《工控组态技术及应用——MCGS》课件kj43v.ppt

1、项目三项目三 单容液位定值控制系统单容液位定值控制系统掌握单容液位定值控制系统的控制要求掌握单容液位定值控制系统的控制要求。掌握单容液位定值控制系统的硬件接线。掌握单容液位定值控制系统的硬件接线。掌握单容液位定值控制系统的通信方式。掌握单容液位定值控制系统的通信方式。掌握单容液位定值控制系统的控制原理。掌握单容液位定值控制系统的控制原理。掌握单容液位定值控制系统的掌握单容液位定值控制系统的PID控制的设计方法。控制的设计方法。掌握单容液位定值控制系统的脚本程序的设计方法。掌握单容液位定值控制系统的脚本程序的设计方法。掌握单容液位定值控制系统的组态设计方法。掌握单容液位定值控制系统的组态设计方法

2、。初步具备简单工程的分析能力。初步具备简单工程的分析能力。初步具备简单控制系统的构建能力。初步具备简单控制系统的构建能力。增强独立分析、综合开发研究、解决具体问题的能力。增强独立分析、综合开发研究、解决具体问题的能力。初步具备对初步具备对PID闭环控制系统的设计能力闭环控制系统的设计能力。初步具备单容液位定值控制系统分析能力初步具备单容液位定值控制系统分析能力。初步具备单容液位定值控制系统的组态能力。初步具备单容液位定值控制系统的组态能力。初步具备单容液位定值控制系统的统调能力初步具备单容液位定值控制系统的统调能力。二、要求学生必备的知识与技能二、要求学生必备的知识与技能检测仪表及调节仪表的基

3、本知识检测仪表及调节仪表的基本知识简单控制系统的组成。简单控制系统的组成。计算机控制基本知识。计算机控制基本知识。必备知识ADAM4024模拟量输出模块基本知识。模拟量输出模块基本知识。ADAM4017模拟量输入模块基本知识。模拟量输入模块基本知识。计算机输入通道基本知识。计算机输入通道基本知识。PID控制原理。控制原理。计算机直接数字控制系统基本知识。计算机直接数字控制系统基本知识。必备知识计算机输出通道基本知识。计算机输出通道基本知识。（10）闭环控制系统基本知识。闭环控制系统基本知识。（11）组态技术基本知识。组态技术基本知识。变送器的调校技能变送器的调校技能。熟练的计算机操作技能熟练的

4、计算机操作技能必备技能ADAM4017模拟量输入模块的接线能力模拟量输入模块的接线能力。控制器的调校技能。控制器的调校技能。计算机直接数字控制系统的组建能力计算机直接数字控制系统的组建能力。ADAM4024模拟量输出模块的接线能力模拟量输出模块的接线能力。1.ADAM4000系列智能模块的功能系列智能模块的功能 ADAM4000系列智能模块由系列智能模块由24V直流电直流电 驱动，通过驱动，通过RS485通讯协议与现场设备交通讯协议与现场设备交换数据并将数据传送到上位机。换数据并将数据传送到上位机。三、相关知识讲解三、相关知识讲解2.ADAM4017模拟量输入模块简介模拟量输入模块简介ADAM

5、4017是一个是一个16位，位，8通道模拟通道模拟量输入模块，通过光隔离输入方式对量输入模块，通过光隔离输入方式对输入信号与模块之间实现隔离，具有输入信号与模块之间实现隔离，具有过压保护功能。过压保护功能。其结构如图其结构如图4-3-1所示。所示。图图4-3-1 ADAM4017模拟量输入模块模拟量输入模块ADAM4017提供信号输入，提供信号输入，A/D转换，转换，RS485数据通讯功能。数据通讯功能。ADAM4017应用连线如图应用连线如图4-3-2，4-3-3所示：所示：电流输入：电流输入：20 mA(需要并接一个需要并接一个250欧姆的电阻欧姆的电阻)电压输入：电压输入：150 mV，

