MCGS课程报告.docx

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MCGS课程报告

《组态软件设计》报告

成绩

题目：

液体混合监控系统设计

（院）系：

控制工程学院

班级：

自动化

姓名：

郭旭辉

学号：

1443121007

指导老师：

张晓娟

2016年12月

1题目背景

随着工业自动化水平的迅速提高，计算机在工业领域的广泛应用，人们对工业自动化的要求越来越高，种类繁多的控制设备和过程监控设备和过程控制装置在工业领域的应用，使得传统的工业控制软件已无法满足用户的各种要求。

MCGS工控组态软件的出现为解决一些实际工程问题提供了一种崭新的方法，因为它能够就很好的解决传统工业控制软件存在的种种问题，使用户能根据自己的控制对象和控制目的任意组态，完成最终的自动化控制工程。

2课程设计目的

1，了解S7-200PLC的硬件及外部接线。

2，熟悉S7-200PLC的软元件及常用指令。

3，掌握S7-200PLC的编程软件及编程方法。

4，能解决简单工程实际控制问题。

5，掌握MCGS昆仑通态软件的基本功能及使用方法。

6,进行控制系统用户窗口、主控窗口、运行策略等地组态软件。

7,熟悉在组态环境下进行的模拟。

3课程设计题目描述和要求

三种液体A,B,C分别通过进水阀Y1,Y2,Y3送入液罐，三个液位传感器L1,L2,L3用来检测液位，一个温度传感器检测温度，出水阀Y4排出液体，搅拌器对液体进行搅拌，加热器对液体进行加热。

控制要求：

开始，打开进液阀Y1,Y2,液体A,B进入液罐，到达液位L2，停止注入，开启进液阀Y3，注入C液体，液位到达L1，停止注入，开启搅拌器搅拌，搅拌时间10S，停止搅拌，加热，至温度T时，开启出液阀Y4,放出混合液体，液面降至L3时，经5S延时出液阀关掉。

设计要求:

（1）设计监控界面；

（2）设计PLC控制程序

（3）联机调试实现控制要求。

（4）完成设计过程说明书的书写

4设计内容

4.1原理及内容

在本程序中利用了定时器来实现控制搅拌机的运行时间（图3.1）并且利用互锁来实现顺序控制。

本次实验主要是mcgs组态设计。

图4.1定时器

4.2控制任务

4.2.1内容分析

在本程序中利用了定时器来实现控制搅拌机的运行时间（图3.1）并且利用互锁来实现顺序控制。

4.2.2PLC的型号选择

采用西门子S7-200系列CPU224型号，并选择继电器输出形式

因为在本程序中4个输入6个输出而CPU224继电器输出有14输入/10输出

可以满足本程序。

4.3系统硬件设计

4.3.1I/O分配

I/O分配如表1所示。

序号

PLC地址

名称

功能说明

M2.0

启动

启动

M2.1

停止

刷新

M2.2

L1

下液位检测

M2.3

L2

中液位检测

M2.4

L3

上液位检测

M2.5

T

温度检测

Q0.1

F1

A液体

Q0.2

F2

B液体

Q0.3

F3

C液体

Q0.4

JB

搅拌指示灯

Q0.5

Jr

加热指示灯

Q0.6

Ps

排水

主机输入接电源+24V； 

电源正端

主机、、、面板GND接电源GND

电源地端

表1IO地址分配

4.3.2PLC硬件接线图

硬件接线图详见附录1。

4.4系统软件设计

4.4.1系统软件流程图

图4.2系统软件流程图

4.4.2软件程序的编写

系统完整程序见附录2。

4.5上位机界面设计

4.5.1新建工程

在Windows系统桌面上，通过以下三种方式中的任一种，都可以进入MCGS

组态环境：

鼠标双击Windows桌面上的“Mcgs组态环境”图标；选择“开始”→“程序”→“MCGS组态软件”→“MCGS 组态环境”命令；按快捷键“Ctrl + Alt + G”。

