1、摘 要“組態(tài)”的概念是伴隨著集散型控制系統(tǒng)(Distributed Control System簡(jiǎn)稱DCS)的出現(xiàn)才開始被廣大的生產(chǎn)過程自動(dòng)化技術(shù)人員所熟知的。在工業(yè)控制技術(shù)不斷發(fā)展和應(yīng)用的過程中，PC(包括工控機(jī))相比以前的專用系統(tǒng)具有的優(yōu)勢(shì)日趨明顯。這些優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在:PC技術(shù)保持了較快的發(fā)展速度，各種相關(guān)技術(shù)已經(jīng)成熟;由PC構(gòu)建的工業(yè)控制系統(tǒng)具有相對(duì)較低的擁有成本;PC的軟件資源和硬件資源豐富，軟件之間的互操作性強(qiáng);基于PC的控制系統(tǒng)易于學(xué)習(xí)和使用，可以容易地得到技術(shù)方面的支持。在PC技術(shù)向工業(yè)控制領(lǐng)域的滲透中，組態(tài)軟件占據(jù)著非常特殊而且重要的地位。通用工業(yè)自動(dòng)化組態(tài)軟件的出現(xiàn)為解決上述

2、實(shí)際工程問題提供了一種嶄新的方法，因?yàn)樗軌蚝芎玫亟鉀Q傳統(tǒng)工業(yè)控制軟件存在的種種問題，使用戶能根據(jù)自己的控制對(duì)象和控制目的的任意組態(tài)，完成最終的自動(dòng)化控制工程。組態(tài)軟件是有專業(yè)性的。一種組態(tài)軟件只能適合某種領(lǐng)域的應(yīng)用。組態(tài)的概念最早出現(xiàn)在工業(yè)計(jì)算機(jī)控制中，如:DCS(集散控制系統(tǒng))組態(tài)、PLC(可編程控制器)梯形圖組態(tài);人機(jī)界面生成軟件就叫工控組態(tài)軟件。在其他行業(yè)也有組態(tài)的概念，如AutoCAD，PhotoShop等。不同之處在于，工業(yè)控制中形成的組態(tài)結(jié)果是用在實(shí)時(shí)監(jiān)控的，利用現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控完成工業(yè)工程的調(diào)控。關(guān)鍵詞：工業(yè)組態(tài)；自動(dòng)化；PLC控制；實(shí)時(shí)監(jiān)控I / 23目 錄1 MCGS簡(jiǎn)介11.1

3、MCGS組態(tài)軟件的系統(tǒng)構(gòu)成11.1.1 MCGS組態(tài)軟件的整體結(jié)構(gòu)11.1.2 MCGS工程的五大部分11.2 MCGS組態(tài)軟件的工作方式21.2.1 MCGS如何與設(shè)備進(jìn)行通訊21.2.2 MCGS如何產(chǎn)生動(dòng)畫效果21.2.3 MCGS如何實(shí)施遠(yuǎn)程多機(jī)監(jiān)控31.2.4 如何對(duì)工程運(yùn)行流程實(shí)施有效控制31.3 MCGS嵌入版概述31.3.1 MCGS嵌入版組態(tài)軟件的主要功能31.3.2 MCGS嵌入版組態(tài)軟件的主要特點(diǎn)52 PLC簡(jiǎn)介72.1 PLC的介紹72.2 PLC的工作原理73 液體混合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)83.1 控制要求83.2 I/O分配表83.3 程序設(shè)計(jì)93.3液體混合裝置人機(jī)界面設(shè)

4、計(jì)123.3.1 建立工程123.3.2 定義數(shù)據(jù)對(duì)象133.3.3 界面設(shè)計(jì)143.3.4 設(shè)備連接143.3.5 設(shè)備調(diào)試154 plc程序模擬運(yùn)行結(jié)果16總結(jié)17參考文獻(xiàn)181 MCGS簡(jiǎn)介MCGS (Monitor and Control Generated System，通用監(jiān)控系統(tǒng))是一套基于Microsoft的，用于快速構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)，可運(yùn)行于Microsoft Windows 95/98/Me/NT/2000等操作系統(tǒng)。MCGS為用戶提供了解決實(shí)際工程問題的完整方案和開發(fā)平臺(tái)，能夠完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)處理、報(bào)警和安全機(jī)制、流程控制、動(dòng)畫顯示、

