基于MCGS组态软件技术的水位控制远程监控系统的应用研.doc
文本预览下载声明
基于MCGS组态软件技术的水位控制远程监控系统的应用研究
张安妮
(山东黄河河务局信息中心)
[摘要]:本文介绍了MCGS主要特点、组态过程和Visual Basic混合编程在远程监控中的应用。以典型水位控制系统为例,利用MCGS模拟水位和流量测算过程,开发一个水位控制远程监控系统。根据过程控制实验需要,采用MCGS组态软件开发三只水箱水位控制实验装置,利用MCGS与VB实现远程数据通讯,并利用智能调节仪进行下位数据采集,通过实验证实实现了良好的测控效果。
关键词:MCGS;智能调节仪;水位;远程监控;数据库
前言
本文以工控PC机为主控上位机,利用人机接口的智能软件包-MCGS组态软件在PC机上建立工控的对象,完成对多台PLC(下位机)的控制,由于上位机只需要完成对监控信息的收集和处理而不需要对设备的运行进行具体控制,上下位机处理同时进行,可以以最少的人员配备对远程监控的管理,提供较为直观、清晰、准确的现场状态信息,进而为维修和错误诊断提供多方面可能性,减少维修人员路上往返时间,整体提高远程监控系统的运行速度。
现代远程监控技术采取的是实时在线监控方式,它借助于计算机网络和通信技术,通过安装在现场各种监控设备以及软件实现监控者在异地对现场工业设备的实时监控、诊断与控制。当系统运行时,现场的下位机需要安排有人值守,这样实际上并没有实现真正意义上远程监控。为解决这一问题,文中通过开发相关的程序,配合必要的硬件设施来实现远程监控,完全可以通过网络来监控现场的运行。
1 MCGS工控组态软件
MCGS是一套基于Windows操作系统可用来快速构造和生成上位机监控系统的组态软件包,它为用户提供了从设备驱动、数据采集到数据处理、流程控制、动画显示、报表输出等解决实际工程问题的完整方案和操作工具。MCGS组态软件具有多任务、多线程功能,其系统框架采用VC++编程,通过OLE技术向用户提供VB编程接口,提供丰富的设备驱动构件、动画构件、策略构件,用户可随时方便地扩展系统的功能。
主要特点如下:
(1)丰富的设备驱动程序,通过Active DLL把设备驱动挂接在系统中,配置简单、速度快、可靠性高。
(2)强大的网络功能。MCGS强大的网络功能可把TCP/IP网、485/422/423网、Modem网结合在一起构成大型的监控系统和管理系统。
(3)开放的OLE接口。MCGS以OLE自动化技术为基础的开放式扩充接口允许用户使用VB来快速编制各种设备驱动构件、动画构件和各种策略构件,通过OLE接口,用户可以方便地定制自己特定的系统。
系统结构图(参见图1)
用户窗口
用户窗口
主控窗口
运行策略
设备窗口
实时数据库
图1 MCGS体系结构图
MCGS组态软件系统包括组态环境和运行环境两大部分,用户所有组态配置过程都是在组态环境中进行的,用户组态后可生成一个“组态结果数据库”文件。MCGS运行环境是一个独立的运行系统,它能按照“组态结果数据库”中的组态方式进行各种处理,完成用户组态设计的目标和功能。
MCGS系统整体框图:
多任务
多任务
多线程
建动画
构建动画
动画显示
报警组态
设计报表
连接设备
实时数据库
现场控制
报警输出
报表打印
设备输出
流程控制
组态软件核心
实时数据库
构建动画
流程控制
组态
组态环境
运行环境
图2 MCGS系统整体框图
2 运用MCGS建立运行程序一般过程
(1)启动MCGS组态环境,建立工程项目。
(2)进行设备配置。设备配置的目的是实现上下位机通讯,即实现计算机与智能仪表之间的连接。通过设备窗口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。
(3)构造数据库。在实时数据库窗口建立新的数据库文件。要求与设备要求的数据库一致。该窗口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。
(4)制作图形画面,在用户窗口实现。主要用于设置工程中人机交互的界面,诸如:生成水位变化的动画显示画面、报警输出、数据与曲线图表等。
(5)在主控窗口建立新工程。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:定义工程的名称, 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。
(6)定义动画链接。动画链接是将动画与数据库变量建立联系,当数据库变量发生改变时动画就可以表现出来。即当水箱中水位发生变化时,动画可以适时显示。
(7)运行与调试。当以上步骤完成以后,先进行组态检查通过后就可以进入运行环境调试。
3 水位控制系统的组成
该水位控制系统是为了研究《过程控制》实验中的PID控制、串级、解耦等实验设计的系统,该系统由上位机和智能调节仪两部分组成。
显示全部