6、500 mV，1V，5V，10 V 输入信号有：输入信号有：图图4-3-2 ADAM4017差分输入通道差分输入通道05图图4-3-3 ADAM4017单端输入通道单端输入通道67 3.ADAM4024模拟量输出模块简介模拟量输出模块简介ADAM4024是一个是一个4通道模拟量输出模块。它包括了通道模拟量输出模块。它包括了4路模拟量路模拟量输出通道，输出通道，4路数字量输出通道。路数字量输出通道。ADAM4024的输出类型有：的输出类型有：模拟信号模拟信号0 20 mA，420 mA，010V，隔离电压为，隔离电压为3000V DC，负载负载0500.(有源有源)；数；数字信号为逻辑字信号为逻

7、辑“0”（1V max），逻辑），逻辑“1”（1030V DC）。）。4.ADAM4000Utility软件的使用说明软件的使用说明4000Utility 软件软件主要是为亚当模块提供以下主要是为亚当模块提供以下功能功能:检测与主机相连的亚当检测与主机相连的亚当4000 模块。模块。设置亚当设置亚当4000 的配置。的配置。对亚当对亚当4000 各个模块执行数据输入或数各个模块执行数据输入或数据输出。据输出。保存检测到的亚当模块的信息。保存检测到的亚当模块的信息。任务一任务一掌握单容液位定值控制系统工艺流程掌握单容液位定值控制系统工艺流程任务二任务二单容液位定值控制系统控制方案的设计单容液位定

8、值控制系统控制方案的设计任务三任务三单容液位定值控制系统接线单容液位定值控制系统接线任务四任务四单容液位定值控制系统的组成及控制原理单容液位定值控制系统的组成及控制原理任务五任务五单容液位定值控制系统数据库的组态单容液位定值控制系统数据库的组态任务六任务六单容液位定值控制系统设备的组态单容液位定值控制系统设备的组态任务七任务七单容液位定值控制系统用户窗口的组态单容液位定值控制系统用户窗口的组态任务八任务八单容液位定值控制系统循环脚本的组态单容液位定值控制系统循环脚本的组态任务九任务九单容液位定值控制系统的统调单容液位定值控制系统的统调四、理实一体化教学任务四、理实一体化教学任务 1.单容液位定

9、值控制系统工艺流程图单容液位定值控制系统工艺流程图五、理实一体化教学步骤五、理实一体化教学步骤 用用ADAM4017智能模块、智能模块、ADAM4024智智 能模块、能模块、PID控制软设备实现对单容液位的定值控制软设备实现对单容液位的定值控制，并用控制，并用MCGS软件实现对各种参数的显示、软件实现对各种参数的显示、存储与控制功能。存储与控制功能。实训设备基本配置实训设备基本配置2.控制要求控制要求3.实训设备基本配置及接线实训设备基本配置及接线 ADAM4024模拟量输出模块模拟量输出模块 一块一块 RS485/RS232转换接头及传输线转换接头及传输线 一根一根 RS485/RS232转

10、换接头及传输线转换接头及传输线 一根一根 计算机（尽量保证每人一机）计算机（尽量保证每人一机）多台多台 液位对象（有液位变送器和电动调节阀）液位对象（有液位变送器和电动调节阀）一套一套ADAM4017模拟量输入模块模拟量输入模块 一块一块单容液位定值控制系统接线单容液位定值控制系统接线计算机MCGS软件RS232/RS485转换器DATE+DATE-DATE+DATE-DATE+DATE-IOUTN AGNDVIN0+VIN0-变送器+-250 24V调节阀ADAM4017ADAM4024 单容液位定值控制系统接线如图单容液位定值控制系统接线如图4-3-6所示，如果没有液位所示，如果没有液位对

