工控组态技术及应用——MCGS (7)[33页]
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。
MCGS工控组态软件使用课件
脚本运行错误或逻辑不正确。
数据连接问题
无法正常连接设备或数据传输中断。
画面设计问题
画面布局不合理或控件无法正常显示。
解决方案与技巧
软件启动问题
重新安装软件或检查系统环境是否满足软件 要求。
画面设计问题
调整画面布局或使用正确的控件类型。
数据连接问题
检查设备连接线是否完好，重新配置数据源 。
报表生成与导
报表模板设计
创建或导入报表模板，定义报表的格式和内 容。
报表数据提取
从数据库或实时数据中提取报表所需的数据 。
报表生成
根据模板和数据生成报表。
报表导出
将报表导出为Excel、PDF等格式，便于分析 和汇报。
PART 04
MCGS工控组态软件高级 功能
脚本编程
脚本编程语言
MCGS支持多种脚本编程语言，如VBScript和JavaScript，允许用 户自定义数据处理、事件响应等逻辑。
软件特点
易学易用
MCGS工控组态软件采用图形化编程语 言，无需编写复杂的代码，降低了学习
门槛。
实时性强
软件采用多线程技术，能够实时处理 数据和事件，保证系统的稳定性和可
靠性。
功能强大
软件具备丰富的功能模块，支持多种 通信协议和硬件设备，可满足各种工 业控制需求。
安全性高
软件具备完善的安全机制，可对数据 进行加密、备份和恢复，保障系统的 安全性和稳定性。
脚本编辑器
提供可视化的脚本编辑器，方便用户编写、调试和运行脚本程序。
脚本库
提供丰富的脚本库函数，包括数学运算、字符串处理、文件操作等 ，简化脚本编写过程。
数据库连接
数据库类型
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 (6)[36页]
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模块二MCGS开关量组态工程项目一按钮指示灯控制系统⑴掌握按钮指示灯控制系统的控制要求。
⑵掌握按钮指示灯控制系统的硬件接线。
⑶掌握按钮指示灯控制系统的通信方式。
⑷掌握按钮指示灯控制系统的控制原理。
⑸掌握按钮指示灯控制系统的程序设计方法。
⑹掌握按钮指示灯控制系统的组态设计方法。
一、学习目标1. 知识目标⑴初步具备按钮指示灯控制系统的分析能力。
⑵初步具备PLC按钮指示灯控制系统的设计能力。
⑶初步具备按钮指示灯控制系统PLC的程序设计能力。
⑷初步具备按钮指示灯控制系统的组态能力。
⑸初步具备按钮指示灯控制系统PLC程序与组态的统调能力。
一、学习目标2. 能力目标二、要求学生必备的知识与技能《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闭环控制系统基本知识。
⑸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能。
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、相关知识讲解1.数字信号处理在计算机控制系统中，生产过程与计算机之间是通过输入输出通道连接起来的。
输入通道将生产过程中的数字信号或模拟信号转换成计算机能够接受的数字信号，送到计算机去处理；输出通道将计算机的控制信号转换为现场设备能够接收的信号，去控制生产过程的自动运行。
要实现对生产过程的控制，对于数字量来说，首先要将现场的各种数字信号经数字量输入通道的转换，转换成计算机能够接收的数字信号送到计算机，计算机进行处理后送出数字控制信号，经数字量输出通道进行电平转换后去控制现场的设备。
2．数字量输入信号处理典型的开关量输入通道通常由信号变换电路、整形电路、电平变换电路和接口电路等几部分组成。
信号变换电路将过程的非电开关量转换为电压或电流的高低逻辑值。
整形电路将混有干扰毛刺的输入高低逻辑信号或其信号前后沿不合要求的输入信号整形为接近理想状态的方波或矩形波，然后再根据系统要求变换为相应形状的脉冲。
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 (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。
《MCGS嵌入版组态应用技术》课件——项目7MCGS嵌入版多语言工程组态
(2)进入“中文”按钮的属性设置对话框，在脚本 程序页，在“抬起脚本”界面，单击“打开脚本
