PLC水箱液位控制設(shè)計(jì)概述

1、基于S7-200PLC的水箱液位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名學(xué)院名稱專業(yè)名稱指導(dǎo)教師 摘要隨著微處理器、計(jì)算機(jī)和數(shù)字通訊技術(shù)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越多廣泛，它的重要性也越來越受到人們的肯定?；贛CGS和S7-200PLC的液位比值控制系統(tǒng)就是組態(tài)軟件和可編程序控制器(PLC)聯(lián)合應(yīng)用的實(shí)例。在這個設(shè)計(jì)中，利用MCGS組態(tài)軟件對數(shù)據(jù)、圖形進(jìn)行組態(tài)，進(jìn)而做出上下水箱的動態(tài)仿真畫面。然后PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理并與MCGS平臺進(jìn)行通訊，從而對液位比值對象進(jìn)行全面監(jiān)控。本設(shè)計(jì)采用了SIEMENS(西門子)公司的S7-200系列進(jìn)行程序的編寫。將編寫正確的PLC程序與在MCGS組態(tài)軟件

2、下做出的動態(tài)界面進(jìn)行動態(tài)連接，在經(jīng)過檢查證明組態(tài)的設(shè)置沒有錯誤后，進(jìn)入MCGS的運(yùn)行環(huán)境，可以在MCGS運(yùn)行環(huán)境下看到液位的實(shí)時曲線的變化輸出情況，隨時對水箱的液位狀況進(jìn)行調(diào)整和監(jiān)測。在運(yùn)行環(huán)境中可以通過鼠標(biāo)在線的改變PID的參數(shù)設(shè)定值來實(shí)現(xiàn)對上水箱的液位調(diào)節(jié)和控制，使系統(tǒng)達(dá)到要求值，從而大大提高了工作效率。關(guān)鍵詞液位比值；PLC；MCGSAbstractAlongwithfastdevelopmentofthemicroprocessor，thecomputerandthedigitalcommunicationtechnology，thecomputercontrolsystemismor

3、eandmorewidelyappliedinthefieldofindustry，anditsimportanceisalsoincreasinglyaffirmed.Fluid-level-ratiocontrolsystembasedonMCGSandS7-200PLCistheapplicationmodelcombiningtheconfigurationsoftwarewithPLC.Inthisdesign，MCGSisappliedfordataandgraphicconfiguration;therebyadynamicdisplaypicturewithreal-timef

4、eatureiscreated.ThenPLCacquiresandprocessesdatafromthesensors，andcommunicateswithMCGSplatform，thusmakesthefluid-level-ratioobjectsupervisedandcontrolledtotally.TheprojectusesS7-200，aseriesofPLCproducedbySIEMENS，tomakeprogramming.ThecorrectPLCcodeisdynamicallylinedtothereal-timepicturecreatedbyMCGS，t

5、henswitchestoMCGSrunningenvironmentaftercorrectconfiguration，thusthechangetendencyofthelevelscanbeviewedonthescreentomakethereal-timeadjustmentandsupervisionofthelevel.Underrunningenvironment，PIDparameterswillbetunedonlinesoastotakethebestcontrolofthelevelsofwatertankswiththesystemoperatingatthegive

6、npointandhighefficiency.KeywordsFluid-Level-RatioPLCMCGSITOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 緒論1 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document PLC的產(chǎn)生、定義及現(xiàn)狀1 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document PLC的產(chǎn)生、定義1 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document PLC的發(fā)展現(xiàn)狀1 HYPERLINK l bookmark10 o C

7、urrent Document 過程控制的發(fā)展2 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 本文研究的目的、主要內(nèi)容3 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 本文研究的目的、背景和意義3本文研究的主要內(nèi)容4 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 西門子S7-200PLC介紹6 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document S7-200PLC的結(jié)構(gòu)6 HYPERLINK l bookmark20 o Current Docum

8、ent S7-200PLC的工作原理7 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document S7-200PLC上控制算法的介紹7 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document PLC控制方案設(shè)計(jì)9 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 設(shè)計(jì)要求9 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 系統(tǒng)設(shè)計(jì)9 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 控制流程圖10 HYPERLINK l bookmark

9、36 o Current Document 系統(tǒng)模塊選擇與地址分配10 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 硬件設(shè)計(jì)11 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 電氣控制主接線圖11 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 操作回路接線圖11PLC編寫程序12 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document PID調(diào)節(jié)控制規(guī)律16 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document PID調(diào)節(jié)

10、的各個環(huán)節(jié)及其調(diào)節(jié)過程16 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 比例控制及其調(diào)節(jié)過程16 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 比例積分調(diào)節(jié)17 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 比例積分微分調(diào)節(jié)17 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document 監(jiān)控系統(tǒng)MCGS19 HYPERLINK l bookmark64 o Current Document MCGS通用監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成和功能19 HYPERLINK l b

11、ookmark66 o Current Document MCGS組態(tài)操作結(jié)果20 HYPERLINK l bookmark70 o Current Document 結(jié)論22 HYPERLINK l bookmark72 o Current Document 心得23 HYPERLINK l bookmark74 o Current Document 參考文獻(xiàn)24 緒論P(yáng)LC的產(chǎn)生、定義及現(xiàn)狀PLC的產(chǎn)生、定義一、可編程控制器的產(chǎn)生20世紀(jì)60年代，在世界技術(shù)改造的沖擊下，要求尋找一種比繼電器更可靠、功能更齊全、響應(yīng)速度更快的新型工業(yè)控制器。1968年，美國最大的汽車制造商通用汽車公司從用戶

