mcgs工控組態(tài)軟件課程設(shè)計

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 課程設(shè)計目的、內(nèi)容、要求1</p><p>　　1.1 設(shè)計目的1</p><p>　　1.2 設(shè)計內(nèi)容1</p><p>　　1.3 設(shè)計要求1</p><p>　　1.3.1 組態(tài)軟件工藝畫面設(shè)計要求1

2、</p><p>　　1.3.2 分析設(shè)計要求時主要考慮了以下幾種情況2</p><p>　　第二章 工控組態(tài)軟件MCGS簡介3</p><p>　　2.1 什么是MCGS組態(tài)軟件3</p><p>　　2.2 MCGS的主要特點3</p><p>　　2.3 MCGS的構(gòu)成4</p&

3、gt;<p>　　2.4 MCGS組態(tài)軟件的工作方式5</p><p>　　第三章 糧食烘干機原理與要求分析7</p><p>　　3.1 糧食烘干機原理7</p><p>　　3.2 分析糧食烘干機電器控制系統(tǒng)工藝流程8</p><p>　　3.3報警系統(tǒng)11</p><p>　　

4、3.4冷，熱烘干機溫度系統(tǒng)12</p><p>　　3.5工藝流程13</p><p><b>　　總結(jié)15</b></p><p><b>　　參考文獻16</b></p><p>　　第一章 課程設(shè)計目的、內(nèi)容、要求</p><p><b>　　1.1

5、 設(shè)計目的</b></p><p>　?。?）了解常用MCGS工控組態(tài)軟件的主要特點及應(yīng)用。</p><p>　?。?）掌握工控組態(tài)軟件MCGS主要特點及應(yīng)用。</p><p>　　（3）重點掌握 MCGS的畫面組態(tài)、動畫顯示、流程控制等解決實際工程問題的方案和操作方法。</p><p><b>　　1.2 設(shè)計內(nèi)容&

6、lt;/b></p><p>　?。?）設(shè)計題目總體設(shè)計方案 本題目以MCGS為核心控制系統(tǒng)，采用組態(tài)軟件進行模擬。</p><p>　?。?）應(yīng)用工控組態(tài)軟件MCGS進行工程CAD設(shè)計 完成MCGS系統(tǒng)、傳感器、提升機、開關(guān)等組成。</p><p>　?。?）系統(tǒng)的綜合調(diào)試 系統(tǒng)包括除雜、不出雜、烘干的功能。</p><p>

7、;　?。?）撰寫課程設(shè)計論文 設(shè)計內(nèi)容要正確，概念要清楚，完成任務(wù)書所規(guī)定的內(nèi)容附原理圖及程序清單，文字要通順，書寫要工整。</p><p>　?。?）完成課程設(shè)計論文答辯。</p><p><b>　　1.3 設(shè)計要求</b></p><p>　　1.3.1 組態(tài)軟件工藝畫面設(shè)計要求</p><p>　?。?）

8、用戶圖形界面生成：創(chuàng)建用戶窗口。</p><p>　?。?）設(shè)置用戶窗口屬性：設(shè)置為啟動窗口。</p><p>　?。?）創(chuàng)建編輯圖形對象：插入元件并制作文字框圖。</p><p>　?。?）制作用戶動畫界面：使用工具箱中的流動塊。</p><p>　　（5）設(shè)計制作的工藝畫面應(yīng)布局合理、圖形應(yīng)形象逼真、文字應(yīng)清晰簡潔、流動滑塊應(yīng)生動形象。&

9、lt;/p><p>　　1.3.2 分析設(shè)計要求時主要考慮了以下幾種情況</p><p>　　1、 為了節(jié)約，可根據(jù)糧食的含量進行清雜情況。</p><p>　　對于含雜量較大較大的糧食，要經(jīng)過圓筒初清篩把糧食中的雜質(zhì)去除；對于含雜量較小的糧食可你經(jīng)過振動篩而直接送入糧倉。</p><p>　　2、 糧庫設(shè)有兩個儲存?zhèn)}。</p>

10、<p>　　根據(jù)功能不同，分為儲存?zhèn)}1，儲存?zhèn)}經(jīng)過輸送機進行傳送；儲存?zhèn)}2直接經(jīng)過管道進入糧倉。</p><p>　　3、 為了方便調(diào)試和維修，設(shè)置手動操作，各閘門均采用電動閘門。</p><p>　　4、 為了減輕勞動強度，實現(xiàn)自動控制，各部門的啟停均采用自動控制。</p><p>　　因此要求在啟動時要從后級先啟動前級后啟動，而停止時正好相反。當(dāng)儲存

