PLC及触摸屏组态控制技术P工程实践.ppt

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1、PLC及触摸屏组态控制技术 工程实践技巧篇,实训1 模拟实现全自动洗衣机系统的设计,一、实训目的学习使用MCGS嵌入版组态软件设计实现对全自动洗衣机系统的模拟控制。用触摸屏来控制西门子S7-200的PLC模拟工作。实训特点：使用触摸屏进行输入和显示输出，应用西门子S7-200的PLC的指示灯模拟全自动洗衣机的工作状态情况。实训重点让学生了解组态工程的变量与PLC的变量的连接关系，从而实现触摸屏与PLC的相互控制的作用。二、实训设备1.计算机。2.MCGS嵌入版组态软件。3.MCGS触摸屏。4.相应的数据通信线。5.西门子S7-200的PLC。6.V4.0 STEP 7 MicroWIN SP6

2、软件。三、工艺过程及控制要求1洗衣机的进水和排水分别由进水阀和排水阀控制。进水时，进水阀开，水经过水管将注入到外桶。排水时，排水阀开，将水由外桶排到机外。2洗涤正转、反转由洗涤电机驱动波盘正、反转来实现，此时脱水桶不旋转。,3脱水时，控制离合器合上，由洗涤电动机内桶正转进行脱水。4面板上设有启动、停止按钮、脱水按钮。停止时，进行进水、排水、脱水工作。四、画面设计与制作本次实训内容应用触摸屏来控制西门子S7-200的PLC来实现对洗衣机系统的模拟控制工作，建立交互式的人机界面。通过组态画面与各个构件的连接、变量的定义、定时器的相关设置达到洗衣机系统的模拟控制作用。洗衣机系统工作，当洗衣人员按下启

3、动按钮洗衣机开始工作，注水5秒后开始洗涤。洗涤10秒以后进入脱水状态在进行30秒后将水排出，一个完整的洗涤过程完成。主要实训内容如下列步骤进行讲述；1.主控窗口设计主控窗口是工程的主窗口或主框架。是所有设备窗口和用户窗口的父窗口，负责这些窗口的管理和调度，并调度用户策略的运行。主控窗口的设计如下：在MCGS组态平台上单击“主控窗口”，选中“主控窗口”鼠标右键打开“主控窗口”的属性设置窗口。“系统属性”，在“基本属性”中的窗口标题改为“全自动洗衣机”的标题，封面窗口连接为“自动”封面显示时间改为2s，在单击“权限设置”按钮，弹出“用户权限设置”窗口。在“权限设置”按钮下面选择“进入登录，退出登录

4、”，菜单设置为有菜单。菜单管理效果图如图实训1-1所示。在MCGS组态平台上的“主控窗口”中，按“菜单组态”按钮，打开菜单组态窗口。在“系统管理”下拉菜单下，单击工具条中“新增下拉菜单选项”的图标，增加3个菜单，分别为“自动”、“手动”、“曲线”，如图实训1-2所示。,图实训1-1 主控窗口属性设置窗口 图实训1-2 主控窗口图,2.设备窗口设备窗口是MCGS组态系统的重要组成部分，在设备窗口中建立系统与外部硬件设备的链接关系，使系统能够从外部设备读取数据并控制外部设备的工作状态，实现对工业过程的实时监控。设备窗口是连接和驱动外部设备的工作环境，MCGS嵌入版提供了多种类型的“设备构件”，作为

5、系统与外部设备进行联系的媒介。进入设备窗口从设备构件工具箱里选择相应的构件，配置到相应窗口内并建立接口与通道的连接关系和设置相关的属性，即完成了设备窗口的组态工作。运行时应用系统自动装载设备窗口及其含有的设备构件，并在后台独立运行，对用户来说设备窗口是不可见的，如图实训1-3所示。,图实训1-3 设备窗口属性设置,3.用户窗口进入MCGS 组态软件新建工程,在菜单“文件”中选择“工程另存为”选项,把新建工程存为:D：MCGSWORK全自动洗衣机系统的监控系统设计。进入MCGS 组态平台单击“新建窗口”按钮，分别创建4个新的用户窗口以图标形式显示，分别命名为“自动主窗口”、“手动窗口”、“曲线窗

6、口”、“启动窗口”。用户窗口如图实训1-4至图实训1-7所示。,图实训1-4 用户窗口 图实训1-5 自动监控主窗口,图实训1-6 实时曲线窗口 图实训1-7 手动窗口,4.实时数据库实时数据库是工程各个部分的数据交换与处理中心，它把MCGS工程的各个部分连接成一个有机的整体。实时数据库的建立如下；打开工作台的“实时数据库”窗口标签，进入实时数据库窗口页。按“新增对象”按钮，在窗口的数据变量列表中，增加新的数据变量，多次按该按钮，则增加多个数据变量。分别添加21个变量并进行属性设置。鼠标点击工作台的“实时数据库”窗口标签，变量定义如图实训1-8所示。进入实时数据库窗口页。按“新增对象”按钮，在