11、象，可用信号发生器和电流表代替液位变送器和电动调节对象，可用信号发生器和电流表代替液位变送器和电动调节阀。阀。图图4-3-6 单容液位定值控制系统接线图单容液位定值控制系统接线图控制系统的组成控制系统的组成 单容液位定值控制系统采用计算机直接数字控制系统，其组单容液位定值控制系统采用计算机直接数字控制系统，其组成如图成如图4-3-7所示。所示。液位对象A/D转换调节器液位变送器电动调节阀svD/A转换-pv图图4-3-7 计算机直接数字控制系统的组成计算机直接数字控制系统的组成4.控制系统的组成及控制原理控制系统的组成及控制原理新建工程新建工程 选择文件选择文件 新建工程，新建工程，新建新建A

12、DAM4000 单容液位定值控制系统单容液位定值控制系统.MCG的工程文件。的工程文件。数据库组态数据库组态 ADAM4000单容液位定值控制系统单容液位定值控制系统 数据库规划如表数据库规划如表4-3-2所示所示 5.单容液位定值控制系统的组态单容液位定值控制系统的组态表表4-3-2 ADAM4000单容液位定值控制系统数据库规划单容液位定值控制系统数据库规划设备组态设备组态打开工作台的设备窗口标签，双击设备窗口，在空白处打开工作台的设备窗口标签，双击设备窗口，在空白处右击鼠标，打开右击鼠标，打开“设备工具箱设备工具箱”，添加如，添加如图图4-3-84-3-8所示的设备。所示的设备。图图4-

13、3-8 ADAM4000单容液位定值控制系统设备窗口组态单容液位定值控制系统设备窗口组态ADAM4017属性设置如图属性设置如图4-3-9所示。所示。图图4-3-9 ADAM 4017属性设置属性设置ADAM4024属性设置如图属性设置如图4-3-10所示，至此所示，至此设备组态完毕设备组态完毕。图图4-3-10 4024属性设置属性设置PID软设备的设置如图软设备的设置如图4-3-11所示。所示。图图4-3-11 PID软设备的设置软设备的设置用户窗口组态用户窗口组态 打开用户窗口，创建单容液位定值控制系打开用户窗口，创建单容液位定值控制系统窗口。统窗口。双击单容液位定值控制系统窗口，打开动

14、双击单容液位定值控制系统窗口，打开动画组态界面，绘制如图画组态界面，绘制如图4-3-12所示的图形（参考模所示的图形（参考模块二中的项目三）。块二中的项目三）。图图4-3-12 单容液位定值控制系统控制界面单容液位定值控制系统控制界面条形显示：红色显示设定值条形显示：红色显示设定值sv，绿色显示测量值，绿色显示测量值pv，紫色，紫色显示总输出显示总输出mv2,相应的实时曲线、历史曲线也用红色显示相应的实时曲线、历史曲线也用红色显示设定值设定值sv，绿色显示测量值，绿色显示测量值pv，紫色显示总输出，紫色显示总输出mv2。相。相应的报表、报警也显示设定值、测量值、总输出应的报表、报警也显示设定值

15、、测量值、总输出mv2。数字显示及设置按钮分别连接数字显示及设置按钮分别连接k、ti、td、sv、pv、mv、op、mv2、mv1 手动切换按钮的名称为手动，自动切换按钮的名称手动切换按钮的名称为手动，自动切换按钮的名称为自动为自动 报警动画组态（参考模块二中的项目报警动画组态（参考模块二中的项目四），最后效果如图四），最后效果如图4-3-13所示。所示。图图4-3-13 报警动画组态效果图报警动画组态效果图 实时报表组态（参考模块二中的项目实时报表组态（参考模块二中的项目四），最后效果如图四），最后效果如图4-3-14所示所示 图图4-3-14 报表组态效果图报表组态效果图 存盘数据浏览（参

16、考模块二中的项目存盘数据浏览（参考模块二中的项目四），运行效果图如图四），运行效果图如图4-3-15所示。所示。图图4-3-15存盘数据浏览运行效果图存盘数据浏览运行效果图 ACCESS报表组态（参考模块二中的项目报表组态（参考模块二中的项目四），四），MCGS运行后打开相应的文件，可看到如图运行后打开相应的文件，可看到如图4-3-16所示的自动运行结果所示的自动运行结果 1)hh1)MCGS_Time1)pv1)mv1)sv1)2006-7-24 9:54:001)301)33.043481)34.782611)2006-7-24 9:55:001)301)401)501)2006-7-24