程序编辑器”，进入到脚本程序编辑窗口，在窗 口右侧的目录树中依次选择：系统函数—>运行 环境操作函数—>!SetCurrentLanguageIndex( ) , 点击确定，将函数添加到脚本中。回到脚本程序 页，在函数括号中添加参数0，（其中0代表设置 为中文，1代表设置为英文），如图7-8所示。 “English”的按钮也同样设置，函数内的参数为 1，如图7-9所示。
项目7 MCGS嵌入版多语言工程组态
任务目标 任务计 导划 入 任任务务实施施
归档应用 练习提高
图7-3 页面
项目7 MCGS嵌入版多语言工程组态
任务目标 任务计 导划 入 任任务务实施施 归档应用
2.多语言内容编辑 组态好窗口的构件后，接下来要编辑工程的多语言内容， 首先要将工程语言设置为中文和英文，然后对各构件的多 语言内容进行编辑。 (1)设置工程语言 单击工具栏中的“多语言配置” ，打开多语言配置窗 口，如图7-4 所示 。初始情况下，窗口中显示序号、 Chinese（中文）和引用列内容，引用列内容为多语言文 本在组态窗口中的位置。序号、语言列和引用列合在一起 统称为多语言配置文本表。
任务计 导划 入
任任务务实施施
归档应用
练习提高
图7-10 “ 中文”组态
图 7-11 “English”组态
项目7 MCGS嵌入版多语言工程组态
任务目标 任务计划 任务实施 归归档应应用用 练习提高
MCGS嵌入版软件中支持多语言的构件及内容。 1.运行环境文本内容 工程下载运行时显示的文本内容大致分为三类：软件内置文本，用 户组态时可编辑部分，运行环境添加内容，下面是对三类内容多语 言支持的介绍。
工控组态软件MCGS及其应用_包建华
第3期 2007年6月工矿自动化Industry and M ine A uto matio nNo.3 Ju n.2007文章编号:1671-251X(2007)03-0092-03工控组态软件MCGS 及其应用包建华, 丁启胜, 张兴奎(徐州师范大学电气工程及自动化学院,江苏徐州 221116)摘要:介绍了全中文工控组态软件M CGS 的组成、结构与特性,并以/空压机组集散监控系统0项目开发为例,阐述了M CGS 的组态过程及实现的主要功能。
工程实践表明,该系统运行可靠、操作简便、自动化程度高,具有较好的推广应用价值。
关键词:空压机;监控系统;组态软件;MCGS 中图分类号:TD637 文献标识码:BM CGS Config uration Soft w are of Industry Control and It s ApplicationBAO Jian -hua, DING Q-i sheng , ZH ANG Xing -kui(Colleg e of Electrical Eng ineering &A utom ation o f Xuzhou Norm al U niversity,Xuzhou 221116,China) Abstract :T he co mpo sition,construction and characteristics o f M CGS Chinese co nfiguratio n softw areof industry co ntrol w ere introduced,the pro cess of config uration w ith M CGS and main functions o f the system also described in details through the project development for a distributed monito ring system of air -co mpresso r g roup.Eng ineering ex periences sho wed that the system has the advantages of hig h depend -ability and automation,convenient o peratio n,and has w idely application value.Key words :air -co mpr essor,m onitor ing sy stem,config ur ation softw are,MCGS 收稿日期:2007-01-13作者简介:包建华(1972-),男,讲师,2004年在江苏大学控制理论与控制工程专业获工学硕士学位,现在徐州师范大学电气工程及自动化学院从事计算机控制、控制理论等方面的教学与科研工作。