11、倉1、2裝滿時要自動停止送糧。當(dāng)進料倉空了的時候，要求所有電機自動停止。</p><p>　　第二章 工控組態(tài)軟件MCGS簡介</p><p>　　2.1 什么是MCGS組態(tài)軟件</p><p>　　MCGS (Monitor and Control Generated System，通用監(jiān)控系統(tǒng))是一套用于快速構(gòu)造和生成計算機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件，它能夠在基

12、于Microsoft的各種32位Windows平臺上運行，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際工程問題的方案，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，比以往使用專用機開發(fā)的工業(yè)控制系統(tǒng)更具有通用性，在自動化領(lǐng)域有著更廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　MCGS組態(tài)軟件功能強大，操作簡單，易學(xué)易用，普通工程人員經(jīng)過短時間的培訓(xùn)就能

13、迅速掌握多數(shù)工程項目的設(shè)計和運行操作。同時使用MCGS組態(tài)軟件能夠避開復(fù)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)。</p><p>　　2.2 MCGS的主要特點</p><p>　　1簡單靈活的可視化操作界面。</p><p>　　2實時性強、良好的并行處理性能。&l

14、t;/p><p>　　3豐富、生動的多媒體畫面。</p><p>　　4開放式結(jié)構(gòu)，廣泛的數(shù)據(jù)獲取和強大的數(shù)據(jù)處理功能。</p><p><b>　　5完善的安全機制。</b></p><p>　　6多樣化的報警功能。</p><p>　　7實時數(shù)據(jù)庫為用戶分部組態(tài)提供極大方便。</p>

15、<p>　　8支持多種硬件設(shè)備，實現(xiàn)“設(shè)備無關(guān)”。</p><p>　　9方便控制復(fù)雜的運行流程。</p><p>　　10良好的可維護性和可擴充性。</p><p>　　11用數(shù)據(jù)庫來管理數(shù)據(jù)存儲，系統(tǒng)可靠性高。</p><p>　　12設(shè)立對象元件庫，組態(tài)工作簡單方便。</p><p>　　13實現(xiàn)對工

16、控系統(tǒng)的分布式控制和管理。</p><p>　　2.3 MCGS的構(gòu)成</p><p>　　MCGS系統(tǒng)包括組態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境兩個部分。</p><p>　　用戶的所有組態(tài)配置過程都在組態(tài)環(huán)境中進行，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)計和構(gòu)造自己的應(yīng)用系統(tǒng)。用戶組態(tài)生成的結(jié)果是一個數(shù)據(jù)庫文件，稱為組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫。</p><p&g

17、t;　　運行環(huán)境是一個獨立的運行系統(tǒng)，它按照組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫中用戶指定的方式進行各種處理，完成用戶組態(tài)設(shè)計的目標(biāo)和功能。運行環(huán)境本身沒有任何意義，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)。一旦組態(tài)工作完成，運行環(huán)境和組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫就可以離開組態(tài)環(huán)境而獨立運行在監(jiān)控計算機上。</p><p>　　組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫完成了MCGS系統(tǒng)從組態(tài)環(huán)境向運行環(huán)境的過渡，它們之間的關(guān)系,如下圖所示。</p&g

18、t;<p>　　圖2-1 MCGS系統(tǒng)環(huán)境</p><p>　　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、實時數(shù)據(jù)庫和運行策略五個部分構(gòu)成，如下圖所示。</p><p>　　圖2-2 MCGS生成的用戶應(yīng)用系統(tǒng)</p><p>　　窗口是屏幕中的一塊空間，是一個“容器”，直接提供給用戶使用。在窗口內(nèi)，用戶可以放置不同的構(gòu)件

19、，創(chuàng)建圖形對象并調(diào)整畫面的布局，組態(tài)配置不同的參數(shù)以完成不同的功能。</p><p>　　在MCGS的單機版中，每個應(yīng)用系統(tǒng)只能有一個主控窗口和一個設(shè)備窗口，但可以有多個用戶窗口和多個運行策略，實時數(shù)據(jù)庫中也可以有多個數(shù)據(jù)對象。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，同時可以對實時數(shù)據(jù)進行可視化處理。</p><p&g

