运行策略组态
MCGS组态软件使用入门
MCGS组态软件使用说明MCGS是北京昆仑通态自动化软件科技有限公司研发的一套基于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,主要完成现场数据的采集与监测、前端数据的处理与控制,可运行于Microsoft Windows95/98/Me/NT/2000/xp等操作系统。
MCGS组态软件包括三个版本,分别是网络版、通用版、嵌入版。
具有功能完善、操作简便、可视性好、可维护性强的突出特点。
通过与其他相关的硬件设备结合,可以快速、方便的开发各种用于现场采集、数据处理和控制的设备。
用户只需要通过简单的模块化组态就可构造自己的应用系统,如可以灵活组态各种智能仪表、数据采集模块,无纸记录仪、无人值守的现场采集站、人机界面等专用设备1,MCGS组态软件的整体结构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。
MCGS组态软件所建立的工程由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五部分构成,每一部分分别进行组态操作,完成不同的工作,具有不同的特性。
●主控窗口:是工程的主窗口或主框架。
在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,指定数据库存盘文件名称及存盘时间等。
●设备窗口:是连接和驱动外部设备的工作环境。
在本窗口内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。
●用户窗口:本窗口主要用于设置工程中人机交互的界面,诸如:生成各种动画显示画面、报警输出、数据与曲线图表等。
●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。
最新策略组态 MCGS
用户策略:由用户自定义的,一般由按钮、菜 单、其他策略来调用执行。
报警策略:当指定数据对象的某种报警状态产 生时,报警策略被系统自动调用一次。
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定时控制阀门开关 Timestart启停定时 Times定时长短 Timestate定时状态 Timev定时当前值
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运行策略的分类
MCGS中根据策略运行的条件不同将运行策略 分为:启动策略,循环策略,退出策略,用户 策略,报警策略,事件策略和热键策略。
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热键策略:当用户按下定义的组合热键(如: Ctrl+D)时执行的策略,只运行一次。
事件策略:当对应表达式的某种事件状态产生 时,事件策略被系统自动调用一次。
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建立运行策略
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复位条件:当表达式的值为非零时,对定时器 进行复位,使其从0开始重新计时。
mcgs指导手册
mcgs指导手册MCGS组态软件是一款功能强大的工控组态软件,具有丰富的报表、数据和曲线等功能,支持国内外众多数据采集与输出设备。
以下是MCGS组态软件的使用指导手册:一、概述MCGS组态软件分为MCGS嵌入版和MCGS组态环境两部分,两者互相独立,又紧密相关。
MCGS嵌入版主要用于生成用户应用系统,而MCGS组态环境则是生成用户应用系统的工作环境。
二、软件组成MCGS组态软件由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五个部分构成。
1. 主控窗口:用于对整个工程相关的参数进行配置,可设置封面窗口、运行工程的权限、启动画面、内存画面、磁盘预留空间等。
2. 设备窗口:通过设备构件把外部设备的数据采集进来,送入实时数据库,或把实时数据库中的数据输出到外部设备。
3. 用户窗口:工程里所有可视化的界面都是在用户窗口里面构建的。
4. 实时数据库:从外部设备采集来的实时数据送入实时数据库,系统其它部分操作的数据也来自于实时数据库。