7、窗口的数据变量列表中增加新的数据变量，选中变量按“对象属性”按钮或双击选中变量，打开对象属性设置窗口。在实时数据库中添加当前值、当前值1、当前值2、复位条件、复位条件1、复位条件2、计时条件、计时条件1、计时条件2、计时状态、计时状态1、计时状态2、设定值、设定值1、设定值2、水、进水阀、排水阀、开始、启动、停止等实时数据库的数据对象的建立，建立过程如图实训1-9所示。实时数据库的数据对象见表实训1-1所示。,图实训1-8 变量定义窗口 图实训1-9 实时数据库,5.运行策略在“运行策略”中建立3个策略，进入“策略属性设置”新建策略项，把设定时间循环运行设为：200ms，按确定即可。在策略组态

8、中，单击工具条中的“新增策略行”图标，再添加策略工具箱中的2个定时器策略。每个策略为1个定时器，显示组态策略如图实训1-10所示。,图实训1-10 循环策略图,脚本程序的编写是在用户窗口的设置属性窗口完成的。打开用户窗口的设置属性窗口的循环脚本编辑处；先设定循环时间为100ms，脚本程序如下进行编辑操作。定时器属性设置如图实训1-11至图实训1-13所示。,图实训1-11 运行策略 图实训1-12 策略1的设置属性,图实训1-13 定时器的设定图,用户窗口属性设置内启动属性的脚本程序的编写如下：IF 启动=1 THEN IF 水=80 THEN X1=0 ELSE X1=1 ENDIFIF 进

9、水阀=1 THEN水=水+1IF 水 80 THEN水=80 ENDIFENDIFENDIF用户窗口属性设置内循环属性的脚本程序的编写如下：IF 启动=1 THEN IF 水 80 THEN水=80 ENDIFENDIFENDIFIF 洗涤=1 THEN洗涤1=1AND 设定值=10 AND 计时条件=1IF 计时状态=1 THEN洗涤1=0 AND 脱水=1AND 计时条件=0AND 复位条件=1AND复位条件=0 ENDIFENDIFIF 脱水=1 THEN计时条件1=1AND设定值1=10,IF 计时状态1=1 THEN脱水=0AND排水阀=1AND计时条件1=0AND复位条件1=1复位

10、条件1=0 ENDIFENDIFIF 排水阀=1 THEN 水=水-1IF 水 0 THEN水=0 ENDIFENDIF6.工程综合测试最后测试工程各部分的工作情况，完成整个工程的组态工作。打开下载配置窗口，选择“模拟运行”，点击“通信测试”，测试通信是否正常。如果通信成功，在返回信息框中将提示“通信测试正常”，同时弹出模拟运行环境窗口此窗口打开后在任务栏中显示。如果通信失败将在返回信息框中提示“通信测试失败”。点击“工程下载”，将工程下载到模拟运行环境中。如果工程正常下载，将提示：“工程下载成功！”。成功后与触摸屏进行连机运行，点击“启动运行”，模拟运行环境启动。模拟环境最大化显示，即可看到

11、工程正在运行，实现了洗衣机的功能。点击下载配置中的“停止运行”按钮，或者模拟运行环境窗口中的停止按钮，工程停止运行；点击模拟运行环境窗口中的关闭按钮使窗口关闭。下载过程图如图实训1-14所示。,图实训1-14 下载配置窗口,7.整体画面按照以上6个步骤利用MCGS组态软件完成了全自动洗衣机系统的全部设计。全自动洗衣机系统设计的主画面图如图实训1-15所示。,图实训1-15 全自动洗衣机系统设计的主画面图,实训2 加热反应炉自动控制系统的设计,一、实训目的1.学习使用MCGS嵌入版组态软件设计实现对加热反应炉自动控制系统的模拟控制。2.了解MCGS嵌入版组态软件的组态过程、操作方法和实现功能等环

12、节。3.熟悉MCGS嵌入版组态软件的动画制作、控制流程的设计、脚本程序的编写、数据对象的设计等多项组态操作。4.加热反应炉自动控制系统只用到触摸屏进行显示，在触摸屏上进行手动控制元件的功能。二、实训设备计算机1台、MCGS嵌入版组态软件1套、TP717B型MCGS触摸屏1台。三、工艺过程及控制要求1送料控制：检测下液面X1、炉内温度X2,当都小于给定值时，开启进料阀Y2。当液位上升到上液面X4时，关闭进料阀Y2，打开泄放阀Y4。2加热反应控制：当液位大于20%且炉内温度X2小于给定值时，接通加热炉电源Y3，当温度升到上温度时，断加热电源Y3。,3泄放控制：当压力大于最大值时，打开排气阀；当压力

