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(5)A/D、D/A转换功能A/D、D/A转换功能是指通过A/D与D/A模块完成模拟量和数字量之间的转换,从而实现对模拟量的控制与调节。并可通过PID实现对温度、压力、速度、流量的等物理参数的闭环控制,完成过程控制。
(6)通信与联网功能
通信与联网功能是指PLC采用通信技术,进行远程I/O控制与数据交换,实现多台PLC之间的同位链接,PLC与上位机之间的联网,从而组成分布式控制网络以完成较大规模的复杂控制。
(7)监控功能
PLC能监视系统各部分的运行状态和进程,对系统中出现的异常情况进行报警和记录,甚至自动终止运行;也可在线调整、修改控制程序中的定时器、计数器等设定值或强制I/O状态。
1.5 MCGS 组态软件简介
过去工业控制计算机系统的软件功能都靠软件人员编程实现。工作量大,软件通用性差,且易产生错误。随着工业控制要求的不断提高,专门用于工业控制的组态软件应运而生,它是一套功能齐全的组态生成工具软件,通用性强,而且系统的执行程序代码部分一般固定不变,为适应不同的应用对象只需改变数据实体即可。目前国内外有很多公司开发出不少优秀产品,如Intellution 公司的Fix,Ci 公司的Citect,清华紫光的组态王等。MCGS 是众多监控软件中的一种,它具有许多优点,可用于任何监控系统。
MCGS(Monitor and Control Generated System)是由北京昆仑通态自动化软件公司开发的一套基于Windows平台,用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统。MCGS组态软件是在MCGS6.2通用版的基础上增加了强大的网络功能,是企业从现场监控到企业网络监控、网络管理的一个重要的工具,是实现企业现代化管理的必备手段。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。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
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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。
MCGS软件系统包括组态环境和运行环境两个部分。组态环境是生成应用系统的工作环境,用户在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。运行环境是用户应用系统的运行环境,进行各种处理,完成组态设计的目标和功能。也就是,您在组态环境中根据您要达到的控制要求去设计,运行环境运行您设计好的组态工程。组态结果数据库完成了MCGS系统从组态环境向运行环境的过渡,它们之间的关系如图1-1所示。
图1-1组态环境与运行环境关系图
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,如图1-2所示。
主控窗口:
是工程的主要窗口或主框架。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。也就
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是,您要在设备窗口中选择您所有连接的控制器(如PLC,变频器,仪表等)的型号,并设定您从设备中读取哪些变量(如PLC中的寄存器D0)。
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。也就是,您所要显示的控制界面。
实时数据库:
是工程各个部分的数据交换与处理中心。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。也就是,您要在实时数据库里定义一些变量与您所要控制的设备中的变量一一对应,以备您建立的各个用户窗口调用。当然也可以根据您的需要建立一些中间变量来存放计算的过渡值或是临时状态。
MCGS工控组态软件
主控窗口设备窗口用户窗口实时数据库运行策略
菜单设计设置工程属性设定存盘结构添加工程设备连接设备变量注册设备驱动创建动画显示设置报警窗口人机交互界面
定义数据变量编写控制流程使用功能构件
图1-2 MCGS软件模块功能图
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(脚本程序),选用各种功能构件。比如,当您做的监控界面有一段说明文字是根据PLC的两个输入点闭合的情况分别显示不同的内容,您就要在运行策略窗口做一个if....then判断。
MCGS软件的分类: 嵌入版组态软件:
嵌入版处于整个监控系统最下层的组态软件,主要完成现场数据的采集、前端数据的处理与控制。与其他相关的硬件相结合,可以快速、方便地开发成各种用于现场采集、数据处理和控制的设备。
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通用版组态软件:
通用版属于监控系统中层的组态软件,主要完成通用工作站的数据采集和加工、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等日常性监控事务,系统稳定可靠,能方便的代替大量的现场工作人员的劳动和完成对现场的自动监控和报警处理,随时或定时的打印各种报表。
网络版组态软件:
网络版处于整个监控系统中最上层的组态软件,主要完成整个系统的信息收集和发布,即把位于其监控之下的所有监控站点的数据通过各种复杂的网络结构,最终集中在网络服务器中,并把所有的数据在服务器中统一管理和保存,通过Web浏览的方式向各个采集站点发布,使位于办公室的部门直观地看到现场的工作情况。
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第2章 系统硬件设计
自动化系统所使用的各种类型PLC中,有的是集中安装在控制室,有的是安装在生产现场和各电机设备上,它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。PLC控制系统的硬件设计主要是指硬件选型,近十几年来,国内外众多厂家提供了多种系列、功能各异的PLC产品,已有几十个系列、几百种型号。PLC品种繁多,其结构形式、性能、I/O点数、用户程序内存容量、运算速度、指令系统、编程方法和价格各有不同,使用场合也各有侧重。因此,PLC的合理选择,,对提高PLC控制系统的技术、经济指针以及对于控制系统都有着重要作用。要提高PLC控制系统可靠性,一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力,另一方面要求应用部门在工程设计、安装施工和使用维护中引起高度重视,多方配合才能完善解决问题,有效地增强系统的抗干扰性能。
2.1电镀生产线行车要求
本系统设计有现场手动、单周期运行、连续运行及主控室单周期运行、连续运行三种操作模式。现场手动、单周期运行、连续运行操作模式是在现场控制柜上完成,主控室单周期运行、连续运行时在主控室上位机画面上点击相应的按钮是想的。主控室监控采用MCGS组态软件设计的监控画面可以实时观察到电镀生产线的每一步实时动作,如钓钩的上升、下降,工件在生产线上的前进、后退等。整个工作流程是这样的,原为:表示设备处于初始状态,钓钩在下限位置,行车在左限位置。自动工作过程:启动—钓钩上升—上限行程开关闭合—右行至1号槽—XK1行程开关闭合—钓钩下降进入1号槽内—下限行程开关闭合—电镀延时—延时时间到—钓钩上升—上限行程开关闭合—右行至2号槽—XK2行程开关闭合。由3号槽内钓钩上升,左行至左限位,钓钩下降至下限位(即原位)。连续工作:当钓钩回到原点后,延时一段时间(装卸工件),自动上升右行,按照工作流程要求不停的循环,当按下“停止”按钮时,设备始于原点,按下启动按钮,设备工作一个周期,然后停于原点。要重复第二个工作周期,必须在
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