进入MCGS组态环境后，单击工具条上的“新建”按钮，或执行“文件”菜单中的“新建工程”命令，系统自动创建一个名为“新建工程X.MCG”的新工程

4.5.2用户窗口设计

[1] 在“用户窗口”中单击“新建窗口”按钮，建立“窗口0”。

[2] 选中“窗口0”，单击“窗口属性”，进入“用户窗口属性设置”。

[3] 将窗口名称改为：

液体混合控制系统；窗口标题改为：

液体混合控制系统；窗口位置选中“最大化显示”，其它不变，单击“确认”。

[4] 在“用户窗口”中，选中“液体混合控制系统”，选择下拉菜单中的“设置为启动窗口”选项，将该窗口设置为运行时自动加载的窗口。

如图4.3所示

图4.2用户窗口设计

4.5.3编辑画面

双击“液体混合”窗口图标，进入动画窗口，开始编辑画面，如图4.3放置零件。

图4.3用户界面设计

4.5.3实时数据库编写

根据IO地址分配放置12个开关量并如图4.3命名

图4.4用户界面设计

4.5.3设备窗口设计

[1] 在工作台“设备窗口”中双击“设备窗口”图标进入。

[2] 点击工具条中的“工具箱”图标，打开“设备工具箱”。

[3] 点击“设备工具箱”中的“设备管理”按钮，添加通用串口父设备和西门子S7-200PPI。

如图4.5所示

[4]双击西门子单片机通用串口父设备，将串口改为对应的的COM口，将校验方式改为偶校验如图4.6所示。

[5]双击西门子S7-200点击设置设备内部属性。

[6]添加M2.0-M2.5，Q0.-Q0.6如图4.7所示点击确认。

[7]点击通道连接按照表1连接数据如图4.9所示

图4.5设备工作箱

图4.6通用串口父设备设置

图4.7S7-200通道属性设置

图4.8数据连接

4.6系统调试过程

在系统调试中发现了很多问题。

在软件编写时出现很多低级错误比如延时断开和延时闭合没分清闹得错误，在编写是上液位下液位和连接数据时的没分清闹得错误这些都是很容易避免的错误，这提醒我在以后的学习生活中要时刻保持细心和耐心。

5设计内容

这次设计，提高了我的动手和动脑能力，更让我们体会到了理论与实践相结合的重要性，使我得到了一次用专业知识、专业技能分析和解决问题全面系统的锻炼。

使我在PLC的基本原理以及编程设计思路技巧的掌握方面都能向前迈了一大步。

我相信这会对我的毕业设计上起到很大的帮助作用。

记住一样东西，在学习上，每时每刻都有值得要学的东西。

在本次课程设计中，感谢老师的指导，每次答疑时老师总能指出一些不足之处，让我之后去完善我所做的课程设计，另外我在课程设计中，学会了如何更好的与老师和同学去交流，这样自己不太懂得一些知识，在自己熟悉的过程中会发现许多问题，现在对于这学期的课程设计—基于MCGS的PLC液体混合控制系统设计，自己学到很多，先前没有接触过组态软件，现在自己也能很熟练进行工程的搭建与操作，还有自己可以更好的将自己大学里学过的知识进行一次实战性的综合应用，我觉得这是最好的。

这学期的课程设计本身对于我们大三的学生来说就是为了下学期的毕业设计做的准备，所以我觉得应该更好的去真正的投入一些，这样在毕业设计中也会很好的就行相关题目的设计与论文的写作。

总之，在这次课程设计中自己学到很多，也去尝试着让老师指导着去从事一些东西的研究，更好的学到了一些东西，我觉得这是最重要的

参考文献

[1] 李刚.MCGS组态软件在液位控制系统中的应用[J].可编程控制器与工厂自动化,2005,02:

85～90 

[2] 高丽萍.基于MCGS的PLC虚拟控制系统研究[J].西华大学学报（自然科学版） ,2006,01:

94～96 

[4] 何航校,刘蕾,黄书奎.基于MCGS组态环境的化水处理监控系统设计与实现.中国仪器仪表,2005,10:

92～94 

[5] 刘振宇.基于MCGS组态软件开发水位控制系统的研究[J].山西农业大学学报（自然科学版）,2006,01:

83～87 

[6] 李斌,邹灿红.基于MCGS的水厂控制系统[J].自动化技术与用,2007,08:

106～107

附录1系统完整硬件电路

附录2系统完整程序

/*实现开关功能。

*/

/*开始后直接加A液体。

*/

/*开始后直接加B液体。

*/

/*中液位到达是关闭A,B液进口，打开C液进口。

*/

/*上液位到达是关闭C液体，打来搅拌功能并延时10秒关闭*/

/*延时结束打开加热功能。

*/

/*温度到达指定点是开始排水。

*/

/*当排水到下液位是延时5秒关闭排水*/

（素材和资料部分来自网络，供参考。

可复制、编制，期待您的好评与关注）