5. 运行策略: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作任务,实现对外部设备工作过程的精确控制。
三、基本操作1. 设备窗口的基本操作:设备窗口编辑界面有设备组态画面和设备工具箱两部分组成。
设备组态画面用于配置该工程需要通讯的设备。
2. 实时数据库的基本操作:在实时数据库中创建变量,设置变量的属性,建立变量之间的连接关系。
3. 运行策略的基本操作:在运行策略中定义顺序和条件,设置任务执行的顺序和条件,实现对外部设备的精确控制。
四、应用实例通过以上基本操作,可以完成一个简单的MCGS组态应用实例。
具体步骤如下:1. 在MCGS组态环境中创建一个新工程,设置工程参数。
2. 在设备窗口中添加需要通讯的设备,并进行配置。
3. 在用户窗口中创建可视化界面,添加需要的元件和变量。
4. 在实时数据库中创建变量,设置变量的属性,建立变量之间的连接关系。
5. 在运行策略中定义顺序和条件,设置任务执行的顺序和条件,实现对外部设备的精确控制。
MCGS组态软件培训教案
NO.5工控组态软件第一章 组 Nhomakorabea软件概述
组态软件的主要使用者是从事自动化工程设计、维护、操 作的技术人员,用户在使用组态软件时可以生成适合自己需要 的应用系统而不需要修改软件程序的源代码。
用组态软件生成的应用系统具有实时性和多任务性,可以 在一台计算机上同时完成数据采集、信号数据处理、数据图形 显示、人机对话、实时数据的存储、历史数据的查询、实时通 讯等多个任务。
NO.10
组态环境的可扩展性
第一章 组态软件概述
为用户提供在不改变原有系统的情况下,向系统内增加新 功能的能力,这种新增的功能可能来自于组态软件开发商、第 三方软件提供商或用户自身。
增加功能最常用的手段是ActiveX组件的应用,目前还只 有少数组态软件能提供完备的ActiveX组件引入功能及实现引 入对象在脚本语言中的访问。
NO.16
MCGS通用组态软件的特点
第一章 组态软件概述
强大的网络功能。
MCGS支持TCP/IP、Modem、RS-485/ RS-422/ RS-232等多 种网络体系结构,使用MCGS网络版组态软件,可以在整个企业 范围内,用IE浏览器方便地浏览到实时和历史的监控信息,实 现设备管理与企业管理的集成。
NO.6
工控组态软件种类和功能
第一章 组态软件概述
国外:美国的Wonderware公司研制的Intouch、Intellution 公司 的FIX系统、德国西门子的WinCC等。
国内:昆仑公司的MCGS、亚控公司的KingView组态王、三维 公司的力控等。
这些组态软件都能完成类似的功能:采用类似资源浏览器 的窗口结构;能对工业控制系统中的各种资源(设备、标签量 、画面、控制流程等)进行配置和编辑;提供多种数据设备驱 动程序;使用脚本语言提供二次开发的功能,等等。
MCGS组态控制系统演示工程操作步骤
水箱液位控制系统演示工程操作步骤一、创建新工程1、双击桌面中的图标,进入MCGS组态环境工作台,如图1所示。
2、点击图1中的“新建窗口”,出现“窗口0”图标。
3、点击“窗口0”鼠标右键,选择“属性”,按照图2进行设置,则窗口名称变为“水箱液位控制系统”,如图2右图所示。
图2二、画面设计1、在“水箱液位控制”窗口点击菜单中的【工具箱】图标,单击插入元件按钮,打开【对象元件管理】中的【储藏罐】,选择罐17,点击确定。
如图3所示,则所选中的罐出现在桌面的左上角,用鼠标改变其大小及位置。
图32、按照同样的方法,【储藏罐】选中2个罐(罐17,罐53),【阀】选中2个阀(阀58,阀44),1个泵(泵40)。
按图4放置。
图43、选中工具箱中的【流动块】按钮,单击鼠标并移动光标放置流动块。
如图5所示设置流动块。
图54、选中流动块,点击鼠标右键【属性】,按图6设置属性。
图65、添加文字,选中工具箱中的【标签】按钮,鼠标的光标变为“十字”形,在窗口任意位置拖曳鼠标,拉出一个一定大小的矩形。
建立矩形框后,鼠标在其内闪烁,可直接输入“水箱液位控制系统演示工程”文字。
选中文字,鼠标右键【属性】,按图7设置。
图76、点击菜单中的,可变更字体大小。
按图5添加其他文字。
三、MCGS数据对象设置2、单击工作台【实时数据库】按钮,进入【实时数据库】窗口。
单击窗口右边的【新增对象】按钮,在窗口的数据对象列表中,就会增加新的数据对象。
双击选中对象,按图8设置数据对象属性。
图83、按照图9设置其他数据对象属性。
图94、双击【液位组】,存盘属性按图10设置,组对象成员按图11设置。
