配套课件-《工业组态软件应用技术项目化教程》.ppt

1、术术组态控制技术目录项目一 组态软件应用技术先导知识学习项目二 认识MCGS组态软件项目三 应用MCGS实现储液罐的水位自动监控项目四 基于MCGS的交通信号灯监控系统项目五 机械手物料自动搬运控制系统设计项目六 职业技能大赛自动化生产线的安装与调试项目一组态软件应用技术先导知识学习 随着工业自动化水平的迅速提高，计算机在工业领域的广泛应用，人们对工业自动化的要求越来越高，种类繁多的控制设备和过程监控装置在工业领域的应用，使得传统的工业控制软件已无法满足用户的各种需求。通用工业自动化组态软件应运而生，因为它能够很好地解决传统工业控制软件存在的种种问题，满足用户的各种需求，从而达到自动化控制的效

2、果。MCGS嵌入式软件和TPC系列触摸屏得到广大主流工控硬件企业的认可，深受用户好评。项目一 组态软件应用技术先导知识学习一项目背景（一）知识目标(1)理解并掌握组态与组态控制的概念；(2)了解组态软件的发展趋势及常用组态软件特点；(3)了解MCGS的组成及特点；(4)熟悉TPC嵌入式触摸屏技术。（二）能力目标对组态与组态控制有一定的认识，并对MCGS的组成及特点有一定的了解。熟悉嵌入式触摸屏TPC的通信、测试的方法。（三）素养目标培养学生综合职业能力，能够对所从事的工作承担责任，具备独立工作的能力、自学能力、团队合作、文献检索、口头表达、5S管理素养等。项目一 组态软件应用技术先导知识学习二

3、学习目标 任务一 学习组态及组态控制技术 任务二 认识常用组态软件和MCGS触摸屏项目一 组态软件应用技术先导知识学习三项目分析 任务要求：寻找一项技术能够实现生产的自动化，这个控制技术成熟，且能适应各种生产领域，满足各种需求，还要求软件开发周期短，成本低。在环境或生产条件变换时，可以较容易的对控制环节修改，性价比高。任务分析：通用工业自动化组态软件是不错的选择，因为它能够很好地解决传统工业控制软件存在的种种问题，使用户能根据自己的控制对象和控制目的的任意组态，完成最终的自动化控制工程。相对技术较成熟，已经在多个行业中得到广泛运用。任务一 学习组态及组态控制技术任务一 学习组态及组态控制技术1

4、-1 组态软件系统的应用组态组态英文是“Configuration”，是用“应用软件”中提供的工具、方法、完成工程中某一具体任务的过程。组态软件指一些数据采集与过程控制的专用软件，是面向监控与数据采集(Supervisory Control and Date Acquisition SCADA)的自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，能以灵活多样的组态方式(而不是编程方式)提供良好的用户开发界面和简捷的使用方法，其预设置的各种软件模块可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能，并能同时支持各种硬件厂家的计算机和I/O产品，与高可靠的工控计算机和网络系统结合，可向控制层和管理层提供软、硬件的

5、全部接口，进行系统集成。组态软件组态软件又称组态监控软件系统软件。译自英文SCADA,即 Supervisory Control and Data Acquisition(数据采集与监视控制)。它是指一些数据采集与过程控制的专用软件。它们处在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。组态软件的应用领域很广，可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。在电力系统以及电气化铁道上又称远动系统(RTU System,Remote Terminal Unit)。任务一

6、学习组态及组态控制技术四相关知识学习任务一 学习组态及组态控制技术四相关知识学习 组态软件的功能特点 l)功能多样 2)丰富的画面显示组态功能 3)通信功能和良好的开放性 4)多任务的软件运行环境、数据库管理及资源共享 组态软件的发展特点 开放、信息化、大规模、多领域、嵌入式、新技术 任务要求：完成一份调查报告。（要求体现MCGS组态软件和触摸屏核心竞争力）任务分析：(1)了解市场上常用组态软件的特点(2)了解MCGS组态软件和触摸屏的优势(3)了解MCGS组态软件和触摸屏的功能及特点(4)掌握MCGS组态软件和触摸屏相关通信技术任务二 认识常用组态软件和MCGS触摸屏 常用组态软件 In T

7、ouch Fix 组态王 Force Control(力控)Cimplicity Rsview 本书所用的MCGS是北京昆仑通态自动化软件科技有限公司研发的一套基于Windows平台的，用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统任务二 认识常用组态软件和MCGS触摸屏四相关知识学习MCGS组态软件的功能及特点组态软件的功能及特点1 全中文、可视化、面向窗口的组态开发界面，符合中国人的使用习惯和要求，真正的32位程序，可运行于MicrosoftWindows95/98/Me/NT/2000等多种操作系统。庞大的标准图形库、完备的绘图工具以及丰富的多媒体支持，使您能够快速地开发出集图像、声音、

