液體混合控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、摘要“組態(tài)”的概念是伴隨著集散型控制系統(tǒng)（distributed control system簡(jiǎn)稱dcs） 的出現(xiàn)才開始被廣大的生產(chǎn)過程自動(dòng)化技術(shù)人員所熟知的。在工業(yè)控制技術(shù)不斷發(fā)展和 應(yīng)用的過程中，pc（包括工控機(jī)）相比以前的專用系統(tǒng)具有的優(yōu)勢(shì)h趨明顯。這些優(yōu)勢(shì)主 要體現(xiàn)在:pc技術(shù)保持了較快的發(fā)展速度，各種相關(guān)技術(shù)已經(jīng)成熟；由pc構(gòu)建的工業(yè)控 制系統(tǒng)具有相對(duì)較低的擁有成木;pc的軟件資源和硬件資源豐富，軟件之間的互操作性 強(qiáng);基于pc的控制系統(tǒng)易于學(xué)習(xí)和使用，可以容易地得到技術(shù)方面的支持。在pc技術(shù) 向工業(yè)控制領(lǐng)域的滲透中，組態(tài)軟件占據(jù)著非常特殊而且重要的地位。通用工業(yè)自動(dòng)化組態(tài)軟件的出現(xiàn)

2、為解決上述實(shí)際工程問題提供了一種嶄新的方法， 因?yàn)樗軌蚝芎玫亟鉀Q傳統(tǒng)工業(yè)控制軟件存在的種種問題，使用戶能根據(jù)自己的控制對(duì) 象和控制目的的任意組態(tài)，完成最終的自動(dòng)化控制工程。組態(tài)軟件是有專業(yè)性的。一種組態(tài)軟件只能適合某種領(lǐng)域的應(yīng)用。組態(tài)的概念最早 出現(xiàn)在工業(yè)計(jì)算機(jī)控制中，如:dcs（集散控制系統(tǒng)）組態(tài)、plc（可編程控制器）梯形圖組 態(tài);人機(jī)界面生成軟件就叫工控組態(tài)軟件。在其他行業(yè)也有組態(tài)的概念，如autocad, photoshop等。不同之處在于，工業(yè)控制中形成的組態(tài)結(jié)果是用在實(shí)時(shí)監(jiān)控的，利用現(xiàn) 場(chǎng)監(jiān)控完成工業(yè)工程的調(diào)控。關(guān)鍵詞：工業(yè)組態(tài)；自動(dòng)化；plc控制；實(shí)時(shí)監(jiān)控目錄1mcgs簡(jiǎn)介11

3、.1 mcgs組態(tài)軟件的系統(tǒng)構(gòu)成11.1.1 mcgs組態(tài)軟件的整體結(jié)構(gòu)11.1.2 mcgs工程的五大部分11.2 mcgs組態(tài)軟件的工作方式21.2.1 mcgs如何與設(shè)備進(jìn)行通訊21.2.2 mcgs如何產(chǎn)生動(dòng)畫效果21.2.3 mcgs如何實(shí)施遠(yuǎn)程多機(jī)監(jiān)控31.2.4如何對(duì)工程運(yùn)行流程實(shí)施有效控制31.3 mcgs嵌入版概述31.3.1 mcgs嵌入版組態(tài)軟件的主要功能31.3.2 mcgs嵌入版組態(tài)軟件的主要特點(diǎn)52plcfb72.1 plc的介紹72.2 plc的工作原理73液體混合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)83.1控制要求83.2 i/o分配表83.3程序設(shè)計(jì)93.3液體混合裝置人機(jī)界面設(shè)計(jì)1

4、23.3.1建立工程123.3.2定義數(shù)據(jù)對(duì)象133.3.3界面設(shè)計(jì)143.3.4設(shè)備連接143.3.5設(shè)備調(diào)試154pic程序模擬運(yùn)行結(jié)果16總結(jié)17獻(xiàn)181 mcgs簡(jiǎn)介mcgs （monitor and control generated system,通用監(jiān)控系統(tǒng)）一套基于 microsoft 的，用于快速構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)，可運(yùn)行于microsoft windows 95/98/me/nt/2000 等操作系統(tǒng)。mcgs為用廣提供了解決實(shí)際工程問題的完整方案和開發(fā)平臺(tái)，能夠完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù) 采集、實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)處理、報(bào)警和安全機(jī)制、流程控制、動(dòng)畫顯示、趨勢(shì)曲線和報(bào)表

