MCGS水位控制系统设计与制作

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毕业设计说明书（论文） 4．MCGS组态软件开发水位控制系统

上述的一套控制系统已经完全可以解决相应的水位控制问题。但是为了便于对系统数据量的监控及对系统控制，这里使用MCGS组态与PLC通信，以实现其整体对系统的监控及控制作用。

4.1 MCGS工控组态软件概述

MCGS是一套基于Windows平台的，用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统，可运行于Microsoft Windows 95／98／Me／NT／2000等操作系统。MCGS提供了解决实际工程问题的完整方案和开发平台，能够完成现场数据采集、实时和历史数据处理报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出以及企业监控网络等功能。 4.2 水位控制系统的组成

该水位控制系统由上位机和智能调节仪两部分组成。上位机由两个画面组成，分别是实时数据采集，运行动画。MCGS通过设备驱动程序与外部设备进行数据交换。包括数据采集和发送设备指令。设备驱动程序是DLL(动态连接库)文件，设备驱动程序中包含符合各种设备通讯协议的处理程序，将设备运行状态的特征数据采集进来或发送出去。

MCGS负责在运行环境中调用相应的设备驱动程序，将数据传送到工程中的各个部分。完成整个系统的通讯过程，设备关系如图4所示：

下位机由智能仪表（这里使用的是PLC主控制单元模块）构成，实现对水位数据的采集和控制。PLC是利用RS232／RS485和上位机进行通讯的人工智能工业调节器，该设备构件用于MCGS操作和通过串行I=I读写仪表的数据。根据实际应用的需要来正确设置仪表的各项参数，也可通过本构件的设备命令设置仪表的部分参数。上下位机组成结构图4.1所示：

图4.1 上下位机组成结构图

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4.3 建立水位工程系统

4.3.1 设计水位控制工程的画面流程

在【用户窗口】工作台中建立【窗口名称】为“水位控制”的用户窗口，然后对其相应的设置。添加该“水位控制”用户窗口如下图4.2所示。

图4.2 创建用户窗口

根据前面章节系统硬件的介绍及设计需要的监控及控制要求，对应到该组态软件上要做相应的画面设计。对应的静态画面如下图4.3及4.4所示

图4.3 主控制画面

至此，已经绘制好了基本的水位控制系统的静态图形。

4.3.2 水位控制工程中数据对象的设置

完成水位控制系统的静态画面设置之后要对相应的额数据对象进行设置，主要的内容是增加数据对象、修改对象属性。对应的设置如图4.4所示。

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图4.4 数据对象设置

4.3.3 水位控制工程中动画连接

由图形对象搭制而成的图形界面是静止不动的，需要对这些图形对象进行动画设计，真实地描述外界对象的状态变化，达到过程实时监控的目的。MCGS实现图形动画设计的主要方法是将用户窗户中图形对象与实时数据库中的数据对象建立相关性链接，并设置相应的动画属性。在系统运行过程中，图形对象的外观和状态特征，由数据对象的实时采集进行驱动，从而实现了图形的动画仿真效果。水罐动画链接如图4.5所示进行设置，各项内容设定好后确定设置完成该环节内容。如该设置所示同时给水罐和水泵动画连接、出水阀动画连接、流动块动画连接进行设置。

如图4.5 水罐动画链接设置

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4.3.4编写控制流程

对用户窗口属性中的循环脚本进行设置为了便于形象的观察系统中各个环节的变化，如水泵与水罐2之间水管的液位流动等等，这里需要编辑循环脚本程序对用户控制画面进行编辑。具体进入脚本程序设置的路径如下图4.6所示。

图4.6 循环脚本程序设置

如上图4.6所示的循环控制程序的内容是当液位低于50时，水泵启动给水罐进行加水作业，对应的当液位低于50时，给控制系统的出水阀将强制关闭，无水输出。

4.4 工程安全机制

为了整个系统能安全地运行，需要对系统权限进行管理。选择【工具】|【用户权限管理】，弹出【用户管理器】窗口。

在MCGS中，固定有一个名为“管理员组”的用户组和一个名为“负责人”的用户，他们得名称不能修改。管理员组中得用户有权利在运行时管理所有得权限分配工作，管理员组的这些特性是由MCGS系统决定的，其他所有用户组都没由这些权利。

用户所隶属得用户组在下面得列表框内选择（一个用户可以隶属多个用户组）。 例如：

用户名称： 液位控制系统 用户描述： 许振轩 用户密码： ****** 确认密码： ******

单击【确认】按钮，完成用户的添加。 对应的操作界面如下图4.7所示。

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