(工控组态技术及应用—MCGS)项目四搅拌机控制系统
工控组态技术及应用-MCGS模块一工控组态基础知识
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1) 数据采集系统 在数据采集系统中，计算机只承担数据的采集和处理工 作，不直接参与控制。数据采集系统对生产过程的各种工艺 变量进行巡回检测、处理、记录以及对变量采取超限报警等， 同时对这些变量进行累计分析和实时分析，得出各种趋势分 析，为操作人员提供参考，如图1-1-3所示。
模块一 工控组态基础知识
模块一 工控组态基础知识
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由于计算机科学的飞速发展，计算机的存储能力、运算 能力都得到更进一步的发展，能够解决一般模拟控制系统解 决不了的难题，达到一般控制系统达不到的优异的性能指标。 在计算机控制算法方面，实现了最优控制、自适应、自学习 和自组织系统以及智能控制等先进的控制方法，为提高复杂 控制系统的控制质量，有效地克服随机扰动，提供了有力的 工具。
模块一 工控组态基础知识
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图1-1-8 现场总线控制系统结构图
模块一 工控组态基础知识
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近年来，由于现场总线的发展，智能传感器和执行器也 向数字化方向发展，用数字信号取代4 mA～20 mA电流信号， 为现场总线的应用奠定了基础。现场总线是连接工业现场仪 表和控制装置之间的全数字化、双向、多站点的串行通信网 络。现场总线被称为21世纪的工业控制网络标准。
模块一 工控组态基础知识
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2. 计算机控制系统的组成 1) 基本概念 在计算机控制系统中，由于工业控制机输入和输出的是 数字信号，而现场采集到的信号或送到执行机构的信号大部 分是模拟信号，因此，与常规的按偏差控制的闭环负反馈系 统相比，计算机控制系统需要有模/数(A/D)转换和数/模(D/A) 转换这两个环节。计算机闭环控制系统结构框图如图1-1-1 所示。
模块一 工控组态基础知识
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采用计算机代替模拟仪表控制，只要改变程序就可以对 控制对象进行控制，因此计算机可以控制几百个回路，并可 以对上下限进行监视和报警。此外，因为计算机有较强的计 算能力，所以控制方法的改变很方便，只要改变程序就可以 实现。就一般的模拟控制而言，要改变控制方法就必须改变 硬件，这不是轻而易举的事。
精品课件-工控组态技术及应用kj44vv
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MCGS工控组态技术应用
模块四 MCGS模拟量组态工程
二、要求学生必备的知识与技能
1. 必备知识
⑴ 检测仪表及调节仪表的基本知识。 ⑵ 串级控制系统的组成。 ⑶ 计算机控制基本知识。 ⑷ 泓格7017模拟量输入模块基本知识。 ⑸ 泓格7024模拟量输出模块基本知识。 ⑹ 计算机输入通道基本知识。 ⑺ 计算机输出通道基本知识。 ⑻ PID控制原理。 ⑼ 计算机直接数字控制系统基本知识。 ⑽ 闭环控制系统基本知识。 ⑾ 组态技术基本知识。
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MCGS工控组态技术应用
九、思考题
模块四 MCGS模拟量组态工程
1. 串级控制系统有什么特点？ 2. 如何实现串级控制系统的投运？ 3. 串级控制系统主副回路控制规律如何设置？ 4. 主控制器设为手动方式，副回路是随动控制系统吗？
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MCGS工控组态技术应用
模块四 MCGS模拟量组态工程
每一种知识都需要努力， 都需要付出，感谢支持！
表4-4-2 项目考核表
学号
姓名
硬件接线(5分)
考
控制原理(10分)
核
内
数据库组态(20分)
容 进
设备组态(10分)
程
用户窗口组态(20分)
分
值
循环脚本组态(10分)
系统统调(25分)
扣
安全文明
分
纪律卫生
总评
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
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MCGS工控组态技术应用
七、注意事项
模块四 MCGS模拟量组态工程