8、动画等于一体的漂亮、生动的工程画面。全新的ActiveX动画构件，包括存盘数据处理、条件曲线、计划曲线、相对曲线、通用棒图等，使您能够更方便、更灵活地处理、显示生产数据。支持目前绝大多数硬件设备，同时可以方便地定制各种设备驱动；此外，独特的组态环境调试功能与灵活的设备操作命令相结合，使硬件设备与软件系统间的配合天衣无缝。简单易学的类Basic脚本语言与丰富的MCGS策略构件，使您能够轻而易举地开发出复杂的流程控制系统。强大的数据处理功能，能够对工业现场产生的数据以各种方式进行统计处理，使您能够在第一时间获得有关现场情况的第一手数据。任务二 认识常用组态软件和MCGS触摸屏相关知识学习四MCGS

9、组态软件的功能及特点组态软件的功能及特点2 方便的报警设置、丰富的报警类型、报警存贮与应答、实时打印报警报表以及灵活的报警处理函数，使您能够方便、及时、准确地捕捉到任何报警信息。完善的安全机制，允许用户自由设定菜单、按钮及退出系统的操作权限。此外，MCGS 5.1还提供了工程密码、锁定软件狗、工程运行期限等功能，以保护组态开发者的成果。强大的网络功能，支持TCP/IP、Modem、485/422/232，以及各种无线网络和无线电台等多种网络体系结构。良好的可扩充性，可通过OPC、DDE、ODBC、ActiveX等机制，方便地扩展MCGS 5.1组态软件的功能，并与其他组态软件、MIS系统或自行

10、开发的软件进行连接。提供了WWW浏览功能，能够方便地实现生产现场控制与企业管理的集成。在整个企业范围内，只使用IE浏览器就可以在任意一台计算机上方便地浏览与生产现场一致的动画画面，实时和历史的生产信息，包括历史趋势，生产报表等等，并提供完善的用户权限控制任务二 认识常用组态软件和MCGS触摸屏四相关知识学习 MCGS组态软件的工作方式 与设备进行通讯 产生动画效果 实施远程多机监控 对工程运行流程实施有效控制任务二 认识常用组态软件和MCGS触摸屏四相关知识学习任务二 认识常用组态软件和MCGS触摸屏 TPC7062K外部接口四相关知识学习 1组态软件的发展趋势及常用组态软件特点是什么？2与其

11、他组态软件比较，MCGS组态软件和触摸屏的优势在哪里？项目一 组态软件应用技术先导知识学习五练习与思考术术组态控制技术目录项目二 认识MCGS组态软件项目三 应用MCGS实现储液罐的水位自动监控项目四 基于MCGS的交通信号灯监控系统项目五 机械手物料自动搬运控制系统设计项目六 职业技能大赛自动化生产线的安装与调试项目一 组态软件应用技术先导知识学习项目二认识MCGS组态软件 组态软件，是上位机软件的一种，又称为组态监控软件。通过组态软件，可以实现硬件与软件的对接，实现数据采集与过程控制。它具有较好的开发环境和灵活的组态方式，通过计算机信息对自动化设备或过程进行监视、控制和管理，为用户提供快速

12、构建系统监控功能的、通用层次的软件工具，其广泛应用于电力系统、给水系统等。项目二 认识MCGS组态软件一项目背景（一）知识目标（一）知识目标（1）理解MCGS组态软件的概念；（2）掌握MCGS组态软件的基本组成；（3）掌握MCGS组态软件安装及与计算机的通信；（4）掌握MCGS组态软件各个窗口的功能作用。（二）能力目标（二）能力目标 能安装通用版MCGS组态软件，了解基本组成，掌握其安装方法，了解各个窗口的功能，熟悉工具箱的使用，会制作简单的MCGS组态程序。（三）素养目标（三）素养目标 培养学生信息收集能力和动手实践能力，能够对所使用的对象进行了解，具备独立工作的能力、自学能力、团队合作、文

13、献检索、口头表达、5S管理素养等。项目二 认识MCGS组态软件二学习目标 常见的国外组态软件有InTouch、IFix、WinCC、世纪星、组态王和MCGS。MCGS嵌入版目前最高版本为7.7，兼容Win7-64位和Win10-64系统，在TPC7062TX中预装了MCGS嵌入式组态软件（运行版），具备强大的图像显示和数据处理功能。该软件官方提供免费下载，可直接在“北京昆仑通态自动化软件科技有限公司”（http:/）网站首页下载中心下载，下载后，双击压缩包中的setup.exe，可直接安装至电脑中。项目三 应用MCGS实现储液罐的水位自动监控三项目实施项目二 认识MCGS组态软件四相关知识学习