5、輸出以及企業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)等功能。它充分利用了 windows圖形功能完備、界面一致性好、 易學(xué)易用的特點(diǎn)，比以往使用專用機(jī)開發(fā)的工業(yè)控制系統(tǒng)更具有通用性，在自動(dòng)化領(lǐng)域 有著更廣泛的應(yīng)用。1.1 mcgs組態(tài)軟件的系統(tǒng)構(gòu)成1.1.1 mcgs組態(tài)軟件的整體結(jié)構(gòu)mcgs組態(tài)軟件（以下簡(jiǎn)稱mcgs）由“mcgs組態(tài)環(huán)境”和“mcgs運(yùn)行環(huán)境” 兩個(gè)系統(tǒng)組成。兩部分互相獨(dú)立，又緊密相關(guān)。mcgs組態(tài)環(huán)境是生成用戶應(yīng)用系統(tǒng)的工作環(huán)境，它由可執(zhí)行程序mcgsset.exe支 持，其存放于mcgs目錄的program子目錄中。用戶在mcgs組態(tài)環(huán)境中完成動(dòng)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

6、組態(tài)工作后，生成擴(kuò)展名為.meg 的工程文件，又稱為組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)，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”。1.1.2 mcgs工程的五大部分mcgs組態(tài)軟件所建立的工程由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和運(yùn) 行策略五部分構(gòu)成，每一部分分別進(jìn)行組態(tài)操作，完成不同的工作，具有不同的特性。1、主控窗口：是工程的主窗口或主框架。在主控窗口中可以放置一個(gè)設(shè)備窗口和 多個(gè)用戶窗口，負(fù)責(zé)調(diào)度和管理這些窗口的打開或關(guān)閉。主要的組態(tài)操作括：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(dòng)啟動(dòng)的窗口，設(shè)定動(dòng)畫刷新周期， 指定數(shù)據(jù)庫(kù)存盤文件名稱及存盤時(shí)間等。2、設(shè)備窗口：是連

7、接和驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備的工作環(huán)境。在本窗口內(nèi)配置數(shù)據(jù)采集與控 制輸出設(shè)備，注冊(cè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，定義連接與驅(qū)動(dòng)設(shè)備用的數(shù)據(jù)變量。3、用戶窗口：本窗口主要用于設(shè)置工程中人機(jī)交互的界面，諸如：生成各種動(dòng)畫 顯示両面報(bào)警輸出、數(shù)據(jù)與曲線圖表等。4、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)：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)定義不同類型和名稱的變量，作為數(shù)據(jù)采集、處理、 輸出控制、動(dòng)畫連接及設(shè)備驅(qū)動(dòng)的對(duì)象。5、運(yùn)行策略：本窗口主耍完成工程運(yùn)行流程的控制。包括編寫控制程序（if-then 腳本程序），選用各種功能構(gòu)件，如：數(shù)據(jù)提取、歷史曲線、定時(shí)器、配方操作、多媒 體輸出等。1.2 m

8、cgs組態(tài)軟件的工作方式1.2.1 mcgs如何與設(shè)備進(jìn)行通訊mcgs通過設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。包括數(shù)據(jù)采集和發(fā)送設(shè)備指令。 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是由vb程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫的dll （動(dòng)態(tài)連接庫(kù)）文件，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序屮包 含符合各種設(shè)備通訊協(xié)議的處理程序，將設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的特征數(shù)據(jù)采集進(jìn)來或發(fā)送出 去。mcgs負(fù)責(zé)在運(yùn)行環(huán)境屮調(diào)用相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，將數(shù)據(jù)傳送到工程屮各個(gè)部分， 完成整個(gè)系統(tǒng)的通訊過程。每個(gè)驅(qū)動(dòng)程序獨(dú)占一個(gè)線程，達(dá)到互不干擾的目的。1.2.2 mcgs如何產(chǎn)生動(dòng)畫效果mcgs為每一種基本圖形元素定義了不同的動(dòng)畫屬性，如：一個(gè)長(zhǎng)方形的動(dòng)畫屬性有 可見度，大小變化，水平移動(dòng)等，每一