主副控制器的数字显示及设置按钮分别连接各自 的k、ti、td、sv、pv、mv、op、mv2、mv1。
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MCGS工控组态技术应用
工控组态技术及应用——mcgs下载地址
工控组态技术及应用——mcgs下载地址工控组态技术是指利用计算机软件实现对工业控制过程进行调度、监控和管理的技术。
它通过将传感器、执行器、PLC等控制设备与上位机相连，构建一个完整的工业自动化控制系统。
而MCGS（Machine Control and Graphics System）是一款常用的工控组态软件，提供了丰富的组态工具和功能，广泛应用于工控领域。
首先，MCGS可以实现对工业设备的可视化监控。
它提供了各种图形界面组态工具，比如按钮、开关、进度条等，可以将实际设备的状态以图形化的方式展示在上位机上。
通过这种方式，操作人员可以直观地了解设备的工作状态，及时发现和解决问题。
其次，MCGS支持对设备进行实时数据采集和分析。
它可以与各种传感器和PLC 进行通讯，实时获取设备的各种数据，如温度、压力、流量等。
这些数据可以通过图表、曲线等形式展示，帮助用户了解设备的运行情况和趋势变化，及时进行调整和优化。
此外，MCGS还具有强大的数据处理和报警功能。
它可以对采集到的数据进行处理和计算，生成各种统计报表和趋势分析图表。
同时，当设备出现异常情况时，MCGS能够及时向操作人员发送报警信息，以便快速采取相应措施，避免事故发生。
除了以上功能，MCGS还支持远程监控和控制。
通过网络连接，操作人员可以在任何地点通过互联网访问工控系统，实时监控设备运行情况，并对其进行控制和调整。
这为企业提供了极大的便利性和灵活性，有助于提高生产效率和降低运营成本。
不过，值得注意的是，MCGS作为一款商业软件，并非免费的，用户需要付费购买并获得使用授权。
对于需要使用MCGS的用户，可以通过官方网站或授权代理商等渠道获取软件和授权。
最后，关于MCGS的下载地址，由于涉及版权问题和软件更新等原因，我无法提供具体的下载地址。
但是，用户可以通过搜索引擎等方式，搜索MCGS官方网站或授权代理商的网站，查找相关下载和购买渠道。
综上所述，MCGS是一款功能强大的工控组态软件，可以实现对工业设备的可视化监控、实时数据采集和分析、数据处理和报警、远程监控和控制等功能。
工控组态技术及应用——MCGS (1)[25页]
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模块四MCGS模拟量组态工程本模块主要介绍了多种模拟量MCGS监控系统的构建方法。
分别对温度控制系统、风机变频控制系统、单容液位定值控制系统、电机转速控制系统、液位串级控制系统的组成、工作原理、MCGS组态方法及统调等作了详细的介绍。
项目二温度控制系统本项目主要讨论EM235模块、温度控制系统的组成、工作原理、PLC程序的设计与调试、MCGS组态方法及统调等内容，使学生具备组建简单计算机监督控制系统的能力。
一、学习目标1. 知识目标⑴掌握EM235模块的使用方法。
⑵掌握温度传感器的使用方法。
⑶掌握温度控制系统的控制要求。
⑷掌握温度控制系统的硬件接线。
⑸掌握温度控制系统的通信方式。
⑹掌握温度控制系统的控制原理。
⑺掌握温度控制系统的PID控制的设计方法。
⑻掌握温度控制系统的程序设计方法。
⑼掌握温度控制系统的组态设计方法。
2. 必备技能⑴熟练的PLC接线操作技能。
⑵熟练的温度传感器接线操作技能。
⑶熟练的PLC编程调试技能。
⑷计算机监督控制系统的组建能力。
二、要求学生必备的知识与技能1. 必备知识⑴PLC应用技术基本知识。
⑵闭环控制系统基本知识。
⑶组态技术基本知识。
⑷温度传感器基本知识。
⑸PID控制原理。
2. 必备技能⑴熟练的PLC接线操作技能。
⑵熟练的温度传感器接线操作技能。
⑶熟练的PLC编程调试技能。
⑷计算机监督控制系统的组建能力。
三、相关知识讲解1. EM235模块祥见模块四项目一2. 温度控制模块介绍硬件组成如图4-2-3所示A8052模块作为一个小型对象，系统由冷却风扇电机，调压器、加热模块，测温单元等组成。
测温单元pt100检测到的信号经温度变送器转换成4～20毫安的电流；调压器采用2～10V 调压控制，以改变加热器的加热速度；通过改变风扇调节旋钮改变加热器的散热速度。
图4-2-3 温度控制模块的硬件组成四、理实一体化教学任务五、理实一体化教学步骤设计一个温度控制系统，具体要求如下：⑴用pt100热电阻、调压器、风扇、S7-200PLC、EM235模拟量处理模块等构成温度闭环控制系统系统。
工控组态技术及应用——MCGS (4)[44页]
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项目三三菱FX系列PLC简介一、学习目标1. 知识目标⑴掌握三菱FX2N系列PLC基本构成。