MCGS工控组态软件使用课件
MCGS工控组态软件发展趋势
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
人机交互体验
MCGS工控组态软件在人机交 互体验方面将越来越注重用户 的感知和操作便利性。
工业自动化技术
MCGS工控组态软件将紧跟工 业自动化技术发展，不断提供 更先进的功能和解决方案。
MCGS工控组态软件使用课件
MCGS工控组态软件介绍
MCGS工控组态软件是一种功能强大的工业自动化软件，用于创建人机界面 和监控系统。 它具有友好的用户界面、灵活多样的组态能力以及广泛的应用领域。
安装MCGS工控组态软件
了解MCGS工控组态软件的系统要求，并通过官方网站下载和安装最新版本的软件。
MCGS工控组态软件的应用
MCGS工控组态软件应 用案例
MCGS工控组态软件广泛 应用于工业自动化领域， 包括制造业、能源、交通 等各个行业。
MCGS工控组态软件的 优化建议
通过合理的组件布局、优 化的数据显示和灵活的交 互设计，可以提升工控系 统的效率和易用性。
总结
MCGS工控组态软件的优 点和应用前景
物联网应用
MCGS工控组态软件将与物联 网技术紧密结合，实现智能化 的工控系统集成和优化。
MCGS工控组态软件界面
工程管理
在工程管理界面中， 您可以创建、打开 和保存项目文件。
组件库
组件库提供了丰富 的可定制化控件， 用于构建用户界面 的各种元素。
属性配置
通过属性配置界面， 您可以对组件进行 参数设置和样式调 整，以满足您的需 求。
监控窗口
监控窗口用于显示 实时数据和报警信 息，帮助您实时监 视工控系统的运行 状态。
MCGS 项目7：组态应用实例
注释
上料机械手6个位置 的限位开关，
0：未到达该位置 1：处于该位置
正品捡拾机械手6个位置的限位 开关，
0：未到达该位置 1：处于该位置
次品捡拾机械手6个位置的限位 开关，
0：未到达该位置 1：处于该位置
NO.15
传感器
第一章 组态软件概述MCGS 实现机械手自动分拣系统
变量名
类型 初 值
位置传感器1 开关
NO.1
第一章 组态软件概述MCGS 实现机械手自动分拣系统
系统的工作流程
第一章 组态软件概述MCGS 实现机械手自动分拣系统
上料机械手 限位开关
正品分拣机械手
质检传感器
料盒
4自由度气 动机械手
次品分拣机械手
升降、伸缩、 旋转和气爪
的抓放
传送带系统
NO.2
位置传感器
系统功能
第一章 组态软件概述MCGS 实现机械手自动分拣系统
秒后，若位置传感器1、2或3都感应到产品，
0
则为正常，否则报警。
0
数值
0
NO.20
产量信息
第一章 组态软件概述MCGS 实现机械手自动分拣系统
变量名 总产量 正品产量 次品产量 合格率
类型 初值
注释
数值
0
各类产品的产量，其存盘方式为变化量为1
数值
0
是自动存盘，为保存该信息，应设置为“系
统退出时，保存当前值为初始值”。
1：正品分拣结束
1：次品分拣结束
1：进行位置检测和质量检测
NO.18
产品信息
第一章 组态软件概述MCGS 实现机械手自动分拣系统
变量名 检测工件 正品工件 次品工件
工控组态技术及应用——MCGS (21)[33页]
![工控组态技术及应用——MCGS (21)[33页]](https://img.taocdn.com/s3/m/ae8e4f70524de518964b7de3.png)
项目五西门子S7300PLC液位控制系统本项目主要讨论西门子S7300PLC的结构特点、工作原理、PID模块的原理、MCGS组态以及系统调试等内容，使学生具备用S7300PLC及MCGS软件组建简单计算机监控系统的能力。
一、学习目标1. 知识目标⑴掌握西门子S7300PLC的工作原理。
⑵掌握模拟量输入模块/输出模块的特性。
⑶掌握模拟量控制的相关知识。
⑷掌握液位控制系统的控制要求。
⑸掌握液位控制系统PID控制算法的设计方法。
⑹掌握西门子S7300PLC液位控制系统的构成。
⑺掌握简单控制系统的设计思路。
⑻掌握西门子S7300PLC液位控制系统的硬件接线。
⑼掌握西门子S7300PLC液位控制系统设备的连接。
⑽掌握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初步具备过程控制系统的设计能力。
⑶增强独立分析、综合开发研究、解决具体问题的能力。
⑷初步具备西门子S7300PLC系统的设计能力。
⑸初步具备西门子S7300PLC系统的应用能力。