13、小于给定值时，关闭排气阀。打开泄放阀，当炉内溶液降到下液面时，延时10S后关闭泄放阀。4按启动控钮后，反应炉进入工作状态。按停止按钮后，反应炉停止运行。5设置用户权限管理、实时曲线、历史曲线、实时数据、历史数据。四、画面设计与制作 1.系统框架加热反应炉自动控制系统由主窗口、曲线、数据、封面、手动5个窗口组成。主窗口用来显示的自动窗口，手动窗口用来显示手动操作的窗口。曲线窗口、数据窗口都是用来显示不同数据表达形式的窗口。模拟加热反应炉系统的主窗口是由一个进料阀、一个排气阀、一个泄放阀、一个加热反应炉（炉内中水位的变化）、一个温度计、一个压力器、4个传感器指示灯、一个加热指示灯、三个输入框和滑动

14、块、起停开关、三个连接按钮（曲线、数据、手动）组成。2.工艺流程进入加热反应炉自动控制系统按开始启动按钮，当水位与温度都小于给定值时，打开进料阀进料，等到水位上升到20毫升时，开始接通电源（加热指示灯变红），开始对反应炉加热，温度慢慢的上升，升到上温度（80摄氏度）时，停止加热（加热指示灯变绿），断开电源。当水位上升到上液位（80毫升）时，关闭进料阀，打开泄放阀。水位慢慢的下降，降到下液位（10毫升）时，延时10s关闭泄放阀。压力的变化：当压力小于给定值（10帕）,且加热时，压力慢慢的上升，升到最大值（80帕）时打开排气阀。传感器指示灯的变化：当水位小于给定值（10毫升）时，下液位传感器指示灯

15、变红；当水位大于最大值（80毫升）时，上液位传感器指示灯变红；当压力小于给定值（10帕）或大于最大值（80帕）时，对应的压力传感器指示灯变红（温度传感器指示灯变化和压力一样），传感器指示灯工作状态为绿色。数据值的变化用滑动块和输入框显示。按停止按钮停止整个系统运行。3.建立窗口在MCGS组态工作平台打开“用户窗口”，单击“新建窗口”按钮添加所需的5个窗口。分别是：主窗口、曲线窗口、数据窗口、封面窗口、手动窗口。选中新建窗口中的其中一个，单击“窗口属性”，进入“用户窗口属性设置”，将“窗口名称”和“窗口标题”改为所需的名称，单击“确认”。将其他窗口也进行相同的设置。用户窗口的显示如图实训2-1所

16、示。,图实训2-1 用户窗口,4.定义数据对象数据对象是构成实时数据库的基本单元，建立实时数据库的过程也就是创建数据对象。定义数据对象包括：（1）指定数据对象的名称、类型、初始值和数值范围。（2）确定与数据变量存盘相关的参数，如存盘周期、存盘时间范围等。打开工作台的“实时数据库”窗口标签，进入实时数据库窗口页。按“新增对象”按钮，在窗口的数据变量列表中增加新的数据变量，分别添加23个变量并进行属性设置。实时数据库的数据对象见表实训2-1所示。,5.动画连接上述过程创建完成后，加热反应炉自动控制系统还需要把各个图素与数据库中的相应变量建立联系，使画面动起来。建立动画连接后，组态系统根据实时数据库

17、中的变量变化，图形对象可以按照动画连接的要求变化。模拟工厂监控系统的监控主窗口动画连接过程；（1）滑动输入器的属性设置：在“工具箱”中选中滑动输入器图标，当鼠标变为“十”后，拖动鼠标到适当大小，然后双击进入属性设置，在“滑动输入器构件属性设置”的“操作属性”中，把对应数据对象的名称改为水，可以通过单击图标选取数据对象完成。滑动输入器的属性设置的操作属性中的“滑块在最右边时对应的值”改为80。在“基本属性”中,“滑块指向”选中“指向左（上）”。“刻度与标注属性”中,把“主划线数目”改为6,其他属性设置不变。3个滑动输入器的属性设置相同的设置如图实训2-2所示。（2）锅炉的液位变量的属性设置；在用

18、户窗口双击自动窗口进入，选中锅炉双击弹出单元属性设置窗口。选中矩形框单击则进入动画组态属性设置窗口，把表达式的值改为水,最小表达式的值改为0,最大表达式的值改为100。具体设置参照如图实训2-3所示,图实训2-2 滑动输入器的属性设置,图实训2-3 锅炉变量的属性设置,（3）开关型构件的属性设置；在用户窗口双击自动窗口进入，选中加热变量双击弹出单元属性设置窗口。选中组合图符单击则进入动画组态属性设置。实训2-4所示。其他开关型构件的设置如开始、停止、排气、停止加热变量属性设置方法相同。如图实训2-5所示。,图实训2-4 加热变量的属性设置,图实训2-5 其他开关型变量的属性设置,（4）流动块构

19、件属性设置：在用户窗口中双击自动窗口进入，选中进水阀右侧的流动块双击弹出流动块构件属性设置窗口。进水阀右侧的流动块在流动块构件属性设置窗口中，表达式改为：进水阀，其他属性设置不变流动块构件属性设置完成。其余流动块也相同进行设置即可。操作步骤参照如图实训2-6所示。,图实训2-6 流动块构件属性设置,6.运行策略设置在“运行策略”中，双击“循环策略”进入“策略属性设置”，把“循环时间”设为：100ms，按确定即可。在策略组态中，单击工具条中的“新增策略行”图标，再添加策略工具箱中的2个定时器策略和1个脚本程序策略。显示循环策略如图实训2-7所示。脚本程序的编写是在循环策略窗口的脚本程序属性设置窗