⑵掌握三菱FX2N系列PLC的编程软元件。
⑶掌握三菱FX2N系列PLC的系统组成。
⑷掌握三菱编程软件GX Developer的安装方法。
⑸掌握三菱PLC与计算机的连接方法。
2. 能力目标⑴初步具备三菱编程软件GX Developer的安装能力。
⑵初步具备三菱FX2N系列PLC的编程能力。
⑶初步具备三菱PLC程序的下载能力。
⑷初步具备三菱PLC工程的调试能力。
二、要求学生必备的知识与技能1. 必备知识⑴三菱P LC基本指令。
⑵控制系统基本知识。
⑶存储器基本知识。
2. 必备技能⑴熟练的计算机操作技能。
⑵熟练的软件安装技能。
1. 三菱FX2N系列PLC基本构成FX2N系列PLC可以应用在大多数单机控制或简单的网络控制中，FX2N系列PLC由基本单元(见表1-3-2)、扩展单元(见表1-3-3)和扩展模块组成。
基本单元(M)：内有CPU、存储器、电源和一定量的输入／输出接口，为必用装置。
扩展单元(E)：要增加I/0点数时使用的装置，扩展模块用于扩展一些特殊用的功能，还可以以8位为单位增加I/O点数，或只增加输入点数或输出点数，扩展模块与扩展单元的区别在于扩展模块自身不带电源。
表1-3-2 FX2N系列PLC基本单元一览表表1-3-3 FX2N系列PLC扩展单元一览表2. 三菱FX系列PLC的编程软元件PLC的编程软元件即为存储器单元，每个单元都有唯一的地址。
为方便不同的编程功能需要，存储器单元作了分区，因而有不同类型的编程软元件。
⑴输入继电器（X）输入继电器的外部输入端接收外部的开关输入信号，内部与输入端连接的输入继电器(X)是光电隔离的电子继电器，它们的编号与接线端子编号一致，线圈的吸合或释放只取决于PLC外部触点的状态。
内部有常开、常闭两种状态的触点供编程使用，且使用次数不限。
输入电路的时间常数一般小于10ms一个扫描周期。
工控组态技术及应用-MCGS模块四MCGS模拟量组态工程
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图4-1-4 电机转速控制系统接线图
模块四 MCGS模拟量组态工程
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表 4-1-5
PLC 中 I/O 口分配
元件
地址
光电耦合器
I0.0
PID_PV
VD100
PID_SP
VD104
PID_MV
VD108
PID_P
VD112
电机转速控制系统的 I/O 口分配
注释
MCGS 实时数据对应的变量
脉冲输入 测量值 设定值 自动输出值 比例系数
模块四 MCGS模拟量组态工程
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图4-1-6 初始化程序(1)
模块四 MCGS模拟量组态工程
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(2) 网络2：定义高速计数器为HSC0，当前值为0，最 大记数值为1000000，并启动高速计数器HSC0，如图4-1-7 所示。
模块四 MCGS模拟量组态工程
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图4-1-7 初始化程序(2)
模块四 MCGS模拟量组态工程
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EM235
固定端子块
↑开
↓关
1 234 56
DIP
ON↑
增益偏置 DIP 设定开关
图4-1-2 EM235 DIP开关设置
模块四 MCGS模拟量组态工程
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EM235选择单/双极性、增益和衰减的开关设置， EM235选择模拟量输入范围和分辨率的开关设置，分别如 表4-1-1、表4-1-2所示。
(2) 网络2：将转速转换为0～1之间的数送到PID_PV， 如图4-1-9所示。
图4-1-9 输入处理程序
模块四 MCGS模拟量组态工程
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(3) 网络3：实现手动/自动切换，如图4-1-10所示。
图4-1-10 手动/自动切换程序
工控组态技术及应用——MCGS (19)[28页]
