基于组态软件的水位控制系统设计.doc

基于组态软件的水位控制系统设计一 教学目标终极目标：能应用通用版及嵌入版MCGS组态软件基本功能进行简单项目设计、仿真运行。促成目标：1） 掌握MCGS通用版及嵌入版基本操作，完成工程分析及变量定义。2） 掌握简单界面设计，完成数据对象定义及动画连接。3） 掌握模拟设备连接方法，完成简单脚本程序编写及报警显示。4） 掌握制作工程报表及曲线方法。二 工作任务用MCGS通用版及嵌入版分别完成图1-1所示水位控制系统的设计、仿真运行。图1-1 水位控制系统实验一 水位控制工程文件建立一、教学目标终极目标：能建立MCGS新工程。促成目标：1） 掌握MCGS组态软件的安装与运行方法。2） 能进行工程分析，建立工程文件。二、工作任务建立水位控制系统工程文件。三、能力训练MCGS (Monitor and Control Generated System，通用监控系统)是一套用于快速构造和生成计算机监控系统的组态软件，充分利用了Windows图形功能完备、界面一致性好、易学易用的特点，比以往使用专用机开发的工业控制系统更具有通用性，在自动化领域有着更广泛的应用。1. MCGS的安装1）启动Windows。2）在相应的驱动器中插入光盘。插入光盘后会自动弹出MCGS安装程序窗口（如没有窗口弹出，则从Windows的“开始”菜单中，选择“运行.”命令，运行光盘中AutoRun.exe文件），MCGS安装程序窗口如图1-2所示：3）在安装程序窗口中选择“安装MCGS组态软件通用版”，启动安装程序开始安装。安装程序将提示指定安装目录，用户不指定时，系统缺省安装到D:MCGS目录下，如图1-3所示：图1-2 MCGS安装程序窗口 图1-3 安装目录安装过程大约要持续数分钟，MCGS系统文件安装完成后，安装程序要建立象标群组和安装数据库引擎，这一过程可能持续几分钟，请耐心等待。4）安装完成后，安装程序将弹出“设置完成”对话框，上面有两个复选框，“是，我现在要重新启动计算机”和“不，我将梢后重新启动计算机”。一般在计算机上初次安装时需要选择重新启动计算机，如图1-4，按下“结束”按钮，操作系统重新启动，完成安装。如果选择“不，我将梢后重新启动计算机”，点击“结束”，系统将弹出警告提示，提醒“请重新启动计算机后再运行MCGS组态软件”。图1-4 安装完成对话窗口5）安装完成后，Windows操作系统的桌面上添加了如图1-5所示的两个图标，分别用于启动MCGS组态环境和运行环境：图1-5 MCGS桌面图标 同时，Windows开始菜单中也添加了相应的MCGS程序组，如图1-6所示。MCGS程序组包括五项：MCGS组态环境、MCGS运行环境、MCGS电子文档、MCGS自述文件以及卸载MCGS组态软件。运行环境和组态环境为软件的主体程序，自述文件描述了软件发行时的最后信息，MCGS电子文档则包含了有关MCGS最新的帮助信息。图1-6 MCGS程序组2. MCGS的运行方式1）MCGS系统分为组态环境和运行环境两个部分。可执行文件McgsSet.exe对应于MCGS系统的组态环境，可执行文件McgsRun.exe对应于MCGS系统的运行环境。2）MCGS系统安装完成后，在用户指定的目录（或系统缺省目录D:MCGS）下创建有三个子目录：Program、Samples和Work。组态环境和运行环境对应的两个执行文件以及MCGS中用到的设备驱动、动画构件及策略构件存放在子目录Program中，样例工程文件存放在Samples目录下，Work子目录则是用户的缺省工作目录。3）分别运行执行程序McgsSet.exe和McgsRun.exe，就能进入MCGS的组态环境和运行环境。安装完毕后，运行环境能自动加载并运行样例工程。用户可根据需要创建和运行自己的新工程。3. 工程建立1）用鼠标单击文件菜单中“新建工程”选项，如果MCGS安装在D：盘根目录下，则会在D：MCGSWORK下自动生成新建工程，默认的工程名为：“新建工程X.MCG”(X表示新建工程的顺序号，如：0、1、2等)。