12、角度提出了新一代控制器應(yīng)具備的十大條件后，立即引起了開發(fā)熱潮。二、可編程控制器的定義國際工委員會（IEC）曾于1982年11月頒布了可編程控制器標(biāo)準(zhǔn)草案第一稿，1985年1月又發(fā)表了第二稿，1987年2月頒布了第三稿。該草案中對可編程控制器的定義是“可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計(jì)數(shù)和算術(shù)計(jì)算等面向用戶的指令，并通過數(shù)字量和模擬量的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備，都按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個整體、易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。PLC的發(fā)展現(xiàn)狀20世紀(jì)7

13、0年代中末期，可編程控制器進(jìn)入實(shí)用化發(fā)展階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運(yùn)算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計(jì)、模擬量運(yùn)算、PID功能及極高的性價比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。20世紀(jì)80年代初，可編程控制器在先進(jìn)工業(yè)國家中已獲得廣泛應(yīng)用。這個時期可編程控制器發(fā)展的特點(diǎn)是大規(guī)模、高速度、高性能、產(chǎn)品系列化。這個階段的另一個特點(diǎn)是世界上生產(chǎn)可編程控制器的國家日益增多，產(chǎn)量日益上升。這標(biāo)志著可編程控制器已步入成熟階段。上世紀(jì)80年代至90年代中期，是PLC發(fā)展最快的時期，年增長率一直保持為3040%。在這時期，PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口

14、能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高，PLC逐漸進(jìn)入過程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。20世紀(jì)末期，可編程控制器的發(fā)展特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。從控制規(guī)模上來說，這個時期發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī)；從控制能力上來說，誕生了各種各樣的特殊功能單元，用于壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、位移等各式各樣的控制場合；從產(chǎn)品的配套能力來說，生產(chǎn)了各種人機(jī)界面單元、通信單元，使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。目前，可編程控制器在機(jī)械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長足的發(fā)展。我國可編程控制器的引進(jìn)、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開放開始的。最初是在引進(jìn)

15、設(shè)備中大量使用了可編程控制器。接下來在各種企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品中不斷擴(kuò)大了PLC的應(yīng)用。目前，我國自己已可以生產(chǎn)中小型可編程控制器。上海東屋電氣有限公司生產(chǎn)的CF系列、杭州機(jī)床電器廠生產(chǎn)的DKK及D系列、大連組合機(jī)床研究所生產(chǎn)的S系列、蘇州電子計(jì)算機(jī)廠生產(chǎn)的YZ系列等多種產(chǎn)品已具備了一定的規(guī)模并在工業(yè)產(chǎn)品中獲得了應(yīng)用。此外，無錫華光公司、上海鄉(xiāng)島公司等中外合資企業(yè)也是我國比較著名的PLC生產(chǎn)廠家?？梢灶A(yù)期，隨著我國現(xiàn)代化進(jìn)程的深入，PLC在我國將有更廣闊的應(yīng)用天地。1.2過程控制的發(fā)展進(jìn)入90年代以來，自動化技術(shù)發(fā)展很快，并取得了驚人的成就，已成為國家高科技的重要分支。過程控制是自動化技術(shù)的重

16、要組成部分。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)自動化中，過程控制技術(shù)正在為實(shí)現(xiàn)各種最優(yōu)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、提高經(jīng)濟(jì)效益和勞動生產(chǎn)率、節(jié)約能源、改善勞動條件、保護(hù)環(huán)境衛(wèi)生等方面起著越來越大的作用。在本世紀(jì)40年代前后，工業(yè)生產(chǎn)大多處于手工操作的狀態(tài)，人們主要是憑經(jīng)驗(yàn)用人工去控制生產(chǎn)過程。生產(chǎn)過程中的噶參數(shù)靠人工觀察，生產(chǎn)過程的操作也靠人工去執(zhí)行。因此，當(dāng)時的勞動效率是很低的。40年代以后，生產(chǎn)自動化發(fā)展很快。尤其是近年來，過程控制技術(shù)發(fā)展更為迅速。縱觀過程控制的發(fā)展歷史，大致經(jīng)歷了下述幾個階段：50年代前后，過程控制開始得到發(fā)展。一些工廠企業(yè)實(shí)現(xiàn)了儀表化和局部自動化。這是過程控制發(fā)展的第一階段。這階段主要的特點(diǎn)：檢測和

17、控制儀表普遍采用基地式儀表和部分組合儀表；過程控制結(jié)構(gòu)大多數(shù)是單輸入單輸出系統(tǒng)；被控制參數(shù)主要是溫度、壓力、流量、液位四種參數(shù)；控制目的是保持這些參數(shù)的穩(wěn)定，消除或減少對生產(chǎn)過程的主要擾動。在60年代，隨著工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，對過程控制提出了新的要求；隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展也為自動化技術(shù)工具的完善提供了條件，開始了過程控制的第二階段。在儀表方面，開始大量采用單元組合儀表。為了滿足定型、靈活、多功能的要求，有出現(xiàn)了組合儀表，它將各個單元劃分為更小的功能塊，以適應(yīng)比較復(fù)雜的模擬和邏輯規(guī)律相結(jié)合的控制系統(tǒng)的需要。70年代以來，隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展，儀表與硬件的開發(fā)，微型機(jī)算計(jì)的開發(fā)應(yīng)用，使生產(chǎn)

18、過程自動化的發(fā)展達(dá)到了一個新的水平。對全工廠或整個工藝流程的集中控制、應(yīng)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行多參數(shù)綜合控制，或者用多臺計(jì)算機(jī)對生產(chǎn)過程進(jìn)行控制和經(jīng)營管理，是這一階段的主要特征。過程控制發(fā)展到現(xiàn)代過程控制的新階段，這是過程控制發(fā)展的第三階段。在新型的自動化技術(shù)工具方面，開始采用微處理器為核心的智能單元組合儀表；在測量變送器方面，教為突出的成分在線檢測與數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用日益廣泛；在模擬式調(diào)節(jié)儀表方面，不僅III型儀表產(chǎn)品品種增加，可靠性提高，而且是本質(zhì)安全防爆，適應(yīng)了各種復(fù)雜控制系統(tǒng)的要求。1.3本文研究的目的、主要內(nèi)容本文研究的目的、背景和意義近年來，有關(guān)液位控制的形式及方法越來越多，技術(shù)性能也越發(fā)先

