组态软件课程设计.doc

《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