2） 选择文件菜单中的“工程另存为”菜单项，弹出文件保存窗口。3）在文件名一栏内输入“水位控制系统+班级+学号”，单击“保存”按钮，工程创建完毕。注意：文件名中不能包含空格，否则MCGS拒绝运行。4工程分析工程组好态后，最终效果如图1-7所示。水位控制系统的组态过程涉及动画制作、控制流程的编写、模拟设备的连接、报警输出、报表显式曲线与打印等多项组态操作。水位控制需要采集两个模拟数据：液位1（最大值10m）和液位2（最大值6m）；三个数字数据：水泵、调节阀和出水阀。图1-7 水位控制系统最终效果图对于一个工程设计人员来说，要想快速准确的完成一个工程项目，首先要了解工程的系统构成和工艺流程，明确主要的技术要求，搞清工程所涉及的相关硬件和软件。在此基础上，拟定组建工程的总体规划和设想，比如：控制流程如何实现，需要什么样的动画效果，应具备哪些功能，需要何种工程报表，需不需要曲线显示等。只有这样，才能在组态过程中有的放矢，尽量避免无谓的劳动，达到快速完成工程项目的目的。（1）工程的框架结构 本工程定义的名称为“水位控制系统.mcg”，由五大窗口组成。总共建立了两个用户窗口，四个主菜单，分别作为水位控制、报警线时间、曲线显示、数据显示，构成了本工程的基本骨架。（2）输入、输出设备的变量分析 对本工程变量分析如下：1）水泵的起停：开关量输出。2）调节阀的开启关闭：开关量输出。3）出水阀的开启关闭：开关量输出。4）水罐1、2液位指示：模拟量输入。据此产生本工程中与动画和设备控制相关的变量名称，见表1-1表1-1 工程中与动画和设备控制相关的变量名称四、 拓展知识1. 常用组态软件有哪些国内的有MCGS、组态王、力控、瑞尔等，国外的有西门子Wincc、INTOUCH等。从结构上说，组态王和MCGS一样，前台动画和后台集成在一起，在运行模式下一起运行。而力控、瑞尔却由后台驱动、实时数据库和前台三部分组成。目前国产软件整体性能与国外软件相比虽有些差距，但在一般的工程中，国产软件和国外软件已没有任何差别，在某些项目上，国产软件的性能比国外软件还要好。2. MCGS组态软件常用术语1）工程：用户应用系统的简称。引入工程的概念，是使复杂的计算机专业技术更贴近于普通工程用户。在MCGS组态环境中生成的文件称为工程文件，后缀为.mcg，存放于MCGS目录的WORK子目录中。如：“D:MCGSWORK水位控制系统.mcg”。2）对象：操作目标与操作环境的统称。如窗口、构件、数据、图形等皆称为对象。3）选中对象：鼠标点击窗口或对象，使其处于可操作状态，称此操作为选中对象，被选中的对象（包括窗口），也叫当前对象。4）组态：在MCGS组态软件开发平台中对五大部分进行对象的定义、制作和编辑，并设定其状态特征（属性）参数，将此项工作称为组态。5）属性：对象的名称、类型、状态、性能及用法等特征的统称。6）菜单：是执行某种功能的命令集合。如系统菜单中的“文件”菜单命令，是用来处理与工程文件有关的执行命令。位于窗口顶端菜单条内的菜单命令称为顶层菜单，一般分为独立的菜单项和下拉菜单两种形式，下拉菜单还可分成多级，每一级称为次级子菜单。7）构件：具备某种特定功能的程序模块，可以用VB，VC等程序设计语言编写，通过编译，生成DLL、OCX等文件。用户对构件设置一定的属性，并与定义的数据变量相连接，即可在运行中实现相应的功能。8）策略：是指对系统运行流程进行有效控制的措施和方法。9）启动策略：在进入运行环境后首先运行的策略，只运行一次，一般完成系统初始化的处理。该策略由MCGS自动生成，具体处理的内容由用户充填。10）循环策略：按照用户指定的周期时间，循环执行策略块内的内容，通常用来完成流程控制任务。11）退出策略：退出运行环境时执行的策略。该策略由MCGS自动生成，自动调用，一般由该策略模块完成系统结束运行前的善后处理任务。12）用户策略：由用户定义，用来完成特定的功能。用户策略一般由按钮、菜单、其他策略来调用执行。13）事件策略：当开关型变量发生跳变时（1到0，或0 到 1），执行的策略，只运行一次。14）热键策略：当用户按下定义的组合热键（如：Ctrl+D）时执行的策略，只运行一次。