14、任务一任务一 MCGS MCGS 组成与安装组成与安装相关知识的学习 （一）MCGS的组成 1.MCGS嵌入版 MCGS7.7嵌入版组态软件是北京昆仑通态数十位软件开发精英，历时一年多，辛勤耕耘的结晶。MCGS7.7嵌入版组态软件与其他相关的硬件设备结合，可以更快速、更方便的开发各种用于现场采集、数据处理和控制设备，并且兼容全系列昆仑硬件产品。2.MCGS通用版 MCGS通用版6.2是北京昆仑通态数十位软件开发精英，历时整整一年时间，辛勤耕耘的结晶，MCGS通用版6.2无论在界面的友好性、内部功能的强大性、系统的可扩充性、用户的使用性以及设计理念上都有一个质的飞跃，是国内组态软件行业划时代的产

15、品，必将带领国内的组态软件上一个新的台阶。项目二 认识MCGS组态软件四相关知识学习任务一任务一 MCGS MCGS 组成与安装组成与安装相关知识的学习 （二）MCGS的下载1 12 23 3项目二 认识MCGS组态软件四相关知识学习任务一任务一 MCGS MCGS 组成与安装组成与安装相关知识的学习 （三）MCGS的安装1.双击下载的软件安装压缩包中的“setup.exe”，进入软件安装界面。2.软件默认安装路径为D:MCGSE，点击下一步进入安装。3.在安装过程中，弹出的“嵌入版驱动安装”中，默认选择所有驱动4.安装完成后，桌面显示MCGS软件组态环境和模拟运行环境两个图标，表示安装成功5

16、.如安装不成功，则可卸载现有MCGS程序，并重新安装。项目二 认识MCGS组态软件四相关知识学习任务二任务二 MCGSMCGS五大窗口介绍五大窗口介绍相关知识的学习（一）MCGS工程的五大部分MCGS工程由主窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五部分构成，其中：1.主控窗口。主控窗口是工程的主窗口。在主控窗口中可以放置一个设备窗口和多个多个用户窗口，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、制定数据库存盘文件名称及存盘时间等项目二 认识MCGS组态软件四相关知识学习任务二任务二 MCGSMC

17、GS五大窗口介绍五大窗口介绍相关知识的学习（一）MCGS工程的五大部分MCGS设备管理及设备驱动程序设置MCGS定义连接变量2.设备窗口。设备窗口是连接和驱动外部设备的工作环境。在本窗口内配置数据采集与控制设备、注册设备驱动程序、定义连接与驱动设备用的数据变量项目二 认识MCGS组态软件四相关知识学习任务二任务二 MCGSMCGS五大窗口介绍五大窗口介绍相关知识的学习（一）MCGS工程的五大部分3.用户窗口。用户窗口主要用于设置工程中人机交互的界面，如生成各种动画显示画面、报警输出、数据与曲线图标等MCGS工具箱 MCGS 窗口属性设置项目二 认识MCGS组态软件四相关知识学习任务二任务二 M

18、CGSMCGS五大窗口介绍五大窗口介绍相关知识的学习（一）MCGS工程的五大部分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，它将MCGS工程的各个部分连接成有机整体。在本窗口内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 MCGS 数据对象设置属性项目二 认识MCGS组态软件四相关知识学习任务二任务二 MCGSMCGS五大窗口介绍五大窗口介绍相关知识的学习（一）MCGS工程的五大部分5.运行策略。本窗口主要完成工程流程的控制。包括编写控制程序，选用各种功能构建，如数据提取、历史曲线、定时器、配方操作、多媒体输出等 MCGS 策略组态设置项目

19、二 认识MCGS组态软件四相关知识学习任务二任务二 MCGSMCGS五大窗口介绍五大窗口介绍相关知识的学习（二）按钮控制系统设计要求：按钮指示灯控制系统由启动按钮、停止按钮和指示灯组成，如图所示，项目二 认识MCGS组态软件四相关知识学习任务二任务二 MCGSMCGS五大窗口介绍五大窗口介绍相关知识的学习（二）按钮控制系统设计1）新建工程（1）打开MCGS组态软件。（2）新建工程。选择“文件”“新建工程”菜单项，新建MCGS工程。（3）工程命名。将工程以“按钮控制系统.MCG”文件名保存。项目二 认识MCGS组态软件四相关知识学习任务二任务二 MCGSMCGS五大窗口介绍五大窗口介绍相关知识的

20、学习（二）按钮控制系统设计2）数据库组态数据库是MCGS系统的核心，也是应用系统的数据处理中心。系统各部分均以实时数据可为数据公用区，进行数据交换、数据处理和数据监控。根据控制需求，对按钮指示灯控制系统数据库规划如下变量名变量名类型类型注释注释启动按钮启动按钮开关型启动停止按钮停止按钮开关型停止指示灯指示灯开关型指示灯项目二 认识MCGS组态软件四相关知识学习任务二任务二 MCGSMCGS五大窗口介绍五大窗口介绍相关知识的学习（二）按钮控制系统设计3）设备组态（1）在“设备窗口”中，双击工作区的“设备窗口”。（2）在“设备工具箱中”，依次单击“通用串口父设备”和“扩展OmronHostLink