5、趨勢(shì)曲線和報(bào)表輸出以及企業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)等功能。它充分利用了Windows圖形功能完備、界面一致性好、易學(xué)易用的特點(diǎn)，比以往使用專用機(jī)開發(fā)的工業(yè)控制系統(tǒng)更具有通用性，在自動(dòng)化領(lǐng)域有著更廣泛的應(yīng)用。1.1 MCGS組態(tài)軟件的系統(tǒng)構(gòu)成1.1.1 MCGS組態(tài)軟件的整體結(jié)構(gòu)MCGS組態(tài)軟件（以下簡(jiǎn)稱MCGS）由“MCGS組態(tài)環(huán)境”和“MCGS運(yùn)行環(huán)境”兩個(gè)系統(tǒng)組成。兩部分互相獨(dú)立，又緊密相關(guān)。MCGS組態(tài)環(huán)境是生成用戶應(yīng)用系統(tǒng)的工作環(huán)境，它由可執(zhí)行程序McgsSet.exe支持，其存放于MCGS目錄的Program子目錄中。用戶在MCGS組態(tài)環(huán)境中完成動(dòng)畫設(shè)計(jì)、設(shè)備連接、編寫控制流程、編制工程打印報(bào)表等全

6、部組態(tài)工作后，生成擴(kuò)展名為.mcg的工程文件，又稱為組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)，其與MCGS 運(yùn)行環(huán)境一起，構(gòu)成了用戶應(yīng)用系統(tǒng)，統(tǒng)稱為“工程” 。1.1.2 MCGS工程的五大部分MCGS組態(tài)軟件所建立的工程由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和運(yùn)行策略五部分構(gòu)成，每一部分分別進(jìn)行組態(tài)操作，完成不同的工作，具有不同的特性。1、主控窗口：是工程的主窗口或主框架。在主控窗口中可以放置一個(gè)設(shè)備窗口和多個(gè)用戶窗口，負(fù)責(zé)調(diào)度和管理這些窗口的打開或關(guān)閉。主要的組態(tài)操作包括：定義工程的名稱，編制工程菜單，設(shè)計(jì)封面圖形，確定自動(dòng)啟動(dòng)的窗口，設(shè)定動(dòng)畫刷新周期，指定數(shù)據(jù)庫(kù)存盤文件名稱及存盤時(shí)間等。2、設(shè)備窗口：是連接和

7、驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備的工作環(huán)境。在本窗口內(nèi)配置數(shù)據(jù)采集與控制輸出設(shè)備，注冊(cè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，定義連接與驅(qū)動(dòng)設(shè)備用的數(shù)據(jù)變量。3、用戶窗口：本窗口主要用于設(shè)置工程中人機(jī)交互的界面，諸如：生成各種動(dòng)畫顯示畫面報(bào)警輸出、數(shù)據(jù)與曲線圖表等。4、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)：是工程各個(gè)部分的數(shù)據(jù)交換與處理中心，它將MCGS工程的各個(gè)部分連接成有機(jī)的整體。在本窗口內(nèi)定義不同類型和名稱的變量，作為數(shù)據(jù)采集、處理、輸出控制、動(dòng)畫連接及設(shè)備驅(qū)動(dòng)的對(duì)象。5、 運(yùn)行策略：本窗口主要完成工程運(yùn)行流程的控制。包括編寫控制程序（ifthen腳本程序），選用各種功能構(gòu)件，如：數(shù)據(jù)提取、歷史曲線、定時(shí)器、配方操作、多媒體輸出等。1.2 MCGS