15）可见度：指对象在窗口内的显现状态，即可见与不可见。16）变量类型：MCGS定义的变量有五种类型：数值型、开关型、字符型、事件型和组对象。17）事件对象：用来记录和标识某种事件的产生或状态的改变。如开关量的状态发生变化。18）组对象:用来存储具有相同存盘属性的多个变量的集合，内部成员可包含多个其他类型的变量。组对象只是对有关联的某一类数据对象的整体表示方法，而实际的操作则均针对每个成员进行。19）动画刷新周期：动画更新速度，即颜色变换、物体运动、液面升降的快慢等，单位为ms。20）父设备：本身没有特定功能，但可以和其他设备一起与计算机进行数据交换的硬件设备。如：串口通讯父设备。21）子设备：必须通过一种父设备与计算机进行通讯的设备。如：浙大中控JL-26无纸记录仪、研华4017模块等。22）模拟设备：在对工程文件测试时，提供可变化的数据的内部设备，可提供多种变化方式，如正弦波、三角波等。23）数据库存盘文件：MCGS工程文件在硬盘中存储时的文件，类型为MDB文件，一般以工程文件的文件名+“D”进行命名，存储在MCGS目录下WORK子目录中，如D:MCGSWORK水位控制系统D.MDB。实验二 水位控制画面设计一、 教学目标终极目标：掌握MCGS画面设计方法。促成目标：1） 掌握绘图工具箱的使用。2） 掌握实时数据库的创建方法。3） 能实现图形的动画控制效果。二、 工作任务完成水位控制系统的画面制作，实现动画控制效果。三、 能力训练MCGS生成的用户应用系统，其结构由主控窗口、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1-9所示。图1-9 用户应用系统图1-10 MCGS组态平台1. 建立新画面（1）新建窗口 在图1-10 所示的MCGS组态平台上，单击“用户窗口”，在“用户窗口”中单击“新建窗口”按钮，则产生新建的“窗口0”。选中“窗口0”，单击“窗口属性”，进入图1-11所示的“用户窗口属性设置”对话框，将“窗口名称”改为“水位控制”；将“窗口标题”改为“水位控制”；在“窗口位置是、”中选中“最大化显示”，其他不变，单击“确认”按钮。选中“水位控制”，单击“动画组态”，进入图1-12所示的“动画制作”窗口。图1-11 用户窗口属性设置（2）工具箱使用 单击工具条中的工具箱按钮，则打开动画工具箱，如图1-13a所示。图1-12 “动画制作”窗口 a) b)图1-13 动画工具箱及系统图符对象图标对应于选择器，用于在编辑图形时选取用户窗口中指定的图形对象；图标用于打开和关闭系统图符工具箱，常用图符工具箱包括27种常用的图符对象。图形对象放置在用户窗口中，是构成用户应用系统图形界面的最小单元，MCGS中的图形对象包括图元对象、图符对象和动画构件3种类型，不同类型的图形对象有不同的属性，所能完成的功能也各不相同。MCGS的图元是以向量图形的格式存在的，根据需要可随意移动图元的位置和改变图元的大小，在工具箱中提供了8种图元。为了快速构图和组态，MCGS系统内部提供了27种常用的图符对象，称为系统图符对象。如图1-13b所示。(3) 制作文字框图 用鼠标单击图1-13b所示的“标签”按钮，鼠标的光标变为“十”字形，在窗口任何位置拖拽鼠标，拉出一个一定大小的矩形。建立矩形框后，光标在其内闪烁，可直接输入文字“水位控制系统演示工程”，按回车键或在窗口任意位置用鼠标单击一下，文字输入过程结束。如果用户想改变矩形内的文字，先选中文字标签，按回车键或空格键，光标显示在文字起始位置，即可进行文字的修改。(4) 设置框图颜色 设置框图颜色如图1-14所示。1）设定文字框颜色：选中文字框，按“填充色”按钮，设定文字框的背景颜色（本例设为无填充色）；按“线色”按钮改变文字框的边线颜色（本例设为没有边线）。则设定的结果是，不显示框图，只显示文字。 a）文字框颜色设定 b）文字的颜色设定图1-14 设置框图颜色2） 设定文字的颜色：按“字符字体”按钮改变文字字体和大小。按“字符颜色”按钮，改变文字颜色（本例设为蓝色）。