21、”，添加设备 （3）双击“设备1-扩展OmronHostLink”进行设备属性设置，如图所示。项目二 认识MCGS组态软件四相关知识学习任务二任务二 MCGSMCGS五大窗口介绍五大窗口介绍相关知识的学习（二）按钮控制系统设计4）用户组态窗口（1）在“用户窗口”窗口中，单击“新建窗口”。在窗口属性对话框中，可以对窗口的属性进行设置。（2）双击新建的窗口，打开组态监控界面。（3）单击，打开“工具箱”，点击“工具箱”中按钮，在指示灯栏目中，找到“指示灯6”项目二 认识MCGS组态软件四相关知识学习任务二任务二 MCGSMCGS五大窗口介绍五大窗口介绍相关知识的学习（二）按钮控制系统设计5）连接调试

22、（1）连接PLC与MCGS，设置参数，使其通信正常。（2）将MCGS组态程序下载到MCGS中，并点击“启动运行”。（3）完成PLC及NCGS外部接线的连接。（4）运行PLC程序，分别按下SB 1、SB 2和启动按钮、停止按钮，观察PLC数据和MCGS组态中指示灯状态的变化。项目二 认识MCGS组态软件四相关知识学习任务二任务二 MCGSMCGS五大窗口介绍五大窗口介绍相关知识的学习（三）MCGS组态软件的功能和特点1.概念简单，易于理解和使用。2.功能齐全，便于方案设计。3.实时性与并行处理。4.建立数据库，便于用户分步组态，保证系统可靠运行。5.“面向窗口”的设计方法，增加了可视性和可操作性

23、。6.利用丰富的“动画组态”功能，快速构造各种复杂生动的动态画面。7.引入“运行策略”的概念。项目二 认识MCGS组态软件四相关知识学习任务二任务二 MCGSMCGS五大窗口介绍五大窗口介绍相关知识的学习（四）MCGS组建工程的一般过程1.工程项目系统分析。分析工程项目的系统构成、技术要求和工艺流程等，分析工程汇总的数据采集通道与软件中实时数据库变量的对应关系。2.工程立项搭建框架。在MCGS组态环境中建立由五部分组成的工程结构框架。3.设计菜单基本体系。首先搭建菜单的框架，在对各级菜单命令进行功能组态，可根据实际需要对菜单内容进行增减。4.制作动画显示画面。通过组态软件中提供的基本图形元素及

24、动画构建库，在用户窗口中进行“画画”，并根据实际需要进行动画属性和变量的链接。5.编写控制流程程序。由运行策略窗口内，从策略构建箱中选择所需功能策略构建，构成各种功能模块，由这些模块实现各种人机交互操作。6.编写调试程序。利用调试程序产生的模拟数据，检查动画显示和控制流程是否正确。7.连接设备。连接设备，确定数据变量的数据处理方式，完成设备属性设置。8.综合测试。测试工程各部分工作情况，完成工程的组态工作。1.MCGS组成有哪些？如何选择合适的MCGS？。2.在连接时，PLC与MCGS无法通信该如何操作？项目二 认识MCGS组态软件五思考与练习术术组态控制技术目录项目一 组态软件应用技术先导知

25、识学习项目二 认识MCGS组态软件项目三 应用MCGS实现储液罐的水位自动监控项目四 基于MCGS的交通信号灯监控系统项目五 机械手物料自动搬运控制系统设计项目六 职业技能大赛自动化生产线的安装与调试项目三应用MCGS实现储液罐的水位自动监控 随着工业自动化水平的迅速提高，计算机在工业领域的广泛应用，人们对工业自动化的要求越来越高，稳定、可靠、自动化程度高，具有过程监控的供水系统越来越受到用户的关注。具体自动控制水位高度和报警功能是衡量自动供水可靠稳定的重要指标，为了有效提高储液罐水位监控系统的稳定性，克服以往系统中自动化程度低，故障率高的缺点，基于PLC和MCGS组态软件，设计了储液罐水位监

26、控系统的自动控制系统，从而解决了储液罐运行过程中状态监控的问题。项目三 应用MCGS实现储液罐的水位自动监控一项目背景（一）知识目标1.掌握MCGS通用版的操作，完成储液罐水位监控系统工程分析及变量定义；2.掌握系统界面设计，完成数据对象定义及动画连接；3.掌握设备与变量连接方法，完成简单脚本程序编写及报警显示；（二）能力目标能应用通用版MCGS组态软件完成储液罐水位监控系统的画面绘制、参数设定、变量链接，能与PLC连接，进行项目仿真运行。（三）素养目标培养学生综合职业能力，能够对所从事的工作承担责任，具备独立工作的能力、自学能力、团队合作、文献检索、口头表达、5S管理素养等。项目三 应用MC