19、進(jìn)，自動化程度也有較大地提高。但就以各類型水罐、水池的液位控制來說，許多項(xiàng)目沒有達(dá)到自動化的程度，有的在設(shè)計(jì)上雖然設(shè)置有較為精密儀表和其它電氣設(shè)備，但是沒有達(dá)到充分的開發(fā)和合理的配置，自動化程序較低，有許多電氣及儀表裝置，在系統(tǒng)中只起到了液位顯示及報警功能，其液位控制全憑生產(chǎn)運(yùn)行人員根據(jù)系統(tǒng)工藝流程，人為地手動或電動操作水罐或水池的進(jìn)出口閥門來實(shí)現(xiàn)液位控制，使其液位保持在正常的生產(chǎn)狀態(tài)范圍內(nèi)。由于受各工藝流程生產(chǎn)系統(tǒng)中的影響，液位的變化和穩(wěn)定性也受到較大影響，為此生產(chǎn)運(yùn)行人員在工作中要時時監(jiān)測液位的變化，而不得有半點(diǎn)疏忽，這樣就較大地增加了生產(chǎn)運(yùn)行人員的勞動強(qiáng)度。九十年代，計(jì)算機(jī)已滲透到工業(yè)、

20、農(nóng)業(yè)、國防、科研等部門及民用生活的各個方面，而工業(yè)生產(chǎn)過程計(jì)算機(jī)控制則是計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的一個重要而有發(fā)展遠(yuǎn)景的領(lǐng)域。信息時代的今天，工控界正進(jìn)行著一場新的革命，各種新型控制設(shè)備不斷出現(xiàn)，產(chǎn)品的性能和可靠性不斷提高，價格進(jìn)一步下降。作為該領(lǐng)域的另一個重要組成部分工控軟件，也受到越來越多的工程技術(shù)人員的重視，正在向著產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展。工控軟件的特點(diǎn)是開發(fā)周期長，被控對象復(fù)雜多樣，且軟件與具體工程和設(shè)備交織在一起。長期以來，軟件的通用性和可維護(hù)性一直困擾著工程技術(shù)人員。設(shè)備管理人員或主要編程人員的變動將給控制系統(tǒng)的運(yùn)行帶來極大的不便，甚至影響其正常工作，許多企業(yè)決策者也對此表現(xiàn)出極大的關(guān)注。為改變這一

21、狀況，國內(nèi)外許多專家、學(xué)者、工程技術(shù)人員對工控軟件進(jìn)行了積極的探索，然而目前的工控軟件仍存在兩方面的主要問題:一是工控軟件缺乏通用性，工控公司只提供特定設(shè)備的驅(qū)動程序，一旦設(shè)備更新或變動，系統(tǒng)就必須重新設(shè)計(jì)；二是國外工控軟件價格昂貴，使許多國內(nèi)用戶特別是高校及中小型企業(yè)難以接受，以至于不得不花費(fèi)許多精力去開發(fā)各自專用的測控軟件2。組態(tài)軟件是近幾年來在工業(yè)自動化領(lǐng)域興起的一種新型的軟件開發(fā)工具，組態(tài)軟件和其他工業(yè)控制軟件一樣向大型化和小型化發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展，其功能越來越強(qiáng)，迫使工業(yè)組態(tài)軟件隨之發(fā)展。成熟的商用軟件技術(shù)如高級動畫技術(shù)、分布式運(yùn)算、大型數(shù)據(jù)庫技術(shù)等逐漸在組態(tài)軟件上得到應(yīng)用。

22、開發(fā)人員通常不需要編制具體的指令和代碼，只要利用組態(tài)軟件包中的工具，通過硬件組態(tài)（硬件配置）、數(shù)據(jù)組態(tài)、圖形圖像組態(tài)等工作即可完成所需應(yīng)用軟件的開發(fā)工作，利用組態(tài)軟件MCGS（MonitorandControlGeneratedSystem通用監(jiān)控系統(tǒng)）開發(fā)了液位監(jiān)控系統(tǒng)，采用計(jì)算機(jī)采集、處理數(shù)據(jù)、根據(jù)MCGS的液位實(shí)時曲線輸出來改變參數(shù)的值，使系統(tǒng)輸出穩(wěn)定到設(shè)定值，從而提高了工作效率。該系統(tǒng)性能穩(wěn)定可靠、界面友好、擴(kuò)充性強(qiáng)。用戶在組態(tài)環(huán)境下進(jìn)行系統(tǒng)配置，可創(chuàng)建或定義多個用戶策略，并生成數(shù)據(jù)庫文件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。實(shí)踐證明該系統(tǒng)可省去用戶開發(fā)軟件的費(fèi)用和周期，只需極少的投入即可得到方便、美觀、實(shí)用

23、的組態(tài)軟件。目前，MCGS組態(tài)軟件已經(jīng)在石油、化工、電力等多種工程領(lǐng)域獲得成功的應(yīng)用?；贛CGS開發(fā)的液位監(jiān)控系統(tǒng)。MCGS為用戶提供了廣泛的可選性，用雙水箱系統(tǒng)組成液位比值前饋反饋復(fù)合控制系統(tǒng)，用MCGS可進(jìn)行各種系統(tǒng)的組態(tài)調(diào)試及各種系統(tǒng)參數(shù)的整定，極大地提高了參數(shù)整定過程的工作效率，大大減少了生產(chǎn)工作人員的勞動強(qiáng)度。MCGS為用戶提供了廣泛的可選性：用雙水槽系統(tǒng)可組合成單回路控制、串級控制、比值控制及前饋控制等多種控制系統(tǒng)，用MCGS可進(jìn)行各種系統(tǒng)的組態(tài)的調(diào)試及各種系統(tǒng)參數(shù)的整定，極大地提高了參數(shù)整定過程的工作效率。1.3.2本文研究的主要內(nèi)容可編程程序控制器（ProgrammableL