⑹初步具备对简单控制算法PID的设计能力。
⑺初步具备对西门子S7300PLC系统中PID模块的应用能力。
⑻初步具备对简单控制系统进行组态的设计能力。
⑼初步具备西门子S7300PLC系统的调试能力。
二、要求学生必备的知识与技能1.必备知识⑴计算机控制基本知识。
⑵计算机直接数字控制系统基本知识。
⑶西门子S7300PLC系统基本认识。
⑷西门子S7300PLC系统模拟量输入/输出模块基本知识。
⑸I/O信号处理基本知识。
⑹简单过程控制系统基本知识。
⑺检测仪表及调节仪表的基本知识。
⑻PID控制原理。
⑼PLC编程的基本知识。
⑽组态技术基本知识。
2. 必备技能⑴熟练的计算机操作技能。
⑵简单过程控制系统分析能力。
⑶S7-300PLC编程软件使用的技能。
⑷S7-300PLC简单程序调试的技能。
⑸S7-300PLC硬件的接线能力。
⑹仪表信号类型的辨识能力。
⑺S7-300PLC PID模块应用能力。
工控组态技术及应用——MCGS (18)[32页]
![工控组态技术及应用——MCGS (18)[32页]](https://img.taocdn.com/s3/m/7bce9c4c03d8ce2f00662393.png)
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。
MCGS组态软件教学课件详解
MCGS全中文工控组态软件介绍
MCGS组态软件由北京昆仑通态自动化软件科 技有限公司()出品。 分通用版、网络版和嵌入版。 MCGS(Monitor and Control General System) 基于Windows平台。 MCGS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。 当前最高版本是V6.2，可在公司网站上下载 到30分钟学习版和相关学习资料。
组态软件通常有以下几方面的功能
（1）强大的界面显示组态功能。目前，工控组态 软件大都运行于Windows环境下，充分利用 Windows的图形功能完善界面美观的特点，可视化 的m风格界面、丰富的工具栏，操作人员可以直接 进人开发状态，节省时间。 丰富的图形控件和工况图库，既提供所需的组件， 又是界面制作向导。提供给用户丰富的作图工具， 可随心所欲地绘制出各种工业界面，并可任意编辑， 从而将开发人员从繁重的界面设计中解放出来，丰 富的动画连接方式，如隐含、闪烁、移动等等，使 界面生动、直观。
MCGS组态软件概述
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。
国外组态软件介绍
1、InTouch：Wonderware（万维公司） 是 Invensys plc“生产管理”部的一个运营单位，是全球工业自动化软件 的领先供应商。Wonderware的InTouch软件是最早进入我国 的组态软件。 2、WinCC：西门子自动化与驱动集团(A&D)是西门子股份 公司中最大的集团之一，是西门子工业领域的重要组成部分。 Siemens的WinCC也是一套完备的组态开发环境，Simens 提供类C语言的脚本，包括一个调试环境。WinCC内嵌OPC 支持，并可对分布式系统进行组态。但WinCC的结构较复杂， 用户最好经过Siemens的培训以掌握WinCC的应用。 3、Movicon：是意大利自动化软件供应商PROGEA公司开 发。该公司自1990年开始开发基于Windows平台的自动化监 控软件，可在同一开发平台完成不同运行环境的需要。特色 之处在于完全基于XML，又集成了VBA兼容的脚本语言及类 似STEP-7指令表的软逻辑功能。
工控组态技术及应用——MCGS (5)[28页]
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项目四西门子S7-300PLC简介一、学习目标1. 知识目标⑴掌握西门子PID指令的使用方法。
⑵掌握西门子S7-300PLC系统组成。
⑶掌握西门子编程元件的使用方法。
⑷掌握西门子存储器的相关知识。
⑸掌握西门子PLC与计算机的连接方法2. 能力目标⑴初步具备用PLC搭建PID控制系统能力。
⑵初步具备STEP7软件的安装能力。
⑶初步具备编程软件的使用能力。
⑷初步具备PLC程序的下载能力。
⑸初步具备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计算机控制基本知识。
⑵计算机直接数字控制系统基本知识。