图10图11四、动画连接(一)水罐动画连接1、在【用户窗口】中,双击【水箱液位控制】,进入窗口后双击水罐1,弹出【单元属性设置】窗口,如图12所示。
图122、单击【动画连接】,选中折线,则出现。
单击按钮进入【动画组态属性设置】窗口,各项设置如图13所示,单击确认后,水罐1的对象变量连接就成功了。
策略组态 MCGS
用户策略:由用户自定义的,一般由按钮、菜 单、其他策略来调用执行。
报警策略:当指定数据对象的某种报警状态产 生时,报警策略被系统自动调用一次。
实用文档
热键策略:当用户按下定义的组合热键(如: Ctrl+D)时执行的策略,只运行一次。
事件策略:当对应表达式的某种事件状态产生 时,事件策略被系统自动调用一次。
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存盘数据浏览构件
实用文档
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存盘数据拷贝构件
在工程应用中,大多数系统都需要将实时采集 的数据存盘,以备以后查询。 然而,用户可 能要使用存盘数据库中的某个表中的某个特定 的数据段作为原始数据进行数据显示、修改、 打印或生成数据报表等操作。为了便于维护和 操作数据库,MCGS提供了功能构件“存盘数 据拷贝”,用来实现数据库之间的数据表的拷 贝。
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建立运行策略
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新建策略
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策略属性
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策略组态
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策略构件
MCGS中的策略构件以功能块的形式来完成对 实时数据库的操作、用户窗口的控制等操作。
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数据对象操Leabharlann 构件数据对象操作构件的主要功能: 读写数据对象的值 读入或修改数据对象的报警限值 数据对象的当前值存盘 应答数据对象所产生的报警
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修改液位1数值 修改报警上下限 对数据进行存盘 对报警进行应答
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脚本程序构件
为了便于完成多种复杂的流程控制和操作。 MCGS提供了一种类似于普通Basic语言的编 程环境。允许用户用语言的形式来编制用户流 程和特殊的操作程序。
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MCGS之运行策略组态-推荐下载
运行策略的建立,使系统能够按照设定的顺序和条件,操作实时数据库, 控制用户窗口的打开、关闭以及设备构件的工作状态,从而实现对系统工作过 程精确控制及有序调度管理的目的。
启动策略 启动策略在 MCGS 进入运行时,首先由系统自动调用执行一次。一般在该策 略中完成系统初始化功能,如:给特定的数据对象赋不同的初始值,调用硬件 设备的初始化程序等,具体需要何种处理,由用户组态设置。 退出策略 退出策略在 MCGS 退出运行前,由系统自动调用执行一次。一般在该策略中 完成系统善后处理功能,例如,可在退出时把系统当前的运行状态记录下来, 以便下次启动时恢复本次的工作状态。 循环策略 在运行过程中,循环策略由系统按照设定的循环周期自动循环调用,循环 体内所需执行的操作由用户设置。由于该策略块是由系统循环扫描执行,故可 把大多数关于流程控制的任务放在此策略块内处理,系统按先后顺序扫描所有 的策略行,如策略行的条件成立,则处理策略行中的功能块。在每个循环周期 内,系统都进行一次上述处理工作。 报警策略 报警策略由用户在组态时创建,当指定数据对象的某种报警状态产生时,
策略构件中的“策略调用”构件,可调用其它的策略块,实现子策略 块的功能。如下图:
创建运行策略