9、種動(dòng)畫屬性都會(huì)產(chǎn)生一定的動(dòng)畫效果。所謂動(dòng)畫 屬性，實(shí)際上是反映圖形大小、顏色、位置、可見度、閃爍性等狀態(tài)的特征參數(shù)。然而, 我們?cè)诮M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(dòng)畫效果呢？方法 是：圖形的每一種動(dòng)岡屬性中都有一個(gè)“表達(dá)式”設(shè)定欄，在該欄中設(shè)定一個(gè)與圖形狀 態(tài)相聯(lián)系的數(shù)據(jù)變量，連接到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，以此建立相應(yīng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，mcgs稱之為動(dòng) 畫連接。當(dāng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中測(cè)控對(duì)象的狀態(tài)（如：儲(chǔ)油罐的液面高度等）發(fā)生變化時(shí)，通過 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)⒆兓臄?shù)據(jù)采集到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的變量中，該變量是與動(dòng)畫屬性相關(guān)的變 量，數(shù)值的變化，使圖形的狀態(tài)產(chǎn)生和應(yīng)的變化（如大小變化）?，F(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)是連續(xù)被 采集進(jìn)

10、來的，這樣就會(huì)產(chǎn)生逼真的動(dòng)畫效果（如儲(chǔ)油罐的液面的升高和降低）。用戶也 可編寫程序來控制動(dòng)畫界面，以達(dá)到滿意的效果。1.2.3 mcgs如何實(shí)施遠(yuǎn)程多機(jī)監(jiān)控mcgs提供了一套完善的網(wǎng)絡(luò)機(jī)制，可通過tcp/tp網(wǎng)、modem網(wǎng)和串ui網(wǎng)將多臺(tái) 計(jì)算機(jī)連接在一起，構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)測(cè)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步、歷史數(shù)據(jù) 同步和網(wǎng)絡(luò)事件的快速傳遞。同吋，可利用mcgs提供的網(wǎng)絡(luò)功能，在工作站上直接對(duì) 服務(wù)器中的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行讀寫操作。分布式網(wǎng)絡(luò)測(cè)控系統(tǒng)的每一臺(tái)計(jì)算機(jī)都要安裝一套 mcgs工控組態(tài)軟件。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(hào)、工作站地

11、址等屬性參數(shù)的設(shè)置。1.2.4如何對(duì)工程運(yùn)行流程實(shí)施有效控制mcgs開辟了專用的“運(yùn)行策略”窗口，建立用戶運(yùn)行策略。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(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)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)。所有的操作均采用而向?qū)ο?的直觀方式，避免了煩瑣的編程工作。1.3 mcgs嵌入版概述mcgs嵌入版組態(tài)軟件的主要功能簡(jiǎn)單靈活的可視化操作界面。mcgs嵌入版采用全中文、可視化、面向窗口的開發(fā) 界面，符合中國(guó)人的使用慣和要求。以窗u為單位，構(gòu)造用戶運(yùn)行

12、系統(tǒng)的圖形界面， 使得mcgs嵌入版的組態(tài)工作既簡(jiǎn)單直觀，又靈活多變。實(shí)吋性強(qiáng)、有良好的并行處理 性能。mcgs嵌入版是真正的32位系統(tǒng),充分利用了 32位windowsce操作平臺(tái)的多任務(wù)、 按優(yōu)先級(jí)分吋操作的功能，以線程為單位對(duì)在工程作業(yè)中實(shí)吋性強(qiáng)的關(guān)鍵任務(wù)和實(shí)吋性 不強(qiáng)的非關(guān)鍵任務(wù)進(jìn)行分吋并行處理，使嵌入式pc機(jī)廣泛應(yīng)用于工程測(cè)控領(lǐng)域成為可例如，mcgs嵌入版在處理數(shù)據(jù)采集、設(shè)備驅(qū)動(dòng)和異常處理等關(guān)鍵任務(wù)時(shí)，可在主 機(jī)運(yùn)行周期時(shí)間內(nèi)插空進(jìn)行象打印數(shù)據(jù)一類的非關(guān)鍵性工作，實(shí)現(xiàn)并行處理。豐富、生 動(dòng)的多媒體畫面。mcgs嵌入版以圖像、圖符、報(bào)表、曲線等多種形式，為操作員及時(shí)提 供系統(tǒng)運(yùn)行中的狀

