毕业设计论文基于MCGS组态软件的水位控制系统

新疆工程学院课程设计题目：基于MCGS组态软件的水位控制系统目录前言......................................................................11.设计概述................................................................21.1设计任务介绍..........................................................21.2设计系统组成框图...................................................................................................21.3设计分析...................................................................................................................21.4.设计所用软件介绍..................................................................................................31.4.1什么是MCGS组态软件........................................................................................31.4.2MCGS组态软件的系统构成.................................................................................31.4.3MCGS组态软件的功能和特点.............................................................................51.4.4MCGS组态软件的工作方式.................................................................................52设计思路................................................................63组态画面的设计..........................................................73.1工程建立...................................................................................................................73.2建立流程画面............................................................................................................73.3定义数据对象...........................................................................................................83.4.动画连接....................................................................................................................93.5模拟设备连接............................................................................................................93.6控制流程.................................................................................................................103.7报警显示.................................................................................................................103.8报表输出.................................................................................................................123.9趋势曲线显示.........................................................................................................123.10安全机制...............................................................................................................133.11水位控制系统总效果...........................................................................................154总结...................................................................175参考文献...............................................................181前言计算机技术和网络技术的飞速发展，为工业自动化开辟了广阔的发展空间，用户可以方便快捷地组建优质高效的监控系统，并且通过采用远程监控及诊断、双机热备等先进技术，使系统更加安全可靠，在这方面，MCGS工控组态软件将为您提供强有力的软件支持。MCGS是一种流行的组态软件开发环境，组态技术是计算机控制技术综合发展的结果，是技术成熟化的标志。MCGS通用版组态软件主要完成通用工作站的数据采集和加工，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等日常性监控事务。对工作站软件的要求主要是系统稳定可靠，能方便的代替大量的现场工作人员的劳动和完成对现场的自动监控和报警处理，随时或定时的打印各种报表。由于组态技术的介入，计算机控制系统的应用速度大大加快了。采用组态控制技术的计算机控制系统最大的特点是从硬件设计到软件开发都具有组态性，因此系统的可靠性和开发速度提高了，开发难度却下降了。随着国内工业生产技术的进步以及自动化技术的发展,人们对自动化监控系统的需求越来越大,要求越来越高。一方面要求界面简单明了、宜于操作、数据采集实时性好以及高可靠监控性,同时还要求开发周期短,系统便于更改、扩充、升级。工控组态软件正是符合这些要求而在工业领域得到广泛应用。本文对组态技术进行了一些研究，对其发展概况进行了比较全面的了解。利用组态软件对双储液罐水位控制系统进行监控系统设计。21.设计概述1.1设计任务介绍设计任务名称：基于MCGS组态软件的水位控制系统设计1.2设计系统组成框图综合利用对MCGS组态软件的学习，设计一个水位控制系统工程，其整体结构如下图所示：图1-1水位控制系统工程整体结构框图1.3设计分析通过一个水位控制系统的组态过程，介绍如何应用MCGS组态软件完成一个工程。应用MCGS组态软件建立一个比较简单的水位控制系统。本工程中涉及到动画制作、控制流程的编写、模拟设备的连接、报警输出、报表曲线显示与打印等多项组态操作。水位控制需要采集二个模拟数据：液位1（最大值10米），液位2（最大值6米）三个开关数据：水泵、调节阀、出水阀。我们可将整个工程分为以下四个模块：模块1水位控制工程文件建立建立MCGS新工程；掌握MCGS组态软件的安装与运行方法；进行工程分析，建立工出水阀水位控制系统水泵水罐1水罐2调节阀3程文件；建立水位控制系统工程文件。模块2水位控制画面设计掌握MCGS画面设计方法；掌握绘图工具箱的使用；掌握实时数据库的创建方法；能实现了图的动画控制效果；完成水位控制系统的画面制作，实现动画控制效果。模块3模拟设备连接实现动画自动运行；掌握模拟设备使用方法；掌握策略工具箱使用方法，能编写脚本程序；掌握系统报警方法；能实现动画水位控制系统自动运行；编写控制流程模块4报警显示与报警数据输出掌握MCGS报警显示与报警数据设计方法；掌握MCGS实时报表的制作方法；掌握MCGS历史报表的制作方法；掌握MCGS实时曲线的制作方法；掌握MCGS实时曲线的制作方法。1.4.设计所用软件介绍1.4.1什么是MCGS组态软件MCGS(MonitorandControlGeneratedSystem)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MicrosoftWindows95/98/Me/NT/2000等操作系统。MCGS为用户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。使用MCGS，用户无须具备计算机编程的知识，就可以在短时间内轻而易举地完成一个运行稳定，功能全面，维护量小并且具备专业水准的计算机监控系统的开发工作。MCGS具有操作简便、可视性好、可维护性强、高性能、高可靠性等突出特点，已成功应用于石油化工、钢铁行业、电力系统、水处理、环境监测、机械制造、交通运输、能源原材料、农业自动化、航空航天等领域，经过各种现场的长期实际运行，系统稳定可靠。1.4.2MCGS组态软件的系统构成MCGS组态软件的整体结构MCGS5.1软件系统包括组态环境和运行环境两个部分。组态环境相当于一套完整的工具软件，帮助用户设计和构造自己的应用系统。运行环境则按照组态环境中构造的组态工程，以用户指定的方式运行，并进行各种处理，完成用户组态设计的目标和功能。MCGS组态软件（以下简称MCGS）由“MCGS组态环境”和“MCGS运行环境”两个系统组成。两部分互相独立，又紧密相关。MCGS组态环境是生成用户应用系统的工作环境，由可执行程序McgsSet.exe支持，其存放于MCGS目录的Program子目4录中。用户在MCGS组态环境中完成动画设计、设备连接、编写控制流程、编制工程打印报表等全部组态工作后，生成扩展名为.mcg的工程文件，又称为组态结果数据库，其与MCGS运行环境一起，构成了用户应用系统，统称为“工程”。图1-2MCGS组态软件五大组成部分MCGS组态软件所建立的工程由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五部分构成，每一部分分别进行组态操作，完成不同的工作，具有不同的特性。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个设备窗口和多个用户窗口，负责调度和管理这些窗口的打开或关闭。主要的组态操作包括：定义工程的名称，编制工程菜单，设计封面图形，确定自动启动的窗口，设定动画刷新周期，指定数据库存盘文件名称及存盘时间等。设备窗口：是连接和驱动外部设备的工作环境。在本窗口内配置数据采集与控制输出设备，注册设备驱动程序，定义连接与驱动设备用的数据变量。用户窗口：本窗口主要用于设置工程中人机交互的界面，诸如：生成各种动画显示画面、报警输出、数据与曲线图表等。实时数据库：是工程各个部分的数据交换与处理