20、口完成的。打开循环脚本编辑窗口；设定循环时间为200ms，脚本程序如下进行编辑操作。脚本程序是用来完成特定操作和处理的程序。脚本程序如下所示。,图实训2-7 循环策略图,7.系统权限管理在MCGS嵌入版组态软件的组态平台上单击“主控窗口”鼠标右键打开属性设置窗口，在“基本属性”单击“权限设置”按钮，弹出“用户权限设置”窗口。在“权限设置”按钮下面选择“进入登录，退出登录”，菜单设置为有菜单。菜单管理效果图如图实训2-8所示。在MCGS嵌入版组态软件的组态平台上的“主控窗口”中，按“菜单组态”按钮，打开菜单组态窗口。在“系统管理”下拉菜单，单击工具条“新增下拉菜单项”图标，增加5个菜单，分别为“

21、主窗口”、“数据”、“曲线”、“封面”、“手动”，如图实训2-9所示。,图实训2-8 主控窗口属性设置窗口 图实训2-9 主控窗口图,8.工程完工综合测试最后测试工程各部分的工作情况，完成整个工程的组态工作。打开下载工程配置窗口，选择“模拟运行”点击“通信测试”，测试通信是否正常。如果通信成功在返回信息框中将提示“通信测试正常”，同时弹出模拟运行环境窗口，将以最小化形式，在任务栏中显示。如果通信失败将在返回信息框中提示“通信测试失败”。点击“工程下载”，将工程下载到模拟运行环境中。如果工程正常下载，将提示：“工程下载成功！”。成功后与触摸屏进行连机运行，点击“启动运行”，模拟运行环境启动。模拟

22、环境最大化显示，即可看到工程正在运行，实现了加热反应炉自动控制系统功能。下载过程图如图实训2-10所示。,图实训2-10 下载配置窗口,9.整体画面按照以上8个步骤利用MCGS组态软件完成了加热反应炉自动控制系统的设计。加热反应炉自动控制系统设计总图如图实训2-11所示。,图实训2-11 加热反应炉自动控制系统设计总图,实训3 楼宇升降电梯的设计,一、实训目的1.学习使用MCGS嵌入版组态软件设计实现对楼宇升降电梯的设计的模拟控制。2.了解MCGS嵌入版组态软件的组态过程、操作方法和实现功能等环节。3.学会使用MCGS嵌入版组态软件设计实现对液体自动混合装置监控系统的模拟控制的全过程。4.楼宇

23、升降电梯的设计使用触摸屏来控制欧姆龙PLC实现电梯的相关功能的实现。二、实训设备计算机1台、MCGS嵌入版组态软件1套、TP717B型MCGS触摸屏1台、数据通信线2根、欧姆龙 PLC 1台、PLC软件1套。三、工艺过程及控制要求1升降电梯静止状态时应处于某个楼层，将呼叫按钮、传感器比较。当呼叫数据值大于传感器数据值，升降电梯上行；当呼叫数据值小于传感器数据值，升降电梯下行；当呼叫数据值等于传感器数据值，升降电梯停止；2升降电梯到达某层时，开门指示灯亮。当在关门的状态下才能继续运行。升降电梯升到某层时，应在该层停留一定的时间后再次处理其他楼层的呼叫信号。3设置用户权限管理。,4每层电梯由指示灯

24、、控制开关，检测信号灯组成。5设置报警按钮。当在报警状态时，电梯停止运行。四、画面设计与制作 1.工艺流程进入楼宇升降电梯的系统工程就自动链接到升降电梯的控制界面打开。升降电梯控制界面，启动按钮楼宇升降电梯系统开始启动。按一层外呼按钮，电梯便自动升至当前层1F，这时可以按电梯的运行方式点击按钮进行工作。当按停止按钮，电梯就会停止运行，当前界面消失。当在正常运行时按报警按钮的时候，报警指示灯便会闪烁，电梯便会停止消失。下面详细介绍一下电梯的具体运行方式。1.当升降电梯停于一层或二层时，按三层外呼按钮或三层内呼按钮呼叫，则升降电梯上升至3F停止，电梯开门。2.当电梯停于三层或二层时，按一层外呼按钮

25、或一层内呼按钮呼叫，则升降电梯下降至1F停止，电梯开门。3.当升降电梯停于一层时，按二层外上下呼按钮、二层内呼按钮呼叫，则升降电梯上升至2F停止，电梯开门。4.当升降电梯停于三层时，按二层外上下呼按钮、二层内呼按钮呼叫，则升降电梯下降至2F停止，电梯开门。5.当升降电梯上升或下降途中，任何反方向的按钮呼叫均无效。2.建立工程进入MCGS嵌入版组态软件并新建一个名为楼宇升降电梯的工程,在菜单“文件”选择“工程另存为”选项,把新建工程存为:D：MCGSEWORK楼宇升降电梯的系统设计。进入MCGS 嵌入版组态软件组态平台单击“新建窗口”按钮，创建2个新的用户窗口以图标形式显示，分别命名为“升降电梯