13、態(tài)、品質(zhì)及異常報(bào)警等和關(guān)信息；用大小變化、顏色改變、明暗閃爍、 移動(dòng)翻轉(zhuǎn)等多種手段，增強(qiáng)畫面的動(dòng)態(tài)顯示效果；對(duì)圖元、圖符對(duì)象定義相應(yīng)的狀態(tài)屬 性，實(shí)現(xiàn)動(dòng)岡效果。mcgs嵌入版還為用戶提供了豐富的動(dòng)畫構(gòu)件，每個(gè)動(dòng)畫構(gòu)件都對(duì)應(yīng) 一個(gè)特定的動(dòng)畫功能。完善的安全機(jī)制。mcgs嵌入版提供了良好的安全機(jī)制，可以為多 個(gè)不同級(jí)別用戶設(shè)定不同的操作權(quán)限。此外，mcgs嵌入版還提供了工程密碼功能，以保 護(hù)組態(tài)開發(fā)者的成果。強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能。mcgs嵌入版具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通訊功能，支持串 口通訊、modem串口通訊、以太網(wǎng)tcp/ip通訊，不僅可以方便快捷的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸， 還可以與網(wǎng)絡(luò)版相結(jié)合通過web瀏覽功能，

14、在整個(gè)企業(yè)范圍內(nèi)瀏覽監(jiān)測(cè)到所有生產(chǎn)信息， 實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理和企業(yè)管理的集成。多樣化的報(bào)警功能。mcgs嵌入版提供多種不同的報(bào)警方式，具有豐富的報(bào)警類型，方便用戶進(jìn)行報(bào)警 設(shè)置，并且系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)顯示報(bào)警信息，對(duì)報(bào)警數(shù)據(jù)進(jìn)行應(yīng)答，為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)安全可靠地 生產(chǎn)運(yùn)行提供有力的保障。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)為用戶分步組態(tài)提供極大方便。mcgs嵌入版由主 控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和運(yùn)行策略五個(gè)部分構(gòu)成，其中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù) 是一個(gè)數(shù)據(jù)處理中心，是系統(tǒng)各個(gè)部分及其各種功能性構(gòu)件的公用數(shù)據(jù)區(qū)，是整個(gè)系統(tǒng) 的核心。各個(gè)部件獨(dú)立地向?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)輸入和輸出數(shù)據(jù)，并完成自己的差錯(cuò)控制。在生 成用戶應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，每一部分均可分別進(jìn)行組

15、態(tài)配罝，獨(dú)立建造，互不相干。支持多種 硬件設(shè)備，實(shí)現(xiàn)“設(shè)備無關(guān)”。mcgs嵌入版針對(duì)外部設(shè)備的特征，設(shè)立設(shè)備工具箱，定義多種設(shè)備構(gòu)件，建立系 統(tǒng)與外部設(shè)備的連接關(guān)系，賦予相關(guān)的屬性，實(shí)現(xiàn)對(duì)外部設(shè)備的驅(qū)動(dòng)和控制。用戶在設(shè) 備工具箱中可方便選擇各種設(shè)備構(gòu)件。不同的設(shè)備對(duì)應(yīng)不同的構(gòu)件，所有的設(shè)備構(gòu)件均 通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)建立聯(lián)系，而建立時(shí)又是相互獨(dú)立的，即對(duì)某一構(gòu)件的操作或改動(dòng)，不 影響其它構(gòu)件和整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，因此mcgs嵌入版是一個(gè)“設(shè)備無關(guān)”的系統(tǒng)，用戶 不必?fù)?dān)心因外部設(shè)備的局部改動(dòng)，而影響整個(gè)系統(tǒng)。方便控制復(fù)雜的運(yùn)行流程。mcgs 嵌入版開辟了 “運(yùn)行策略”窗口，用戶可以選用系統(tǒng)提供的各種條件和

16、功能的策略構(gòu)件， 用圖形化的方法和簡(jiǎn)單的類basic語(yǔ)言構(gòu)造多分支的應(yīng)用程序，按照設(shè)定的條件和順序， 操作外部設(shè)備，控制窗口的打開或關(guān)閉，與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)自由、精確 地控制運(yùn)行流程，同時(shí)也可以由用戶創(chuàng)建新的策略構(gòu)件，擴(kuò)展系統(tǒng)的功能。良好的可維護(hù)性。mcgs嵌入版系統(tǒng)由五大功能模塊組成，主耍的功能模塊以構(gòu)件的形式來構(gòu)造，不 同的構(gòu)件有著不同的功能，且各自獨(dú)立。三種基本類型的構(gòu)件（設(shè)備構(gòu)件、動(dòng)畫構(gòu)件、 策略構(gòu)件）完成了 mcgs嵌入版系統(tǒng)的三大部分（設(shè)備驅(qū)動(dòng)、動(dòng)畫顯示和流程控制）的 所有工作。用自建文件系統(tǒng)來管理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，系統(tǒng)可靠性更高。由于mcgs嵌入版不再 使用access數(shù)據(jù)庫(kù)

