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1、目录第1章 概述 31.1、设计任务和目的 31.2、设计要求 3第2章 监控系统分析和总体设计 42.1、设计思想42.2、设计流程图5第3章 组态设计53.1、实时数据库53.2、用户窗口63.3、主控窗口菜单组态 63.4、运行策略7第4章 监控界面设计 74.1、系统封面74.2、工艺流程画面 84.3、运行时画面 84.5、实时数据94.6、历史曲线94.7、历史数据104.8、实时报警画面104.9、报警信息浏览104.10、参数设置画面 11第5章 运行策略115.1、启动策略115.2、循环策略125.3、PID控制算法135.4、报警策略145.5、报警数据145.6、历史数
2、据155.7、水箱对象15第6章 安全策略166.1、本系统安全机制要求166.3、系统权限管理176.4、操作权限管理176.5、运行时进行权限管理 176.6、保护工程文件186.7、打开时画面186.8、登陆时画面196.9、退出时画面196.10、用户管理画面196.11、修改密码画面20第7章 程序调试207.1、程序调试中遇到的问题 207.2、解决方法和结果20第8章 课程设计总结21第9章 参考资料 21第1章 概述1.1 设计任务和目的本课程设计要求在修完监控系统程序设计技术课程后，运用工业监控系 统组态软件（MCGS），结合一个自动控制系统，完成该控制系统的上位机监控系统
3、组态设计。以便掌握监控软件的设计和编程方法，得到计算机监控系统程序设计与 调试，以及编写设计技术文件的初步训练，为从事计算机控制方面的工作打下一定 基础。1.2 设计要求1基本要求（1）监控系统总体设计了解系统设计要求，进行需求分析，确定组态软件输入输出点、内部变量 等，构思监控系统的组态框架。（2）实时数据库组态根据所确定的输入输出点和内部变量点，建立监控系统实时数据库。（3）虚拟对象组态设计采用脚本语言或其他软件工具建立虚拟对象模型，能够仿真实际的物理对 象，具有输入输出特性。（4）窗口界面组态根据系统需求和实际生产过程中的对象工艺流程，设计监控系统的图形操作 界面，并同实时数据库IO点链
4、接。5） 运行策略组态采用脚本语言建立监控系统的运行策略，控制所建立的软件系统的运行流 程。（6）控制策略组态设计 选择和设计适当的控制算法并组态，实现对被控系统的控制要求。（7）历史和趋势记录报表设计 建立历史数据库，实现监控系统的历史数据记录和趋势显示。（8）实时和历史报警记录报表设计 确定和建立参数的报警限值和报警数据存储特性，实现监控系统的实时报警 显示和历史报警数据查询。（9）主控窗口组态 通过系统菜单能对系统各个功能进行调度管理。（10）安全策略组态 建立监控系统的安全操作机制，对用户设定不同的操作权限，保证监控系统的安全性。（11）进行监控系统的调试、运行和改进。（12）编写课程
5、设计报告。2具体要求1） 数据变量所选课题系统应具有一定数量的开关量I/O信号（至少6个）和模拟量I/O 信号（至少4个）。（2）监控系统画面所设计的监控系统画面应包括下列内容，并具有动态显示和操作功能。 系统封面； 反映系统工艺的流程画面； 反映实时数据变化的趋势图画面； 反映实时数据变化的报表画面； 可查询历史数据的历史数据曲线画面； 可查询历史数据的历史数据报表画面； 反映数据实时报警状态的报警画面（或某画面上的局部画面）； 查询数据历史报警状态的报警画面； 能对系统参数进行设置的参数设置画面。（3）运行控制策略通过策略脚本编写，能够实现系统的模拟运行。（4）安全策略所设计的监控系统应具
6、有登录后方可操作的安全策略功能。(5) 系统菜单所设计的监控系统应具有系统菜单，以实现对系统各个功能的运行调度。第2章 监控系统分析和总体设计2.1设计思想通过对MCGS组态软件的学习和掌握，了解其功能和特点，本设计应用MCGS 组态软件设计一个双容水箱液位监控系统，通过对实时画面的监控，来实现预期的 控制效果。本系统采用电动调节阀和调节阀、出水阀(手动阀)同时控制双容水箱液 位，并控制水箱2液位维持在设定值，水箱1的量程为100cm，水箱2的量程为 50cm,开关控制整个系统的启停。水箱2液位的设定值可手动修改填入输入框，利 用PID控制算法控制电动调节阀的开度，水箱的采样周期和参数P、I、
