并鎖緊鎖扣裝置。圖3.22 模擬量輸入/輸出通道實驗畫面2按照圖3.21a)，b)接線。注意：兩電源必須共地。 3創(chuàng)建圖3.22所示“模擬量輸入/輸出通道”的工程畫面并保存為E:MCGSWORK實驗四.MCG)。4參照實驗一方法在實時數(shù)據(jù)庫中定義“數(shù)值型”數(shù)據(jù)變量AI0AI7，AO0AO3。5參照實驗一方法在“設備窗口”中分別定義“串口通訊父設備”并將ADAM5017、ADAM5024模塊添加到“串口通訊父設備”下。6在“通道連接”選項卡中用“快速連接”按鈕將數(shù)據(jù)對象AI0AI7分別對應于ADAM5017的通道17。將數(shù)據(jù)對象AO0AO3分別對應于ADAM5024的通道14。7參照實驗一中方法對各個模塊進行“通道調(diào)試”，確認通訊成功。8雙擊“模擬量輸入”部分的標簽，打開“動畫組態(tài)屬性設置”窗口，按照圖3.23設置相關(guān)屬性。選中“顯示輸出”選圖3.23輸入構(gòu)件屬性設置窗口項卡，在“表達式”中連接相應數(shù)據(jù)對象。9雙擊“模擬量輸入”部分的“儀表”圖形，打開“單元屬性設置”窗口，在“數(shù)據(jù)對象”中把數(shù)據(jù)變量“AI0”與該“儀表”關(guān)聯(lián)；在“動畫連接”中點擊圖標并按圖3.24設置相關(guān)參數(shù)。用同樣的方法對“模擬量輸出”部分和各個“輸入框”、“滑動塊”進行數(shù)據(jù)變量連接。10點擊圖標，直接進入運行環(huán)境主界面。11調(diào)節(jié)可變電阻以改變模擬量輸入電壓的大小，觀察工控機的屏幕上采集的輸入電壓值的大小，并將數(shù)據(jù)記入表3.1。12在實驗組態(tài)畫面上“模擬量輸出”部分的“輸入框”中輸入數(shù)據(jù)觀察輸出線路中電壓表和電流表的變化，并將數(shù)據(jù)記入表3.2。13 滑動塊輸出用鼠標拖動實驗組態(tài)畫面中的“滑動輸入器”圖標旋鈕，輸入010范圍內(nèi)的數(shù)字，在模塊的I0/I0端口串聯(lián)的電流表上讀出相應的電流值。14實驗完畢，點擊主界面菜單上的“退出系統(tǒng)”菜單退出運行環(huán)境。實驗總結(jié)15017模塊的輸入電壓值超過10V時，對應的數(shù)字量是多少？為什么？答：對應的數(shù)字量是10 超過了范圍2要使“實驗步驟13”中，使“旋轉(zhuǎn)儀表”上的數(shù)值與ADAM5024模塊上I0/I0端口串聯(lián)的電流表的讀數(shù)相同，應如何設置“旋轉(zhuǎn)儀表”的相關(guān)屬性？答：在操作屬性中最大逆時針角度設90對應值0.0，最大順時針角度設90對應值10.0實驗五 報警處理與循環(huán)策略實驗目的 加深對計算機控制系統(tǒng)理解，學習MCGS數(shù)據(jù)對象的報警處理。實驗設備 業(yè)控制計算機1臺，ADAM-5000系統(tǒng)、ADAM-5017模擬量輸入模塊、ADAM-5051數(shù)字量輸入模塊、5056數(shù)字量輸出模塊和5060繼電器模塊各1塊，200可變電阻2個，SS1712型直流穩(wěn)壓電源，導線若干。實驗步驟一 .參照實驗五方法對“液位1”、 “液位2”進行報警定義。具體如下：圖3.33 報警顯示構(gòu)件屬性設置1對于“液位1”變量，在實時數(shù)據(jù)庫中，雙擊“液位1”，在“報警屬性”中選中“允許進行報警處理”，在報警設置域中的“下限報警”，報警值設為：1米；報警注釋為：“水罐1沒水了！”；選中“上限報警”，報警值設為：9米；報警注釋輸入為：“水罐1的水已達上限值！”；在“存盤屬性”中，選中“自動保存產(chǎn)生的報警信息”。 同理設置“液位2”的報警屬性。只需把“上限報警”報警值設為：5米，報警注釋輸入：“水罐2的水已達上限值！”。2報警顯示。雙擊“用戶窗口”中的“水位控制”窗口，進入組態(tài)畫面。選取“工具箱”中的“報警顯示”構(gòu)件。鼠標指針呈“十”后，在適當?shù)奈恢?，拖動鼠標至適當大小，如圖3.33。