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控制工程网版权所有,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,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控制工程网版权所有,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控制工程网版权所有,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,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, 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CONTROL ENGINEERING China版权所有,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。
(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控制工程网版权所有,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