26、系统窗口”、“封面窗口”。,选中新建窗口单击“窗口属性”，进入“用户窗口属性设置”，将“窗口名称”和“窗口标题”改为所需的名称，在“窗口位置”中选中“最大化显示”，其他属性设置不变，单击“确认”退出完成。将其他窗口也进行相同的设置则新建窗口完成，用户窗口运行效果图用户窗口如图实训3-1所示。,图实训3-1 用户窗口,3.定义数据对象数据对象是构成实时数据库的基本单元，建立实时数据库的过程也就是创建数据对象。定义数据对象包括：（1）指定数据对象的名称、类型、初始值和数值范围。（2）确定与数据变量存盘相关的参数，如存盘周期、存盘时间范围等。打开工作台的“实时数据库”窗口标签，进入实时数据库窗口页。

27、按“新增对象”按钮，在窗口的数据变量列表中，增加新的数据变量，多次按该按钮，则增加多个数据变量，分别添加19个变量并进行属性设置。鼠标点击工作台的“实时数据库”窗口标签，进入实时数据库窗口页。按“新增对象”按钮，在窗口的数据变量列表中，增加新的数据变量，选中变量，按“对象属性”按钮或双击选中变量，则打开对象属性设置窗口。在实时数据库添加SB1、SB2、SB3、SB4、SB5、SB6、SB7、SQ1、SQ2、HL1、HL2、HL3、HL4、HL5、HL6、HL7、L1、L2、L3等实时数据库的数据对象的建立。实时数据库的数据对象见表实训3-1所示。,表实训3-1 实时数据库,4.动画连接上述过程

28、创建完成后，楼宇升降电梯的系统还需要把各个图素与数据库中的相应变量建立联系，才能使画面动起来。建立动画连接后，组态系统根据实时数据库中的变量变化，图形对象可以按照动画连接的要求变化。以下是楼宇升降电梯的系统的监控主窗口的动画连接过程；开关型构件的属性设置；在用户窗口中，双击自动窗口进入，选中SB1变量双击，则弹出单元属性设置窗口。选中组合图符单击则进入动画组态属性设置，如图实训3-2所示进行设置。其他开关型构件的设置如SB1、SB2、SB3、SB4、SB5、SB6、SB7、SQ1、SQ2、HL 1、HL2、HL3、HL4、HL5、HL6、HL7、L1、L2、L3跟SB1变量属性设置方法相同。,

29、图实训3-2 SB1变量的属性设置,轿厢垂直构件属性设置：在用户窗口中双击升降电梯窗口进入，选中轿厢构件双击进入轿厢构件单元属性设置窗口。点击动画组态设计的可见度选项在表达式填入：轿厢变量。每个楼层都有不同的轿厢构件，轿厢的设置方法相同。具体步骤如图实训3-3所示设置。,图实训3-3 轿厢垂直构件属性设置,5.运行策略设置脚本程序的编写是在用户窗口属性设置完成的，进入用户窗口中右键自动窗口进入窗口循环脚本编辑状态属性设置；设定循环时间为100ms，脚本程序如下进行编辑操作。脚本程序是用来完成特定操作和处理的程序。脚本程序如下所示。IF SQ3=1 THEN SQ2=0 ENDIFIF SB1=

30、1 AND SQ3=1 THEN 轿厢=1、轿厢2=0、轿厢3=0、SB2=0、SB3=0、SB4=0、SB5=0、SB6=0SB7=0、关门=0、开门=1 ENDIFIF SB2=1 AND SQ3=1 THEN轿厢2=1、轿厢=0、轿厢3=0、SB1=0、SB3=0、SB4=0、SB5=0、SB6=0SB7=0、关门=0、开门=1 ENDIFIF SB3=1 AND SQ3=1 THEN轿厢2=1、轿厢=0、轿厢3=0、SB2=0、SB1=0、SB4=0、SB5=0、SB6=0SB7=0、关门=0、开门=1 ENDIFIF SB4=1 AND SQ3=1 THEN轿厢3=1、轿厢=0、轿厢

31、2=0、SB2=0、SB3=0、SB1=0、SB5=0、SB6=0SB7=0、关门=0、开门=1 ENDIFIF SB5=1 AND SQ3=1 THEN轿厢=1、轿厢2=0、轿厢3=0、SB2=0、SB3=0、SB4=0、SB1=0、SB6=0SB7=0、关门=0、开门=1 ENDIFIF SB6=1 AND SQ3=1 THEN轿厢2=1、轿厢=0、轿厢3=0、SB2=0、SB3=0、SB4=0、SB5=0、SB1=0SB7=0、关门=0、开门=1 ENDIFIF SB7=1 AND SQ3=1 THEN轿厢3=1、轿厢=0、轿厢2=0、SB2=0、SB3=0、SB4=0、SB5=0、SB