24、ogicController，簡稱PLC）具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、功能豐富等強(qiáng)大優(yōu)勢，目前，隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)等的發(fā)展，PLC在技術(shù)和功能上發(fā)生了飛躍。PLC的應(yīng)用十分廣泛，涉及到過程控制的方方面面，已經(jīng)成為目前自動化領(lǐng)域的主流控制系統(tǒng)。然而在控制策略上，它依然沿用傳統(tǒng)的PID控制，許多開發(fā)商把PID算法做成模塊，固化在PLC中。從目前的應(yīng)用情況來看，PLC還大都只是承擔(dān)最基本的控制功能，如順序控制、數(shù)據(jù)采集和PID反饋控制。工業(yè)過程的復(fù)雜性以及對于控制日益提高的要求，各種先進(jìn)控制算法越來越多的深入到控制領(lǐng)域，隨著越來越多的PLC產(chǎn)品生產(chǎn)出來，PLC控制系統(tǒng)越來越

25、開放。但由于PLC的編程目前還限于低級語言（如梯形圖），所以，給在PLC上實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制算法帶來了困難。SIEMENS（西門子）在PLC的編程系統(tǒng)STEP7中提供了比較豐富的功能模塊，使先進(jìn)控制策略在S7-200的PLC上得到較好的實(shí)現(xiàn)。本設(shè)計(jì)是從工業(yè)控制的實(shí)際應(yīng)用角度出發(fā)，是通過一些PLC程序在PLC以及MCGS組態(tài)軟件上得以實(shí)現(xiàn)，提高和擴(kuò)展了組態(tài)軟件和PLC的應(yīng)用水平和應(yīng)用范圍，大大提高了系統(tǒng)的控制水平。本課題的設(shè)計(jì)是先通過工控組態(tài)軟件MCGS在組態(tài)環(huán)境下做出一個關(guān)于上下水箱液位控制的動態(tài)連接界面，接著應(yīng)用SIEMENS（西門子）公司的S7-200系列進(jìn)行程序的編寫，在MCGS組態(tài)環(huán)境中設(shè)置

26、完全正確的情況下將組態(tài)環(huán)境中的動態(tài)界面和編寫的PLC程序進(jìn)行動態(tài)連接。在通訊接口設(shè)備通訊狀況良好的條件下，操作人員只需要在電腦上進(jìn)行一些參數(shù)數(shù)據(jù)的操作和改動就可以達(dá)到對上下水箱液位控制的目的。操作人員可隨時通過動畫界監(jiān)測到上下水箱的液位變化情況，提高了安全性的同時也減少了生產(chǎn)工作人員的勞動強(qiáng)度。這對實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制的工程化、實(shí)用化、轉(zhuǎn)化社會生產(chǎn)力，對縮短控制系統(tǒng)開發(fā)周期，加快先進(jìn)控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用，提高我國的工業(yè)自動化水平有著重大意義2。西門子S7-200PLC介紹SIMATICS7-200系列是西門子公司20世紀(jì)90年代投入市場的小型可編程序控制器,適用于各行各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化

27、。S7-200系列的強(qiáng)大功能使其無論在獨(dú)立運(yùn)行中或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能,其應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛,覆蓋所有與自動檢測、自動化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域。S7-200系列出色表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）極高的可靠性；（2）極豐富的指令集；（3）易于掌握；（4）便捷的操作；（5）豐富的內(nèi)置集成功能；（6）實(shí)時特性；（7）強(qiáng)勁的通訊能力；（8）豐富的擴(kuò)展模塊。S7-200PLC的結(jié)構(gòu)S7-200PLC硬件系統(tǒng)的配置方式：主機(jī)中包含一定量的輸入/輸出點(diǎn),同時還可以擴(kuò)展I/O模塊和各種功能模塊。一個完整的系統(tǒng)組成：（1）基本單元包括CPU、存儲器、基本輸入;輸出點(diǎn)和電源等，是PLC的主要部分。（2）擴(kuò)展

28、單元是主機(jī)I/O點(diǎn)數(shù)量不能滿足控制系統(tǒng)的要求時,用戶可根據(jù)需要擴(kuò)展各種I/O模塊。（3）特殊功能模塊是當(dāng)需要完成某些特殊功能的控制任務(wù)時，需要擴(kuò)展功能模塊，它們是完成某種特殊任務(wù)的一些裝置。（4）相關(guān)設(shè)備是為充分和方便的利用系統(tǒng)的硬件和軟件資源而開發(fā)和使用的一些設(shè)備。（5）工業(yè)軟件是為更好的管理和使用這些設(shè)備而開發(fā)的與之配套的程序。S7-200系列是專為工業(yè)場合設(shè)計(jì)，采用了典型的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，主要是由CPU、電源、存儲器和專門設(shè)計(jì)的輸入輸出接口電路等組成。CPU一般由控制器、運(yùn)算器和寄存器組成,這些電路都集成在一個芯片上。CPU通過數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線與存儲單元、輸入輸出接口電路相連接。