如下图所示,在工作台“运行策略”窗口页中,按“新建策略”按钮,即 可新建一个用户策略块(窗口中增加一个策略块图标),缺省名称定义为“策略 ×”(×为区别各个策略块的数字代码)。在未做任何组态配置之前,运行策略 窗口包括三个系统固有的策略块,新建的策略块只是一个空的结构框架,具体 内容须由用户设置。
主控窗口的菜单命令可调用指定的用户策略。 在用户窗口内定义“按钮动作”动画连接时,可将图形对象与用户策
MCGS组态软件课件-第4章
3-2 对象特性实验
通过改变水箱、水泵、出水阀的特性,并进行设定值和负荷扰动实验, 观察并分析不同对象特性状况下的调节过程变化。 (1) 改变水泵的特性(惯性时间和增益) (2) 改变出水阀特性(截面积) (3) 改变水箱特性(水箱面积)
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脚本程序语言要素
•2 变量、常量及系统函数
–变量:脚本程序中,用户不能定义子程序和子函数,其 中数据对象可以看作是脚本程序中的全局变量,在所有 的程序段共用。可以用数据对象的名称来读写数据对象 的值,也可以对数据对象的属性进行操作。 –常量:
•开关型常量:0或非0的整数,通常0表示关,非0表示开; •数值型常量:带小数点或不带小数点的数值,如:12.45, 100 •字符型常量:双引号内的字符串,如:“OK”,“正常”
注意:建立模型时需要注意量纲的转换,否则可能得不到正 确的仿真结果。
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水箱液位PID控制
2. 控制系统构成方案
水箱液位控制采用单回路PID,被控量为水箱液位,控制量为水泵输入 电压。单回路控制器的输出范围为0到10V(对应于水泵的控制输入电 压)。由一个开关控制输入电压以实现水泵的启停。
3. 调试项目制定 3-1 扰动实验
•5 注释语句
– 以单引号“ ’ ”开头的语句为注释语句,注释 语句在脚本程序中只起到注释说明的作用,实际 运行时,系统不对注释语句作任何处理。
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4.3 脚本程序实例
水箱液位PID控制
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水箱液位PID控制
•单容水箱液位的单回路控制问题
1.分析并建立对象模型 1-1 水箱高度1m,截面积A1 为60cm2,水通过泵进入 水箱,进入水箱的流量由 水泵决定,水泵的控制电 压输入范围为0-10V,水 泵出水量与控制电压之间 的传递函数为:
[工学]策略组态 MCGS
计时条件:当表达式的值为非零时,定时器进 行计时,为0时停止计时。如没有建立连接则 认为时间条件永远成立。
复位条件:当表达式的值为非零时,对定时器 进行复位,使其从0开始重新计时。 当表达式的值为零时,定时器一直累计计时, 到达最大值65535后,定时器的当前值一直保 持该数,直到复位条件。 复位条件没有建立连接则认为定时器计时到设 定值、构件条件满足一次后,自动复位重新开 始计时。
设备操作构件
设备操作策略构件用 于对设备构件按一定 的条件和顺序进行操 作。
启动设备 停止设备 修改设备内部属性
计数器构件
计数器策略构件通常用于对指定的计数事件进 行计数。 数值型数据对象报警产生 开关型数据对象的状态变化进行计数
计数设定值:对应于 一个数据对象。 计数状态:当前值小 于设定值时,计数状 态为0,否则为1。 复位条件:当值为非 零时,对计数器进行 复位,使其从0开始 重新计数。
存盘数据浏览构件
存盘数据浏览构件对历史数据库实现各种编辑, 数据浏览,统计等操作。
组态设置
设置从 什么地 方提取 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ据包 括数据 库名和 数据表 名。
设置要 对数据 表中的 那些数 据列进 行提取 处理
设置把 数据提 取后保 存到什 么地方 即目标 数据库
设置对 源数据 库中某 个时间 范围内 的数据 进行提 取
修改液位1数值 修改报警上下限 对数据进行存盘 对报警进行应答
脚本程序构件
为了便于完成多种复杂的流程控制和操作。 MCGS提供了一种类似于普通Basic语言的编程 环境。允许用户用语言的形式来编制用户流程 和特殊的操作程序。
组态软件课程设计(DCS)