32、6=0SB1=0、关门=0、开门=1 ENDIF IF SQ2=1 THEN SB1=0、SB2=0、SB3=0、SQ3=0、开门=0、关门=0、轿厢=0、轿厢2=0、轿厢3=0、SB4=0SB5=0、SB7=0 ENDIF IF 报警按钮=1 THEN报警指示=1、轿厢=0、轿厢2=0、轿厢3=0、ENDIF,6.设备连接设备窗口是MCGSS嵌入版组态软件的重要组成部分，在设备窗口建立系统与外部硬件设备的链接关系。设备窗口使系统工程能够从外部设备读取数据并控制外部设备的工作状态和相关信息，实现对工业过程的实时监控。设备窗口是连接和驱动外部设备的工作环境。MCGS嵌入版组态软件提供了多种类型的

33、“设备构件”，作为系统工程与外部设备进行联系的媒介。进入设备窗口从设备构件工具箱里选择相应的构件，配置到窗口内建立接口与通道的连接关系，设置相关的属性即完成了设备窗口的组态工作。运行时应用楼宇升降电梯的系统窗口含有的设备构件如图实训3-4所示。,图实训3-4 设备窗口属性设置,（1）打开组态软件“工作台”的“设备窗口”，双击进入“设备窗口”的组态环境，打开设备管理窗口。（2）选择“设备工具箱”的通用串口父设备，把通用串口父设备放到组态窗口。（3）单击工具条选择“设备工具箱”窗口，从设备工具箱选择OmronHostLink放到通用串口父设备的下面。（4）双击进入OmronHostLink的设备属

34、性窗口，如图实训3-5所示。,图实训3-5 OmronHostLink的设备属性窗口,（5）单击设备属性窗口的新增设备通道，选择组态变量与欧姆龙PLC的变量建立起连接关系，如图实训3-6所示。,图实训3-6 组态变量与欧姆龙PLC的变量建立窗口,（6）设备属性窗口的新增设备通道完成后，点击快速连接变量完成组态变量与欧姆龙PLC的变量。（7）设备属性窗口的快速通道连接完成后，点击确认后选择全部添加退出后完成设备窗口的操作。7、整体画面按照以上6个步骤利用MCGS组态软件做成的楼宇升降电梯的系统设计。楼宇升降电梯的系统的主画面如图实训3-7所示。,图实训3-7 楼宇升降电梯的系统设计的主画面图,实

35、训4 变电所网络监控系统的设计,一、实训目的1.学习使用MCGS嵌入版组态软件设计实现对变电所网络监控系统的模拟控制。2.用TP717B型MCGS触摸屏来控制西门子S7-200的PLC进行工作。3.了解MCGS嵌入版组态软件的组态过程、操作方法和实现功能等环节。4.熟悉MCGS嵌入版组态软件的动画制作、控制流程的设计、脚本程序的编写、数据对象的设计等多项组态操作。二、实训设备计算机1台、MCGS嵌入版组态软件1套、TP717B型MCGS触摸屏1台、数据通信线2根、西门子S7-200PLC 1台、V4.0 STEP 7 MicroWIN SP6软件1套。三、工艺过程及控制要求1、供电网络进线由2

36、路电源供电，出线有6条线路。2、每条支路由指示灯、控制开关，检测信号灯组成。3、供电网络同时检测变压器、供电线路的保护状态。4、控制方式由触摸屏、PLC共同控制。5、当供电网络出现保护动作时，由系统自动切换线路。6、设置用户权限管理、报警信息管理。,1.工程分析及工艺流程供电网进线由2路电源供电，出线有6条线路，运行线路有4条。初始状态只有电源1开启，电源2备用。在正常情况下电源1供电时，由电源1直接向负载提供电源，电源2一直工作在睡眠状态。电源1的供电控制开关开关1、开关2、开关3、开关4都为“1”。当电源1的A-B电路出现故障，则开关1、开关2立即跳闸，开关3、开关4、开关9闭合；当电源1

37、的B-C电路出现故障，则开关3、开关4立即跳闸，开关7、开关8、开关9闭合；当变压器1出现故障，则开关3、开关4立即跳闸，开关7、开关8、开关9闭合；当电源2的D-E电路出现故障，则开关5、开关6立即跳闸，开关3、开关4、开关9闭合；当电源2的E-F电路出现故障，则开关7、开关8立即跳闸，开关3、开关4、开关9闭合；当变压器1出现故障，开关7、开关8立即跳闸，开关3、开关4、开关9闭合；当B-E电路出现故障，则开关9立即跳闸，电源1开启；当出路的G-H电路出现故障，则开关10立即跳闸，其他出路照常工作。,2.建立新画面双击“MCGS组态环境”图标，进入MCGS嵌入版组态软件环境工作台。在MCG