(5) 对象元件库管理 单击“工具”菜单，选中“对象元件库管理”或单击工具条中的工具箱按钮，则打开动画工具箱，工具箱中的图标用于从对象元件库中读取存盘的图形对象；图标用于把当前用户窗口中选中的图形对象存入对象元件库中。图1-15 对象元件库管理从图1-15所示“对象元件库管理”中的“储藏罐”中选取中意的罐，按“确定”按钮，则所选中的罐出现在桌面的左上角，可以改变其大小及位置，如“罐17”、“罐53”。同理，从图1-15所示“对象元件库管理”中的“阀”和“泵”中分别选取2个阀（阀44、阀58）、1个泵（泵40）。(6) 流动块构件制作 流动的水是用图1-13a所示“动画工具箱”中的“流动块”构件制作成的。选中工具箱内的“流动块”动画构件。移动鼠标至窗口的预定位置，（鼠标的光标变为“十”字形），按下鼠标左键，移动鼠标，在鼠标光标后形成一道虚线，拖动一定距离后，单击鼠标，生成一段流动块。再拖动鼠标（可沿原来方向，也可垂直于原来方向），生成下一段流动块。当用户想结束绘制时，双击鼠标即可；当用户想修改流动块时，先选中流动块（流动块周围出现选中标志：白色小方块），鼠标指针指向小方块，按住左键不放，拖动鼠标，就可调整流动块的形状。水泵 水罐1 水罐2 用工具箱中的图标，分别对阀、罐进行文字注释，方法同“（3）制作文字框图”。最后生成的画面如图1-16所示。图1-16 最后生成的画面选择菜单项“文件”中的“保存窗口”，则可对所完成的画面进行保存。2 定义数据对象用鼠标单击图1-10MCGS组态平台中的“实时数据库”，进入实时数据库窗口页。按“新增对象”按钮，则在窗口的数据对象列表中，增加新的数据对象，多次按此按钮，则增加多个数据对象，系统缺省定义的名称为“Data1”、“Data2”、“Data3”等。选中数据对象，按“对象属性”按钮，或双击选中对象，则打开“数据对象属性设置” 窗口，如图1-17所示。 a）液位1 b）液位2图1-17 “数据对象属性设置“窗口1） 指定名称类型：在窗口的数据对象列表中，用户将系统定义的缺省名称改为用户定义的名称，并指定类型，在注释栏中输入变量注释文字。本系统中要定义的数据对象如图1-17所示，以“液位1”变量为例。在“基本属性”中，将“对象名称”设为“液位1”；将“对象类型”设为“数值”；其他不变。2） 液位组变量属性设置：在“基本属性”中，将“对象名称”设为“液位组”；将“对象类型”设为“组对象”；其他不变，如图1-18a所示。在“存盘属性”中，将“数据对象值的存盘”设为“定时存盘”，“存盘周期”设为5秒，如图1-18b所示。在“组对象成员”中选择“液位1”，“液位2”，如图1-18c所示。对于水泵、调节阀、出水阀三个开关型变量，属性设置只要把“对象名称”分别改为：水泵、调节阀、出水阀；“对象类型”选中“开关”，其他属性不变。如图1-19所示。 a） b） c）图1-18 液位组变量属性设置a） b） c）图1-19 水泵、调节阀、出水阀变量属性设置3 动画连接由图形对象搭制而成的图形画面是静止不动的，需要对这些图形对象进行动画设计，真实地描述外界对象的状态变化，达到过程实时监控的目的。MCGS实现图形动画设计的主要方法是将用户窗口中图形对象与实时数据库中的数据对象建立相关性连接，并设置相应的动画属性。在系统运行过程中，图形对象的外观和状态特征，由数据对象的实时采集值驱动，从而实现了图形的动画效果。在用户窗口中，双击“水位控制”进入水位控制系统演示工程界面，选中“水罐1”并双击，则弹出“单元属性设置”窗口。如图1-20a所示。选中“折线”，则会出现，单击则进入“动画组态属性设置”窗口，如图1-20b所示。按图1-20b所示设置，其他属性不变。设置好并“确认”后，变量连接成功。对于水罐2，只需要把“液位1”改为“液位2”；“动画组态属性设置”中最大变化百分比设为“100”，对应的“表达式的值”由“10”改为“6”即可。 a）水罐1单元属性设置 b）水罐1动画组态属性设置图1-20 动画组态属性设置窗口在用户窗口中，双击“水位控制”进入水位控制系统演示工程界面，选中“调节阀”并双击，则弹出“单元属性设置”窗口。