17、來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，而是使用了自建的文件系統(tǒng)來管理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，所以與 mcgs通用版和比，mcgs嵌入版的可靠性更高，在異常掉電的情況下也不會(huì)丟失數(shù)據(jù)。 設(shè)立對(duì)象元件庫(kù)，組態(tài)工作簡(jiǎn)單方便。對(duì)象元件庫(kù)，實(shí)際上是分類存儲(chǔ)各種組態(tài)對(duì)象的 圖庫(kù)。組態(tài)時(shí)，可把制作完好的對(duì)象（包括圖形對(duì)象、窗口對(duì)象、策略對(duì)象以至位圖文 件等）以元件的形式存入圖庫(kù)中，也可把元件庫(kù)中的各種對(duì)象取出，直接為當(dāng)前的工程 所用，隨著工作的積累，對(duì)象元件庫(kù)將円益擴(kuò)大和豐富。這樣解決了組態(tài)結(jié)果的積累和 重新利用問題。組態(tài)工作將會(huì)變得越來越簡(jiǎn)單方便。總之，mcgs嵌入版組態(tài)軟件具有強(qiáng) 大的功能，并且操作簡(jiǎn)單，易學(xué)易用，晉通工程人員經(jīng)過短時(shí)間的培訓(xùn)

18、就能迅速掌握多 數(shù)工程項(xiàng)h的設(shè)計(jì)和運(yùn)行操作。同時(shí)使用mcgs嵌入版組態(tài)軟件能夠避開復(fù)雜的嵌入版 計(jì)算機(jī)軟、硬件問題，而將精力集中于解決工程問題本身，根據(jù)工程作業(yè)的需耍和特點(diǎn), 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)。mcgs嵌入版組態(tài)軟件的主要特點(diǎn)容量?。赫麄€(gè)系統(tǒng)最低配置只需要極小的存貯空間，可以方便的使用doc等存貯設(shè) 備；速度快：系統(tǒng)的吋間控制精度高，可以方便地完成各種高速采集系統(tǒng)，滿足實(shí)時(shí)控 制系統(tǒng)要求；成本低：使用嵌入式計(jì)算機(jī)，大大降低設(shè)備成本；真正嵌入：運(yùn)行于嵌入 式實(shí)吋多任務(wù)操作系統(tǒng)；穩(wěn)定性高：無風(fēng)扇，內(nèi)置看門狗，上電重啟時(shí)間短，可在各種 惡劣環(huán)境下穩(wěn)定長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行

19、；功能強(qiáng)大：提供中斷處理，定時(shí)掃描精度可達(dá)到毫秒級(jí)， 提供對(duì)計(jì)算機(jī)串口，內(nèi)存，端口的訪問。并可以根據(jù)需要靈活組態(tài)；通訊方便：內(nèi)置串 行通訊功能、以太網(wǎng)通訊功能、gprs通訊功能、web瀏覽功能和modem遠(yuǎn)程診斷功能， 可以方便地實(shí)現(xiàn)與各種設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、遠(yuǎn)程采集和web瀏覽；操作簡(jiǎn)便：mcgs嵌入 版采用的組態(tài)環(huán)境，繼承了 mcgs通用版與網(wǎng)絡(luò)版簡(jiǎn)單易學(xué)的優(yōu)點(diǎn)，組態(tài)操作既簡(jiǎn)單直 觀，又靈活多變；支持多種設(shè)備：提供了所奮常用的硬件設(shè)備的驅(qū)動(dòng)；有助于建造完整 的解決方案。mcgs嵌入版組態(tài)環(huán)境運(yùn)行于具備良好人機(jī)界面的windows操作系統(tǒng)上，具備與北京昆侖通態(tài)公司已經(jīng)推出的通用版本組態(tài)軟件和網(wǎng)