7、D都可以修 改，并根据修改的数据完成PID控制算法，电动调节阀开度为控制算法的结果。根 据水箱2液位的测量值与设定值的比较，可通过电动调节阀自动改变其开度来调整 水箱2的液位为设定值，也可通过电动调节阀的自动调节加上手动改变调节阀、出 水阀的开度共同控制水箱2的液位。当水箱1液位高于90cm或低于10cm时，进行 安全报警指示，水泵停止抽水；当水箱2液位高于45cm或低于5cm时，进行安全 报警指示，电动调节阀自动改变其开度。2.2设计流程图屯功洞节阀出水阀采用水泵作为输送源，把水槽中的水抽到水箱1,通过调节阀的作用，可以 调节进水量，再通过电动调节阀可以将水从水箱1适当地送入水箱2,水箱2的
8、水 通过出水阀适当地流入水槽，使水箱2的液位保持在设定值。第3章组态设计3.1实时数据库1 |! *电I 丄卽 111 inm HMD匚AE|叮阿空耳土:“ r|j. vR3 it+f n tri口 w眄jLtftsM*3I-?*曰叔#SE你=Mfi曰9.tt4rftHIS.lrEt.nr n：KI电SlQ斗卫 4* 5 t-NB frE4园鼻站*- 二SUEi*IT=FrWtas汁弗性u匸卫 tai?NFJtStlTflr Itaaa =F*1們a =ii fit -tasKBStv 4SH-tiltze-r皿讪*打理蒼更ffHli亚口亡羊R#1!：:fth!?!-1 1-4S 三lt.TM
9、BnCiffVfSiM1：T *r7M !tM3(t. Lir”.Ft*EFIFYfiitiFrtPI章机日，飢JLHta出力卫，唱辛HQS-3.2用户窗口3.3主控窗口菜单组态3.4运行策略第4章监控界面设计4.2工艺流程画面nprqo h- nn rag 砒鼻取客术箱jfi桩鲨控系箜4.3运行时画面取密朮籍液恆监Kb 1弗円:.ra*.?ioniiiKiiiifiKLi fl 1旣211确牡 n-iEimfi.inrSfST 谋 惑 0 1UIIE4.4实时曲线实时曲线4.5实时数据实时数据液位157- 0液检25- 11_ O谄节河开度20- O出水同开度70- O电动调节禹开度4=6.
10、 4=4.6历史曲线历史曲线100.DIW坐标范S当前值单征80.Dp匸绝对叶钾21:2G:1B曲线1o.trioc.o54.5cmG0.D曲线乙o.trioo.o25.140.D20.00.D合21：弩 g 时:？&甲 ：対:習 21:26:04 21：2G：194.7历史数据历史数据眾隼吋河液悅1液忡花Oll-OL-lb 卽：如盘0. 00. 02011-01-15 21:35:320. 00. D201 1-011 5 21 :35:+20. 00- 2011-01-15 21:35:520. 00. 0201i-01-lb 21:36:020. 00. 4.8实时报警画面U1 HZl：
11、4E：59ilrm0 1001-16 ?1 :抒狞藏杞2rm05rm5.0355DI-1(21：4B：191Ims3D.D2S610WS*TJ4.9报警信息浏览2LIEn-ih iiuk I r I)H2I.MT ll-lR9I Qlti1)IS比H卄 片比织甘MtiiI9?7.-B5!iaIIii n rwa iiiimsrbn- i吓血乳寸21n.wiFl.SE II15 7J21-H niWS i-ihmrw F耳輕 Pl.fiS iiis?ji-ffi 下中 *|E他 II IBZEIIU 下耳常冒wm :n.SEntti上锢卫!.?rfL刖榷LTKIt胡储ii-Kir 的出4HHn fliii+Ti tTItS+Ti MiMTi t-HidrtT. 冲41时。 MliiStTi+TK3+.Tt 耳Hi帰1 t-wa+ri 11：+T- 4W.t.Ti +niatn+Tt?5+.Tf HlFLt.?.3JfP.illf t.LiK INL .+JiiF+.?.a-tfl f吨匕ifiM. #HlP+-2.Ji iF. Mi