⑶西门子S7300PLC系统基本知识。
⑷西门子S7300PLC指令系统基本知识。
⑸I/O信号处理基本知识。
⑹检测仪表及调节仪表的基本知识。
⑺PID控制原理。
⑻PLC梯形图和语句表编程的基本知识。
二、要求学生必备的知识与技能2. 必备技能⑴熟练的计算机操作技能。
⑵简单过程控制系统分析能力。
⑶S7-300PLC系统搭建能力。
⑶S7-300PLC PID模块应用能力。
⑷仪表信号类型的辨识能力。
⑸S7-300PLC简单程序的编程技能。
三、理实一体化教学任务任务一S7-300PLC的CPU类型任务二西门子编程元件任务三西门子PID指令任务四西门子S7-300PLC系统组成任务五西门子S7-300PLC存储器任务六PC-PPI电缆任务七STEP7软件的安装任务八编程软件的使用方法任务九PLC程序的下载任务十工程调试1. 西门子S7300PLC基本知识PS 307CPU模块处理部件通信部件FM351SM331…SM332 PGMPI网OP背板总线其他PLCIM360SM321SM332…IM3611. 西门子S7300PLC基本知识2）S7-300的扩展能力PS CPU2IM SMSMSMSMSMSMSM SM10987654311 IM SMSMSMSMSMSMSM SM10987654311 IM SMSMSMSMSMSMSM SM10987654311 IM SMSMSMSMSMSMSM SM10987654311槽号槽号槽号槽号1机架3机架0机架1机架2连接电缆连接电缆连接电缆1. 西门子S7300PLC 基本知识3）S7-300模块地址的确定槽 位 号机架 模块起始地址123 4 5 6 7 8 9 10 11 0 数字量模拟量 PS CPUIM 0 256 4 272 8 288 12 304 16 320 20 336 24 352 28 368 1 数字量模拟量 —IM 32 384 36 400 40 416 44 432 48 448 52 464 56 480 60 496 2 数字量模拟量 —IM 64 512 68 528 72 544 76 560 80 576 84 592 88 608 92 624 3数字量模拟量—IM96 640100 656104 672108 688112 704116 720120 736124② 752②2. S7-300 PLC 存储区外设I/O 存储区 P 输出 Q 输入 I 计数器 C定时器 T 位存储区 M 系统存储区可执行用户程序：-逻辑块(OB 、FB 、FC)-数据块(DB) 临时本地数据存储区(L 堆栈)工作存储区动态装载存储区(RAM)：存放用户程序可选的固定装载存储区(FEPROM)：存放用户程序装载存储区CPU 利用外设P 存储区直接读/写总线上的模块这些存储区的大小由CPU 的型号决定累加器 1(ACCU1)累加器 2(ACCU1)累加器32位地址寄存器 1(AR1)地址寄存器 2(AR2)地址寄存器32位打开的共享数据块号 DB 数据块地址寄存器32位打开的背景数据块号DB(DI)状态位状态字寄存器16位3. S7-300系列PLC模块性能简介1）CPU模块概述3. S7-300系列PLC模块性能简介1）CPU模块概述CPU模块面板布置示意图2）数字量信号模块2）数字量信号模块2）数字量信号模块（2）数字量输出模块SM322。
工控组态技术及应用——MCGS (16)[14页]
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项目四液位闭环控制系统在讨论了开环控制系统的MCGS组态方法、控制系统中重要参数的报警、报表组态方法的基础上，本项目主要讨论闭环控制系统的组态方法及调试方法。
一、学习目标1.知识目标⑴掌握闭环控制系统数据库的组态。
⑵掌握闭环控制系统设备的组态。
⑶掌握闭环控制系统用户窗口的组态。
⑷掌握闭环控制系统循环脚本的组态。
2. 能力目标⑴初步具备对闭环控制系统数据库的组态能力。
⑵初步具备对闭环控制系统数据库的组态能力。
⑶初步具备对闭环控制系统用户窗口的组态能力。
⑷初步具备对闭环控制系统循环脚本的组态能力。
⑸初步具备对闭环控制系统统调的能力。
⑹计算机直接数字控制系统基本知识。
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控制系统的组成及工作原理。
⑶计算机控制系统基本知识。
⑷开环控制系统的组态知识。
⑸开环控制系统的组态知识。
⑹计算机直接数字控制系统基本知识。