27、GS实现储液罐的水位自动监控二学习目标 进水阀控制储液罐的水位，出水阀控制主液箱的水位，排气阀用于保持储液罐内的压强与外界压强一致，储液罐与主液箱设置的最大水位值为100。当储液罐水位100时，出水阀打开，储液罐液位增加，直到水位达到100；当主液箱水位100并且储液罐液位不等于0时，出水阀打开，主液箱水位增加，储液罐液位减少；当主液箱水位100时，出水阀打开，主液箱液位增加，直到水位达到100；当用户打开水龙头时，主液箱液位减少，出水阀打开，储液罐液位减少，进水阀打开，储液罐液位增加。当进水阀打开时，排气阀也打开以保证罐体内外压强一致，如此循环。项目三 应用MCGS实现储液罐的水位自动监控三

28、项目分析任务要求图3-1 储液罐水位监控系统示意图 储液罐水位监控系统设有储液箱和主液箱，设定有排气阀、进水阀、出水阀、和水龙头。其中，水龙头为人为控制，其余为PLC控制。项目三 应用MCGS实现储液罐的水位自动监控三项目分析任务分析图3-3 储液罐水位监控系统硬件结构示意图 项目三 应用MCGS实现储液罐的水位自动监控三项目分析任务分析表3-1储液罐水位监控系统输入/输出地址分配输入点地址输入点地址 功能功能 输出点地址输出点地址 功能功能 00000 启动按钮 01000 出水阀00001 停止按钮 01001 进水阀00002水龙头01002 排气阀 项目三 应用MCGS实现储液罐的水位

29、自动监控三项目分析任务分析图3-4 储液罐水位监控系统PLC外部接线图设计项目三 应用MCGS实现储液罐的水位自动监控三项目分析任务分析图3-5储液罐水位监控系统PLC外部接线图设计项目三 应用MCGS实现储液罐的水位自动监控四相关知识学习相关知识的学习（一）组态定义数据对象对象名称对象名称 类型类型 注释注释 启动启动 开关型 启动按钮 停止停止 开关型 停止按钮 Q1 开关型 出水阀Q2 开关型 进水阀Q3 开关型 排气阀Q4开关型水龙头a 数值型 存放主水箱当前值 b数值型 存放储水箱当前值 表3-2 数据对象分配表项目三 应用MCGS实现储液罐的水位自动监控四相关知识学习相关知识的学习

30、（二）制作工程画面1.新建工程。（1）打开软件后，新建工程，在TPC窗口中，类型选择TPC7062K，点击确定。（2）在用户窗口中，新建窗口，并右键属性，将窗口更名为“储液罐水位监控系统”，如图3-6所示图3-6 新建窗口项目三 应用MCGS实现储液罐的水位自动监控四相关知识学习相关知识的学习（二）制作工程画面2.编辑画面 （1）选中“储液罐水位监控系统”窗口，单击“动画组态”，进入动画组态窗口，开始编辑画面；（2）单击工具条中的“工具箱”按钮，打开绘图工具箱；（3）选择“工具箱”内的“标签”按钮，鼠标的光标呈“十字”形，在窗口中拉出四个矩形并双击矩形框打开属性栏填充颜色；（4）单击绘图工具箱

31、中的“插入元件”图标，弹出“对象元件管理”对话框，从对象元件管理对话框中选择“储藏罐”和“阀”，放到合适位置。如图3-7所示；图3-7 插入元件项目三 应用MCGS实现储液罐的水位自动监控四相关知识学习相关知识的学习（二）制作工程画面 （5）点击工具箱中的“流动块”绘制流动块，并调整好相应的位置。双击绘制的“流动块”，可以在“基本属性”中修改其显示属性，如图3-8所示 （6）点击工具箱中的“百分比填充”，绘制主水箱和储水箱的百分比，双击设置其属性，如图3-9所示；图3-8 绘制流动块图3-9 绘制流动块并设置属性项目三 应用MCGS实现储液罐的水位自动监控四相关知识学习相关知识的学习（二）制作

32、工程画面（7）在工具箱中点击“标准按钮”绘制开始按钮和停止按钮；（8）在工具箱中点击“标签”按钮绘制标签显示，分别显示日期、时间、运行时间、星期；（9）在工具箱中点击“报警浏览”，绘制报警浏览，效果如图3-10所示图3-10 绘制报警浏览项目三 应用MCGS实现储液罐的水位自动监控四相关知识学习相关知识的学习（二）制作工程画面3动画连接（1）日期、时间、运行时间设置。双击“日期”的标签框，在显示输出的表达式中输入“$Date+$time”，并选择“字符串输出”；双击“运行时间”标签，在 显 示 输 出 的 表 达 式 中 输 入“$RunTime”，并选择“数值量输出”；双击“星期”标签，在显