8、組態(tài)軟件的工作方式1.2.1 MCGS如何與設(shè)備進(jìn)行通訊MCGS通過設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。包括數(shù)據(jù)采集和發(fā)送設(shè)備指令。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是由VB程序設(shè)計(jì)語言編寫的DLL（動(dòng)態(tài)連接庫(kù)）文件，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序中包含符合各種設(shè)備通訊協(xié)議的處理程序，將設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的特征數(shù)據(jù)采集進(jìn)來或發(fā)送出去。MCGS負(fù)責(zé)在運(yùn)行環(huán)境中調(diào)用相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，將數(shù)據(jù)傳送到工程中各個(gè)部分，完成整個(gè)系統(tǒng)的通訊過程。每個(gè)驅(qū)動(dòng)程序獨(dú)占一個(gè)線程，達(dá)到互不干擾的目的。1.2.2 MCGS如何產(chǎn)生動(dòng)畫效果MCGS為每一種基本圖形元素定義了不同的動(dòng)畫屬性，如：一個(gè)長(zhǎng)方形的動(dòng)畫屬性有可見度，大小變化，水平移動(dòng)等，每一種動(dòng)畫屬性都會(huì)產(chǎn)生

9、一定的動(dòng)畫效果。所謂動(dòng)畫屬性，實(shí)際上是反映圖形大小、顏色、位置、可見度、閃爍性等狀態(tài)的特征參數(shù)。然而，我們?cè)诮M態(tài)環(huán)境中生成的畫面都是靜止的，如何在工程運(yùn)行中產(chǎn)生動(dòng)畫效果呢？方法是：圖形的每一種動(dòng)畫屬性中都有一個(gè)“表達(dá)式”設(shè)定欄，在該欄中設(shè)定一個(gè)與圖形狀態(tài)相聯(lián)系的數(shù)據(jù)變量，連接到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，以此建立相應(yīng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，MCGS稱之為動(dòng)畫連接。當(dāng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中測(cè)控對(duì)象的狀態(tài)（如：儲(chǔ)油罐的液面高度等）發(fā)生變化時(shí)，通過設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)⒆兓臄?shù)據(jù)采集到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的變量中，該變量是與動(dòng)畫屬性相關(guān)的變量，數(shù)值的變化，使圖形的狀態(tài)產(chǎn)生相應(yīng)的變化（如大小變化）。現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)是連續(xù)被采集進(jìn)來的，這樣就會(huì)產(chǎn)生逼真的動(dòng)畫效果（

10、如儲(chǔ)油罐的液面的升高和降低）。用戶也可編寫程序來控制動(dòng)畫界面，以達(dá)到滿意的效果。 1.2.3 MCGS如何實(shí)施遠(yuǎn)程多機(jī)監(jiān)控MCGS提供了一套完善的網(wǎng)絡(luò)機(jī)制，可通過TCP/IP網(wǎng)、Modem網(wǎng)和串口網(wǎng)將多臺(tái)計(jì)算機(jī)連接在一起，構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)測(cè)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步、歷史數(shù)據(jù)同步和網(wǎng)絡(luò)事件的快速傳遞。同時(shí)，可利用MCGS提供的網(wǎng)絡(luò)功能，在工作站上直接對(duì)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行讀寫操作。分布式網(wǎng)絡(luò)測(cè)控系統(tǒng)的每一臺(tái)計(jì)算機(jī)都要安裝一套MCGS工控組態(tài)軟件。MCGS把各種網(wǎng)絡(luò)形式，以父設(shè)備構(gòu)件和子設(shè)備構(gòu)件的形式，供用戶調(diào)用，并進(jìn)行工作狀態(tài)、端口號(hào)、工作站地址等屬性參數(shù)的設(shè)置。1.2.4 如何對(duì)工程運(yùn)行

11、流程實(shí)施有效控制MCGS開辟了專用的“運(yùn)行策略”窗口，建立用戶運(yùn)行策略。MCGS提供了豐富的功能構(gòu)件，供用戶選用，通過構(gòu)件配置和屬性設(shè)置兩項(xiàng)組態(tài)操作，生成各種功能模塊（稱為“用戶策略”），使系統(tǒng)能夠按照設(shè)定的順序和條件，操作實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)畫窗口的任意切換，控制系統(tǒng)的運(yùn)行流程和設(shè)備的工作狀態(tài)。所有的操作均采用面向?qū)ο蟮闹庇^方式，避免了煩瑣的編程工作。1.3 MCGS嵌入版概述1.3.1 MCGS嵌入版組態(tài)軟件的主要功能簡(jiǎn)單靈活的可視化操作界面。MCGS嵌入版采用全中文、可視化、面向窗口的開發(fā)界面，符合中國(guó)人的使用習(xí)慣和要求。以窗口為單位，構(gòu)造用戶運(yùn)行系統(tǒng)的圖形界面，使得MCGS嵌入版的組態(tài)