选中“组合图符”（图1-21a），则会出现，单击则进入“动画组态属性设置”窗口，按图1-21所示设置，其他属性不变。设置好并“确认”后，变量连接成功。水泵属性设置跟调节阀属性设置一样。至于出水阀的属性设置，可以在“属性设置”中调入其他属性，如图1-22ae所示。在用户窗口中，双击“水位控制”进入水位控制系统演示工程界面，选中水泵右侧的流动块并双击，则弹出“流动块构建属性设置”窗口。按图1-23a所示设置，其他属性不变。水罐1右侧的流动块与水罐2右侧的流动块在流动块构建属性设置窗口中，只需要把“表达式”相应设为“调节阀=1”和“出水阀=1”即可，如图1-23b、c所示。到此动画连接已经做好了，可以先让工程运行起来，看看运行的效果。a） b） c）图1-21 单元属性设置窗口a）b）c）d）e）图1-22 出水阀属性设置a）b）c）图1-23 流动块构建属性设置窗口四、 拓展知识熟练掌握MCGS的组态环境和工具使用，能有助于提高工程进度，先介绍如下。1. 各种组态工作窗口（1）系统工作台面 系统工作台面是MCGS组态操作的总工作台面。用鼠标双击Windows95/98/NT工作台面上的“MCGS组态环境”图标，或执行“开始”菜单中的“MCGS组态环境”菜单项，弹出的窗口即为MCGS的工作台窗口，设有： 1）标题栏：显示“MCGS组态环境-工作台”标题、工程文件名称和所在目录。 2）菜单条：设置MCGS的菜单系统。参见附录BD所列MCGS的编辑、查看、排列菜单。 3）工具条：设有对象编辑和组态用的工具按钮。不同的窗口设有不同功能的工具条按钮，其功能见附录BD。  4）工作台面：进行组态操作和属性设置。上部设有五个窗口标签，分别对应主控窗口、用户窗口、设备窗口、运行策略和实时数据库五大窗口。用鼠标单击标签按钮，即可将相应的窗口激活，进行组态操作；工作台右侧还设有创建对象和对象组态用的功能按钮。（2）组态工作窗口 组态工作窗口是创建和配置图形对象、数据对象和各种构件的工作环境，又称为对象的编辑窗口。主要包括组成工程框架的五大窗口，即：主控窗口，用户窗口，设备窗口，运行策略窗口，实时数据库窗口。分别完成工程命名和属性设置、动画设计、设备连接、编写控制流程、定义数据变量等项组态操作。（3）属性设置窗口 属性设置窗口是设置对象各种特征参数的工作环境，又称属性设置对话框。对象不同，属性窗口的内容各异，但结构形式大体相同。主要由下列几部分组成：1） 窗口标题：位于窗口顶部，显示“××属性设置”字样的标题。 2） 窗口标签：不同属性的窗口分页排列，窗口标签作为分页的标记，各类窗口分页排列，鼠标单击窗口标签， 即可将相应的窗口页激活，进行属性设置。3）输 入 框：设置属性的输入框，左侧标有属性注释文字，框内输入属性内容。为了便于用户操作，许多输入框的右侧带有“？”、“”、“” 等标志符号的选项按钮，鼠标单击此按钮，弹出一列表框，鼠标双击所需要的项目，即可将其设置于输入框内。 4） 选 项 钮：带有“”标记的属性设定器件。同一设置栏内有多个选项钮时，只能选择其一。  5）复 选 框：带有“”标记的属性设定器件。同一设置栏内有多个选项框时，可以设置多个。  6）功能按钮：一般设有“检查C”、“确认Y”、“取消N”、“帮助H”四种按钮：“检查C”按钮用于检查当前属性设置内容是否正确；“确认Y”按钮用于属性设置完毕，返回组态窗口； “取消N”按钮用于取消当前的设置，返回组态窗口；“帮助H”按钮用于查阅在线帮助文件。（4）图形库工具箱 MCGS为用户提供了丰富的组态资源，包括：  1）系统图形工具箱：进入用户窗口，鼠标点击工具条中的“工具箱”按钮，打开图形工具箱，其中设有各种图元、图符、组合图形及动画构件的位图图符。利用这些最基本的图形元素，可以制作出任何复杂的图形。  2）设备构件工具箱：进入设备窗口，鼠标点击工具条中的“工具箱”按钮，打开设备构件工具箱窗口，其中设有与工控系统经常选用的测控设备相匹配的各种设备构件。选用所需的构件，放置到设备窗口中，经过属性设置和通道连接后，该构件即可实现对外部设备的驱动和控制。 