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项目三风机变频控制系统知识点：●掌握EM235模块的使用方法●掌握台州富凌变频器的使用方法●掌握风机变频控制系统的控制要求●掌握风机变频控制系统的硬件接线●掌握风机变频控制系统的通信方式●掌握风机变频控制的PID控制的设计方法●掌握风机变频控制的PLC程序设计方法●掌握风机变频控制系统的组态设计方法能力目标：●初步具备风机变频控制系统分析能力●初步具备PLC风机变频控制系统的设计能力●初步具备风机变频控制PLC的程序设计能力●初步具备对PID闭环控制系统的设计能力●初步具备风机变频控制系统的组态能力●初步具备风机变频控制系统PLC程序与组态的统调能力二、要求学生必备的知识与技能必备知识闭环控制系统基本知识组态技术基本知识PLC应用技术基本知识PID控制原理必备技能熟练的PLC编程调试技能计算机监督控制系统的组建能力熟练的PLC接线操作技能三、相关知识讲解1. EM235模块见模块四项目一2. 风机模块前面板图4-3-1 风机模块前面板图3. 调速器调速器特性：电源输入0～36V，通过PWM技术，调节输出电压不超过输入电压。
控制输入电压0～10V，输入电阻﹥100K欧姆。
4. 速度测量传感器速度测量传感器为光电耦合器件。
采用夏普公司的高性能光电发射测量元件。
内部电路和管脚图如图4-3-2所示。
5. 台州富凌变频器变频器的操作面板采用三级菜单结构进行参数设置等操作。
三级菜单分别为：功能参数组（一级菜单），功能码（二级菜单），单）。
操作流程如图变频器操作方法：四、理实一体化教学任务任务一风机变频控制系统控制要求任务二风机变频控制系统硬件接线任务三风机变频控制系统控制原理任务四风机变频控制系统PLC程序设计与调试任务五风机变频控制系统数据库组态任务六风机变频控制系统设备组态任务七风机变频控制系统用户窗口组态任务八风机变频控制系统PLC程序与组态统调五、理实一体化教学步骤1. 风机变频控制系统控制要求⑴用速度测量传感器、风机、PLC、EM235模拟量处理模块、变频器等构成风机闭环控制系统⑵用MCGS软件来监控风机变频控制系统⑶实现对风机变频控制系统的定值调节。
基于MCGS的搅拌机监控系统设计论文_范例
基于MCGS的搅拌设备计算机监控系统设计孔月红金来宝刘强平指导老师：李泉李金明李红萍摘要：本文针对小型生产设备采用DCS控制系统投资大、设备浪费严重，简单的PLC控制系统无法友好显示的缺点与不足，设计出基于MCGS的搅拌设备计算机监控系统，节省了设备投资，减轻了操作工的劳动强度，降低了控制系统的故障频率，提高了产品的质量与生产效率。
关键词：搅拌设备MCGS PLC 计算机监控系统一、前言在各行各业的生产过程中，特别是化工生产过程中，小型的生产装置经常要将各种物料混合加热后，才能送到下一道生产工序进行正常的生产。
在通常情况下，采用DCS投资太大，设备浪费比较严重，所以通常采用PLC控制系统，但由于搅拌设备比较庞大，PLC无法显示生产设备的运行情况，操作人员经常要到现场去观察生产设备的运行是否正常，操作起来很不方便，工作效率很低，而且不能及时观测生产设备的运行情况[1]。
鉴于这种情况，提出基于MCGS的搅拌设备监控系统设计的构想。
二、控制要求某种搅拌设备的组成如图1所示。
物料A、B、C按一定的比例混合后进行加热，按规定的时间加热后，作为下一级生产装置的原料[2]。
搅拌设备监控系统要求用PLC来完成调整进料比例、搅拌时间、加热时间、出料的控制，并要求用MCGS工控组态软件来监控搅拌设备的运行状态。
具体要求如下：搅拌设备开始工作后，首先打开混合物料排放泵F4；20秒后，关闭F4同时打开物料A的进料电磁阀F1，注入物料A；物料A加至高度L3后，关闭F1，延时2秒后，打开物料B电磁阀F2，注入物料B；物料B加至高度L2，关闭Y2，延时2秒后，打开物料C电磁阀F3，注入物料C；物料C加至高度L1后,关闭F3，延时2秒后，开启搅拌电动机开始搅拌[3]；30秒后，电动机停止搅拌，物料开始加热，加热指示灯亮；15秒后加热停止，加热指示灯灭，温度指示灯亮；冷却60秒后，温度指示灯灭，同时打开液体排放阀F4，然后再从头开始，循环不止。
工控组态技术及应用——MCGS (10)[26页]
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项目五抢答器控制系统本项目主要讨论抢答器控制系统的组成、工作原理、MCGS组态方法及统调等内容，使学生初步具备组建简单的MCGS监控系统的能力。
一、学习目标1. 知识目标⑴掌握抢答器控制系统的控制要求。
⑵掌握抢答器控制系统的硬件接线。
⑶掌握抢答器控制系统的通信方式。
⑷掌握抢答器控制系统的控制原理。
⑸掌握使用MCGS创建工程的方法。
⑹掌握抢答器控制系统设备的连接方法。
⑺掌握抢答器控制系统的组态设计方法。
2. 能力目标⑴初步具备简单工程的分析能力。
⑵初步具备抢答器控制系统的构建能力。
⑶增强独立分析、综合开发研究、解决具体问题的能力。
⑷初步具备抢答器控制系统的设计能力。
⑸初步具备抢答器控制系统的分析能力。