29、存儲器有兩種類型：只讀類型的存儲器EEPROM和讀寫隨機(jī)存儲器RAM,它們集成在CPU模塊內(nèi)部。輸入輸出單元包含兩部分：一是與被控設(shè)備相連的接口電路，另一部分是輸入和輸出的映像寄存器。輸入輸出接口電路都采用了電氣隔離技術(shù),具有很高的可靠性和極強(qiáng)的抗干擾能力。S7-200PLC的工作原理S7-200采用循環(huán)掃描方式,一個掃描周期一般包括五個階段:輸入處理、執(zhí)行程序、處理通訊請求、執(zhí)行CPU自診斷測試和寫輸出。輸入處理階段對個數(shù)字量輸入點(diǎn)的當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行輸入掃描,并將各掃描結(jié)果分別寫入對應(yīng)的映像寄存器中。在執(zhí)行程序階段，CPU從第一條指令開始順序取指令并執(zhí)行，直到最后一條指令結(jié)束。執(zhí)行指令時從映像寄

30、存器中讀取各輸入點(diǎn)的狀態(tài),每條指令的執(zhí)行是對各數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)或邏輯運(yùn)算，然后將運(yùn)算結(jié)果送到輸出映像寄存器中。在掃描周期的信息處理階段，CPU自動檢測并處理各通訊端口接收到的任何信息。即檢查是否有編程器、計(jì)算機(jī)等的通信請求，若有則進(jìn)行相應(yīng)處理，在這一階段完成數(shù)據(jù)通訊任務(wù)。CPU自診斷階段，CPU檢測主機(jī)硬件，同時也檢查所有的輸入輸出模塊的狀態(tài)。如果發(fā)現(xiàn)異常，則停機(jī)并顯示出錯。若自診斷正常，繼續(xù)向下掃描。寫輸出階段，CPU用輸出映像寄存器中的數(shù)據(jù)幾乎同時集中對輸出點(diǎn)進(jìn)行刷新，通過輸出部件轉(zhuǎn)換成被控設(shè)備所能接受的電壓或電流信號，以驅(qū)動被控設(shè)備。掃描周期執(zhí)行的任務(wù)依賴于CPU的工作模式，S7-200CP

31、U有兩種操作模式：STOP模式和RUN模式。對于掃描周期,STOP模式和RUN模式的主要差別是在RUN模式下運(yùn)行用戶程序，而在STOP模式下不運(yùn)行用戶程序。S7-200PLC上控制算法的介紹隨著PLC技術(shù)不斷增強(qiáng)，運(yùn)行速度不斷提高，不斷可以完成順序控制的功能，還可以通過PID指令完成復(fù)雜的閉環(huán)控制功能。PID指令的功能是進(jìn)行PID計(jì)算，其指令格式如下：PID指令梯形圖圖2-1PID梯形圖當(dāng)EN有效時，根據(jù)PID參數(shù)表中的輸入信息和組態(tài)信息，進(jìn)行PID運(yùn)算。PID指令的功能說明如下：（1）TBL是參數(shù)表的首地址，是由變量寄存器VB指定的字節(jié)型數(shù)據(jù)；LOOP是回路號，是07的常數(shù)。（2）在一個應(yīng)用

32、程序中，最多可用8個PID控制回路，一個PID控制回路只能使用1條PID指令，每個PID控制回路必須使用不同的回路號。（3）影響允許輸出ENO正常工作出錯條件為：SM1.1（溢出），SM4.3（運(yùn)行時間），0006（間接尋址）PID指令的參數(shù)表及初始化：為執(zhí)行PID指令，要對PID參數(shù)表進(jìn)行初始化處理，即將PID參數(shù)表中的有關(guān)參數(shù)，按照地址偏移量寫入到寄存器V中。一般是調(diào)用一個子程序，在子程序中對PID參數(shù)表進(jìn)行初始化處理。以TBL為首地址的參數(shù)表中共包含9個參數(shù)，用于進(jìn)行PID運(yùn)行的監(jiān)視和控制。在執(zhí)行PID指令前，要建立一個PID參數(shù)表，PID參數(shù)表的格式如下：表2-1PID指令參數(shù)表地址偏

33、移量PID參數(shù)數(shù)據(jù)格式I/O類型描述0PVn雙字，實(shí)數(shù)I過程變量當(dāng)前值，0.01.04SPnI給定值，0.01.08MnI/O輸出值，0.01.012KcI回路增益，正、負(fù)常數(shù)16TsI米樣時間，單位為S,正數(shù)20TiI積分時間常數(shù)，單位min,正數(shù)24TdI微分時間常數(shù)，單位min，正數(shù)28MXI/O積分項(xiàng)前值，0.01.032PVn-1I/O最近一次PID運(yùn)算過程變量值PLC控制方案設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求由于題目比較寬泛，沒有一定的指標(biāo)。所以對題目指標(biāo)進(jìn)行一下規(guī)定，具體內(nèi)容如下1h()+AhIIQO+.QO*AH1圖3-1水箱圖假設(shè)如上圖的水箱，水箱高度為100米，給定水位為60米。由于水箱水位不能

34、過高也不能過低，過高會造成危險，過低將導(dǎo)致供水不足。所以設(shè)置高低限報警，當(dāng)水位超過60米百分之二時報警，此時切斷水泵的運(yùn)行；當(dāng)水位低于60米百分之二時報警，此時要求水泵全速運(yùn)行以加快供水，當(dāng)水位在高低限之間時有PI調(diào)節(jié)器控制變頻器工作，使水位維持在給定值60米附近。系統(tǒng)設(shè)計(jì)該系統(tǒng)是定值控制系統(tǒng)，由給定值（給定水位）和水箱的水位測量值進(jìn)行比較，并將運(yùn)算后的結(jié)果作為PI調(diào)節(jié)器的輸入值，通過PI調(diào)節(jié)器的輸出，去控制變頻器工作，從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速即控制水泵的進(jìn)水量，以達(dá)到對水位跟隨定值控制的目的。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：圖3-2水箱液位控制系統(tǒng)方框圖圖中的PID控制器采用PI算法，即將微分時間常數(shù)置零，測量變