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 4 2.1、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 84.4、实时曲线 94.5、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 16 6.2、定义用户和用户组 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 17 6.6、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 20 7.2、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。
MCGS组态软件介绍
MCGS组态软件介绍1 MCGS组态软件简介1.1 MCGS组态软件的功能和特点MCGS即"监视与控制通用系统",英文全称为Monitor and Control Generated System。
MCGS是为工业过程控制和实时监测领域服务的通用计算机系统软件,具有功能完善、操作简便、可视性好、可维护性强的突出特点。
MCGS工控组态软件的功能和特点可归纳如下:1.概念简单,易于理解和使用。
普通工程人员经过短时间的培训就能正确掌握、快速完成多数简单工程项目的监控程序设计和运行操作。
用户可避开复杂的计算机软硬件问题,集中精力解决工程本身的问题,按照系统的规定,组态配置出高性能、高可靠性、高度专业化的上位机监控系统。
2.功能齐全,便于方案设计。
MCGS为解决工程监控问题提供了丰富多样的手段,从设备驱动(数据采集)到数据处理、报警处理、流程控制、动画显示、报表输出、曲线显示等各个环节,均有丰富的功能组件和常用图形库可供选用,用户只需根据工程作业的需要和特点,进行方案设计和组态配置,即可生成用户应用软件系统。
3.实时性与并行处理。
MCGS充分利用了Windows操作平台的多任务、按优先级分时操作的功能,使PC机广泛应用于工程测控领域成为可能。
工程作业中,大量的数据和信息需要及时收集,即时处理,在计算机测控技术领域称其为实时性任务关键任务,如数据采集、设备驱动和异常处理等。
另外许多工作则是非实时性的,或称为非时间关键任务,如画面显示,可在主机运行周期时间内插空进行。
而像打印数据一类的工作,可运行于后台,称为脱机作业。
MCGS是真正的32位系统,可同时运行于Microsoft Windows95,98和Microsoft Windows NT平台,以线程为单位进行分时并行处理。
4.建立实时数据库,便于用户分步组态,保证系统安全可靠运行。
MCGS组态软件由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五部分构成。
MCGS组态软件介绍
MCGS组态软件介绍一、什么是MCGS组态软件MCGS(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为用户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。
使用MCGS,用户无须具备计算机编程的知识,就可以在短时间内轻而易举地完成一个运行稳定,功能成熟,维护量小并且具备专业水准的计算机监控系统的开发工作。
MCGS具有操作简便、可视性好、可维护性强、高性能、高可靠性等突出特点,已成功应用于石油化工、钢铁行业、电力系统、水处理、环境监测、机械制造、交通运输、能源原材料、农业自动化、航空航天等领域,经过各种现场的长期实际运行,系统稳定可靠。
二、MCGS组态软件的系统构成1、MCGS组态软件的整体结构MCGS 6.2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。
MCGS组态软件(以下简称MCGS)由“MCGS组态环境”和“MCGS运行环境”两个系统组成。
两部分互相独立,又紧密相关。
MCGS组态环境是生成用户应用系统的工作环境,由可执行程序McgsSet.exe支持,其存放于MCGS目录的Program子目录中。
用户在MCGS组态环境中完成动画设计、设备连接、编写控制流程、编制工程打印报表等全部组态工作后,生成扩展名为.mcg的工程文件,又称为组态结果数据库,其与MCGS 运行环境一起,构成了用户应用系统,统称为“工程”。
