组态控制课程设计---恒压供水自动监控系统

组态控制课程设计 1 组态控制课程设计报告组态控制课程设计报告 学年学期学年学期 专专 业业 自动化自动化 学学 号号 授课班号授课班号 学生姓名学生姓名 指导教师指导教师 组态控制课程设计 2 目录目录 第一章 需求分析. 3 一、 系统功能 3 二、 系统组成 3 三、控制要求 4 第二章 系统设计 4 一、PLC、传感器模拟 . 4 二、 MCGS6.2 通用版简介 5 三、RS-232 近程通讯总线 6 四、MCGS 对 MODBUS 的支持 8 第三章 详细设计 9 一、MCGS 上位机设计 9 1、主控窗口 9 2、实时数据库 .10 3、设备窗口(MCGS 组态软件与 PLC 通信连接)10 4、用户窗口 .13 二、下位机设置 .15 第四章 运行调试.17 一、调试结果.17 二、心得体会.18 组态控制课程设计 3 第一章第一章 需求分析需求分析 一、一、 系统功能系统功能 设计一个恒压供水自动监控系统，要求通过上位机和 PLC 进行 Modbus RTU 通讯， 水箱的水位传感器和大楼供水管道的压力传感器将实时的水位数据和压力 数据传回上位机，上位机根据传回的数据与下位机 PLC 进行 Modbus RTU 方式通 信，将控制信息发到 PLC 下位机，对 PLC 的继电器进行写入，PLC 通过控制电磁 阀、逆止阀的开启、关断和离心泵的启动、停止将水箱水位控制在 19 米。 二、二、 系统组成系统组成 系统设备 (1)PLC具备 Modbus RTU 通信功能，能够与基于 MCGS 组态软件的上位机进行 Modbus 通信； (2)离心式水泵 13，由 PLC 控制； (3)逆止阀 13，由 PLC 控制； (4)电磁阀，由 PLC 控制； (5)压力传感器，420mA 输出，压力范围 0150； (6)水位传感器，420mA 输出，水位范围 010 米。 离心泵 电磁阀 市政管网 逆止阀 水压传感器 1 3 水池水池 水位传感器 PLC 组态控制课程设计 4 三、控制要求三、控制要求 1、Po 设定压力，Px 为实测压力，控制策略如下 对象 压力 Px0.6Po 0.6PoPx0.9Po 0.9PoPx1.1Po 1泵、阀 开 开 开 关 2泵、阀 开 开 关 关 3泵、阀 开 关 关 关 2、水池中水位控制在 19 米，如果超过 9 米则关闭电磁阀，否则打开电 磁阀。 3、PLC 与监控主机实现 Modbus 互联。 第二章第二章 系统设计系统设计 一、一、PLC、传感器、传感器模拟模拟 由于缺少 PLC 实体设备，因此 PLC 下位机只能通过软件模拟实现，模拟软 件为具有 Modbus 通讯功能的软件 Modbus Slave，PLC 的继电器相当于 Modbus Slave 软件的 COIL STATUS，是一个开关量，只有 0 和 1 两种状态，MCGS 上位 机可以对 COIL STATUS 进行读、写操作。 图 1. COIL STATUS，相当于 PLC 的继电器 组态控制课程设计 5 同样传感器也要用该软件进行模拟，传感器向上位机发送的数据存放在 Modbus Slave 软件的 HOLDING REGISTER 中，MCGS 上位机对该寄存器进行 只读操作，上位机读取数据以后根据控制要求对 COIL STATUS 进行写入操作， 相当于控制 PLC 继电器的开启和关断，达到控制泵、阀的目的。 图 2. HOLDING REGISTER，存储传感器的读取值，手动输入 二、二、 MCGS6.2 通用版通用版简介简介 MCGS 是一套用于在计算机上快速构造和生成一套监控系统的组态软件。 MCGS 通过对现场数据进行采集并处理，以一定的动画，现场流程模拟和数据输 出等方式向用户实时的反应工程中的生产现象，由于节省了很多人力资源，所以 MCGS 在工业自动化领域有着很广泛的应用。 MCGS 的主要特性和功能如下 1.组态后的操作界面具有可视化的特点。组态软件运用全中文，能够看见并 且是面向窗口的，这一点符合我们大多数人的使用习惯。组态过程中的最 小单位是窗口，以这些窗口为单位搭建界面，所以说 MCGS 的组态过程很 简单，而且在组态过程中也很灵活。用户可以使用软件内部的构件，也可 以自己创建需要的构件，这样就使得组态软件的拓展性很强，不拘泥与系 统本身提供的架构。 2.组态完成后能实时反映系统的数据，并且具有并行处理的优异性能。组态 软件基于计算机操作系统，充分的利用了计算机的资源，使得本身在运行 和处理数据时不仅实时性好而且对一