35、送器由液位計(jì)進(jìn)行測量變送?？刂屏鞒虉D圖3-3控制系統(tǒng)流程圖系統(tǒng)模塊選擇與地址分配根據(jù)控制要求，水箱水位監(jiān)測需要一個模擬量輸入點(diǎn)；PLC控制變頻器需要一個模擬量輸出點(diǎn)；上下限報警需要兩個數(shù)字量輸出點(diǎn)。系統(tǒng)還需要有“手動/自動”切換，即在調(diào)試時，由現(xiàn)場手動操作水泵運(yùn)行，正常生產(chǎn)時由PLC控制水泵運(yùn)行，這兩種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換可通過接通或斷開PLC控制回路來實(shí)現(xiàn)，設(shè)置一個數(shù)字量輸入點(diǎn)。所以本系統(tǒng)需要5個數(shù)字量輸出點(diǎn)、1個數(shù)字量輸入點(diǎn)、1個模擬量輸入點(diǎn)、1個模擬量輸出點(diǎn)。查S7-200PLC模塊特征表，由于選用的是CPU226模塊，本身具有24個數(shù)字量輸入/16個數(shù)字量輸出點(diǎn)，所以不需帶數(shù)字量輸入/輸出擴(kuò)展模

36、塊。另外還要選取模擬量輸入/輸出模塊。EM235是具有4個模擬量輸入通道/1個模擬量輸出通道，對以本工程來說應(yīng)該滿足要求了，但如果只選1個EM235模塊，那么系統(tǒng)中就只有一個模擬量輸出通道，如果這一通道一旦出現(xiàn)問題，那么系統(tǒng)就失去作用。所以改為選取一個具有4個模擬量輸入通道的EM231模塊和一個具有2個模擬量輸出通道的EM232模塊。表3.1I/O點(diǎn)及系統(tǒng)分配表輸入信號輸出信號名稱地址號名稱地址號水位檢測AI0.0低水位Q0.3手動/自動切換I0.0高水位Q0.2工頻運(yùn)行Q0.0變頻運(yùn)行Q0.1水位控制AQ0.2硬件設(shè)計(jì)電氣控制主接線圖電氣接線圖如下，電動機(jī)的工頻運(yùn)行和變頻運(yùn)行分別由接觸器KM

37、1、KM2控制，圖中VVF代表變頻器。LI、L2、L3為三根母線，N為零線，運(yùn)行時QF接通與母線的連接，然后又PLC內(nèi)部的程序根據(jù)判斷條件選擇性的接通KM1、KM2，以控制水泵的轉(zhuǎn)速。PE圖3-4主電路圖操作回路接線圖下圖中SA是由I0.0控制的“手動/自動”轉(zhuǎn)換開關(guān)。自動和手動運(yùn)行兩種狀態(tài)相互互鎖。HL1、HL2分別代表高報警和低報警。符號地址注釋AM1M0.0符號地址注釋AmM0.0A01VD112CV1:W2CVM1VD96M0.0為1時，進(jìn)行PID自動調(diào)節(jié)；M0.0為0時，進(jìn)行手動控制(2)子程序Ai_in(將32位整數(shù)轉(zhuǎn)換為0到1的實(shí)數(shù))(3)子程序Ao_out(將0到1的實(shí)數(shù)轉(zhuǎn)化為

38、32位整數(shù))4）子程序PID_controlTBLLOOPM0V_RENENOINOUT符號地址注釋D1VD8011VD64P1VD48FV1VDOSV1VD16符號a符號地址1FV1VDO2SV1VD43CV1VD84P1VD12511VD166D1VD2076）偏丿i移地址、帖口口CVM1VD24多地址說明A01VD28k域AM1格式M|0.0類型(0過程值PV雙字/格式輸入01.0范圍4VD204SV設(shè)定雙字/格式輸入0.01.1范圍8VD208輸出OP雙字/格式輸入/輸出01.012VD212增益K雙字/格式輸入正數(shù)或負(fù)數(shù)16VD216米樣時間Ts雙字/格式輸入秒20VD220積分時間

39、Ti雙字/格式輸入分鐘24VD224微分時間Td雙字/格式輸入分鐘28積分前項(xiàng)雙字/格式入/出不占用32過程變量前項(xiàng)雙字/格式入/出不占用說明PID調(diào)節(jié)控制規(guī)律PID調(diào)節(jié)的各個環(huán)節(jié)及其調(diào)節(jié)過程PID控制的原理和特點(diǎn)工程實(shí)際中，應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡稱PID控制，又稱PID調(diào)節(jié)。PID控制器問世至今已有近70年歷史，它以其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一。當(dāng)被控對象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握，或得不到精確的數(shù)學(xué)模型時，控制理論的其它技術(shù)難以采用時，系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場調(diào)試來確定，這時應(yīng)用PID控制技術(shù)最為方便。即

40、當(dāng)我們不完全了解一個系統(tǒng)和被控對象，或不能通過有效的測量手段來獲得系統(tǒng)參數(shù)時，最適合用PID控制技術(shù)。PID控制，實(shí)際中也有PI和PD控制。PID控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例、積分、微分計(jì)算出控制量進(jìn)行控制的。（1）比例（P）控制比例控制是一種最簡單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差信號成比例關(guān)系。當(dāng)僅有比例控制時系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差（Steady-stateerror）。（2）積分（I）控制在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成正比關(guān)系。對一個自動控制系統(tǒng)，如果在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱這個控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡稱有差系統(tǒng)（SystemwithSteady-stat