33、示输出的表达式中输入“$Week”，并选择“数值量输出”。（2）启动、停止设定。双击“启动按钮”和“停止按钮”，在操作属性中，勾选“数据对象值操作”，选择“按1松0”，单击“？”并选择“启动”（停止按钮则选择停止），如图3-11，最后单击“确认”按钮。图3-11 启动、停止按钮的设置项目三 应用MCGS实现储液罐的水位自动监控四相关知识学习相关知识的学习（二）制作工程画面（3）阀的设置 双击“水龙头”图标，点击数据对象填充颜色的“？”，选择Q4，按钮输入的“？”选择Q4，效果如图3-12所示，其余三个阀根据数据对象表分配，分别设置为Q1、Q2、Q3（4）百分比设置 双击储液罐的“百分比”，在操

34、作属性表达式的“？”中，选择a，双击储液罐的百分比，在操作属性表达式的“？”中选择b。效果如图3-13所示。图3-12 水龙头参数设置图3-13 百分比参数设置项目三 应用MCGS实现储液罐的水位自动监控四相关知识学习相关知识的学习（二）制作工程画面（5）报警的设置 在实时数据库中双击“a”和“b”，在其报警属性中，勾选“允许报警处理”，选择“下限报警”，报警注释分别为“主水箱水位低”和“储水箱水位低”，报警值为“10”，如图3-14所示。（6）滚动条设置 双击滚共条，在流动属性里，选择对应的动画数据，如图3-15所示。图3-14 设置报警参数图3-15 滚动条参数设置 1.编写脚本程序。2.

35、MCGS组态软件和欧姆龙CPM2AH PLC的通讯调试项目三 应用MCGS实现储液罐的水位自动监控四项目实施图3-16 PLC设备添加及属性设置 1.PLC与触摸屏之间的通信参数是如何设置的？2.在MCGS中有几种报警方式？项目三 应用MCGS实现储液罐的水位自动监控五练习与思考术术组态控制技术目录项目一 组态软件应用技术先导知识学习项目二 认识MCGS组态软件项目三 应用MCGS实现储液罐的水位自动监控项目四 基于MCGS的交通信号灯监控系统项目五 机械手物料自动搬运控制系统设计项目六 职业技能大赛自动化生产线的安装与调试项目四基于MCGS的交通信号灯控制系统 当今社会,交通问题是经济发展的

36、一个大问题。交通是否便捷是衡量一个城市生活水平与投资环境的重要指标。改善和提高现有的交通系统的效率已成为当务之急,而提高交通控制系统的效果更是重中之重。为了有效地提高交通信号灯的控制效率,克服以往信号灯出现故障不能及时发现和返修的现象,利用PLC强大的逻辑控制功能,基于MCGS设计了一套交通信号灯监控系统。该系统用户界面友好,实际运行效果良好。一项目背景项目四 基于MCGS的交通信号灯控制系统（一）知识目标 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。（二）能力目标

37、1.能应用通用版MCGS组态软件基本功能；2.进行简单项目设计、仿真运行。（三）素养目标 1.培养学生综合职业能力，能够对所从事的工作承担责任；2.具备独立工作的能力、自学能力、团队合作、文献检索、口头表达、5S管理素养等。项目三 应用MCGS实现储液罐的水位自动监控二学习目标 4.1 控制要求与方案设计本系统要求实现以下控制要求：当启动按钮按下时，先南北红灯、东西绿灯亮，此时东西方向的车辆运行，延时13秒东西绿灯变为闪烁状态，闪烁5秒后跳到黄灯亮，此时东西方向的车辆停止运行，东西黄灯亮2秒后，变为东西红灯、南北绿灯亮，则南北方向车辆运行，延时13秒南北绿灯变为闪烁，闪烁5秒后跳到南北黄灯亮，

38、则南北方向的车辆停止运行，南北黄灯亮2秒后，再回到南北红灯、东西绿灯亮的状态，循环下去。无论运行到哪个状态当停止按钮按下时，所有的灯都处于不亮状态。项目四 基于MCGS的交通信号灯控制系统三项目实施项目四 基于MCGS的交通信号灯控制系统图4-1 交通灯现场示意图项目四 基于MCGS的交通信号灯控制系统 4.2 交通灯系统硬件电路设计 在十字路口的东西方向和南北方向各设有红、黄、绿三个信号灯，各信号灯按照预先设定的时序轮流点亮或熄灭，其运行状态时序图如图4-2所示。图4-2 交通灯时序图项目四 基于MCGS的交通信号灯控制系统图4-3 交通灯系统硬件结构框图图4-4 交通灯系统外部接线图项目四