3） 策略构件工具箱：进入运行策略组态窗口，鼠标点击工具条中的“工具箱”按钮，打开策略构件工具箱，工具箱内包括所有策略功能构件。选用所需的构件，生成用户策略模块，实现对系统运行流程的有效控制。 4） 对象元件库：对象元件库是存放组态完好并具有通用价值动画图形的图形库便于对组态成果的重复利用。进入用户窗口的组态窗口，执行“工具”菜单中的“对象元件库管理”菜单命令，或者打开系统图形工具箱，选择“插入元件”图标，可打开对象元件库管理窗口，进行存放图形的操作。2. 工具按钮一览工作台窗口的工具条一栏内，排列标有各种位图图标的按钮，称为工具条功能按钮，简称为工具按钮。许多按钮的功能与菜单条中的菜单命令相同，但操作更为简便，因此在组态操作中经常使用。实验三 模拟设备连接一、 教学目标终极目标：能实现动画自动运行。促成目标：1） 掌握模拟设备使用方法。2） 掌握策略构件工具箱使用方法，能编写脚本程序。3） 掌握系统报警方法。二、 工作任务能实现动画水位控制系统自动运行。三、 能力训练（一） 模拟设备使用模拟设备是供用户调试工程的虚拟的设备。该构件可以产生标准的正弦波，方波，三角波，锯齿波信号。其幅值和周期都可以任意设置。通过模拟设备的连接，可以使动画不需要手动操作，自动运行起来。通常情况下，在启动MCGS组态软件时，模拟设备都会自动装载到设备工具箱中。1. 模拟设备装载1）在工作台“设备窗口”中双击“设备窗口”图标进入。2）单击工具条中的“工具箱”图标，打开“设备工具箱”。3）单击“设备工具箱”中的“设备管理”按钮，将弹出如图1-24所示窗口。图1-24 设备工具箱设备管理窗口4）在可选设备列表中，双击“通用设备”。5）在下拉列表中双击“模拟数据设备”，在下方出现模拟设备图标。6）双击模拟设备图标，即可将“模拟设备”添加到右测“选定设备”列表中。7）选中“选定设备”列表中的“模拟设备”，单击“确认”，“模拟设备”即被添加到“设备工具箱”中。2. 模拟设备的添加及属性设置1）双击“设备工具箱”中的“模拟设备”，模拟设备被添加到设备组态窗口中。如图1-25所示。图1-25 设备工具箱模拟设备2） 双击“设备0-模拟设备”，进入模拟设备属性设置窗口，如图1-26所示图1-26 模拟设备属性设置窗口3）点击基本属性页中的“内部属性”选项，该项右侧会出现图标，单击此按钮进入“内部属性”设置。将通道1、2的最大值分别设置为：10、64）单击“确认”，完成“内部属性”设置。5）点击“通道连接”标签，进入通道连接设置。选中通道0“对应数据对象”输入框，输入“液位1”或单击鼠标右键，弹出数据对象列表后，选择“液位1”；选中通道1“对应数据对象”输入框，输入“液位2”。如图1-27所示。图1-27 设备属性设置通道连接6）进入“设备调试”属性页，即可看到通道值中数据在变化。按“确认”按钮，完成设备属性设置。 （二）编写控制流程1. 控制要求当“水罐1”的液位达到9m时，就要把“水泵”关闭，否则就要自动启动“水泵”；当“水罐2”的液位不足1m时，就要自动关闭“出水阀”，否则自动开启“出水阀”；当“水罐1”的液位大于1m，同时“水罐2”的液位小于6m就要自动开启“调节阀”，否则自动关闭“调节阀”。2. 策略组态在运行策略窗口，双击“循环策略”，双击图标进入“策略属性设置”窗口，如图1-28所示。只需要把“循环时间”设为“200”ms，按“确认”按钮即可。图1-28 策略属性设置在策略组态中，单击工具条中的新增策略行图标就可以增加新的策略行，如图1-29所示。 图1-29 工具条新增策略行在策略组态中，如果没有出现策略工具箱，请单击工具条中的工具箱图标，将弹出图1-30所示的“策略工具箱”。图1-31 策略工具箱单击“策略工具箱”中的“脚本程序”，将鼠标移出“策略工具箱”，会出现一个小手，把小手放在上，单击鼠标，就完成了一个按照时间循环运行脚本程序的控制策略，如图1-31所示。图1-31 策略工具箱脚本程序3. 脚本程序编辑双击图1-31中的图标进入脚本程序编辑环境，如图1-32所示。在图1-32脚本程序编辑环境中使用右下角键盘输入如下控制程序，最终结果如图1-32所示。