38、S组态工作台上，单击“用户窗口”，在“用户窗口”中单击“新建窗口”按钮，则产生新“窗口0”，选中“窗口0”，单击右边的窗口属性按钮，并将窗口名改为“主窗口”。同理建立“报表”，“报警”，“封面”窗口，整体框图如图实训4-1至图实训4-4所示。,图实训4-1 MCGS工作台窗口 图实训4-2 工作主窗口,图实训4-3 报警主窗口 图实训4-4 报表主窗口,3.定义数据变量进入MCGS嵌入版组态软件工作台的“实时数据库”窗口，打开实时数据库窗口页面。点击“新增对象”按钮，在窗口的数据变量列表中增加新的数据变量，增加多个数据变量。选中变量点击“对象属性”按钮打开对象属性设置窗口，对所有的对象属性进行

39、设置新增对象如表实训4-1所示。以故障组变量属性设置为例进行说明：进入数据对象设置的基本属性中，对象名称为：液位组；对象类型为：组对象；其他设置不变。在存盘属性中，数据对象值的存盘设置中选择定时存盘，存盘周期设置为2秒。在组对象成员中选择“故障1”，“故障2”，“故障3”，“故障4”，“故障5”，“故障6”，“故障7”，“故障8”故障组变量属性设置完成。,表实训4-1 数据变量,4.动画连接变电所网络监控系统主要的动画连接就是供电网络的停送电的切换。动画的实现在组态环境里面使用流动块来完成的。动画连接的设置如下：双击流动块，弹出“流动块构件属性设置”窗口进行流动块的“流动属性”设置。修改“表达

40、式”连接的对象变量名称，其他属性不变。2个变压器：双击“变压器”选中“数据对象”进行数据对象连接。对2个电源按钮进行设置：双击“电源1”按钮进行数据对象连接。8个故障标签：双击“故障1”标签进行单元属性设置，左边8个输出标签：双击“A-B电路故障”标签进行单元属性设置。单击选择变量按钮选中变量“故障1”确定。设置其他输出标签。15个开关：双击开关，选中“按钮输入”，则会出现选择变量按钮，单击选中开关确定。17个指示灯进行相应的变量连接即可。变压器进行数据对象连接使用相同方法进行动画连接。流动块的设置如图实训4-5所示。,图实训4-5 流动块的设置窗口,5.运行策略设置打开“运行策略”窗口的“循

41、环策略”进入“策略属性设置”，把“循环时间”设为：200ms，按确定即可。在策略组态中，单击工具条中的“新增策略行”图标，再添加策略工具箱中的1个脚本程序策略。显示循环策略如图实训4-6所示。,图实训4-6 循环策略图,在“运行策略”中，双击“循环策略”进入，双击图标进入“策略属性设置”，需要把“循环时间”设为：200ms，按确定即可完成。进入脚本程序编辑环境，脚本程序如下。IF 开关1=1 AND 开关2=1 AND 开关3=1 AND 开关4=1 THENIF 故障1=1 THEN 开关1=0，开关2=0，开关3=1，开关4=1，开关5=1，开关6=1，开关9=1 ENDIFIF 故障2=

42、1 THEN开关3=0，开关4=0，开关1=1，开关2=1，开关7=1，开关8=1开关9=1 ENDIFIF 故障3=1 THEN变压器1=0，开关3=0，开关4=0，开关1=1，开关2=1，开关7=1开关8=1，开关9=1 ENDIFENDIF,6.实时数据表格与历史数据表格（1）实时数据表格。实时数据是实时地将数据对象变量值按报告格式显示出来。实时表格的设置如下：进入“报表”窗口，点击工具箱中的自由表格图标，拖放到窗口适当位置并调整大小。在窗口中拉出一个实时数据报表，再通过增加行，删除列，表格设置为七行两列形式，然后在第一列添加如下6个变量：。最后在后一列各自连接对应变量：电源1、电源2、

43、故障1、故障2、故障3、故障4完成实时数据的连接，完成实时数据的制作。如图实训4-7所示。（2）历史数据表格。历史数据表格的创建：在“工具箱”中单击“历史表格”图标，拖放到桌面适当位置。拖动鼠标从R2C1到R5C3，表格会反黑。表格中单击鼠标右键，单击“连接”或直接按“F9”，从菜单中单击“表格”，单击“合并表元”或直接单击工具条中“编辑条”图标，从编辑条中单击“合并单元”图标，会出现反斜杠，双击表格中反斜杠处，弹出“数据库连接”窗口，单击“基本属性”中的“存盘数据源组态设置”，弹出“数据源配置”，设置完毕后按“确认”退出完成。,图实训4-7 报表显示效果图,7.报警显示（1）设置数据对象的报

44、警属性。在实时数据库中，对变量“故障1”、“故障2”、“故障3”“故障4”、“故障5”、“故障6”、“故障7”、“故障8”、进行报警属性设置。（2）实时报警。报警窗口的设置如下：进入“报警”窗口，用标签作标题名为“报警”。然后单击工具箱中的报警显示按钮，用来制作实时报警窗口内容。从“工具箱”中单击“报警浏览”图标，变“十”后用鼠标拖动到适当位置与大小。在“报警浏览构件属性设置”中，把“实时报警数据”的变量改为：“故障”。在“实时报警”属性设置中，将“实时报警数据”设为“液位组”。在“历史报警”中，将“对应数据对象”设为“液位组”。然后再插入1个标签为报警，设置完成报警实时显示报警显示设置完成。