39、 基于MCGS的交通信号灯控制系统图4-5 交通灯系统流程图项目四 基于MCGS的交通信号灯控制系统四相关知识学习表4-2 数据对分配表对象名称 类型 注释 启动 开关型 启动按钮 停止 开关型 启动按钮 Q1 开关型 南北红灯 Q2 开关型 东西绿灯 Q3 开关型 东西黄灯 Q4 开关型 东西红灯 Q5 开关型 南北绿灯 Q6 开关型 南北黄灯 a 数值型 存放定时器当前值 东西货车 数值型 东西方向货车位置 南北货车 数值型 南北方向货车位置（一）组态定义数（一）组态定义数据对象据对象（二）制作工程画面（二）制作工程画面1.编辑画面（1）选中“交通灯”窗口图标，单击“动画组态”，进入动画组

40、态窗口，开始编辑画面。（2）单击工具条中的“工具箱”按钮，打开绘图工具箱。（3）选择“工具箱”内的“标签”按钮，鼠标的光标呈“十字”形，在窗口中拉出四个矩形并双击矩形框打开属性栏填充颜色。（4）单击绘图工具箱中的“插入元件”图标，弹出对象元件管理对话框，从对象元件管理对话框中选择货车和树，放到合适位置。（5）从对象元件管理对话框中分别选择交通灯和管道，放到合适位置，最终生成的画面。如图4-7所示。项目四 基于MCGS的交通信号灯控制系统项目四 基于MCGS的交通信号灯控制系统图4-7 交通灯组态效果图（二）制作工程画面（二）制作工程画面 2.动画连接（1）交通灯设置。（2）车辆的设置。项目四

41、基于MCGS的交通信号灯控制系统（三）模拟仿真运行与调试（三）模拟仿真运行与调试交通灯系统流程图项目四 基于MCGS的交通信号灯控制系统1.定时器控制2.编写脚本程序3.MCGS组态软件和欧姆龙CPM2AH PLC的 通讯调试4.设备调试 4.设备调试设备调试（1）将欧姆龙CPM2APLC上的开关拨至“RUN”，按下“启动”按钮后，观察PLC输出是否正确，如果运行不正确，进入CX-Programmer环境，使PLC运行后调试，直至运行正确，退出该环境。（2）检查MCGS运行策略中的脚本程序是否正确，确定后进入MCGS运行环境。（3）观察MCGS监控画面中东西南北方向交通灯动作是否正确。如果不正

42、确，查找原因并修正。（4）退出MCGS运行环境，完成调试工作。3.MCGS组态软件和欧姆龙组态软件和欧姆龙CPM2AH PLC的通讯调试的通讯调试 PLC设备通道连接设备通道连接 -PLC设备添加及属性设置（1）单击“通道连接”选项卡，进入“通道连接设置”页，按照表4-1的I/O分配进行设置。（2）选中通道1,双击”对应数据对象”栏,在其中输入在实时数据库中建立的与之对应的数据名“启动”,单击“确认”按钮就完成了MCGS中的数据对象与PLC内部寄存器间的连接,具体的数据读写将由主控窗口根据具体的操作情况自动完成。（3）其他通道设置类似。项目四 基于MCGS的交通信号灯控制系统小小结结 十字路口

43、的红绿灯指挥着行人和车辆的安全运行，实现红绿灯的自动指挥能使交通管理工作得到改善，也是城市交通管理工作自动化的重要标志之一。目前，我国大部分城市对交通信号的实时控制仍采取单片机控制系统或数字逻辑电路等多种控制方式。这些控制各有侧重，但它们普遍存在着抗干扰能力差，用户修改方案困难等缺点。本系统共有两部分，一是基于PLC的下位机交通灯控制系统，二是以MCGS组态软件为开发平台设计了交通灯系统的监控窗口，并建立下位机和上位机之间的数据传输，使组态界面上的图形对象与现场交通信号和实时数据记录的操作与监控。仿真表明，该系统具有运行可靠，便于修改和实时监控等优点。随着我国人民生活水平的不断提高，城市化的推

44、进与私家车数量的猛增，道路交通拥挤的问题日益突出，可以预见继续完善交通灯监控系统将具有广大的前景。项目四 基于MCGS的交通信号灯控制系统五练习与思考1.工控软件趋势曲线的作用是什么？报警窗口的作用是什么？2.交通信号灯控制系统调试过程中出现的常见问题有哪些？项目四 基于MCGS的交通信号灯控制系统术术组态控制技术目录项目一 组态软件应用技术先导知识学习项目二 认识MCGS组态软件项目三 应用MCGS实现储液罐的水位自动监控项目四 基于MCGS的交通信号灯监控系统项目五 机械手物料自动搬运控制系统设计项目六 职业技能大赛自动化生产线的安装与调试项目五 机械手物料自动搬运控制系统设计 近年来，随