2. 必备技能⑴开环控制系统硬件的组建技能⑵开环控制系统的组态技能。
⑶开环控制系统组态的调试能力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。
⑹报表组态的技能。
三、理实一体化教学任务见表3-4-1。
表3-4-1 理实一体化教学任务任务一闭环控制系统数据库的组态任务二闭环控制系统设备的组态任务三闭环控制系统用户窗口的组态任务四闭环控制系统循环脚本的组态任务五闭环控制系统的联调四、理实一体化教学步骤1. 数据库组态闭环控制系统的数据库规划见表3-4-2。
表3-4-2数据库规划2. 设备组态在开环控制系统的基础上，添加PID控制软设备，PID软设备的设置如图3-4-1所示。
3. 用户窗口组态在用户窗口添加一个闭环控制的窗口，绘制如图3-4-2所示的单容液位定值控制系统图。
⑴条形显示：红色显示设定值sv，绿色显示测量值pv，紫色显示总输出mv2,相应的实时曲线、历史曲线也用红色显示设定值sv，绿色显示测量值pv，紫色显示总输出mv2。
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。
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模块二MCGS开关量组态工程
项目二
基于泓格7060模块的交通灯控制系统
⑴掌握定时器构件基本知识。
⑵掌握交通灯控制系统的控制要求。
⑶掌握交通灯控制系统的硬件接线。
⑷掌握交通灯控制系统的通信方式。
⑸掌握交通灯控制系统的控制原理。
⑹掌握交通灯控制系统的组态设计方法。
⑺掌握交通灯控制系统的策略组态方法。
⑻
掌握交通灯控制系统的脚本程序的设计方法。
一、学习目标
1. 知识目标
2. 能力目标
⑴初步具
备定时器构
件的使用技
能。
⑵初步具备
交通灯控制系
统分析能力
⑶初步具备
交通灯控制系
统的组态能力。
⑷初步具备
交通灯控制系
统的统调能力。
二、要求学生必备的知识与技能
《
必
备
知
识
》
⑴计算机直接数字控制系统基本知识。
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能。
⑵数字量输出通道构建基本技能。
⑶计算机直接数字控制系统的组建能力。
三、相关知识讲解
1. 泓格7060开关量输入输出模块简介
ICP7060模块是利用RS485与上位机进行通讯的4通道共源极隔离数字量输入/4通道继电器输出模块；数字量输入逻辑电平0最大为+1V，逻辑电平1在+3.5~ 30V之间，输入阻抗3KΩ, 0.5W。
数字量输出2路“A”型继电器，单刀单掷(常开) ，2路“C”
型继电器，单刀双掷，干接点。
具体接线端子如图2-2-1所示。
图2-2-1 泓格7060开关量输入输出模块引脚图
2. ICP7060模块结构原理
图2-2-2 ICP7060模块结构原理图
3. 开关量输入接线方式
图2-2-3 泓格7060开关量输入接线方式接线图
4. 开关量输出接线方式
如图2-2-4所示。
图2-2-4 泓格7060开关量输出接线方式接线图
5. 定时器构件基本知识
图2-2-5 定时器构件属性设置
⑴定时器设定值
定时器设定值对应于一个表达式，用表达式的值作为定时器的设定值。
当定时器的当前值大于等于设定值时，本构件的条件一直满足。
定时器的时间单位为S，但可以设置成小数，
以处理mS级的时间。
如设定值没有建立连接
或把设定值设为0，则构件的条件永远不成立。
⑵定时器当前值
当前值和一个数值型的数据对象建立连接，每次运行到本构件时，把定时器的当前值赋给对应的数据对象。
如没有建立连接则不处理。
⑶计时条件
计时条件对应一个表达式，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。
⑷复位条件
复位条件对应一个表达式，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，直到复位条件成立。
如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。
⑸计时状态
计时状态，和开关型数据对象建立连接，把计时器的计时状态赋给数据对象。
当前值小于设定值时，计时状态为0，当前值大于等于设定值时，计时状态为1。
四、理实一体化教学任务
任务一交通灯控制系统控制要求任务五交通灯控制系统设备组态
任务六交通灯控制系统用户窗口组态任务二交通灯控制系统硬件接线
任务三交通灯控制系统控制原理