12、工作既簡(jiǎn)單直觀，又靈活多變。實(shí)時(shí)性強(qiáng)、有良好的并行處理性能。MCGS嵌入版是真正的32位系統(tǒng)，充分利用了32位WindowsCE操作平臺(tái)的多任務(wù)、按優(yōu)先級(jí)分時(shí)操作的功能，以線程為單位對(duì)在工程作業(yè)中實(shí)時(shí)性強(qiáng)的關(guān)鍵任務(wù)和實(shí)時(shí)性不強(qiáng)的非關(guān)鍵任務(wù)進(jìn)行分時(shí)并行處理，使嵌入式PC機(jī)廣泛應(yīng)用于工程測(cè)控領(lǐng)域成為可能。例如，MCGS嵌入版在處理數(shù)據(jù)采集、設(shè)備驅(qū)動(dòng)和異常處理等關(guān)鍵任務(wù)時(shí)，可在主機(jī)運(yùn)行周期時(shí)間內(nèi)插空進(jìn)行象打印數(shù)據(jù)一類的非關(guān)鍵性工作，實(shí)現(xiàn)并行處理。豐富、生動(dòng)的多媒體畫面。MCGS嵌入版以圖像、圖符、報(bào)表、曲線等多種形式，為操作員及時(shí)提供系統(tǒng)運(yùn)行中的狀態(tài)、品質(zhì)及異常報(bào)警等相關(guān)信息；用大小變化、顏色改變、

13、明暗閃爍、移動(dòng)翻轉(zhuǎn)等多種手段，增強(qiáng)畫面的動(dòng)態(tài)顯示效果；對(duì)圖元、圖符對(duì)象定義相應(yīng)的狀態(tài)屬性，實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫效果。MCGS嵌入版還為用戶提供了豐富的動(dòng)畫構(gòu)件，每個(gè)動(dòng)畫構(gòu)件都對(duì)應(yīng)一個(gè)特定的動(dòng)畫功能。完善的安全機(jī)制。MCGS嵌入版提供了良好的安全機(jī)制，可以為多個(gè)不同級(jí)別用戶設(shè)定不同的操作權(quán)限。此外，MCGS嵌入版還提供了工程密碼功能，以保護(hù)組態(tài)開發(fā)者的成果。強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能。MCGS嵌入版具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通訊功能，支持串口通訊、Modem串口通訊、以太網(wǎng)TCP/IP通訊，不僅可以方便快捷的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，還可以與網(wǎng)絡(luò)版相結(jié)合通過Web瀏覽功能，在整個(gè)企業(yè)范圍內(nèi)瀏覽監(jiān)測(cè)到所有生產(chǎn)信息，實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理和企業(yè)管理的集

14、成。多樣化的報(bào)警功能。MCGS嵌入版提供多種不同的報(bào)警方式，具有豐富的報(bào)警類型，方便用戶進(jìn)行報(bào)警設(shè)置，并且系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)顯示報(bào)警信息，對(duì)報(bào)警數(shù)據(jù)進(jìn)行應(yīng)答，為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)安全可靠地生產(chǎn)運(yùn)行提供有力的保障。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)為用戶分步組態(tài)提供極大方便。MCGS嵌入版由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和運(yùn)行策略五個(gè)部分構(gòu)成，其中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)數(shù)據(jù)處理中心，是系統(tǒng)各個(gè)部分及其各種功能性構(gòu)件的公用數(shù)據(jù)區(qū)，是整個(gè)系統(tǒng)的核心。各個(gè)部件獨(dú)立地向?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)輸入和輸出數(shù)據(jù)，并完成自己的差錯(cuò)控制。在生成用戶應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，每一部分均可分別進(jìn)行組態(tài)配置，獨(dú)立建造，互不相干。支持多種硬件設(shè)備，實(shí)現(xiàn)“設(shè)備無關(guān)”。MCGS嵌入版針