⑹初步具备抢答器控制系统的组态能力。
⑺初步具备抢答器控制系统的统调能力。
2. 必备技能⑴熟练的计算机操作技能。
⑵S7-200PLC 编程软件使用的技能。
⑶S7-200PLC 简单程序调试的技能。
⑷S7-200PLC 硬件的接线能力。
⑸计算机组态监控系统的组建能力。
二、要求学生必备的知识与技能1. 必备知识⑴S7-200PLC 的系统构成。
⑵S7-200PLC 编程的基本知识。
⑶S7-200PLC 硬件接线的基本知识。
⑷抢答器控制系统的组成。
(5) 计算机组态软件基本知识。
三、理实一体化教学任务四、理实一体化教学步骤1. 抢答器控制系统控制要求设计四组抢答器控制及监控系统，具体要求如下：一个四组抢答器，任一组抢先按下按键后，显示器（七段数码管）能及时显示该组的编号并使蜂鸣器发出音乐，彩灯开始旋转，同时锁住抢答器，使其它组按下按键无效，抢答器有复位开关，复位后可重新抢答。
使用MCGS组态软件设计完成抢答器的监控系统，监控各按钮动作情况及七段数码管显示。
2. 抢答器控制系统实训设备基本配置1）实训设备基本配置抢答器系统一套S7-200系列PLC（CPU226）一块PC/PPI通信电缆一条MCGS组态软件一套STEP 7 MicroWIN V4.0 软件一套计算机一台连接导线若干2）抢答器控制系统I/O分配PLC中I/O口分配注释MCGS实时数据对应的变量元件地址1号按键SB1I0.11号按键SB1I0.1 2号按键SB2I0.22号按键SB2I0.2 3号按键SB3I0.33号按键SB3I0.3 4号按键SB4I0.44号按键SB4I0.4复位按钮SB5I0.0复位按钮SB5I0.0蜂鸣器，彩灯Q0.0蜂鸣器，彩灯Q0.0数码管字段a Q0.1数码管字段a Q0.1数码管字段b Q0.2数码管字段b Q0.2数码管字段c Q0.3数码管字段c Q0.3数码管字段d Q0.4数码管字段d Q0.4数码管字段e Q0.5数码管字段e Q0.5数码管字段f Q0.6数码管字段f Q0.6数码管字段g Q0.7数码管字段g Q0.7M0.11号按键1号指示灯L1M0.22号按键2号指示灯L2M0.33号按键3号指示灯L3M0.44号按键4号指示灯L43. 抢答器控制系统接线图抢答器控制系统接线时，L、N接220V交流电，PLC的输入及输出使用直流24V电源供电。
工控组态技术及应用——MCGS (18)[32页]
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项目一电机转速控制系统1. 知识目标⑴掌握光电耦合器的使用方法。
⑵掌握电机转速控制系统的控制要求。
⑶掌握电机转速控制系统的硬件接线。
⑷掌握电机转速控制系统的通信方式。
⑸掌握电机转速控制系统的控制原理。
⑹掌握电机转速控制系统的程序设计方法。
⑺掌握电机转速控制系统的组态设计方法一、学习目标⑴初步具备电机转速控制系统分析能力。
⑵初步具备光电耦合器的测速技能。
⑶初步具备PLC电机转速控制的设计能力。
⑷初步具备电机转速控制PLC 程序设计能力。
⑸初步具备电机转速控制系统的组态能力。
⑹初步具备电机转速控制系统PLC程序与组态的统调能力。
2能力要求二、要求学生必备的知识与技能1. 必备知识⑴EM235模块的使用方法。
⑵PLC应用技术基本知识。
⑶PID控制基本知识。
⑷闭环控制系统基本知识。
⑸组态技术基本知识。
⑴熟练的PLC接线操作技能。
⑵熟练的PLC编程调试技能。
⑶熟练的PID控制系统调试技能。
⑷计算机监督控制系统的组建能力。
2必备技能三、相关知识讲解1. EM235模块S7-200的CPU本身不能处理模拟信号，处理模拟信号时需要外加模拟量扩展模块。
模拟量扩展模块EM235提供了模拟量输入输出的功能，采用12位的A/D转换器，多种输入输出范围，不用加放大器即可直接与执行器和传感器相连。
EM235模块能直接和PT100热电阻相连，供电电源为24VDC。
EM235有四路模拟量输入一路模拟量输出。
输入输出都可以为0～10V电压或0～20mA电流。
图4-2-1为EM235的输入输出连线示意图用DIP开关可以设置EM235模块，如图4-2-2所示，开关1～6可以选择模拟量输入范围和分辨率，所有的输入设置成相同的模拟量输入范围和格式。
开关1、2、3是衰减设置，开关4、5是增益设置，开关6为单双极性设置。
表4-2-1 EM 235选择单/双极性、增益和衰减的开关表本系统中DIP开关设置为如表4-2-3所示。
在单极性时，对应的数据字是0～32000，双极性时对应的数据字是-32000～32000，在本系统中用的是4～20mA电流，是单极性字，所以对应4mA电流数据字是0，20mA电流数据字是32000。
工控组态技术及应用——MCGS (12)[29页]