選中該圖形，雙擊，再雙擊彈出報警顯示構(gòu)件屬性設置窗口，在基本屬性頁中將對應的數(shù)據(jù)對象的名稱設為：液位組；最大記錄次數(shù)設為：6。3報警數(shù)據(jù)。 在“運行策略”窗口中新建策略并選擇策略的類型為“用戶策略”；將“策略1” “策略屬性設置”窗口中的策略名稱輸入框中輸入：報警數(shù)據(jù)； 策略內(nèi)容注釋輸入框中輸入：水罐的報警數(shù)據(jù)。 雙擊“報警數(shù)據(jù)”策略，進入策略組態(tài)窗口，新增加一個策略行，從“策略工具箱”中選取“報警信息瀏覽”，加到策略行上。在“報警信息瀏覽構(gòu)件屬性設置”窗口中，進入基本屬性頁，將“報警信息來源”中的“對應數(shù)據(jù)對象”改為：液位組。可按“測試”按鈕，進行預覽。怎樣在運行環(huán)境中看到報警數(shù)據(jù)？在MCGS工作臺上，選中“主控窗口”，單擊“菜單組態(tài)”進入。單擊工具條中的“新增菜單項”圖標產(chǎn)生“操作0”菜單。雙擊“操作0”菜單，彈出“菜單屬性設置”窗口。進行如下設置：圖3.34液位上下限值顯示n 在“菜單屬性”頁中，將菜單名改為：報警數(shù)據(jù)；n 在“菜單操作”頁中，選中“執(zhí)行運行策略塊”，并從下拉式菜單中選取“報警數(shù)據(jù)”。按“確認”設置完畢。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)。4修改報警限值。在“實時數(shù)據(jù)庫”中增加四個變量：液位1上限、液位1下限、液位2上限、液位2下限。按本實驗“控制要求”對各變量初值進行設置。在“用戶窗口”中制作液位上下限值顯示部分，如圖3.34。雙擊“輸入框”對各“操作屬性”進行設置：液位1上限數(shù)值輸入的取值范圍510，液位1下限數(shù)值輸入的取值范圍05；液位2上限數(shù)值輸入的取值范圍46，液位1下限數(shù)值輸入的取值范圍02。在“循環(huán)策略”中寫入以下腳本程序：!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上限,2）5報警動畫參照實驗五方法在圖3.35中設置液位1、液位2兩個報警指示燈。檢查確認后退出。報警顯示與報警數(shù)據(jù)制作完畢。圖3.35報警燈屬性設置二編寫控制流程。假設控制要求為：當“水罐1”的液位達到9米時，就要把“水泵”關(guān)閉，否則就要自動啟動“調(diào)節(jié)閥”。當“水罐2”的液位不足1米時，就要自動關(guān)閉“出水閥”，否則自動開啟“調(diào)節(jié)閥”；當“水罐1”的液位大于1米，同時“水罐2”的液位小于6米就要自動開啟“調(diào)節(jié)閥”，否則自動關(guān)閉“調(diào)節(jié)閥”。圖3.36 策略工具箱在“運行策略”中，雙擊“循環(huán)策略”進入策略組態(tài)窗口，雙擊圖標進入“策略屬性設置”，將：循環(huán)時間設為：200ms，按“確認”。在策略組態(tài)窗口中，單擊工具條中的“新增策略行”圖標，增加一策略行。 策略工具箱如圖3.36。 雙擊進入腳本程序編輯環(huán)境，輸入下面的程序： IF 液位1液位2下限 THEN 出水閥=1ELSE 出水閥=0ENDIFIF 液位1液位2上限 THEN 調(diào)節(jié)閥=0ELSE 調(diào)節(jié)閥=1ENDIF確認后退出。9點擊運行圖標 ，進入運行環(huán)境主界面。10操作（1）調(diào)節(jié)模擬“液位1”、 “液位2”的電位器，改變水位，觀察組態(tài)畫面中水位變化情況；觀察外部設備工作狀態(tài)是否正確。（2）分別實驗當水罐水位高于或低于下限時，水泵、調(diào)節(jié)閥、出水閥等的工作狀態(tài)是否正確。（3）分別實驗當水罐水位高于或低于下限時，各報警指示燈、報警顯示與報警數(shù)據(jù)是否正確。11實驗完畢，點擊主界面菜單上的“退出系統(tǒng)”菜單退出運行環(huán)境。