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《组态软件技术》
课程设计报告书
题目:组态软件技术及应用
班级:自动化0602班
学号姓名:白锋
目录
TOC\o1-3\h\z\u第一章课设简介 3
1.1课设题目 3
1.2课设背景及任务 3
第二章组态软件概述 5
2.1工控组态软件 5
2.2MCGS组态软件概述 6
2.2.1MCGS通用组态软件的特点 6
2.2.2MCGS组态软件构成 7
第三章组态过程及结果 8
3.1系统的工艺流程 8
3.2实时数据库的创立 10
3.3画面设计制作与动画连接 15
第四章课设总结 20
参考文献 21
第一章课设简介
1.1课设题目
基于MCGS的的单容水箱液位自动控制系统
1.2课设背景及任务
随着工业自动化水平迅速提高和计算机在工业领域的广泛应用,人们对工业自动化的要求越来越高。尤其是计算机技术始终保持了较快的开展速度,各种软/硬件技术也已日臻成熟,可用的软/硬件资源丰富且标准统一,软件之间的互操作性强,易于学习和使用。因此,把计算机技术用于工业控制将会有本钱低,可用资源丰富,易开发等特点。组态软件正是在这个背景下开展起来的,它能够很好地解决传统工业控制软件存在的种种问题,是用户能根据具体的对象和控制目的任意组态,完成符合要求的自动化控制工程。
采用MCGS组态软件实现单容水箱液位自动控制,应实现以下功能:
判断计算机通信以及设备工作是否正常;如正常,实时显示水箱的水位和调节阀的阀位信息。
为保证自动控制和手动控制的无扰切换,即在切换瞬间调节阀开度不会发生突变,因此手动控制方式下,设定值应跟随测量值变化,调节阀阀门开度可以直接在用户窗口的运行界面人为的设定。
在自动控制方式下,提供相关控制算法以备选择,包括:双位控制,标准PID控制,带死区的PID控制,积分别离PID控制,不完全微分PID控制。
自动方式下,液位设定值,采样周期和参数P,I,D都可以修改,并依据修改的数据实现相应的算法,调节阀开度为控制算法的结果。
当水箱液位高于30cm时,进行平安报警指示;当液位越限时,进行越限报警,报警偏差值可在窗口修改。
具有实现液位设定值,液位测量值和阀位变化的实时曲线功能。
具有实现液位设定值,液位测量值和阀位变化的历史曲线,具有打印曲线所在窗口功能。
具有实现液位设定值,液位测量值和阀位变化的历史数据查询功能,并将其所存储到指定的位置。
报警时间按记录功能。
第二章组态软件概述
2.1工控组态软件
组态的英文是“Configuration”,组态软件就是用应用软件中提供的工具、方法来完成工程中某一具体任务的软件。工控组态软件就是指在数据采集和过程控制中使用的专用软件,即在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境下,为用户提供快速构建工业自动控制、系统监控功能的一种软件工具。
组态软件一般用于自动控制系统的监控层,提供了监控层的软件平台和开发环境,通过灵活的组态方式,可使用户快速构建工业自动控制系统监控功能。组态软件应该能支持各种工控设备和常见的通信协议,并且通常应提供分布式数据管理和网络功能。对应于原有的HMI的概念,组态软件是一个是用户能快速建立自己的HMI的软件工具或开发环境。
目前,常见的监控组态软件有美国Wonderware公司的Intouch、Intellution公司的FIX系统、德国Simens公司的WinCC等,国内主要有昆仑公司的MCGS、亚控公司的KingView组态王、三维公司的力控的组态软件。本次课设所使用的组态软件是MCGS。
组态软件的主要使用者是从事自动化工程设计、维护、操作的技术人员,用户在使用组态软件时,可以生成适合自己需要的应用系统,而不需要修改软件程序的源代码。组态软件具有实时性和多任务性,可以在一台计算机上同时完成数据采集、信号数据处理、数据图形显示、实时数据的存储、历史数据的查询、实时通信等多个任务。
2.2MCGS组态软件概述
MCGS通用组态软件的特点
(1)简单灵活的可视化操作界面。
(2)良好的并行处理功能。
(3)丰富、生动的多媒体画面。
(4)开放式结构,广泛的数据获取和强大的数据处理功能。
(5)完善的平安机制。
(6)强大的网络功能。
(7)多样化的报警功能。
(8)实时数据库为用户分布组态提供极大地方便。
(9)支持多种硬件设备,实现组态与“设备无关”。
(10)方便控制复杂的运行流程。
(11)良好的可维护性和课扩充性。
(12)用数据库来管理数据存储,系统可靠性高。
(13)设立对象元件
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