图1-32 脚本程序编辑IF 液位1 < 9 THEN 水泵=1ELSE 水泵=0ENDIFIF 液位2 < 1 THEN 出水阀=0ELSE 出水阀=1ENDIFIF 液位1 >1 and 液位2<6 THEN 调节阀=1ELSE 调节阀=0ENDIF脚本程序编写，按“确定”退出，这时再进入运行环境，就会按照所需要的控制流程，出现相应的动画效果。（三） 系统报警设置MCGS把报警处理作为数据对象的属性，封装在数据对象内，由实时数据库来自动处理。当数据对象的值或状态发生改变时，实时数据库判断对应的数据对象是否发生了报警或已产生的报警是否已经结束，并把所产生的报警信息通知给系统的其它部分，同时，实时数据库根据用户的组态设定，把报警信息存入指定的存盘数据库文件中。1 报警数据对象定义本工程中需设置报警的数据对象包括：液位1、液位2.定义报警的具体操作如下：1）进入实时数据库，双击数据对象“液位1”。2）选中“报警属性”标签。 3）选中“允许进行报警处理”，报警设置域被激活；4）选中报警设置域中的“下限报警”，报警值设为：2；报警注释输入：“水罐1没水了！”。5）选中“上限报警”，报警值设为：9；报警注释输入：“水罐1的水已达上限值！”。6）单击“存盘属性”标签，选中报警数据的存盘域中的“自动保存产生的报警信息”。7) 按“确认”按钮，“液位1”报警设置完毕。8) 同理设置“液位2”的报警属性。需要改动的设置为:“下限报警”的报警值设为：1.5；报警注释输入：“水罐2没水了！”；“上限报警“的报警值设为：4；报警注释输入：“水罐2的水已达上限值！”。2. 制作报警显示画面实时数据库只负责关于报警的判断、通知和存储三项工作，而报警产生后所要进行的其它处理操作（即对报警动作的响应），则需要在组态时实现。具体操作如下：1）  双击“用户窗口”中的“水位控制”窗口，进入组态画面。选取“工具箱”中的“报警显示”构件。鼠标指针呈“十”字形后，在适当的位置，拖动鼠标至适当大小。如图1-33所示。图1-33 报警显示构件2）选中图1-33，双击，再双击弹出“报警显示构件属性设置“窗口，如图1-34所示。图1-34 “报警显示构建属性设置“窗口3） 在“基本属性”页中，将对应的数据对象的名称设为“液位组”；最大记录次数设为“6”。4） 单击“确认”按钮即可。3.报警数据浏览在对数据对象进行报警定义时，若选择报警产生时“自动保存产生的报警信息”，则可以使用“报警信息浏览”构件，浏览数据库中保存下来的报警信息。具体操作如下：1） 在“运行策略”窗口中，单击“新建策略”，将弹出“选择策略的类型”对话框。2） 选中“用户策略”，按“确定”。策略窗口中新增“策略1”。3） 选中“策略1”，单击“策略属性”按钮，弹出“策略属性设置”窗口。在“策略名称”输入框中输入“报警数据”；在“策略内容注释”输入框中输入“水罐的报警数据”。如图1-35所示。图1-35 策略属性设置4）按“确认”按钮。策略窗口中的“策略1”自动更名为“报警数据”。5）双击“报警数据”策略，进入策略组态窗口。6）单击工具条中的新增策略行图标，新增加一个策略行。7）从“策略工具箱”中选取“报警信息浏览”，加到策略行上。8）双击图标，将弹出“报警信息浏览构件属性设置”窗口。9）进入“基本属性”页，将“报警信息来源”中的“对应数据对象”改为“液位组”。10）按“确认”按钮完成设置。可按“测试“按钮，进行预览。如图1-36所示。图1-36 策略工具箱“报警信息浏览“窗口在图1-36所示的窗口中，也可以对数据进行编辑。编辑结束，退出时，会弹出如图1-37所示窗口，按“是”按钮，就可对所做编辑进行保存。图1-37 报警数据对话框4. 报警菜单设置1）  在MCGS工作台上，单击“主控窗口”。2） 选中“主控窗口”，单击“菜单组态”进入运行环境菜单。3） 单击工具条中的“新增菜单项”图标，会产生“操作0”菜单。4） 双击“操作0”菜单，在弹出的“菜单属性设置”窗口中进行如下设置：在“菜单属性”页中，将菜单名改为“报警数据“；在“菜单操作”页中，选中“执行运行策略块”，从下拉式菜单中选取“报警数据”。