41、eError）。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差，在控制器中必須引入“積分項(xiàng)”。積分項(xiàng)對誤差取決于時間的積分，隨著時間的增加，積分項(xiàng)會增大。這樣，即便誤差很小，積分項(xiàng)也會隨著時間的增加而加大，它推動控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進(jìn)一步減小，直到等于零。因此，比例+積分（PI）控制器，可以使系統(tǒng)在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后無穩(wěn)態(tài)誤差。（3）微分（D）控制在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分（即誤差的變化率）成正比關(guān)系。自動控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過程中可能會出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。其原因是由于存在有較大慣性組件（環(huán)節(jié)）或有滯后（delay）組件，具有抑制誤差的作用，其變化總是落后于誤差的變化。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化

42、“超前”，即在誤差接近零時，抑制誤差的作用就應(yīng)該是零。這就是說，在控制器中僅引入“比例”項(xiàng)往往是不夠的，比例項(xiàng)的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是“微分項(xiàng)”，它能預(yù)測誤差變化的趨勢，這樣，具有比例+微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零，甚至為負(fù)值，從而避免了被控量的嚴(yán)重超調(diào)。所以對有較大慣性或滯后的被控對象，比例+微分（PD）控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中的動態(tài)特性。比例控制及其調(diào)節(jié)過程在人工調(diào)節(jié)的實(shí)踐中，如果能使閥門的開度與被調(diào)參數(shù)偏差成比例的話，就有可能使輸出量等于輸入量，從而使被調(diào)參數(shù)趨于穩(wěn)定，達(dá)到平衡狀態(tài)。這種閥門開度與被調(diào)參數(shù)的偏差成比例的調(diào)節(jié)規(guī)律，稱為比例調(diào)節(jié)。

43、比例調(diào)節(jié)規(guī)律及其特點(diǎn)比例調(diào)節(jié)作用，一般用字母P來表示。如果用一個數(shù)學(xué)式來表示比例調(diào)節(jié)作用，可寫成：Au二KAep（4-1）式中Au調(diào)節(jié)器的輸出變化值；Ae調(diào)節(jié)器的輸入，即偏差；Kp比例調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)。放大倍數(shù)Kp是可調(diào)的，所以比例調(diào)節(jié)器實(shí)際上是一個放大倍數(shù)可調(diào)的放大器。比例調(diào)節(jié)作用雖然及時、作用強(qiáng)，但是有余差存在，被調(diào)參數(shù)不能完全回復(fù)到給定值，調(diào)節(jié)精度不高，所以有時稱比例調(diào)節(jié)為“粗調(diào)”。純比例調(diào)節(jié)只能用于干擾較小、滯后較小，而時間常數(shù)又不太小的對象。比例積分調(diào)節(jié)對于工藝條件要求較高余差不允許存在的情況下，比例作用調(diào)節(jié)器不能滿足要求了，克服余差的辦法是引入積分調(diào)節(jié)。因?yàn)閱渭兊姆e分作用使過程緩慢

44、，并帶來一定程度的振蕩，所以積分調(diào)節(jié)很少單獨(dú)使用，一般都和比例作用組合在一起，構(gòu)成比例積分調(diào)節(jié)器，簡稱PI調(diào)節(jié)器，其作用特性可用下式表示：這里，表示PI調(diào)節(jié)作用的參數(shù)有兩個：比例度P和積分時間Ti。而且比例度不僅影響比例部分，也影響積分部分，使總的輸出既具有調(diào)節(jié)及時、克服偏差有力的特點(diǎn)，又具有克服余差的性能。由于它是在比例調(diào)節(jié)（粗調(diào)）的基礎(chǔ)上，有加上一個積分調(diào)節(jié)（細(xì)調(diào)），所以又稱再調(diào)調(diào)節(jié)或重定調(diào)節(jié)。但是，積分時間太小，積分作用就太強(qiáng)，過程振蕩劇烈，穩(wěn)定程度低積分時間太大，積分作用不明顯，余差消除就很慢。如果把積分時間放到最大，PI調(diào)節(jié)器就喪失了積分作用，成了一個純比例調(diào)節(jié)器。4.1.3比例積分

45、微分調(diào)節(jié)微分調(diào)節(jié)的作用主要是用來克服被調(diào)參數(shù)的容量滯后。在生產(chǎn)實(shí)際中，有經(jīng)驗(yàn)的工人總是既根據(jù)偏差的大小來改變閥門的開度大小（比例作用），同時又根據(jù)偏差變化速度的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。比如當(dāng)看到偏差變化很大時，就估計(jì)到即將出現(xiàn)很大的偏差而過量地打開(關(guān)閉)調(diào)節(jié)閥，以克服這個預(yù)計(jì)的偏差，這種根據(jù)偏差變化速度提前采取的行動，意味著有“超前”作用，因而能比較有效地改善容量滯后比較大的調(diào)節(jié)對象的調(diào)節(jié)質(zhì)量。什么是微分調(diào)節(jié)？微分調(diào)節(jié)是指調(diào)節(jié)器的輸出變化與偏差變化速度成正比，可用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示為：式中：Au調(diào)節(jié)器的輸出變化值；Td微分時間；d(Ae)dt偏差信號變化的速度。從上式可知，偏差變化的速d(Ae)度越大，微

