组态软件课程设计(dcs)

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1、目录第1章概述31.1、设计任务和目的31.2、设计要求3第2章监控系统分析和总体设计42.1、设计思想42.2、设计流程图5第3章组态设计53.1、实时数据库53.2、用户窗口63.3、主控窗口菜单组态63.4、运行策略7第4章监控界面设计74.1、系统封面74.2、工艺流程画面84.3、运行时画面84.4、实时曲线94.5、实时数据94.6、历史曲线94.7、历史数据104.8、实时报警画面104.9、报警信息浏览104.10、参数设置画面11第5章运行策略115.1、启动策略115.2、循环策略125.3、PID控制算法135.4、报警策略145.5、报警数据1

2、45.6、历史数据155.7、水箱对象15第6章安全策略166.1、本系统安全机制要求166.2、定义用户和用户组166.3、系统权限管理176.4、操作权限管理176.5、运行时进行权限管理176.6、保护工程文件186.7、打开时画面18206.8、登陆时画面196.9、退出时画面196.10、用户管理画面196.11、修改密码画面20第7章程序调试207.1、程序调试中遇到的问题207.2、解决方法和结果20第8章课程设计总结21第9章参考资料2120第1章概述1.1设计任务和目的本课程设计要求在修完《监控系统程序设计技术》课程后，运用工业监控系统组态软件（MC

3、GS），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。以便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。1.2设计要求1．基本要求（1）监控系统总体设计了解系统设计要求，进行需求分析，确定组态软件输入输出点、内部变量等，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内部变量点，建立监控系统实时数据库。（3）虚拟对象组态设计采用脚本语言或其他软件工具建立虚拟对象模型，能够仿真实际的物理对象，具有输入输出特性。（4）窗口界面组态根据系统需求和实际

4、生产过程中的对象工艺流程，设计监控系统的图形操作界面，并同实时数据库IO点链接。（5）运行策略组态采用脚本语言建立监控系统的运行策略，控制所建立的软件系统的运行流程。（6）控制策略组态设计选择和设计适当的控制算法并组态，实现对被控系统的控制要求。（7）历史和趋势记录报表设计建立历史数据库，实现监控系统的历史数据记录和趋势显示。（8）实时和历史报警记录报表设计确定和建立参数的报警限值和报警数据存储特性，实现监控系统的实时报警显示和历史报警数据查询。（9）主控窗口组态通过系统菜单能对系统各个功能进行调度管理。（10）安全策略组态20建立监控系统的安全操作机制，对用户设定不

5、同的操作权限，保证监控系统的安全性。（1）进行监控系统的调试、运行和改进。（2）编写课程设计报告。2．具体要求（1）数据变量所选课题系统应具有一定数量的开关量I/O信号（至少6个）和模拟量I/O信号（至少4个）。（2）监控系统画面所设计的监控系统画面应包括下列内容，并具有动态显示和操作功能。①系统封面；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反映数据实时报警状态的报警画面（或某画面上的局部画面）；⑧查询数据历史报警状态的报警画面；⑨能对系统参数进行

6、设置的参数设置画面。（3）运行控制策略通过策略脚本编写，能够实现系统的模拟运行。（4）安全策略所设计的监控系统应具有登录后方可操作的安全策略功能。（5）系统菜单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。第2章监控系统分析和总体设计2.1设计思想通过对MCGS组态软件的学习和掌握，了解其功能和特点，本设计应用MCGS组态软件设计一个双容水箱液位监控系统，通过对实时画面的监控，来实现预期的控制效果。20本系统采用电动调节阀和调节阀、出水阀（手动阀）同时控制双容水箱液位，并控制水箱2液位维持在设定值，水箱1的量程为100cm，水箱2的量程为50cm，开

7、关控制整个系统的启停。水箱2液位的设定值可手动修改填入输入框，利用PID控制算法控制电动调节阀的开度，水箱的采样周期和参数P、I、D都可以修改，并根据修改的数据完成PID控制算法，电动调节阀开度为控制算法的结果。根据水箱2液位的测量值与设定值的比较，可通过电动调节阀自动改变其开度来调整水箱2的液位为设定值，也可通过电动调节阀的自动调节加上手动改变调节阀、出水阀的开度共同控制水箱2的液位。当水箱1液位高于90cm或低于10cm时，进行安全报警指示，水泵停止抽水；当水箱2液位高于45cm或低于5cm时，进行安全报警指示，电动调节阀自动改变其开度。2.2设