15、對(duì)外部設(shè)備的特征，設(shè)立設(shè)備工具箱，定義多種設(shè)備構(gòu)件，建立系統(tǒng)與外部設(shè)備的連接關(guān)系，賦予相關(guān)的屬性，實(shí)現(xiàn)對(duì)外部設(shè)備的驅(qū)動(dòng)和控制。用戶在設(shè)備工具箱中可方便選擇各種設(shè)備構(gòu)件。不同的設(shè)備對(duì)應(yīng)不同的構(gòu)件，所有的設(shè)備構(gòu)件均通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)建立聯(lián)系，而建立時(shí)又是相互獨(dú)立的，即對(duì)某一構(gòu)件的操作或改動(dòng)，不影響其它構(gòu)件和整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，因此MCGS嵌入版是一個(gè)“設(shè)備無關(guān)”的系統(tǒng)，用戶不必?fù)?dān)心因外部設(shè)備的局部改動(dòng)，而影響整個(gè)系統(tǒng)。方便控制復(fù)雜的運(yùn)行流程。MCGS嵌入版開辟了“運(yùn)行策略”窗口，用戶可以選用系統(tǒng)提供的各種條件和功能的策略構(gòu)件，用圖形化的方法和簡(jiǎn)單的類Basic語言構(gòu)造多分支的應(yīng)用程序，按照設(shè)定的條件和順序

16、，操作外部設(shè)備，控制窗口的打開或關(guān)閉，與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)自由、精確地控制運(yùn)行流程，同時(shí)也可以由用戶創(chuàng)建新的策略構(gòu)件，擴(kuò)展系統(tǒng)的功能。良好的可維護(hù)性。MCGS嵌入版系統(tǒng)由五大功能模塊組成，主要的功能模塊以構(gòu)件的形式來構(gòu)造，不同的構(gòu)件有著不同的功能，且各自獨(dú)立。三種基本類型的構(gòu)件（設(shè)備構(gòu)件、動(dòng)畫構(gòu)件、策略構(gòu)件）完成了MCGS嵌入版系統(tǒng)的三大部分（設(shè)備驅(qū)動(dòng)、動(dòng)畫顯示和流程控制）的所有工作。用自建文件系統(tǒng)來管理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，系統(tǒng)可靠性更高。由于MCGS嵌入版不再使用ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，而是使用了自建的文件系統(tǒng)來管理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，所以與MCGS通用版相比，MCGS嵌入版的可靠性更高，在異常

17、掉電的情況下也不會(huì)丟失數(shù)據(jù)。設(shè)立對(duì)象元件庫(kù)，組態(tài)工作簡(jiǎn)單方便。對(duì)象元件庫(kù)，實(shí)際上是分類存儲(chǔ)各種組態(tài)對(duì)象的圖庫(kù)。組態(tài)時(shí)，可把制作完好的對(duì)象（包括圖形對(duì)象、窗口對(duì)象、策略對(duì)象以至位圖文件等）以元件的形式存入圖庫(kù)中，也可把元件庫(kù)中的各種對(duì)象取出，直接為當(dāng)前的工程所用，隨著工作的積累，對(duì)象元件庫(kù)將日益擴(kuò)大和豐富。這樣解決了組態(tài)結(jié)果的積累和重新利用問題。組態(tài)工作將會(huì)變得越來越簡(jiǎn)單方便。總之，MCGS嵌入版組態(tài)軟件具有強(qiáng)大的功能，并且操作簡(jiǎn)單，易學(xué)易用，普通工程人員經(jīng)過短時(shí)間的培訓(xùn)就能迅速掌握多數(shù)工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和運(yùn)行操作。同時(shí)使用MCGS嵌入版組態(tài)軟件能夠避開復(fù)雜的嵌入版計(jì)算機(jī)軟、硬件問題，而將精力集中于