45、报警窗口效果图如图实训4-8所示。（3）历史报警。历史报警使用报警浏览按钮制作的，报警浏览按钮从“工具箱”中单击图标，变“十”后用鼠标拖动到适当位置大小。在“报警显示构件属性设置”中，把“对应的数据对象的名称”改为：“故障”，按“确认”后，则历史报警设置完毕。在运行环境中单击“报警”菜单，打开“报警窗口”可以查看实时报警和历史报警的相关信息。,图实训4-8 报警窗口,8.主菜单建立系统工程的主菜单建立如下：双击打开“主控窗口”新增3个操作集，分别命名为“用户管理”、“报表”、“报警”。在“用户管理”下新增4个操作，分别命名为“用户登录”、“用户退出”、“修改密码”、“用户管理”。然后分别对它们

46、的菜单属性进行设置，在“主控窗口”的属性设置“菜单设置”设为”有菜单”，供电监控系统工程的主菜单完成如图实训4-9所示。,图实训4-9 主控窗口属性菜单,9.设备连接设备窗口是MCGS组态系统的重要组成部分，在设备窗口中建立系统与外部硬件设备的链接关系。使系统工程能够从外部设备读取数据并控制外部设备的工作状态，实现对监控过程的实时监控。设备窗口是连接和驱动外部设备的工作环境。MCGS嵌入版组态软件提供了多种类型的“设备构件”，作为系统与外部设备进行联系的媒介。进入设备窗口从设备构件工具箱里选择相应的构件，建立接口与通道的连接关系，设置相关的属性即完成了设备窗口的组态工作。运行时应用系统自动装载

47、设备窗口及其含有的设备构件，并在后台独立运行设备窗口是不可见的，如图实训4-10所示。,图实训4-10 设备窗口属性设置,10.工程综合测试最后测试工程各部分的工作情况，完成整个工程的组态工作。打开下载配置窗口，选择“模拟运行”点击“通信测试”，测试通信是否正常。如果通信成功，在返回信息框中将提示“通信测试正常”，同时弹出模拟运行环境窗口，将以最小化形式在任务栏中显示。如果通信失败将在返回信息框中提示“通信测试失败”。点击“工程下载”，将工程下载到模拟运行环境中。如果工程正常下载，将提示：“工程下载成功！”。成功后与触摸屏进行连机运行，点击“启动运行”，模拟运行环境启动。模拟环境最大化显示可看

48、到工程正在运行，实现了供电网络监控系统功能。点击下载配置中的“停止运行”按钮，或者模拟运行环境窗口中的停止按钮，工程停止运行；点击模拟运行环境窗口中的关闭按钮使窗口关闭。下载过程图如图实训4-11所示。,图实训4-11 下载配置窗口,11.整体画面按照以上11个步骤利用MCGS组态软件做成的供电网监控系统工程设计总图。如图实训4-12所示。,图实训4-12 供电网监控系统工程设计的主画面图,实训5 模拟工厂监控系统的设计,一、实训目的了解MCGS嵌入版组态软件的组态过程、操作方法和实现功能等环节；熟悉MCGS嵌入版组态软件的动画制作、控制流程的设计、脚本程序的编写、数据对象的设计等多项组态操作

49、；学会使用MCGS嵌入版组态软件设计实现对模拟工厂监控系统控制的全过程。二、实训设备计算机1台、MCGS嵌入版组态软件1套、TP717B型MCGS触摸屏1台、数据通信线2根、西门子S7-200PLC 1台、V4.0 STEP 7 MicroWIN SP6软件1套。三、工艺过程及控制要求1.工厂设备：1个电机、1个锅炉、1个水灌、1个水池、四个传感器、四个阀。2工艺流程：第一阶段;送料控制、第二阶段;控制装置加热、第三阶段;泄放控制。3设计元件：1个测热度的热度计、1个测压强的压力计。4控制方式：由MCGS触摸屏控制。5设置用户权限管理、报警信息管理。,1.工程框架结构MCGS嵌入版组态软件设计

50、模拟工厂监控系统，模拟工厂监控系统由8个用户窗口组成分别是：监控装置、实时曲线窗口、报警窗口、历史曲线窗口、实时数据表格窗口、历史数据表格窗口、定时器窗口。模拟工厂监控系统有三个控制过程分别是：送料控制过程、控制装置加热过程、泄放控制过程。2.工艺流程：进入模拟工厂监控系统按启动按钮SB1后系统运行，按停止按钮SB2后系统停止。工厂监控系统分三个阶段：第一阶段的送料控制，首先检测下液面X1、炉内温度X2、炉内压力X4是否都为0，0则开启排气阀Y1和进料阀Y2。液位上升到上液位X3时，因关闭排气阀Y1和进料阀Y2。延时10s，开启氮气阀Y3。最后当炉内压力升到100时，开启压力变送器X4（即X4