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1、组态控制技术及应用班级：136025学号：姓名：刘岗指导老师：李宁学校：西安航空职业技术学院二级学院：自动化工程学院日期：2015年6月6日MCGS实训报告经过两周实训，我们学习了组态控制技术及应用这门课程。较深的了解了MCGS组态软件系统。MCGS组态软件系统包括组态环境和运行环境，组态环境用来帮助用户设计和构造自己的应用系统，然后在运行环境中按用户指定的方式运行。MCGS组态软件生成的应用系统由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五大部分构成。1 主控窗口是工程的主窗口，它确定了工业控制中工程作业的总体轮廓、运行流程、菜单命令、特性参数和启动命令等参数，是工程的主框架。2 设
2、备窗口是连接和驱动外部设备的工作环境。它是MCGS系统与外部设备联系的媒介。3 用户窗口主要用于生成工程中人机交互的图形界面，如生成各种动画显示画面、报警输出、数据与曲线图表等，由用户自己定义。4 实时数据库是工程各个部分的数据交换与处理中心，它将MCGS工程的各个部分连接成有机的整体，是MCGS系统的核心。5 运行策略是指用户为实现对系统运行流程自由控制所组态而成的一系列功能模块的总称，主要用于完成工程运行流程的控制，包括编写控制流程程序（IF.THEN脚本程序）、选用各种功能构件，如数据提取、历史曲线、定时器、配方操作、多媒体输出等。通过对运行策略的定义， 使系统能够按照设定的顺序和条件操
3、作实时数据库，控制用户窗口的打开、关闭并确定设备构件的工作状态等，从而实现对外部设备工作过程的精确控制。MCGS组建新工程的步骤：1. 工程系统分析2. 建立新工程3. 设计用户操作菜单基本体系4. 完成动态监控画面的制作5. 编写控制流程程序6. 完成菜单按钮功能7. 编写程序完成工程调试8. 连接设备驱动程序9. 工程的综合测试任务一水泵运行控制和监测一 用户窗口的建立1 进入 MCGS组态工作台后，单击“用户窗口”，打开“用户窗口” ，新建一个“窗口0”打开属性，并命名为“水泵运行控制”。改其背景色和窗口位选择为“窗口最大化”。二工程画面的制作1 制作文本标签，在工具箱中选中“标签”按钮
4、，在窗口绘制大小适合文本框输入“水泵运行控制”并改变字的大小、颜色和填充色。2 绘制水泵，在工具箱中单击“插入原件”按钮，在“对象原件列表”框选择“泵30”的图符，调整其大小和位置。3 绘制按钮，单击绘图工具箱中的“标准按钮”，绘制 2 个按钮将其分别命名为“启动”和“停止”，并依据个人喜好对字体和字体颜色进行设置。4 绘制指示灯，在工具箱中单击“插入原件”按钮，在“对象原件列表”框选择“指示灯”分别为“指示灯 3”和“指示灯 14”。三 动画连接1 按钮的动画连接1）“启动”按钮的动画连接，在水泵控制动画窗口中，双击“启动”按钮图符，弹出“标准按钮构件属性设置”对话框。打开“操作属性”选项卡
5、，在选项卡中，选中“数据对象操作”选择“取反” ，在实时数据库中选择“启动”变量，完成动画连接。按“启动”按钮后，“启动”变量值就变为1，再按变0。2）“停止”按钮的动画连接，与“启动”按钮的动画连接相似，而实时数据库中的“停止”变量值，则通过单击“停止”按钮来改变。2 指示灯的动画连接1）启动指示灯的动画连接，打开启动指示灯图符属性，在“动画连接” 选项卡中第一个 “组合图符”中单击“”按钮，选择“可见度”标签并打开，选择“启动”变量，并选“对应图符不可见” ；在“动画连接”选项卡中第二个“组合图符”中单击“”按钮，选择“可见度”标签并打开，选择“启动”变量，并选“对应图符可见”，完成启动指
6、示灯的动画连接。2）停止指示灯的动画连接与启动指示灯的动画连接方法相同。3 水泵的动画连接1）在水泵属性中，打开“动画连接”选项卡中“椭圆”选择“水泵”为其表达式。2）在“填充颜色”改变其“分段点”和“对应颜色”。设分段点0 对应红色，分段点1 对应绿色，当“水泵”变量为“1”水泵显示启动， “ 0”为停止0。4 动画连接效果检查1）打开 MCGS运行环境。2）观察启动指示灯的颜色，初始状态下为红色。3）单击启动按钮，启动变量值为1，启动指示灯为绿色；再次按启动按钮，启动按钮变量值为 0，启动指示灯变为红色。4）观察停止指示灯的颜色，初始状态为红色。5）单击停止按钮，停止变量变为1，停止指示灯
