课程资料4-2-课程设计-任务书

《工控系统监控程序设计课程设计》任务书

一、课程设计任务和目的

本课程设计要求在修完《工控系统监控程序设计》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、课程设计选题

本课程设计给出下列参考题目，学生可选做其中之一，也可自选题目。 （1） 双容水箱液位监控系统组态设计 （2） 热处理炉温度监控系统组态设计 （3） 加热反应炉监控系统组态设计 （4） 供暖锅炉运行监控系统组态设计 （5） 恒压供水监控系统组态设计 （6） 三层电梯监控系统组态设计 （7） 灌装生产线监控系统组态设计 （8） 自动配料监控系统组态设计 （9） 输送带运行监控系统组态设计 （10） 机械手自动分拣控制系统组态设计 （11） 水监测系统组态设计

（12） 单回路电加热水箱温度控制系统组态设计 （13） 电加热水箱温度与流量前馈反馈控制系统组态设计 （14） 双容水箱液位串级控制系统组态设计 （15） 双闭环流量比值控制系统组态设计 （16） 十字路口交通信号灯控制系统设计

（17） 高速公路隧道电力监控和灯光控制监控系统设计 （18） 高速公路隧道通风和火灾监控系统设计 （19） 高速公路隧道通行信号灯控制系统设计

三、课程设计内容要求

在选定设计题目后，按照下面步骤和要求开始组态设计。

1．设计步骤

（1） 监控系统总体设计

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了解系统设计要求，进行需求分析，确定系统输入/输出点，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/输出点和软件运行需要的变量，建立监控系统实时数据库，并对报警限值和存盘记录等进行合理设置。

（3） 窗口界面组态设计

根据系统需求和实际生产过程中的被控对象工艺流程，设计一幅或多幅监控系统的图形显示操作界面，并同实时数据库数据对象建立动态连接。

（4） 实时数据和历史数据的趋势、曲线、报表组态设计

根据需要选择趋势曲线、历史曲线、报表等方式，设计和组态能显示实时数据、查询历史数据的窗口界面。

（5） 实时报警信息和历史报警记录的组态设计

根据需要在工艺流程界面上增添实时报警信息显示，并设计和组态能显示历史报警记录的历史报警查询窗口界面。

（6） 报表输出组态设计

组态Excel报表，以将历史数据和历史报警记录输出生成Excel表格文档。

（7） 参数设置界面组态设计

根据需要设计和组态能对系统运行参数进行设置的窗口界面。

（8） 对象特性组态设计

为了能观察和调试所设计的监控系统，并使整个系统正常运行起来，需要按照所控对象的特性，构件对象特性数学模型，并采用脚本语言编程实现。要求能够模拟实际被控对象的工艺流程及其逻辑关系，具有明确的输入/输出特性关系。

（9） 运行策略组态设计

选择和设计适当的控制算法或控制逻辑，采用脚本语言编写监控系统的运行策略，使所设计的系统能正常运行起来。

（10） 主控窗口组态

设计系统启动和运行的基本参数，设计和组态系统菜单，实现整个监控系统的运行调度和管理。

（11） 安全策略组态设计

合理设计系统用户分组，设计分组操作权限，并对需要进行权限限制的操作（包括菜单和动画构件）进行操作权限分配组态。

（12） 运行监控系统，调试和改进。

2．设计要求

（1） 数据对象数量要求

所选课题系统应具有一定数量的开关型I/O数据对象（至少6个，如：设备的驱动、状态等开关量信号）。

所选课题系统应具有一定数量的数值型I/O数据对象（至少4个，如：各种被测参数、设备转速、设备开度等模拟量信号）。

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（2） 监控系统画面要求

一个功能完善的监控系统，其系统画面应包括（但不局限于）下列内容，并具有动态显示和操作功能。

① 监控系统封面（应在封面上注明操作权限设计（用户组、用户名、密码），教师无法打开和运行你的程序时将无法给出成绩）； ② 反映系统工艺的流程画面； ③ 反映实时数据变化的趋势图画面； ④ 反映实时数据变化的报表画面； ⑤ 可查询历史数据的历史数据曲线画面； ⑥ 可查询历史数据的历史数据报表画面；

⑦ 反映实时报警信息的报警画面（或某画面上的局部画面）； ⑧ 可查询历史报警记录的报警信息画面；

⑨ 能对系统运行参数进行设置修改的参数设置画面。

（3） 运行策略要求

对象特性脚本语言程序，应能模拟实际被控对象的工艺流程及其逻辑关系。

控制算法或控制逻辑脚本语言程序，应能使所设计的系统正常运行起来，实现系统的模拟运行。

（4） 系统菜单要求

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。

（5） 安全策略要求

所设计的监控系统应具有登录后方可操作，并有不同操作权限的安全策略功能。

四、课程设计报告

在完成上述要求的设计和组态工作后，根据组态内容编写课程设计报告。

1．课程设计报告的内容

（1） 选题及工艺流程分析说明；

（2） 组态设计的目标（即欲达到的效果）； （3） 监控系统分析和总体设计； （4） 工艺系统I/O点统计表； （5） 实时数据库组态设计说明；

（6） 监控界面组态设计说明及界面效果图； （7） Excel报表组态设计说明及样表； （8） 对象特性数学模型及其脚本程序； （9） 控制算法或控制逻辑及其脚本程序； （10） 运行策略脚本程序及说明； （11） 主控窗口设置和系统菜单设计说明； （12） 安全策略设计说明；

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（13） 组态设计和调试中遇到的问题、解决方法和结果； （14） 课程设计总结和体会。

2．课程设计报告的基本要求

（1） 封面（使用课程资料4-4课程设计报告模板的封面）； （2） 内容格式符合课程设计报告模板要求；

（3） 使用A4纸打印，版面设计、标题和正文的字体和字号、段落间距、行间距等应分类统一

规范。

五、课程设计结果

课程设计书面报告（纸质文档，A4纸打印）。

六、考核

（1） 按规定时间交课程设计书面报告一份。

（2） 根据选题难度、辅导答疑时了解到的学生设计情况、书面设计报告质量，由任课教师按

五级记分制评定成绩。

七、主要参考资料

[1] 本课程教材 [2] 本课程授课课件 [3] 本课程课堂示范例程

[4] 李国勇等编著．过程控制实验教程．清华大学出版社

[5] 龚运新，方立友编著．工业组态软件实用技术．清华大学出版社 [6] 北京昆仑通态自动化软件科技有限公司．MCGS组态软件用户指南 [7] 北京昆仑通态自动化软件科技有限公司．MCGS培训教程 [8] 北京昆仑通态自动化软件科技有限公司．MCGS高级教程

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/yy88.html