18、解決工程問題本身，根據(jù)工程作業(yè)的需要和特點(diǎn)，組態(tài)配置出高性能、高可靠性和高度專業(yè)化的工業(yè)控制監(jiān)控系統(tǒng)。 1.3.2 MCGS嵌入版組態(tài)軟件的主要特點(diǎn)容量小：整個(gè)系統(tǒng)最低配置只需要極小的存貯空間，可以方便的使用DOC等存貯設(shè)備；速度快：系統(tǒng)的時(shí)間控制精度高，可以方便地完成各種高速采集系統(tǒng)，滿足實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)要求；成本低：使用嵌入式計(jì)算機(jī)，大大降低設(shè)備成本；真正嵌入：運(yùn)行于嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)；穩(wěn)定性高：無風(fēng)扇，內(nèi)置看門狗，上電重啟時(shí)間短，可在各種惡劣環(huán)境下穩(wěn)定長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行；功能強(qiáng)大：提供中斷處理，定時(shí)掃描精度可達(dá)到毫秒級(jí)，提供對(duì)計(jì)算機(jī)串口，內(nèi)存，端口的訪問。并可以根據(jù)需要靈活組態(tài)；通訊方便：內(nèi)置

19、串行通訊功能、以太網(wǎng)通訊功能、GPRS通訊功能、Web瀏覽功能和Modem遠(yuǎn)程診斷功能，可以方便地實(shí)現(xiàn)與各種設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、遠(yuǎn)程采集和Web瀏覽；操作簡(jiǎn)便：MCGS嵌入版采用的組態(tài)環(huán)境，繼承了MCGS通用版與網(wǎng)絡(luò)版簡(jiǎn)單易學(xué)的優(yōu)點(diǎn)，組態(tài)操作既簡(jiǎn)單直觀，又靈活多變；支持多種設(shè)備：提供了所有常用的硬件設(shè)備的驅(qū)動(dòng)；有助于建造完整的解決方案。MCGS嵌入版組態(tài)環(huán)境運(yùn)行于具備良好人機(jī)界面的Windows操作系統(tǒng)上，具備與北京昆侖通態(tài)公司已經(jīng)推出的通用版本組態(tài)軟件和網(wǎng)絡(luò)版組態(tài)軟件相同的組態(tài)環(huán)境界面，可有效幫助用戶建造從嵌入式設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控工作站到企業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控信息網(wǎng)在內(nèi)的完整解決方案；并有助于用戶開發(fā)的項(xiàng)目

20、在這三個(gè)層次上的平滑遷移。2 PLC簡(jiǎn)介 2.1 PLC的介紹早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller)，它主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種采用微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的工業(yè)控制裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡(jiǎn)稱PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personal Computer)的簡(jiǎn)稱混淆，所以將可編程序控制器簡(jiǎn)稱PLC,自1966年美國(guó)數(shù)據(jù)設(shè)備公司（DEC）研制出現(xiàn)，現(xiàn)行美國(guó)，日本，德國(guó)的可編程序控制器質(zhì)量?jī)?yōu)良，功能強(qiáng)大。 2.2 PLC的工作原理PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，在

21、PLC中用戶程序按先后順序存放，CPU從第一條指令開始執(zhí)行程序，直到遇到結(jié)束符后又返回第一條，如此周而復(fù)始不斷循環(huán)。PLC的掃描過程分為內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入處理、程序執(zhí)行、程序輸出幾個(gè)階段。全過程掃描一次所需的時(shí)間稱為掃描周期。當(dāng)PLC處于停狀態(tài)時(shí)，只進(jìn)行內(nèi)部處理和通信操作服務(wù)等內(nèi)容。在PLC處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，從內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入、程序執(zhí)行、程序輸出，一直循環(huán)掃描工作。3 液體混合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 控制要求將液體A和液體B按一定比例混合，液體多少都由計(jì)量泵控制。計(jì)量泵每一個(gè)沖程泵出的液體體積固定不變，可以采用計(jì)數(shù)器計(jì)沖程的次數(shù)。混合容器中有個(gè)下限位開關(guān)，未被液體淹沒時(shí)為ON狀