7、显示为绿色，再次按停止按钮变量值为0，停止指示灯显示为红色。四 控制流程程序设计1 添加定时器如图（一）所示图（一）1）在实时数据库中添加与定时器工作相关的数据。2）在循环策略中添加定时器构件，并将定时循环执行周期时间改为200ms。3）设置定时器属性。2 添加文本框与定时器相关按钮1）定时器启动2）定时器复位3）计时时间4）时间到3 定时器的运行调试4 添加脚本程序5 利用定时器和脚本程序实现对水泵运行的模拟控制水泵控制系统演示工程图，如下（二）所示：图（二）五 软硬件联机调试西门子 S7-200CPU226型的 I/O 硬件电路连接与相关数据，输入组态工程动画及属性设置改进1 删除定时器策
8、略和脚本程序策略。2. 删除数据库中与定时器相关的数据对象。3. 在数据库中新增 4 个数据对象。4. 修改水泵的控制动画窗口，删除多余图符，添加所需图符。调整位置。如图（二）所示的动画效果。系统联机调试，双击设备窗口，在单击右侧的设备组态，在单击工具箱，弹出“设备工具箱”在可选设备里 选择“通用串口父设备 ”和“西门子 -S7200PPI* ”修改设备的属性设置。将调试好的PLC 控制程序下载到PLC，并将其设为“RUN”模式，然后关闭软件。再打开水泵控制组态演示工程，进入运行环境，调试无误则该工程就完成了。水泵系统监控工程截图，如图（三）所示：图（三）任务二机械手控制系统与监控机械手控制运
9、行控制步骤和水泵运行控制大致相同。1是进行工程分析确定系统的硬件组成（硬件输入设备和硬件输出设备），初步确定组态监控工程的框架，设计工程思路。 接着就新建工程(通过分析机械手监控系统要求，初步确定系统所需要的数据对象，然后再实时数据库中添加所需的数据对象) 。2 制作组态工程画面 （步骤和水泵运行控制系统画面制作相同，自行进行绘制和选取所需的元件图符） ，下一步就是动画的连接，让所有的图符“动”起来（按钮的动画连接，指示灯的动画连接，传送带的动画连接，传感器和变频器的动画连接。3 进行动画连接的效果检查，是否正确）。在接着就是控制流程的程序设计（添加定时器，进行定时器的属性设置，添加与定时期相
10、关的图符）。然后进行定时器的运行调试，下一步就是使用启动按钮和停止按钮控制定时器的工作。接着使用定时器和脚本程序控制机械手系统各设备的运行。4 在这过程结束后， 再进行动画效果设计改进 （料块输送过程的动画效果改进； 活塞杆，底座料块）对 （料块， 手爪，推料气缸的） 水平移动， 垂直移动，水平移动量， 垂直移动量，大小变化， 隐藏和显示的设置。 动画效果改进完成后，进行脚本程序的修改完成， 进行运行检查。5 最后就是软硬件联机调试运行。1）删除定时器策略和重新编辑脚本程序。2 ）删除数据库中与定时器相关的数据对象。3) 在数据库中新增 4 个数据对象。4) 修改机械手的控制动画窗口，删除多余
11、图符，添加所需图符。调整位置。图（四）5) PLC系统联机调试，双击设备窗口，在单击右侧的设备组态，在单击工具箱，弹出“设备工具箱”在可选设备里选择“通用串口父设备”和“西门子 -S7200PPI* ”修改设备的属性设置。将调试好的PLC控制程序下载到PLC，并将其设为“RUN”模式，然后关闭STEP7软件。再打开机械手控制监控工程，进入运行环境，如果调试无误则该工程就完成了。图（五）任务三分拣单元的搬运机械手的运行控制任务三和任务二很相似，只是多了一些元件和内容其做法如下：1 在用户窗口中，画出变频器形状与传感器形状并添加指示灯，并给变频器和传感器的指示灯更改属性。然后，分别合成单元。2在实
12、时数据里添加的数据启动、停止、上移、下移、夹紧、放松、旋转、2 个水平移动量和 2 个垂直移动量等 13 个数据对象，其中 4 个移动量为数值型其余都为开关型。3给定时器更改属性和前几个任务基本相同，但时间要改为26s.4在测量气缸的运行距离和大小变化属性的输入正确的计算值，不然会出现料块与推块会有误差，有一定的距离。5在传送带有上有流动块，要给表达示添加“变频器启动”。6在循环策里的脚本有主要三大块a 是垂直臂的控制。 b 是水平方向物块移动的控制。 c是计时器控制的相关步的运行和可见。7 给料块按要求改变可见度。在 MCGS运行环境中运行，观察其运动方式。与自己想设置的结果是否一致，如果一致则完成该任务；若不一致就要发现问题并及时修改相关量，直到任务完成。保存该任务。图（六）任务六双储液罐液位控制图（七）一在新建窗口中，单击工具箱中的“插入元件”选择使用的元器件。二在实时策略里建立相关策略建立的有k、液位1 上/ 下限、液位2 上/ 下限和液位组。三在用户窗口“双储液罐”中新添加了“报警显示”关联了“液位组”。并新建数据报表和历史曲线窗口。 （制作方法：在工具箱中， “使用自由表格”绘制一个表格，并且双击会显示编辑状态，然后
