MCGS组态软件在恒压供水控制系统中的应用

科技信息○机械与电子○SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION2009年第15期

MCGS组态软件在恒压供水控制系统中的应用

赵晓莹

（安徽机电职业技术学院安徽

芜湖

241000）

【摘要】基于MCGS(MonitorandControlGenerateSystem)组态软件的恒压供水系统采用主从式结构,上位机采用MCGS组态软件为监控软件,对液位信息进行实时监控;下位机以PLC为核心,进行液位信息的采集和转换,并与上位机进行信息交互，实现恒压供水的目的。

【关键词】恒压供水；MCGS组态软件；

PLC

0.引言

目前许多领域都要对液位进行监控，如水位的检测、油罐液位的检测、锅炉液位检测等等，有很多领域人可能无法靠近或现场无需人力来监控。我们就可以通过远程监控，坐在办公室里对现场进行监控，又方便又节省人力。本文介绍了一种恒压供水控制系统，该系统采用S7-200CPU224型PLC作为控制核心，上位机采用MCGS编写的监控软件，整个监控系统可以完成液位信号的采集与转换、数据传送和显示、控制等功能。

连接窗口中，将A/D、D/A通道和实时数据库中的数据对象对应连接起来。

2.2.5运行策略组态:完成工程运行流程的控制。该系统采用PID控制算法,根据系统的控制算法及要完成的特定流程和操作处理,在MCGS的“运行策略”窗口中,对系统的“启动策略”、“循环策略”、“存盘策略”等分别进行组态和设置。完成组态后的液位控制系统的运行主控窗口如图2所示。

1.MCGS组态软件

MCGS(MonitorandControlGeneratedSystem,通用监控系统)组态软件是北京昆仑通态自动化软件科技有限公司开发的,用于快速构造和生成计算机监控系统,它能够在基于Microsoft的各种32Windows平台上运行,通过对现场数据采集处理,以动画显示、报警处理、流程控制和报表输出等各种方式向用户提供解决实际工程问题的方案,在自动化领域有着广泛的使用。

MCGS系统包括组态环境和运行环境两个部分,具体的组态过程包括系统菜单和系统参数组态、设备构件组态、用户界面组态、实时数据对象组态和运行策略组态。

2.基于组态软件的液位控制系统实现

2.1恒压供水控制系统硬件结构

系统采用S7-200CPU224型PLC、EM235模拟量扩展模块、电磁调节阀、压力式液位传感器、AI-808变送器及其他控制设备组成。系统结构图如图1所示。

图2

计算机控制界面组态结构图

3.实验测试

根据系统原理图完成硬件电路接线工作，完成MCGS软件的调试运行工作。三相380V/10A交流电源向三相磁力泵供电，单相220/5A交流电源向电动调节阀供电。压力变送器输出的4～20mA标准电流信号(水箱液位检测信号)串联250Ω电阻，转变为1～5V的标准电压信号,送入智能采集模块ICP-7017输入通道，再经A/D转化将液位信号送到计算机。智能采集模块ICP-7024接收计算机离散控制信号，经D/A转换为模拟信号，其输出通道与24V开关电源以及电动调节阀信号输入端口相串联，从而输出的4～20mA标准电流信号(水箱液位控制信号)送给电磁调节阀，控制其开度。

经调试，参数整定结果如下：比例系数P=20，积分时间I=80，微分时间D=10。此时该液位控制系统具有良好的稳态性能和动态性能。

图1恒压供水控制系统结构图

被控对象为水箱水位,压力式液位传感器检测水箱水位信号，转换成4~20mA电信号，经AI-808变送器将电流信号转换成1~5V的电压信号送入PLC模块。PLC把这个测量信号与设定值比较得到偏差，经PID运算后，发出控制信号，控制电磁调节阀。利用电磁调节阀的开度来调节入水量的大小，上位机通过RS485总线与PLC进行数据交换，系统的给定信号由MCGS在上位机上给定，在MCGS监控画面上可以显示测量值，从而达到恒压供水的目的。

2.2组态软件设计

在完成系统的硬件结构设计后，就可以用MCGS组态软件对该系统进行组态，具体组态过程如下:

2.2.1用户窗口组态:主要用于设置工程中的人机交互界面,如系统的主控界面、曲线图、动画等。

2.2.2主控窗口组态:是工程的主窗口或主框架。“用户窗口”组态完成之后,在“主控窗口”中,通过对系统菜单和参数的定义与设置来调度、管理这些用户窗口的打开或关闭。

2.2.3实时数据库组态:是工程各个部分数据交换与处理中心,它将MCGS工程的各个部分连成有机的整体。按照系统设计的实际需要，在MCGS的“实时数据库窗口”中对系统所创建的数据对象的基本属性、存盘属性、报警属性进行定义和设置。

2.2.4设备构件组态：是连接和驱动外部设备的工作环境。在通道

4.结束语

本文以恒压供水控制系统为例，介绍了MCGS组态软件开发上位机系统的过程。该上位机系统采用MCGS编写的监控软件，整个监控系统可以完成液位信号的采集与转换、数据传送和显示、控制等功能。为工业现场中的液位控制提供了理论依据和实用的控制方法。科

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【参考文献】

［1］北京昆仑通态自动化有限公司.MCGS高级教程［M］.2006.

［2］吴文进，张杰.基于MCGS组态软件的PID液位控制［J］.安庆师范学院学报

(自然科学版),2008,8(14):50-53.

［3］金以慧.过程控制（第一版）［M］.北京：清华大学出版社，1993:108-117.［4］田淑珍.可编程控制器原理及应用．北京：机械工业出版社，2008.

［5］刘金琨.先进PID控制及MALAB仿真（第二版）［M］.北京:电子工业出版社，2004(9):2-7.

作者简介：赵晓莹，女，安徽芜湖人，安徽机电职业技术学院助教。

［责任编辑：韩铭］

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/vkai.html