20、絡(luò)版組態(tài)軟件相同的組態(tài)環(huán)境界面，可 有效幫助用戶建造從嵌入式設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控工作站到企業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控信息網(wǎng)在內(nèi)的完整解 決方案；并有助于用戶開發(fā)的項(xiàng)目在這三個(gè)層次上的平滑遷移"2 plc簡(jiǎn)介plc的介紹早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(programmable logic controller), 它主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種采用微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的工 業(yè)控制裝置的功能己經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控 制器，簡(jiǎn)稱pc。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)(personal computer)的簡(jiǎn)稱混靖，所以將 可編程序控制器簡(jiǎn)稱plc，自1966

21、年美國(guó)數(shù)據(jù)設(shè)備公司(dec)研制出現(xiàn)，現(xiàn)行美國(guó)，日 本，德國(guó)的可編程序控制器質(zhì)量?jī)?yōu)良，功能強(qiáng)大。plc的工作原理plc采用循環(huán)掃描的工作方式，在plc中用戶程序按先后順序存放，cpu從第一條 指令開始執(zhí)行程序，直到遇到結(jié)束符后又返回第一條，如此周而復(fù)始不斷循環(huán)。plc的 掃描過程分為內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入處理、程序執(zhí)行、程序輸出幾個(gè)階段。全 過程掃描一次所需的時(shí)間稱為掃描周期。當(dāng)plc處于停狀態(tài)時(shí)，只進(jìn)行內(nèi)部處理和通信 操作服務(wù)等內(nèi)容。在plc處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，從內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入、程序執(zhí) 行、程序輸出，一直循環(huán)掃描工作。3液體混合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1控制要求將液體a和液體b按一定

22、比例混合，液體多少都由計(jì)量泵控制。計(jì)量泵每一個(gè)沖程 泵出的液體體積固定不變，可以采用計(jì)數(shù)器計(jì)沖程的次數(shù)?；旌先萜髦杏袀€(gè)下限位開關(guān), 未被液體淹沒吋為on狀態(tài)。要求實(shí)現(xiàn)：(1) 按下啟動(dòng)按鈕后，兩臺(tái)計(jì)量泉同時(shí)工作；(2) 當(dāng)每臺(tái)達(dá)到預(yù)置的沖程數(shù)吋，對(duì)應(yīng)的汁量泵關(guān)閉；(3) 攪拌電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)開始攪拌，5s后停止攪拌；(4) 打開放料閥，放出液體；(5) 至下限位時(shí)，經(jīng)10s后容器放空，關(guān)閉放料閥，一個(gè)工作周期結(jié)束，緊接著開 始下個(gè)工作循環(huán)。3.2 i/o分配表表3-1 i/o輸入分配表種類信號(hào)輸入名稱啟動(dòng)sb1攪拌按鈕sb2放料按鈕sb3沖程按鈕sb4地址10.010. 110.210. 3表3-2

23、i/o輸出分配表種類輸出信號(hào)名稱閥門a閥門b攪拌電機(jī)放料閥地址q0. 0q0. 1q0. 2q0. 33.3程序設(shè)計(jì)根據(jù)控制要求編寫如下控制程序:network 1network i itlenetwork comment10.0im0.01m0.4network 2moomo.gfm0.7.omqooc)qo.1c)ii0.5m0.5i ic )network 4lm0.5c51network 3ic51cucturpvnetwork 5m0.5-h tc521 i-network 6c511 fm0.6< )m0.6network 7c521 tm0.7< )mo. 71 fn

24、etwork 810.1t37m0.11 fcucturp7c52q0.2< )m0.1 <)m0.6< r)zetwork. 3moizetwork 10t37in ton50. pt 100 ms10.2 tt38 00 bi i i、- ()q0.3network 1110.3 q0.3 00kqsnetwork 12m0.32ciwoik lum0.3zetwovk 1狐t38msm2t38-n ton!§ pt 18 3s將以上程序下載到plc中，使plc正常運(yùn)行。然后退出編程界面，但使plc繼續(xù)運(yùn)行。3.3液體混合裝置人機(jī)界面設(shè)計(jì)3.3.1建立工程進(jìn)入組