17、 9:56:001)301)401)501)2006-7-24 9:57:001)301)401)501)2006-7-24 9:58:001)301)401)501)2006-7-24 9:59:001)301)401)501)2006-7-24 10:00:001)36.779661)64.406781)61.186441)2006-7-24 10:01:001)401)801)70图图4-3-16 Access报表自动运行结果报表自动运行结果 EXCEL报表组态（参考模块二中的项目四），报表组态（参考模块二中的项目四），MCGS运行后打开相应的文件，可看到如图运行后打开相应的文件，可看到

18、如图4-3-17所所示的自动运行结果。示的自动运行结果。循环脚本循环脚本pivot=(pv1/1000-1)*50if qh=1 thenmv2=mvelsemv2=opendivemv1=mv2/6.25+4 项目考核采用步进式考核方式，考核内容如下表项目考核采用步进式考核方式，考核内容如下表4-3-3所示所示 六、实操考核六、实操考核七、注意事项七、注意事项1.注意两个智能模块的接线要正确。注意两个智能模块的接线要正确。2.数据库组态时一定要注意变量的数据类型是否数据库组态时一定要注意变量的数据类型是否正确。正确。3.设备组态时要注意通道的连接是否正确。设备组态时要注意通道的连接是否正确。

19、4.历史曲线组态时要注意组对象、单个对象的存历史曲线组态时要注意组对象、单个对象的存盘属性设置要正确。盘属性设置要正确。5.各项组态必须在仿真机房调试通过。各项组态必须在仿真机房调试通过。1.单容液位定值控制系统单容液位定值控制系统MCGS仿真界面调试。仿真界面调试。开环调试：将手自动切换按钮置于手动方式，观开环调试：将手自动切换按钮置于手动方式，观察控制系统测量值和输出值是否正常显示，如果显示不察控制系统测量值和输出值是否正常显示，如果显示不正常，检查系统接线及设备组态，直到正常显示为止正常，检查系统接线及设备组态，直到正常显示为止 闭环调试：将手自动切换按钮置于自动方式，闭环调试：将手自动

20、切换按钮置于自动方式，观察控制系统的控制效果是否达到控制要求，如果没观察控制系统的控制效果是否达到控制要求，如果没有达到控制要求，则反复调试，直到达到控制要求为有达到控制要求，则反复调试，直到达到控制要求为止止 八、系统调试八、系统调试2.调试常见问题：调试常见问题：数据不显示；解决方法：在设备组态中解决通道连数据不显示；解决方法：在设备组态中解决通道连接问题。接问题。历史曲线不显示；解决方法：检查组对象添加是否历史曲线不显示；解决方法：检查组对象添加是否正常，组对象的存盘属性是否设置，单个对象的存盘属正常，组对象的存盘属性是否设置，单个对象的存盘属性是否设置。性是否设置。ACCESS数据库不

21、产生；解决方法：检查属性设数据库不产生；解决方法：检查属性设置中的存盘路径。置中的存盘路径。EXCEL文件无数据；解决方法：检查属性设置中文件无数据；解决方法：检查属性设置中的存盘路径。的存盘路径。九、思考题九、思考题1.计算机通过什么方式接收现场的模拟信号？计算机通过什么方式接收现场的模拟信号？2.计算机通过什么方式操纵现场的调节阀？计算机通过什么方式操纵现场的调节阀？3.如何实现单容液位定值控制系统的开环控制？如何实现单容液位定值控制系统的开环控制？4.如何实现单容液位定值控制系统的定值控制？如何实现单容液位定值控制系统的定值控制？5.Access报表组态时需要事先建立报表组态时需要事先建立Access数据库文件吗？数据库文件吗？6.Excel报表组态时需要事先建立报表组态时需要事先建立Excel文件吗？文件吗？