任务四交通灯控制系统数据库组态
任务七交通灯控制系统脚本程序
任务八交通灯控制系统统调
五、理实一体化教学步骤
1. 交通灯控制系统控制要求
：
设计十字路口交通灯控制系统，具体要求如下
⑴南北红灯亮，东西绿灯亮，亮30s。
⑵所有黄灯亮，亮5s。
⑶南北绿灯亮，东西红灯亮，亮30s。
⑷所有黄灯亮，亮5s。
⑸从头开始循环。
2. 交通灯控制系统实训设备基本配置及控制接线图
⑴实训设备基本配置。
交通灯系统一套
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（尽量保证每人一机）多台
泓格7060开关量输入输出模块一块
⑵ICP7060模块与上位机之间通过RS485通讯协议接线。
⑶交通灯控制系统接线图。
RL1NO
东西绿灯
南北绿灯
东西红灯
南北黄灯
东西黄灯
RL1COM
RL2NO
RL2COM
RL3NO
RL3COM
ICP7060
24V
24V
24V
控制系统接线说明：在该控制系统接线中，南北红灯东西绿灯接RL1NO，南北绿灯东西红灯接RL2NO，所有黄灯接RL3NO。
3. 交通灯控制系统I／O分配
ICP7060中I/O口分配
注释MCGS实时数据对应
的变量
元件地址
RL1NO南北红灯东西绿灯red RL2NO南北绿灯东西红灯green
RL3NO所有黄灯yellow
表2-2-2 I／O分配
4. 交通灯控制系统的组成及控制原理
进入MCGS运行环境，交通灯控制系统即可开始工作，在启动脚本的作用下，南北红灯东西绿灯点亮，定时器1开始工作；当循环脚本检测到定时器1计时时间到时，南北红灯东西绿灯灭，所有黄灯点亮，定时器2开始计时；定时器2计时时间到时，所有黄灯灭，南北绿灯东西红灯点亮，定时器3开始计时；定时器3计时时间到时，南北绿灯东西红灯灭，所有黄灯点亮，定时器4开始计时；定时器4计时时间到时，程序从头开始，循环不止。
5. 交通灯控制系统的组态
⑴新建工程。
选择文件
→新建工程，新建交通
灯控制系统.MCG的工程文
件。
⑵数据库组态。
交通灯控制系统
数据库规划见图2-2-7。
⑶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2-2-8所示的设备。
图2-2-8 交通灯控制系统设备窗口组态
②泓格i-7060属性设置如图2-2-9所示。
图2-2-9 泓格i-7060属性设置
⑷用户窗口组态
①打开用户窗口，创建交通灯控制系统窗口。
②流程图组态。
双击交通灯控制系统窗口，打开动画组态界面，绘制如图2-2-10所示的图形（参考模块二中的项目三）。
图2-2-10 交通灯
控制系统流程图
③南北红灯东西绿灯属
性设置如图2-2-11所示。
图2-2-11 南北红灯东
④南北绿灯东西红灯属性设
置如图
2-2-12所示。
图2-2-12 南北绿灯东西红灯
属性设置
⑸策略组态
①打开运行策略窗口，新建如图2-2-14所示的策略。
图2-2-14 新建策略
②双击定时器1进入策略组态，
右击鼠标选择新增策略行，打开策
略工具箱，选择定时器，在策略行
的方框中点击，将定时器添加
到策略行中
.
图2-2-15 添加策略
③定时器1的属性设置如图2-2-16
所示。
图2-2-16 定时器1的属性设置
④定时器2的属性设置：设定值为5，当前值为S2，计时
条件为ss1，复位条件为K2，计时状态为SS2。
⑤定时器3的属性设置：设定值为30，当前值为S3，计
时条件为ss2，复位条件为K2，计时状态为SS3。
⑥定时器4的属性设置：设定值为5，当前值为S4，计时
条件为ss3，复位条件为K2，计时状态为SS4。
⑹脚本程序
①启动脚本
red=1
yellow=0
green=0
ss1=0
②循环脚本
if ss4=1 then
k2=1
Else
k2=0
Endif
if ss1=1 then
ss4=0
red=0
yellow=1
Endif
if ss2=1 then
yellow=0
green=1
Endif
if ss3=1
Then
ss2=0
green=0
yellow=1
if ss4=1
Then
ss3=0
red=1
yellow=0
endif
六、实操考核
1234567891011
硬件接线(5分)
控制原理(10分)
数据库组态(10分)
设备组态(10分)
用户窗口组态(25分)
策略组态(15分)
脚本程序组态(15分)
系统统调(10分)
安全文明
纪律卫生
扣
分
总评
学号
姓名
考
核
内
容
进
程
分
值。