25、態(tài)環(huán)境之后，單擊“用戶窗口”，“新建窗口”，則新建一個(gè)窗口 0,此時(shí)界面如 圖3. 2所不:圖3. 2 mcgs組態(tài)環(huán)境選中窗口 0之后，單擊“窗口屬性”，進(jìn)入“用戶窗口屬性設(shè)置”。將窗口名稱 改寫成為“液體監(jiān)控系統(tǒng)”；窗口標(biāo)題改為：“液體監(jiān)控系統(tǒng)”；窗口位置選中“任 意位置”，則如圖3. 2的窗門所示，單擊“確認(rèn)”。窗口名稱卜崁位溢 窗口標(biāo)題|液®毘含尖tm始金空街口 景j檢査（k1| 確認(rèn)dtj | 取消（g| 味助qdj |基本厲性|擴(kuò)充厲性|啟動(dòng)本|摘壞腳本|退出腳本|i$5 口內(nèi)容注»運(yùn)亍日寸可只i圖3. 3窗口屬性設(shè)置3.3.2定義數(shù)據(jù)對(duì)象返冋?qǐng)D3. 1所示界面

26、1、單擊工作臺(tái)中的“實(shí)吋數(shù)據(jù)庫(kù)”窗u標(biāo)簽，進(jìn)入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)窗口頁(yè)。2、單擊“新增對(duì)象”按鈕，在窗口的數(shù)據(jù)對(duì)象列表中，增加新的數(shù)據(jù)對(duì)象，系統(tǒng)缺 省定義的名稱為“dat”、“dat”、“dat”等（多次點(diǎn)擊該按鈕，則可增加多個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象）。3、選中對(duì)象，按“對(duì)象屬性”按鈕，或雙擊選中對(duì)象，則打開“數(shù)據(jù)對(duì)象屬性設(shè)置”窗 o4、以南北紅燈為例：將對(duì)象名稱改為；對(duì)象類型選擇“開關(guān)型”；在對(duì)象內(nèi)容注釋 輸入框內(nèi)輸入：“南北紅燈”，單擊“確認(rèn)”。3.3.3界面設(shè)計(jì)工程效果圖如圖3、4所示.閥門b閥門a中必湖哆置0x1k 大小l?mxm圖3. 4液體混合裝置系統(tǒng)效果圖3.3.4設(shè)備連接1、在工作臺(tái)“設(shè)備窗口”中雙

27、擊“設(shè)備窗口”圖標(biāo)進(jìn)入。點(diǎn)擊工具條中的“工具箱”圖標(biāo)，打開"設(shè)備工具箱。單擊"設(shè)備工具箱中的"設(shè)備管理按鈕。2、將通用串口父設(shè)備和西門子_s7200ppi設(shè)備添加到選定設(shè)備窗口中，點(diǎn)擊確認(rèn)。 通過設(shè)備管理窗口將這兩個(gè)設(shè)備添加到設(shè)備組態(tài)窗口。3、設(shè)備組態(tài)完成后，雙擊“通用申口父設(shè)備0”進(jìn)入通用申口父設(shè)備屬性編輯界面, 對(duì)其基本屬性進(jìn)行設(shè)置。4、返回設(shè)備組態(tài)窗口，雙擊“設(shè)備0 【西門子s5200ppi】”進(jìn)入設(shè)備屬性設(shè) 置窗口，首先按照下閣所示對(duì)其基本屬性進(jìn)行設(shè)置。5、基本屬性設(shè)置完之后，單擊“設(shè)置內(nèi)部屬性”，此時(shí)內(nèi)部屬性后面會(huì)出現(xiàn)一個(gè)選項(xiàng)按鈕，單擊此按鈕，對(duì)內(nèi)部屬性進(jìn)行設(shè)置。點(diǎn)擊增加通道按鈕。6、選擇q寄存器，通道數(shù)量改為6,則可以增加八個(gè)輸出通道，操作方式選擇讀寫單擊確認(rèn)則通道屬性。7、單擊確認(rèn)，然后對(duì)通道進(jìn)行設(shè)置，通道類型前面填入對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)對(duì)象。3.3.5設(shè)備調(diào)試1、單擊設(shè)備調(diào)試選項(xiàng)卡，在調(diào)試之前確保pic處于正常運(yùn)行狀態(tài)。圖3. 5調(diào)試結(jié)果此時(shí)通訊狀態(tài)顯示為0則表示通訊正常，如果顯示其它數(shù)據(jù)則表示通訊狀態(tài)不正常， 需要繼續(xù)進(jìn)行調(diào)試，直至達(dá)到圖3. 5屮的通訊狀態(tài)欄顯示為0.則人機(jī)界面設(shè)置完成。點(diǎn)擊“進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境”按鈕，即可進(jìn)入監(jiān)控