20、t;　　2.4 MCGS組態(tài)軟件的工作方式</p><p>　　1、MCGS如何與設(shè)備進行通訊：MCGS通過設(shè)備驅(qū)動程序與外部設(shè)備進行數(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)動程序是由VB、VC程序設(shè)計語言編寫的DLL（動態(tài)連接庫）文件，設(shè)備驅(qū)動程序中包含符合各種設(shè)備通訊協(xié)議的處理程序，將設(shè)備運行狀態(tài)的特征數(shù)據(jù)采集進來或發(fā)送出去。MCGS負責(zé)在運行環(huán)境中調(diào)用相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動程序，將數(shù)據(jù)傳送到工程中的各個部分，

21、完成整個系統(tǒng)的通訊過程。每個驅(qū)動程序獨占一個線程，達到互不干擾的目的。</p><p>　　2、MCGS如何產(chǎn)生動畫效果：MCGS為每一種基本圖形元素定義了不同的</p><p>　　動畫屬性，如：一個長方形的動畫屬性有可見度，大小變化，水平移動等，每一種動畫屬性都會產(chǎn)生一定的動畫效果。所謂動畫屬性，實際上是反映</p><p>　　圖形大小、顏色、位置、可見度、閃

22、爍性等狀態(tài)的特征參數(shù)。然而，我們在組態(tài)環(huán)境中生成的畫面都是靜止的，如何在工程運行中產(chǎn)生動畫效果呢？方法是：圖形的每一種動畫屬性中都有一個“表達式”設(shè)定欄，在該欄中設(shè)定一個與圖形狀態(tài)相聯(lián)系的數(shù)據(jù)變量，連接到實時數(shù)據(jù)庫中，以此建立相應(yīng)的對應(yīng)關(guān)系，MCGS稱之為動畫連接。詳細情況請參閱后面第四講中的動畫連接。</p><p>　　3、MCGS如何實施遠程多機監(jiān)控：MCGS提供了一套完善的網(wǎng)絡(luò)機制，可通過TCP/IP網(wǎng)、

23、Modem網(wǎng)和串口網(wǎng)將多臺計算機連接在一起，構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間的實時數(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。同時，可利用MCGS提供的網(wǎng)絡(luò)功能，在工作站上直接對服務(wù)器中的數(shù)據(jù)庫進行讀寫操作。分布式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的每一臺計算機都要安裝一套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，并進行工作狀態(tài)、端口號、工作站地址等屬性參數(shù)的設(shè)置。</p><p>　

24、　4、如何對工程運行流程實施有效控制：MCGS開辟了專用的“運行策略”窗口，建立用戶運行策略。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，操作實時數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對動畫窗口的任意切換，控制系統(tǒng)的運行流程和設(shè)備的工作狀態(tài)。所有的操作均采用面向?qū)ο蟮闹庇^方式，避免了煩瑣的編程工作。</p><p>　　第三章 糧

25、食烘干機原理與要求分析</p><p>　　3.1 糧食烘干機原理</p><p>　　塔式烘干機又稱糧食烘干機，糧食烘干機是用來烘干谷物的理想設(shè)備，加工品從傳送機輸入，通過給料裝置，確保設(shè)備在運行期間始終處于滿負載狀態(tài)。進入圓筒初清篩，是原糧混合，同時還作為干燥空氣的進出通道，傳送機送入儲存?zhèn)}，加以凈化、沉淀。在圓通初清篩中會有雜質(zhì)除去，將篩過的糧食經(jīng)過傳送帶和升降機運輸，放到儲存?zhèn)}中

26、儲存，儲存?zhèn)}也有通風(fēng)的功能，通過糧食的運動，并帶走一部分表面水分，閥門打開，通過傳送機和升降機的運輸，送到烘干機中，進行烘干工程，在頂端的干燥段采用較高的熱風(fēng)溫度使糧食快速升溫，并帶走一部分表面水分；中間干燥段采用中等熱風(fēng)溫度脫去大量水分；經(jīng)過以上干燥段后，糧食籽粒溫度已經(jīng)升高，所以底部干燥段采用 較低溫度即可達到脫去在糧粒內(nèi)部吸附力較強的水分又避免糧溫升得過高的目的；最后經(jīng)過冷卻段的充分冷卻，達到安全水分和溫度的出機糧食可以直接入庫儲

27、存。</p><p>　　裝糧時，料斗中的糧食通過傳送機和提升機，將谷物提到儲存?zhèn)}，再碰過上升降機將糧食送入烘干機筒體直到裝滿。烘干時，排糧機構(gòu)不間斷地將烘干段底部的糧食排給下烘干機的蛟龍，烘干機中下蛟龍將糧食送給提升機提升至烘干機的上蛟龍，再由上蛟龍將糧食送入烘干機緩蘇倉，緩蘇倉的糧食在自重作用下，從上到下慢慢的移至四個烘干段。糧食進入烘干段得瞬間至第二次進入烘干段得瞬間為一個循環(huán)。經(jīng)熱風(fēng)爐間接加熱后的空氣，在