5） 按“确认”按钮完成设置。按“F5”进入运行环境，就可以单击菜单“报警数据”打开报警历史数据。5. 修改报警限制在“实时数据库”中，对“液位1”、“液位2”的上下限报警值都是已定义好的。如果用户想在运行环境下根据实际情况需要随时改变报警上下限值，又如何实现呢？在MCGS组态软件中提供了大量的函数，用户可以根据需要灵活地运用。操作包括三部分：设置数据对象、只做交互界面和编写控制流程。（1） 设置数据对象 在“实时数据库”中，增加四个变量，分别为：液位1上限、液位1下限、液位2上限、液位2下限，参数设置如下：1） 在“基本属性”页中，将对象名称分别设为：“液位1上限”、“液位1下限”、“液位2上限”、“液位2下限”。2） 将“对象内容注释”分别设为：“水罐1的上限报警值”、“水罐1的下限报警值”、“水罐2的上限报警值”、“水罐2的下限报警值”。3） 将“对象初值”分别设为“液位1的上限=9”、“液位1的下限=2”、“液位2的上限=4”、“液位2的下限=1.5”。4） 在“存盘属性”页中，选中“退出时，自动保存数据对象当前值为初始值”。(2) 制作交互界面 通过对四个输入框设置，实现用户与数据库的交互。需要用到的构件包括：4个标签：用于标注；4个输入框：用于输入修改值。最终效果如图1-38所示。具体制作步骤如下：  1）在“水位控制”窗口中，根据前几节学到的知识，按照图1-38制作4个标签。2      选中“工具箱”中的“输入框”构件，拖动鼠标，绘制4个输入框。3      双击图标，进行属性设置。这里只需设置“操作属性”即可。4个输入框具体设置如下：对应“数据对象的名称”分别为：液位1上限值、液位1下限值、液位2上限值、液位2下限值；最小值、最大值见表1-2。表1-2 液位限定值4）参照实验二中制作文字框图的方法，制作一平面区域，将4个输入框及标签包围起来。（3）编写控制流程 进入“运行策略”窗口，双击“循环策略”，双击进入脚本程序编辑环境，在脚本程序中增加以下语句：!SetAlmValue(液位1,液位1上限,3)!SetAlmValue(液位1,液位1下限,2)!SetAlmValue(液位2,液位2上限,3)!SetAlmValue(液位2,液位2下限,2)如果对函数“!SetAlmValue(液位1,液位1上限,3)”不太了解，可按F1查看“在线帮助”。5. 报警提示按钮当有报警产生时，可以用指示灯提示。具体操作如下：1）在“水位控制”窗口中，单击“工具箱”中的“插入元件” 图标，进入“对象元件库管理”。2）从“指示灯”类中选取指示灯1、指示灯3。3）调整大小放在适当位置。作为“液位1”的报警指示；作为“液位2”的报警指示。4）双击，打开单元属性设置窗口。将“填充颜色”对应的“数据对象连接”设置为：液位1>=液位1上限 or 液位1<=液位1下限，如图1-39所示。图1-39 “单元属性设置”窗口5）同理设置指示灯3，可见度对应的数据对象连接设置为：液位2>=液位2上限 or 液位2<=液位2下限。按F5进入运行环境，整体效果如图1-40 所示。图1-40 整体效果四、 拓展知识1. 怎样将*.bmp文件或其他格式的图片文件粘贴到用户窗口的画面中？方法1：先用扫描仪把图形扫进计算机存为bmp格式，然后从工具箱中选取位图构件，单击右键在菜单中选择装载位图，将存好的位图调入并调整好大小位置即可。方法2：选择工具箱中的文件播放构件，设置其属性即可。目前，MCGS支持的文件有：*.bmp、*.jpg、*.avi三种文件格式。2. 如何精确的调整标签或输入框的大小和位置？使用键盘的四个箭头键可以精确的调整控件的位置，使用shift+箭头键可以精确的调整控件的大小。实验四 报警显示与报警数据输出一、 教学目标终极目标：掌握MCGS报警显示与报警数据设计方法。促成目标：1. 掌握MCGS实时报表的制作方法。2. 掌握MCGS历史报表的制作方法。3. 掌握MCGS实时曲线的制作方法。4. 掌握MCGS历史曲线的制作方法。二、 工作任务