MCGS运行环境是用户应用系统的运行环境,由可执行程序McgsRun.exe 支持,其存放于MCGS目录的Program子目录中。
mgcs组态课设
沥青库自动控制系统MCGS监控软件目录沥青库自动控制系统 (3)一、课程设计任务和目的 (3)二、课程设计要求 (3)1.基本要求 (3)2.具体要求 (4)三、实时数据库设计 (5)四、监控组态设计 (5)五、运行策略组态 (10)六、监控系统运行画面 (12)七、监控系统改进 (15)八、监控系统总结 (16)九、参考文献 (16)沥青库自动控制系统一、课程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组态设计。
使学生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。
二、课程设计要求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。
运行策略组态
KP=kp× [e(k)-e(k-1)]
|e(k)|>? Yes KI=0 No KI=ki× e(k)
KD=kd× [e(k)-2e(k-1)+e(k-2)]
Du(k)=KP+KI+KD u(k)=u(k-1)+Du(k) Y
u(k)>=umax? N u(k)<=umin? N u(k-1)=u(k)
NO.13
积分分离 PID控制(IPID)算法
开始 数据初始化
第四章 运行策略组态
采集系统输出 计算系统偏差 e(k)
积 分 分 离 PID 算 法 是 人为地设定一个阈值 , 当系统偏差 e(k ) 时,即系 统的偏差较大时,只采用 PD控制,这样可以避免较 大的超调,又使系统有较 好的快速性;当e(k ) 时, 即系统的偏差较小时,加 入积分作用,采用 PID 控 制,可保证系统有较高的 精度。
Du(k)=KP+KI+KD u(k)=u(k-1)+Du(k) Y
u(k)>=umax? N u(k)<=umin? N u(k-1)=u(k)
u(k)=umax
Y
u(k)=umin
返回
NO.10
增量式标准PID控制算法
第四章 运行策略组态
对应的脚本程序如下: 偏差2=偏差1 偏差1=偏差 偏差=设定值-测量值 比例=比例系数*(偏差-偏差1) if 积分时间=0 then 积分=0 else endif
NO.2
脚本程序
第四章 运行策略组态
在脚本程序编辑环境,可以灵活地实现控制流程和各种操作。
脚本程 序语句
窗口、策略、 设备、变量、 等的各种方法、 属性以及各类 系统函数
mgcs组态课设
沥青库自动控制系统MCGS监控软件目录沥青库自动控制系统 (3)一、课程设计任务和目的 (3)二、课程设计要求 (3)1.基本要求 (3)2.具体要求 (4)三、实时数据库设计 (5)四、监控组态设计 (5)五、运行策略组态 (10)六、监控系统运行画面 (12)七、监控系统改进 (15)八、监控系统总结 (16)九、参考文献 (16)沥青库自动控制系统一、课程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组态设计。
使学生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。
二、课程设计要求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。
MCGS的组成部分
MCGS组态软件五大组成部分
MCGS组态软件所建立的工程由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五部分构成,每一部分分别进行组态操作,完成不同的工作,具有不同的特性。
●主控窗口:是工程的主窗口或主框架。
在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,指定数据库存盘文件名称及存盘时间等。
●设备窗口:是连接和驱动外部设备的工作环境。
在本窗口内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。
●用户窗口:本窗口主要用于设置工程中人机交互的界面,诸如:生成各种动画显示
画面、报警输出、数据与曲线图表等。
●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。
在本窗口内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。