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项目七MCGS对PLC硬件的虚拟扩展本项目主要讨论MCGS对PLC硬件虚拟扩展的方法、硬件组成、工作原理、PLC程序设计与调试、MCGS组态方法及统调等内容，使学生具备组建简单计算机监督控制系统的能力。
一、学习目标1.知识目标⑴掌握MCGS对PLC硬件虚拟扩展的控制要求。
⑵掌握MCGS对PLC硬件虚拟扩展的硬件接线。
⑶掌握MCGS对PLC硬件虚拟扩展的通信方式。
⑷掌握MCGS对PLC硬件虚拟扩展的控制原理。
⑸掌握MCGS对PLC硬件虚拟扩展的PLC程序设计方法。
⑹掌握MCGS对PLC硬件虚拟扩展的组态设计方法。
2. 能力目标⑴初步具备硬件虚拟扩展的分析能力。
⑵初步具备利用PLC设计系统硬件的能力。
⑶初步具备硬件虚拟扩展的PLC程序的设计能力。
⑷初步具备硬件虚拟扩展的组态能力。
⑸初步具备硬件虚拟扩展PLC程序与组态的统调能力。
二、要求学生必备的知识与技能1. 必备知识⑴PLC应用技术基本知识。
⑵数字量输入通道基本知识。
⑶数字量输出通道基本知识。
⑷组态技术基本知识。
2. 必备技能⑴数字量输入通道构建基本技。
⑵数字量输出通道构建基本技能。
⑶熟练的PLC接线操作技能。
⑷熟练的PLC编程调试技能。
⑸计算机监督控制系统的组建能力。
三、理实一体化教学任务2. 控制时序图MCGS工控组态技术应用模块二MCGS开关量组态工程图2-3-1电动机正、反转控制系统接线图⑴实训设备基本配置24V直流稳压电源一台RS232转换接头及传输线一根MCGS运行狗一个计算机1台/人西门子S7200系列PLC 一台⑵交通灯控制系统I/O点分析系统需要启动、停止按钮各一个，交通灯需要Q0.0∽Q0.5六个输出点，东西向倒计时数码管需要14个输出点，南北向倒计时数码管需要14个输出点，合计共用34个输出点，在程序设计阶段，如果接好所有的硬件，会浪费很多时间和精力，而且存在PLC接口短缺无法调试的问题，因此利用MCGS软件借助于PLC的中间继电器实现对硬件的替代，实现程序的设计与调试。
工控组态技术及应用-MCGS模块三MCGS模拟量组态基本知识
模块三 MCGS模拟量组态基本知识
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2. 能力目标 (1) 初步具备简单工程的分析能力。 (2) 初步具备简单控制系统的构建能力。 (3) 增强独立分析、综合开发研究、解决具体问题能力。 (4) 具备泓格7017模拟量输入模块的接线能力。 (5) 具备泓格7024模拟量输出模块的接线能力。
模块三 MCGS模拟量组态基本知识
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3．模拟量输入信号采样过程 计算机对某个随时间变化的模拟量进行采样，是利用定 时器控制开关，每隔一定时间使开关闭合而完成一次采样。 开关重复闭合的时间间隔T称为采样周期，其倒数ƒs=1/T称 为采样频率。所谓采样过程，是指将一个连续的输入信号经
开关采样后，转变为发生在采样开关闭合瞬时0、T、
2T…nT的一连串脉冲输出信号ƒ*(t)，如图3-1-2所示。
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上下频繁波动的信号有一个特点，即它始终在平均值附近变 化，如图3-1-3所示。图3-1-3中的黑点表示各个采样值。对 于这类信号，仅仅依靠一次采样值作为控制依据是不正确的， 通常采用递推平均的方法，即第n次采样的N项递推平均值
是n，(n－1)，…，(n－N+1)次采样值的算术平均。
模块三 MCGS模拟量组态基本知识
模块三 MCGS模拟量组态基本知识
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图3-1-5 多路信号共用一个D/A转换器的结构
模块三 MCGS模拟量组态基本知识
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四、理实一体化教学任务 理实一体化教学任务见表3-1-1。
任务一 任务二 任务三 任务四 任务五 任务六 任务七 任务八
表 3-1-1 理实一体化教学任务
泓格 7000 智能模块的功能 泓格 7017 模拟量输入模块 泓格 7024 模拟量输出模块 7000Utility 软件的使用 掌握液位控制系统工艺流程 液位控制系统控制方案的设计 液位控制系统接线 控制系统的组成及控制原理
工控组态技术及应用——MCGS（14）[50页]
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⼯控组态技术及应⽤——MCGS（14）[50页]在项⽬⼆中讨论了控制系统的硬件组成后，本项⽬主要讨论液位开环控制系统的MCGS 组态⽅法、软件调试及与装置联调的过程⼀、学习⽬标1. 知识⽬标⑴掌握MCGS⼯程的建⽴。