45、着相关技术的不断进步，工艺水平的不断提高，自动化设备得到广泛的使用，满足了控制对象不断变化的企业现场需要。随着我国经济的快速发展，对企业的生产效率要求也越来越高，在制造加工企业中，物料的搬运与管理是企业生产中的关键一环，采用机械手进行物料搬运可以大大提高企业的搬运效率，帮助相关企业在日常的生产管理中提高自动化程度。一项目背景项目五 机械手物料自动搬运控制系统设计 （一）知识目标 1.掌握机械手物料搬运系统界面设计，完成数据对象定义；2.掌握构件大小变化、垂直移动、水平移动的动画连接；项目五 机械手物料自动搬运控制系统设计 二学习目标（二）能力目标 能应用通用版MCGS组态软件，完成机械手物料搬

46、运系统的界面组态、定义数据对象、进行动画连接，编写脚本程序并进行仿真运行。项目五 机械手物料自动搬运控制系统设计 二学习目标（一）控制要求本系统要求实现以下控制要求：机械手物料搬运控制系统在PLC程序的控制下模仿人手自动抓取物料、搬运物料以及释放物料，具体任务要求如下：1.初始位置：PLC上电后，自动恢复到原位（初始状态），具体为机械手手爪放松、手臂上升、左侧极限位置停止；2.启动：机械手复位后，基数次按下启动按钮，设备启动；3.工作：设备启动后，机械手开始下移，5秒后夹紧工件，夹紧2秒后携工件上升，上升到位5秒后右移，右移到位10秒后下移，下移至指定位置5秒后放下工件，工件被放下2秒后上移，

47、上移到位5秒后开始左移，左移到位10秒后机械手重新开始下移，进行物料搬运的循环工作，此过程反复循环执行。4.停止：偶数次按下启动按钮，机械手机械手停在当前位置；按下复位按钮后，机械手完成本次操作后，回到初始位置停止。项目五 机械手物料自动搬运控制系统设计 三项目分析项目五 机械手物料自动搬运控制系统设计 三项目分析 机械手物料搬运控制系统示意图，如图5-1所示。项目五 机械手物料自动搬运控制系统设计 三项目分析 机械手搬运控制系统流程图（一）组态定义数据对象项目五 机械手物料自动搬运控制系统设计 四相关知识学习对象名称 类型 注释 垂直移动量数值型 控制构件上下运动的参量 工件垂直移动量数值型

48、 控制工件上下运动的参量 水平移动量数值型控制构件水平运动的参量 工件水平移动量数值型 控制工件水平运动的参量 计时时间数值型 计时器的当前值 开关型 定时器启动开关型 定时器启动 时间到开关型计时器设定时间到定时器复位 开关型 定时器复位 放松开关型 放松阀 夹紧开关型 夹紧阀工件夹紧标志 开关型 标示工件所处的是夹紧还是放松状态 上移开关型上移阀下移开关型 下移阀左移开关型左移阀右移 开关型右移阀（二）制作工程画面项目五 机械手物料自动搬运控制系统设计 四相关知识学习1.建立画面 在用户窗口中，选中“机械手控制”窗口图标，单击右键，选择下拉菜单中的“设置为启动窗口”选项，将该窗口设置为运行

49、时自动加载的窗口，如图5-5所示。选中“机械手控制”窗口图标，单击“动画组态”，进入动画组态窗口，开始编辑画面。（二）制作工程画面项目五 机械手物料自动搬运控制系统设计 四相关知识学习2）编辑画面 （1）制作工程标题。单击“工具箱”内的“标签”按钮，鼠标的光标变为“十”字形，在窗口上方位置按住鼠标左键拖曳鼠标，拉出一个有一定大小的矩形框。建立矩形框后，光标在其内闪烁，输入“机械手物料搬运控制”文字后，在任意位置单击鼠标或直接按回车键。其属性设置为：无填充、无边线、宋体、粗体、蓝色24号字，最后单击“确认”按钮。制作完成后的工程标题如图5-6所示。（二）制作工程画面项目五 机械手物料自动搬运控制

50、系统设计 四相关知识学习 （2）画地平线：单击“工具箱”内的“直线”按钮，鼠标的光标呈“十”字形，在窗口下方位置按住鼠标左键拖曳鼠标，拉出一条一定长度的直线。双击该直线，弹出该直线的“动画组态属性设置”窗口，调整线的颜色、线型，如图5-7所示。单击“保存”按钮。2）编辑画面（二）制作工程画面项目五 机械手物料自动搬运控制系统设计 四相关知识学习 （3）画矩形：单击“工具箱”内的“矩形”按钮，鼠标的光标呈“十”字形，在窗口适当位置按住鼠标左键拖曳鼠标，拉出一个一定大小的矩形。建立矩形后，双击鼠标左键，或者单击鼠标右键并选择下拉菜单中的“属性”选项，进行矩形的属性设置，如图5-8所示。2）编辑画面