實驗六 設計物料控制系統(tǒng)實驗內(nèi)容 創(chuàng)建“物料位控制系統(tǒng)”工程實驗要求 設計一物料控制系統(tǒng)，要求一個反應器（15#）（物料位范圍為08米），一個進料泵（10#），一個出料泵（5#），一個出料閥，一個虛擬指示燈（可自動控制）。組態(tài)畫面中要有工程、各設備集輸入框名稱等。運行時組態(tài)畫面為啟動窗口，且最大化顯示?？刂埔?當物料位低2米時，出料泵、出料閥關(guān)閉；當物料位高于6米時，進料泵關(guān)閉；當物料位低于6你且大于2米時指示燈顯示綠色，否則顯示為紅色。在設備窗口中采用模擬設備輸出，在基本屬性的內(nèi)部屬性的設置中，確認好數(shù)據(jù)范圍，物料位數(shù)據(jù)采用正弦波形模擬數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)周期為40s ，運行腳本程序設定的循環(huán)運行時間為200ms。實驗設備 工業(yè)控制計算機、MCGS軟件實驗步驟建立畫面在“用戶窗口”中單擊“新建窗口”按鈕，建立“窗口0”。選中“窗口0”，單擊“窗口屬性”，進入“用戶窗口屬性設置”。將窗口名稱改為：物位控制；窗口標題改為：物位控制；窗口位置選中“最大化顯示”，其它不變，單擊“確認”。在“用戶窗口”中，選中“物位控制”，點擊右鍵，選擇下拉菜單中的“設置為啟動窗口”選項，將該窗口設置為運行時自動加載的窗口。編輯畫面選中“物位控制”窗口圖標，單擊“動畫組態(tài)”，進入動畫組態(tài)窗口，開始編輯畫面。制作水箱圖3.10 對象元件庫管理單擊繪圖工具箱中的（插入元件）圖標，彈出對象元件管理對話框，如圖3.10。圖3.11水位控制系統(tǒng)演示工程效果圖從“儲藏罐”類中選取罐。從“閥”和“泵”類中選取出料閥、進料泵。將儲藏罐、閥、泵調(diào)整為適當大小，放到適當位置，參照效果圖3.11。選中工具箱內(nèi)的流動塊動畫構(gòu)件圖標，鼠標的光標呈“十”字形，移動鼠標至窗口的預定位置，點擊一下鼠標左鍵，移動鼠標，在鼠標光標后形成一道虛線，拖動一定距離后，點擊鼠標左鍵，生成一段流動塊。再拖動鼠標（可沿原來方向，也可垂直原來方向），生成下一段流動塊。n 當用戶想結(jié)束繪制時，雙擊鼠標左鍵即可。n 當用戶想修改流動塊時，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，即可調(diào)整流動塊的形狀。選擇“文件”菜單中的“保存窗口”選項，保存畫面，效果圖3.11。定義數(shù)據(jù)對象本實驗中需要用到以下數(shù)據(jù)對象：對象名稱類 型注 釋進料泵開 關(guān) 型控制進料泵“啟動”、“停止”的變量出料閥開 關(guān) 型控制出料閥“打開”、“關(guān)閉”的變量出料泵開 關(guān) 型控制出料泵“啟動”、“停止”的變量物位數(shù)值型指示燈開關(guān) 型根據(jù)上面列表，按照實驗一中定義數(shù)據(jù)對象的方法定義9個數(shù)據(jù)對象。動畫連接由圖形對象搭制而成的圖形畫面是靜止不動的，需要對這些圖形對象進行動畫設計，真實地描述外界對象的狀態(tài)變化，達到過程實時監(jiān)控的目的。MCGS實現(xiàn)圖形動畫設計的主要方法是將用戶窗口中圖形對象與實時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對象建立相關(guān)性連接，并設置相應的動畫屬性。在系統(tǒng)運行過程中，圖形對象的外觀和狀態(tài)特征，由數(shù)據(jù)對象的實時采集值驅(qū)動，從而實現(xiàn)了圖形的動畫效果。本實驗中需要制作動畫效果的部分包括：反應器物位的升降；進料泵、閥門的啟停；流動效果。物位升降效果水位升降效果是通過設置數(shù)據(jù)對象“大小變化”連接類型實現(xiàn)的。具體設置步驟如下：在用戶窗口中，反應器，彈出單元屬性設置窗口。圖3.13 “液位”動畫組態(tài)屬性設置圖3.12單元屬性設置窗口單擊“動畫連接”標簽，顯示如圖3.12所示窗口。選中折線，在右端出現(xiàn)。單擊進入動畫組