⑵掌握数据库的组态。
⑶掌握设备的组态。
⑷掌握⽤户窗⼝的组态。
⑸掌握流程图的组态。
⑹掌握各类显⽰的组态。
⑺掌握曲线的组态。
⑻掌握切换按钮的组态。
能⼒⽬标初步具备简单⼯程的分析能⼒初步具备处理输⼊通道数据的能⼒初步具备处理输出通道数据的能⼒初步具备绘制流程图的能⼒初步具备调试各类显⽰、曲线、按钮、菜单的能⼒初步具备开环控制系统组态与装置联调的能⼒⼆、要求学⽣必备的知识与技能1. 必备知识⑴检测仪表及调节仪表的基本知识。
⑵开环控制系统的组成及⼯作原理。
⑶计算机输⼊通道基本知识。
⑷计算机输出通道基本知识。
⑸集散控制系统基本知识。
⑹泓格7017模拟量输⼊模块基本知识。
⑺泓格7024模拟量输出模块基本知识。
2. 必备技能⑴熟练的计算机操作技能。
⑵开环控制系统的组建技能。
⑶泓格7017模拟量输⼊模块的接线能⼒。
⑷泓格7024模拟量输出模块的接线能⼒。
三、理实⼀体化教学任务任务⼀⼯程的建⽴任务⼆数据库组态任务三设备组态任务四⽤户窗⼝组态任务五流程图组态任务六显⽰组态任务七曲线组态任务⼋切换按钮组态任务九主控窗⼝组态四、理实⼀体化教学步骤1. ⼯程的建⽴⑴打开MCGS组态环境利⽤开始菜单，按开始→程序→MCGS组态软件→MCGS组态环境的顺序打开MCGS组态环境。
⑵新建⼯程选择⽂件→新建⼯程，新建MCGS⼯程如图3-3-1所⽰新建⼯程界⾯⑶⼯程命名将⼯程以单容液位定值控制系统.MCG为⽂件名保存在相应的⽂件夹下。
2. 数据库组态实时数据库是MCGS系统的核⼼，也是应⽤系统的数据处理中⼼，系统各部分均以实时数据库为数据公⽤区，进⾏数据交换、数据处理和实现数据的可视化处理。
⑴数据库规划⑵定义对象⼀、进⼊实时数据库⼆、单击“新增对象”打开对象属性⼆、将对象名称改为sv⼀、对象类型选择数值型三、确认⑶定义组对象①单击“成组增加”按钮，弹出增加组对象对话框，具体设置如图②在数据对象列表中，双击“hh0”，打开“数据对象属性设置”窗⼝。
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MCGS工控组态技术应用
模块三 MCGS开关量组态工程
2. 能力目标
⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ 初步具备搅拌机控制系统的分析能力。 初步具备利用PLC设计搅拌机控制系统的能力。 初步具备搅拌机控制系统的PLC程序设计能力。 初步具备搅拌机控制系统的组态能力。 初步具备搅拌机控制系统PLC程序与组态的统调能力。
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MCGS工控组态技术应用
模块三 MCGS开关量组态工程
四、理实一体化教学步骤
1. 搅拌机控制系统控制要求
某种搅拌机的组成如图3-5-1所示。物料A、 B、C按一定的比例混合后进行加热，按规定的时 间加热后，作为下一级生产装置的原料。搅拌机 监控系统要求用PLC来完成调整进料比例、搅拌 时间、加热时间、出料的控制，并要求用MCGS工 控组态软件来监控搅拌机的运行状态。
MCGS工控组态技术应用
模块三 MCGS开关量组态工程
项目四 搅拌机控制系统
本项目主要讨论搅拌机控制系统的组成、工作原理、 PLC程序设计与调试、MCGS组态方法及统调等内容，使学 生具备组建简单计算机监督控制系统的能力。
一、学习目标
1. 知识目标
⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ ⑹ 掌握搅拌机控制系统的控制要求。 掌握搅拌机控制系统的硬件接线。 掌握搅拌机控制系统的通信方式。 掌握搅拌机控制系统的控制原理。 掌握搅拌机控制系统的PLC程序设计方法。 掌握搅拌机控制系统的组态设计方法。
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MCGS工控组态技术应用
模块三 MCGS开关量组态工程
5. 搅 拌 机 PLC 控 制 程 序
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MCGS工控组态技术应用
模块三 MCGS开关量组态工程
5. 搅 拌 机 PLC 控 制 程 序
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MCGS工控组态技术应用
模块三 MCGS开关量组态工程
6. 搅拌机控制系统的组态
⑴ ⑵ 新建工程
见表3-5-1。
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模块三 MCGS开关量组态工程
三、理实一体化教学任务