28、離心式引風(fēng)機作用下，被送入干燥段熱風(fēng)室，熱風(fēng)自熱風(fēng)室連續(xù)橫向穿過烘干段得薄谷層，熱風(fēng)流動的方向與糧食移動方向互呈交叉，熱風(fēng)氣流與糧食獲得教充分的接觸，使糧食加熱，升溫，降水，谷層烘干后的廢氣由廢氣排出機外。這樣周而復(fù)始地實現(xiàn)循環(huán)烘干，直到糧食含水量符合所要求的人倉標(biāo)準為止、糧食進入緩蘇段期間，不通風(fēng)受熱，但這時的糧食剛離開烘干段，保持著一定的溫度，由于谷粒的表面和內(nèi)部存在溫差和濕差，促進谷粒內(nèi)部水分逐漸向外移動，逐漸趨勢于平衡，為下一&

29、lt;/p><p>　　個循環(huán)升溫，降水創(chuàng)造條件。</p><p>　　該烘干機將“順流”、“逆流”干燥工藝優(yōu)化組合運用，達到最優(yōu)效</p><p>　　果，糧食烘干塔的最大特點。</p><p>　　3.2 分析糧食烘干機電器控制系統(tǒng)工藝流程</p><p>　　總開時閥門1與閥門2<95時如圖所示</p&

30、gt;<p><b>　　圖3-1 </b></p><p>　　2<95時總開時閥門1閥門2>95時如圖所示: </p><p><b>　　圖3-2 </b></p><p>　　圖3-3閥門1與閥門2>95時 總關(guān)時如圖所示：

31、 圖3-3 </p><p>　　手動打開任意開關(guān)如圖所示： </p><p><b>　　圖3-4</b></p><p><b>　　3.3報警系統(tǒng)</b></p><p>　　當(dāng)儲存?zhèn)}1和儲存?zhèn)}2的糧食值小于5或大于95時，報警系統(tǒng)就開始報警，而且是循環(huán)報警。</p>

32、<p><b>　　如圖所示</b></p><p>　　圖3-5 報警系統(tǒng)</p><p>　　3.4冷，熱烘干機溫度系統(tǒng)</p><p><b>　　圖3-6 </b></p><p><b>　　3.5工藝流程</b></p><p&g

33、t;　　對于一個工程設(shè)計人員來說，要想快速準確地完成一個工程項目，首先要了解工程的系統(tǒng)構(gòu)成和工藝流程，明確主要的技術(shù)要求，搞清工程所涉及到的相關(guān)硬件和軟件。在此基礎(chǔ)上，擬定組建工程的總體規(guī)劃和設(shè)想，比如：控制流程如何實現(xiàn)，需要什么樣的動畫效果，應(yīng)具備哪些功能，需要何種工程報表，需不需要曲線顯示等。只有這樣，您才能在組態(tài)過程中有的放矢，盡量避免無謂的勞動，達到快速完成工程項目的目的。</p><p>　　1工程的框

34、架結(jié)構(gòu) </p><p>　　樣例工程定義的名稱為“糧食烘干機控制系統(tǒng).mcg”工程文件，由五大窗口組成?？偣步⒘硕€用戶窗口，四個主菜單，分別作為開關(guān)控制、報警顯示、電流顯示、數(shù)據(jù)顯示，構(gòu)成了樣例工程的基本骨架。</p><p>　　2動畫圖形的制作 </p><p>　　3控制流程的實現(xiàn) </p><p>　　選用“模

35、擬設(shè)備”及策略構(gòu)件箱中的“腳本程序”功能構(gòu)件，設(shè)置構(gòu)件的屬性，編制控制程序，實現(xiàn)儲存?zhèn)}、閥門、傳送帶、升降機有效控制。</p><p>　　4各種功能的實現(xiàn) </p><p>　　通過MCGS提供的各類構(gòu)件實現(xiàn)下述功能：歷史曲線：選用歷史曲線構(gòu)</p><p>　　件實現(xiàn)；歷史數(shù)據(jù)：選用歷史表格構(gòu)件實現(xiàn)；報警顯示：選用報警顯示構(gòu)件實現(xiàn)；工程報表：歷史數(shù)據(jù)選用存