46、分時間Td越長，則調(diào)節(jié)器dt的輸出變化就越大。對于一個固定不變的偏差，不管其有多大，微分做用的輸出總是零，這是微分作用的特點(diǎn)。由于實(shí)際微分器的比例度不能改變，固定為100%,微分作用也只在參數(shù)變化時才出現(xiàn),所以實(shí)際微分器也不能單獨(dú)使用。一般都是和其它調(diào)節(jié)作用相配合，構(gòu)成比例微分或比例積分微分調(diào)節(jié)器。比例積分微分調(diào)節(jié)又稱PID調(diào)節(jié)，它可由下式表示：Au=丄Ae+丄IAedt+Td(Ae)(4-4)PTddtIPID調(diào)節(jié)中，有三個調(diào)節(jié)參數(shù)，就是比例度P、積分時間、微分時間Td。適當(dāng)選取這三個參數(shù)值，就可以獲得良好的調(diào)節(jié)質(zhì)量。由分析可知，PID三作用調(diào)節(jié)質(zhì)量最好，PI調(diào)節(jié)第二，PD調(diào)節(jié)有余差。純比例

47、調(diào)節(jié)雖然動偏差比PI調(diào)節(jié)小，但余差大，而純積分調(diào)節(jié)質(zhì)量最差，所以一般不單獨(dú)使用。監(jiān)控系統(tǒng)MCGS本章介紹工業(yè)自動化控制組態(tài)軟件MCGS（MonitorandControlGeneratedSystem，通用監(jiān)控系統(tǒng)）的基本組成部分及其功能。MCGS組態(tài)通用監(jiān)控系統(tǒng)軟件是集動畫顯示、流程控制、數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制與輸出、數(shù)據(jù)與曲線等諸多強(qiáng)大功能于一身，并支持國內(nèi)外眾多數(shù)據(jù)采集與設(shè)備輸出，通過對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集處理，以動畫顯示、報警處理、流程控制和報表輸出等多種方式向用戶提供解決實(shí)際問題的方案，在自動化的各個領(lǐng)域起著極其重要的作用。MCGS通用監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成和功能MCGS監(jiān)控系統(tǒng)包括組態(tài)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境

48、兩個部分，用戶所有組態(tài)配置過程都在組態(tài)環(huán)境中進(jìn)行，組態(tài)環(huán)境相當(dāng)于一套完整的工具軟件，它幫助用戶設(shè)計(jì)和構(gòu)造自己的應(yīng)用系統(tǒng)。運(yùn)行環(huán)境是一個獨(dú)立的運(yùn)行系統(tǒng)，它按照組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫中用戶指定的方式進(jìn)行各種處理，完成用戶組態(tài)設(shè)計(jì)的目標(biāo)和功能。運(yùn)行環(huán)境必須與組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫一起作為一個整體，才能構(gòu)成用戶應(yīng)用系統(tǒng)。由MCGS生成的用戶應(yīng)用系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實(shí)時數(shù)據(jù)庫和運(yùn)行策略五個部分構(gòu)成。MCGS用主控窗口、設(shè)備窗口和用戶窗口來構(gòu)成一個應(yīng)用系統(tǒng)的人機(jī)交互圖形界面，組態(tài)配置各種不同類型和功能的對象或構(gòu)件，同時可以對實(shí)時數(shù)據(jù)庫進(jìn)行可視化處理。（1）實(shí)時數(shù)據(jù)庫是MCGS監(jiān)控系統(tǒng)的核心。MCG

49、S用實(shí)時數(shù)據(jù)庫來管理所有實(shí)時數(shù)據(jù)。從外部設(shè)備采集來的實(shí)時數(shù)據(jù)送入實(shí)時數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)其它部分操作的數(shù)據(jù)也來自于實(shí)時數(shù)據(jù)庫。實(shí)時數(shù)據(jù)庫采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)，為其它部分提供服務(wù)，提供了系統(tǒng)各個功能部件的數(shù)據(jù)共享。（2）主控窗口確定了工業(yè)控制中工程作業(yè)的總體輪廓，以及運(yùn)行流程、菜單命令、特性參數(shù)和啟動特性等項(xiàng)內(nèi)容，是應(yīng)用系統(tǒng)的主框架。（3）設(shè)備窗口是MCGS監(jiān)控系統(tǒng)與外部設(shè)備聯(lián)系的媒介。專門用來放置不同類型和功能的設(shè)備構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)對外部設(shè)備的操作和控制。它通過設(shè)備構(gòu)件把外部設(shè)備的數(shù)據(jù)采集進(jìn)來，送入實(shí)時數(shù)據(jù)庫，或把實(shí)時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)輸出到外部設(shè)備。（4）用戶窗口實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)和流程的“可視化”。用戶窗口中可以放置

50、三種不同類型的圖形對象：圖元、圖符和動畫構(gòu)件。（5）運(yùn)行策略是對系統(tǒng)運(yùn)行流程實(shí)現(xiàn)有效控制的手段。一個應(yīng)用系統(tǒng)有三個固定的運(yùn)行策略：啟動策略、循環(huán)策略和退出策略。綜上所述，要完成一個實(shí)際的應(yīng)用系統(tǒng)，應(yīng)該首先在組態(tài)環(huán)境中用系統(tǒng)提供的或用戶擴(kuò)展的構(gòu)件構(gòu)造應(yīng)用系統(tǒng)，配置各種參數(shù)，形成一個有豐富功能可以實(shí)際應(yīng)用的工程。然后，把組態(tài)環(huán)境中的組態(tài)結(jié)果提交給組態(tài)運(yùn)行環(huán)境。運(yùn)行環(huán)境和組態(tài)結(jié)果一起就構(gòu)成了用戶自己的應(yīng)用系統(tǒng)。MCGS主要功能：（1）良好的可維護(hù)性和可擴(kuò)充性。三種基本類型的構(gòu)件（設(shè)備構(gòu)件、動畫構(gòu)件、策略構(gòu)件）完成了MCGS系統(tǒng)三大部分（設(shè)備驅(qū)動、動畫顯示和流程控制）的所有工作。（2）MCGS系統(tǒng)可以與廣泛的數(shù)據(jù)源交換數(shù)據(jù)，有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫連接能力，可以和更多的自動化設(shè)備相連接；與其它應(yīng)