在工业生产中,大多数过程是非线性的。对于非线性程度不高的过程,可以当作线性过程处理。要控制好极端非线性过程CONTROL ENGINEERING China版权所有,则相当困难。在《过程控制》教学中,对三个相互连通的不规则形状水箱水位进行测控处理并分析控制工程网版权所有,就属于极端非线性控制。该系统传统的开发手段是采用单片机等控制设备设计,但如果采用组态软件开发该系统则可以实现多次开发、适时采集监控等功能。该测控系统主要有两种设计途径:一是采用VB、VC等可视化工具从低层开发; 二是利用工控组态软件进行二次开发。但由于VB、VC开发难度大,开发周期长, 因此大多工程项目的开发都采用工控组态软件来实现。组态软件国外有美国的FIX系列产品,澳大利亚的WIZCON,国内有组态王、MCGS、世纪星、开物等。国内软件开发比较晚,但吸取了其他组态软件的优点。采用了最先进的设计理念,所以可以与国外的组态软件相媲美,同时在价格上是国外软件的1/3~1/8。其中北京昆仑公司的MCGS就是重要的组态软件之一,该软件曾开发上海东方明珠电视塔消防控制系统、北京西客站灯光电源控制系统、北京中央电视台消防供水系统等著名工程。 1.2 运用MCGS 5.1建立运行程序的一般过程 (1) 启动McGs组态环境CONTROL ENGINEERING China版权所有,建立工程项目。
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p; 1、MCGS 5.1概述
1.1 特点及组成
MCGS 5.1(Monitor and Control Generated System) 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。
MCGS 5.1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控制工程网版权所有, 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。两部分互相独立, 又紧密相关,如图1所示。
图1 MCGS软件系统结构图
(2) 进行设备配置。设备配置的目的是实现上下位机通讯,即实现计算机与智能仪表之间的连接。通过设备窗口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。
(3) 构造数据库。在实时数据库窗口建立新的数据库文件。要求与设备要求的数据库一致。该窗口定义不同类型和名称的变量,作为数据采集、处理、输出控制、动画连接及设备驱动的对象。
(4) 制作图形画面,在用户窗口实现。主要用于设置工程中人机交互的界面,诸如:生成水位变化的动画显示画面、报警输出、数据与曲线图表等。
(5) 在主控窗口建立新工程。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www.cechina.cn,指定数据库存盘文件名称及存盘时间等。
(6) 定义动画链接。动画链接是将动画与数据库变量建立联系, 当数据库变量发生改变时动画就可以表现出来。即当水箱中水位发生变化时,动画可以适时显示。
(7) 运行与调试。当以上步骤完成以后,先进行组态检查通过后就可以进入运行环境调试。
2、水箱水位控制系统的组成
三水箱水位控制系统是为了研究《过程控制》实验中的PID控制、串级、解耦等实验设计的系统,该系统由上位机和智能调节仪两部分组成。上位机由四个画面组成。实时数据采集,历史