36、盤數(shù)據(jù)瀏覽策略構(gòu)件實現(xiàn)，報警歷史數(shù)據(jù)選用報警信息瀏覽策略構(gòu)件實現(xiàn)，實時報表選用自由表格構(gòu)件實現(xiàn)，歷史報表選用歷史表格構(gòu)件實現(xiàn)。</p><p>　　5輸入、輸出設(shè)備 </p><p>　　開關(guān)量的輸入，濕度的輸出，糧食的輸入，儲存?zhèn)}的輸出，模擬量的輸入輸出。</p><p>　　6其它功能的實現(xiàn) </p><p>　　工程的

37、安全機制：分清操作人員和負責(zé)人的操作權(quán)限。</p><p>　　7 共用到的器件名稱 </p><p><b>　　見附錄原理圖</b></p><p>　　注意：在MCGS組態(tài)軟件中，我們提出了“與設(shè)備無關(guān)”的概念。無論用戶使用PLC、儀表，還是使用采集板、模塊等設(shè)備，在進入工程現(xiàn)場前的組態(tài)測試時，均采用模擬數(shù)據(jù)進行。待測試合格后，

38、再進行設(shè)備的硬連接，同時將采集或輸出的變量寫入設(shè)備構(gòu)件的屬性設(shè)置窗口內(nèi)，實現(xiàn)設(shè)備的軟連接，由MCGS提供的設(shè)備驅(qū)動程序驅(qū)動設(shè)備工作。以上列出的變量均采取這種辦法。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　本次實訓(xùn)完成得還算順利，從翻看書籍、上網(wǎng)查資料，收集相關(guān)資料，自己嘗試著用MCGS雖然在這過程中遇到了許多問題，但是在同學(xué)的幫助，大家的討論下還

39、是按時完成了任務(wù)。</p><p>　　剛開始畫圖時，我根據(jù)書上的內(nèi)容和自己的理解試著畫圖，但總是在出錯，后來在同學(xué)的指點下，終于把圖畫完了。在做動畫連接的時候，出現(xiàn)了編程問題，同樣在老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下，終于順利完成。后來，在運行中，由于動畫連接時候，一不小心把表達式寫錯了，結(jié)果在運行時，動畫不動。，后來經(jīng)多次檢查才發(fā)現(xiàn)原來是程序部分少了一條指令，經(jīng)修改，總算讓糧食除雜系統(tǒng)動起來了。</p>

40、<p>　　在本次實訓(xùn)中，我受益匪淺，在這不斷的發(fā)現(xiàn)問題，解決問題中，我對MCGS這門課程有了更深入的了解，也在這過程中，提高了自己動手能力。</p><p>　　此次在實訓(xùn)中了解MCGS是花費時間最多的，我們上網(wǎng)找資料，上圖書館，盡可能的了解有關(guān)于MCGS這方面的知識。</p><p>　　課程設(shè)計要求我們立足實際，觀點新穎，多些創(chuàng)新，盡量滿足現(xiàn)實情況的前提下開動腦筋，大膽別致

41、的作出更好的作品。經(jīng)過幾個星期的研究與學(xué)習(xí)終于作出了自己的設(shè)計，在完成設(shè)計的過程中查閱了很多資料，把課本的知識綜合的系統(tǒng)的應(yīng)用在我的設(shè)計之中。</p><p>　　通過這短暫的幾天課程設(shè)計，在老師的精心指導(dǎo)和嚴格要求下，使我得到了一次用專業(yè)知識、專業(yè)技能分析和解決問題全面系統(tǒng)的鍛煉。在此，忠心感謝老師和同學(xué)們對我的指導(dǎo)和支持。</p><p><b>　　參考文獻</b&g

42、t;</p><p>　　[1]王樹東;曹愛紅;潘崢嶸;靳繼勇;王利娜;;PLC和組態(tài)軟件在烘干控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];工業(yè)儀表與自動化裝置;2006年02期</p><p>　　[2]張婕;劉義順;李靖鵬;;組態(tài)軟件虛擬傳送機控制系統(tǒng)[J];機械與電子;2010年01期</p><p>　　[3]易異勛;工控系統(tǒng)組態(tài)軟件的研究和設(shè)計[J];儀表技術(shù)與傳感器;199

43、8年12期</p><p>　　[4]李蜀瑜;電氣監(jiān)控組態(tài)軟件的研究與開發(fā)[D];西北工業(yè)大學(xué);2001年</p><p>　　[5]韓勝春,畢學(xué)武,孫超;工控組態(tài)軟件MCGS及其在糧食烘干工程監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J];傳感器世界;2001年03期</p><p>　　[6]王惠莉;;基于MCGS的PLC實驗教學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)建[J];電氣電子教學(xué)學(xué)報;2010年S2期&