●运行策略:本窗口主要完成工程运行流程的控制。
包括编写控制程序(if…then脚
本程序),选用各种功能构件,如:数据提取、定时器、配方操作、多媒体输出等。
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NO.5
条件语句
第四章 运行策略组态
条件语句有如下三种形式: ①If 〖表达式〗 Then 〖赋值语句或退出语句〗 ②If 〖表达式〗 Then 〖语句〗 EndIf ③If 〖表达式〗Then 〖语句〗 Else 〖语句〗 EndIf
条件语句允许多级嵌套,即条件语句中可以包含新的条件 语句,MCGS脚本程序的条件语句最多可以有8级嵌套,为编制 多分支流程的控制程序提供了可能。
NO.9
增量式标准PID控制算法
第四章 运行策略组态
当执行机构需要的控制量是以增量的形式逐次叠加时,对 应的PID控制算法称为增量式标准PID控制算法。
开始
数据初始化
采集系统输出 计算系统偏差 e(k)
KP=kp× [e(k)-e(k-1)]
KI=ki× e(k)
KD=kd× [e(k)-2e(k-1)+e(k-2)]
NO.17
用脚本语言实现顺序控制
第四章 运行策略组态
顺序控制是指根据生产企业的实际生产工艺要求,按 照时间的顺序,通过预先编制的程序在现场对各种生产设 备进行控制。
NO.18
锅炉系统控制
第四章 运行策略组态
顺序控制规则为: 当温度小于65摄氏度,开大供气阀门100%加热,当温度大于75摄氏度时,关小供气阀门至5%; 当温度小于60摄氏度大于80摄氏度时运行状态为“报警”; 当压力大于0.11MPa打开放气阀门,当压力小于0.11MPa时关闭放气阀门; 当压力大于0.12MPa时运行状态显示为“报警”; 当液位小于0.8m时开大给水阀门至100%,当液位大于1.0m时关小给水阀门至5%; 当液位小于0.5m或大于1.2m时运行状态为“报警”; 当温度大于60摄氏度小于80摄氏度,压力小于0.12MPa,液位大于0.5m小于1.2m时,运行状态为“ 正常”。
NO.13
积分分离 PID控制(IPID)算法
开始 数据初始化
第四章 运行策略组态
采集系统输出 计算系统偏差 e(k)
积 分 分 离 PID 算 法 是 人为地设定一个阈值 , 当系统偏差 e(k ) 时,即系 统的偏差较大时,只采用 PD控制,这样可以避免较 大的超调,又使系统有较 好的快速性;当e(k ) 时, 即系统的偏差较小时,加 入积分作用,采用 PID 控 制,可保证系统有较高的 精度。
KP=kp× [e(k)-e(k-1)]
|e(k)|>? Yes KI=0 No KI=ki× e(k)
KD=kd× [e(k)-2e(k-1)+e(k-2)]
Du(k)=KP+KI+KD u(k)=u(k-1)+Du(k) Y
u(k)>=umax? N u(k)<=umin? N u(k-1)=u(k)
u(k)=umax
Y
u(k)=umin
返回
NO.16
不完全微分PID控制(DPID)算法
第四章 运行策略组态
偏差2=偏差1 '上上次偏差 偏差1=偏差 '上次偏差 偏差=设定值-测量值 '本次偏差 比例=比例系数*(偏差-偏差1) '比例作用 if 积分时间=0 then '如果积分时间=0无积分作用 积分=0 else 积分=比例系数* 采样周期*偏差/积分时间 '否则计算积分作用 endif if 微分时间=0 then '如果微分时间=0无微分作用 微分=0 else 不全微分2=不全微分1 不全微分1=不全微分 微分增益=比例系数*微分时间/采样周期 不全微分系数=微分时间/(微分增益+微分时间) 不全微分=不全微分系数*不全微分1+比例系数*(偏差-偏差1)/(采样周期+微分时间/ 微分增益) 微分=比例系数*微分时间*(偏差-2*偏差1+偏差2)/(采样周期+微分时间/微分增益)+ 比例系数*不全微分系数*(不全微分1-不全微分2) '否则计算微分作用 endif 增量=比例+积分+微分 '增量输出 位置=前次位置+增量 '位置输出 if 位置>=位置最大值then 位置=位置最大值 '超出位置最大值,位置=位置最大值 if 位置<=位置最小值then 位置=位置最小值 '超出位置最小值,位置=位置最小值 前次位置=位置 '为下循环准备
NO.15
不完全微分PID控制(DPID)算法
开始 数据初始化
第四章 运行策略组态
采集系统输出 计算系统偏差 e(k)