22、態(tài)。要求實(shí)現(xiàn)：（1）按下啟動(dòng)按鈕后，兩臺(tái)計(jì)量泵同時(shí)工作；（2）當(dāng)每臺(tái)達(dá)到預(yù)置的沖程數(shù)時(shí)，對(duì)應(yīng)的計(jì)量泵關(guān)閉；（3）攪拌電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)開始攪拌，5s后停止攪拌；（4）打開放料閥，放出液體；（5）至下限位時(shí)，經(jīng)10s后容器放空，關(guān)閉放料閥，一個(gè)工作周期結(jié)束，緊接著開始下個(gè)工作循環(huán)。3.2 I/O分配表表3-1 I/O輸入分配表種類 信號(hào)輸入 名稱 啟動(dòng)SB1 攪拌按鈕SB2 放料按鈕SB3 沖程按鈕SB4 地址 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3表3-2 I/O輸出分配表種類 輸出信號(hào)名稱 閥門A 閥門B 攪拌電機(jī) 放料閥地址 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.33.3 程序設(shè)計(jì)根據(jù)控制要求編寫如

23、下控制程序： 圖3.1 控制程序?qū)⒁陨铣绦蛳螺d到PLC中，使PLC正常運(yùn)行。然后退出編程界面，但使PLC繼續(xù)運(yùn)行。 3.3液體混合裝置人機(jī)界面設(shè)計(jì) 3.3.1 建立工程進(jìn)入組態(tài)環(huán)境之后，單擊“用戶窗口”，“新建窗口”,則新建一個(gè)窗口0，此時(shí)界面如圖3.2所示：圖 3.2 MCGS組態(tài)環(huán)境選中窗口0之后，單擊“窗口屬性”，進(jìn)入“用戶窗口屬性設(shè)置”。 將窗口名稱改寫成為“液體監(jiān)控系統(tǒng)”；窗口標(biāo)題改為：“液體監(jiān)控系統(tǒng)” ；窗口位置選中“任意位置”，則如圖3.2的窗口所示，單擊“確認(rèn)”。圖3.3 窗口屬性設(shè)置3.3.2 定義數(shù)據(jù)對(duì)象返回圖3.1所示界面1、單擊工作臺(tái)中的“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)”窗口標(biāo)簽，進(jìn)入實(shí)時(shí)

24、數(shù)據(jù)庫(kù)窗口頁。2、單擊“新增對(duì)象” 按鈕，在窗口的數(shù)據(jù)對(duì)象列表中，增加新的數(shù)據(jù)對(duì)象，系統(tǒng)缺省定義的名稱為“Dat”、“Dat”、“Dat”等（多次點(diǎn)擊該按鈕，則可增加多個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象）。3、選中對(duì)象，按“對(duì)象屬性”按鈕，或雙擊選中對(duì)象，則打開“數(shù)據(jù)對(duì)象屬性設(shè)置” 窗口。4、以南北紅燈為例：將對(duì)象名稱改為；對(duì)象類型選擇“開關(guān)型”；在對(duì)象內(nèi)容注釋輸入框內(nèi)輸入：“南北紅燈”，單擊“確認(rèn)”。 3.3.3 界面設(shè)計(jì) 工程效果圖如圖3、4所示：圖3.4 液體混合裝置系統(tǒng)效果圖3.3.4 設(shè)備連接 1、在工作臺(tái)“設(shè)備窗口”中雙擊“設(shè)備窗口”圖標(biāo)進(jìn)入。點(diǎn)擊工具條中的“工具箱” 圖標(biāo)，打開“設(shè)備工具箱”。單擊“設(shè)備工具箱”中的“設(shè)備管理”按鈕。2、將通用串口父設(shè)備和西門子_S7200PPI設(shè)備添加到選定設(shè)備窗口中，點(diǎn)擊確認(rèn)。通過設(shè)備管理窗口將這兩個(gè)設(shè)備添加到設(shè)備組態(tài)窗口。3、設(shè)備組態(tài)完成后，雙擊“通用串口父設(shè)備0”進(jìn)入通用串口父設(shè)備屬性編輯界面，對(duì)其基本屬性進(jìn)行設(shè)置。4、返回設(shè)備組態(tài)窗口，雙擊“設(shè)備0【西門子S5200PPI】”進(jìn)入設(shè)備屬性設(shè)置窗口，首先按照下圖所示對(duì)其基本屬性進(jìn)行設(shè)置。5、基本屬性設(shè)置完之后，單擊“設(shè)置內(nèi)部屬性” ，此時(shí)內(nèi)部屬性后面會(huì)出現(xiàn)一個(gè)選項(xiàng)按鈕，單擊此按鈕，對(duì)內(nèi)部屬性進(jìn)行設(shè)