任务一 任务二 任务三 任务四 任务五 任务六 任务七 任务八 搅拌机控制系统控制要求 搅拌机控制系统硬件接线 搅拌机控制系统控制原理 搅拌机控制系统PLC程序设计与调试 搅拌机控制系统数据库组态 搅拌机控制系统设备组态 搅拌机控制系统用户窗口组态 搅拌机控制系统PLC程序与组态统调
选择文件→新建工程，新建搅拌机控制系统.MCG的工程文件。
数据库组态，数据库规划如图3-5-4所。ຫໍສະໝຸດ 14MCGS工控组态技术应用
模块三 MCGS开关量组态工程
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设备组态
①打开工作台的设 备窗口标签，双 击设备 窗口，在空白处 右击鼠 标，打开“设 备工具箱”， 添加如图3-5-5所 示的 设备。
图3-5-5 搅拌机控制系统设备窗口组态
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控图 制 系 统 的 组搅 成拌 机
3-5-1
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模块三 MCGS开关量组态工程
2. 搅拌机控制系统实训设备基本配置及控制接线图
搅拌机系统 一套
一台
⑴ 实 训 设 备 基 本 配 置
24V直流稳压电源
RS232转换接头及传输
二、要求学生必备的知识与技能
1. 必备知识
⑴ ⑵ ⑶ ⑷ PLC应用技术基本知识。 数字量输入通道基本知识。 数字量输出通道基本知识。 组态技术基本知识。
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2. 必备技能
⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ 数字量输入通道构建基本技能。 数字量输出通道构建基本技能。 熟练的PLC接线操作技能。 熟练的PLC编程调试技能。 计算机监督控制系统的组建能力。
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3. 搅拌机控制系统I／O分配（见表3-5-2）
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4. 搅拌机控制系统的组成及控制原理
按下启动按钮后，程序开始运行；通过中间继电器使M0得 电，打开混合物料排放泵F4，启动定时器T40开始定时，定时 20秒时间到，关闭F4同时打开物料A的进料电磁阀F1，注入物 料A；当检测到物料A加至高度L3后，启动定时器T41开始定时 ，定时2秒时间到，关闭F1同时打开物料B的进料电磁阀F2，注 入物料B；当检测到物料B加至高度L2后，启动定时器T42开始 定时，定时2秒时间到，关闭F2同时打开物料C的进料电磁阀F3 ，注入物料C；当检测到物料C加至高度L1后，启动定时器T43 开始定时，定时2秒时间到，关闭F3同时打开搅拌电机开始对 混合物料进行搅拌,并启动定时器T44开始定时，定时30秒时间 到，关闭搅拌电机同时打开加热装置对混合物料进行加热。当 检测到加热温度到设定值时，关闭加热装置， 并启动定时器 T46开始定时，定时60秒时间到后,再从头开始，循环不止。 MCGS计算机监控界面的动画组态与PLC中的变量一一对应，实 时地显示搅拌机的工作状态。
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MCGS工控组态技术应用
模块三 MCGS开关量组态工程
具 体 要 求 如 ：
搅拌机开始工作后，首先打开混合物料 排放泵F4；20秒后，关闭F4同时打开物料A 的进料电磁阀F1，注入物料A；物料A加至高 度L3后，延时2秒后，关闭F1，打开物料B电 磁阀F2，注入物料B；物料B加至高度L2，延 时2秒后，关闭Y2，打开物料C电磁阀F3，注 入物料C；物料C加至高度L1后，延时2秒后， 关闭F3，开启搅拌电动机开始搅拌；30秒后， 电动机停止搅拌，物料开始加热，加热指示 灯亮；温度达到设定值后，加热指示灯灭， 温度指示灯亮；冷却60秒后，温度指示灯灭， 同时打开液体排放阀F4，然后再从头开始， 循环不止。任何时候按下停止按钮，都能够 停止当前的操作。
MCGS运行
一根
一个
计算机（尽量保证每人一机） 多台 西门子S7200系列PLC 一台
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⑵
搅拌机控制系统接线图（如图3-5-2所示）。
控制系统 接线说明： L1、L2、L3 为液位测量 信号，F1、 F2、F3为物 料 A、 B、 C的 电磁阀，F4 为出料泵接 触器，F5为 搅拌电动机 接触器，F6 为加热装置 。 图3-5-2 搅拌机控制系统接线图