不 完 全 微 分 PID 控 制 算法时为了避免误差扰动 突变时微分作用的不足。 其方法是在 PID 算法中加 入一个一阶惯性环节(低 1 G ( s ) 通滤波器) 1 T s ,即 构成不完全微分 PID 控制 算法,在此基础上进行离 散化后可得出其递推公式 。
f f
KP=kp× [e(k)-e(k-1)]
微分时间=0? Yes KD=0 No KD(k)=kd× (1-a)[e(k)-e(k-1)]+aKD(k-1)
KI=ki× e(k)
Du(k)=KP+KI+KD(k) u(k)=u(k-1)+Du(k) Y
u(k)>=umax? N u(k)<=umin? N u(k-1)=u(k)
'上上次偏差 '上次偏差 '本次偏差 '比例作用 '积分作用
积分=比例系数*采样周期 *偏差/积分时间 微分=比例系数*微分时间*(偏差-2*偏差1+偏差2)/采样周期 '微分作用 增量=比例+积分+微分 '增量输出 位置=前次位置+增量 '位置输出 if 位置>=位置最大值then 位置=位置最大值 '超出位置最大值,位置=位置最大值 if 位置<=位置最小值then 位置=位置最小值 '超出位置最小值,位置=位置最小值 前次位置=位置 '为下循环准备
u(k)=umax
Y
u(k)=umin
返回
NO.12
带死区的PID控制(SPID)算法
第四章 运行策略组态
对应的脚本程序如下: 偏差2=偏差1 '上上次偏差 偏差1=偏差 '上次偏差 偏差=设定值-测量值 '本次偏差 if 偏差>-0.5 and 偏差<0.5 then '偏差小于阈值 增量=0 '增量为零 else 比例=比例系数*(偏差-偏差1) '否则计算比例作用 if 积分时间=0 then 积分=0 '如果积分时间=0,则无积分作用 else 积分=比例系数*采样周期*偏差/积分时间 '否则计算积分作用 endif 微分=比例系数*微分时间*(偏差-2*偏差1+偏差2)/采样周期'计算微分作用 增量=比例+积分+微分 '增量输出 endif 位置=前次位置+增量 '位置输出 if 位置>=位置最大值then 位置=位置最大值 '超出位置最大值,位置=位置最大值 if 位置<=位置最小值then 位置=位置最小值 '超出位置最小值,位置=位置最小值 前次位置=位置 '为下循环准备
NO.11
带死区的PID控制(SPID)算法
开始 数据初始化
第四章 运行策略组态
采集系统输出 计算系统偏差 e(k)
在控制系统中为了避 免控制动作过于频繁,设 置一个可调的参数 e0 ,当 系统偏差 e(k ) e 时,控制 量的增量 u(k ) 0,即此时控 制系统维持原来的控制量 ;当系统偏差e(k ) e 时,控 制量的增量 u(k )依据增量式 标准PID算法给出。
Du(k)=KP+KI+KD u(k)=u(k-1)+Du(k) Y
u(k)>=umax? N u(k)<=umin? N u(k-1)=u(k)
u(k)=umax
Y
u(k)=umin
返回
NO.10
增量式标准PID控制算法
第四章 运行策略组态
对应的脚本程序如下: 偏差2=偏差1 偏差1=偏差 偏差=设定值-测量值 比例=比例系数*(偏差-偏差1) if 积分时间=0 then 积分=0 else endif
u(k)=umax
Y
u(k)=umin
返回
NO.14
积分分离 PID控制(IPID)算法
第四章 运行策略组态
偏差2=偏差1 '上上次偏差 偏差1=偏差 '上次偏差 偏差=设定值-测量值 '本次偏差 比例=比例系数*(偏差-偏差1) '比例作用 if 积分时间=0 or 偏差>1 or 偏差<-1 then '如果积分时间=0或偏差太大 积分=0 '无积分作用 else 积分=比例系数*采样周期*偏差/积分时间 '否则计算积分作用 endif 微分=比例系数*微分时间*(偏差-2*偏差1+偏差2)/采样周期 '微分作用 增量=比例+积分+微分 '增量输出 位置=前次位置+增量 '位置输出 if 位置>=位置最大值then 位置=位置最大值 '超出位置最大值,位置=位置最大值 if 位置<=位置最小值then 位置=位置最小值 '超出位置最小值,位置=位置最小值 前次位置=位置 '为下循环准备
NO.2
脚本程序
第四章 运行策略组态
在脚本程序编辑环境,可以灵活地实现控制流程和各种操作。
脚本程 序语句
窗口、策略、 设备、变量、 等的各种方法、 属性以及各类 系统函数
编辑 功能