监控系统程序设计技术课程设计可口可乐自动配料监控系统组态课程设计.docx

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监控系统程序设计技术课程设计可口可乐自动配料监控系统组态课程设计

监控系统程序设计技术课程设计

题目：

可口可乐自动配料监控系统组态

学院：

专业班级：

姓名：

学号：

课程名称：

组态软件技术及应用

可口可乐自动配料监控系统组态

一、课程设计任务和目的

本课程设计要求在修完《监控系统程序设计技术》课程后，运用工业监控系统组态软件（MCGS），结合一个自动控制系统，完成该控制系统的上位机监控系统组态设计。

使学生掌握监控软件的设计和编程方法，得到计算机监控系统程序设计与调试，以及编写设计技术文件的初步训练。

为从事计算机控制方面的工作打下一定基础。

此设计基于MCGS软件进行了可口可自动配料监控系统设计，能通过软件自动监控可乐的配料系统。

二、自动配料监控系统的分析和总体设计

工程框架：

1、四个用户窗口：

可乐配料、数据输出显示、封面、报警限值修改；

2、九个主菜单：

系统管理、登录用户、报警数据、退出登录、用户管理、修改密码、数据显示、报警限值修改、主窗口；

3、两个子菜单：

用户窗口管理、退出系统；

4、八个策略：

启动策略、退出策略、循环策略、报警策略、搅拌动画、搅拌器液位、填满原料策略、中途加料策略；

数据对象：

kg1、s1、纯净水、纯净水2、纯净水full、纯净水上料、纯净水下料、纯净水最大值、纯净水上限、纯净水下限、搅拌器液位、可乐原浆、可乐原浆2、可乐原浆full、可乐原浆上料、可乐原浆下料、可乐原浆最大值、可乐原浆上限、可乐原浆下限、上料、糖浆、糖浆2、糖浆full、糖浆上料、糖浆下料、糖浆最大值、糖浆上限、糖浆下限、下料、液位组

图形制作：

1、可乐配料窗口：

●储料罐、配料罐、反应器、报警指示灯：

由元件库调入

●管道：

通过流动块构件实现

●报警实时显示：

通过报警显示构件实现

●液位的显示：

通过标签实现

●启动按钮：

通过工具箱标准按钮构件实现

●动态修改报警限值：

通过输入框构件实现

2、数据显示窗口

●实时数据：

通过自由表格构件实现

●历史数据：

通过历史表格构件实现

●实时曲线：

通过实时曲线构件实现

●历史曲线：

通过历史曲线构件实现

流程控制：

通过策略块实现：

具体如下

1、先将可乐原浆、纯净水、糖浆注满

2、纯净水、可乐原浆、糖浆按照40：

4：

6的比例注入到各自的配料罐中。

3、等待全部注好之后，再一块注入反应器当中。

在中途当纯净水小于40L就把它填满，否则不填；可乐原浆小于4L就把它填满，否则不填；糖浆小于6L，否则不填。

安全机制：

通过用户权限管理、工程安全管理、脚本程序实现（其中负责人无需密码。

）

三、系统的I/O表

四、监控界面说明：

1、系统封面

2、配料流程画面

该界面反映整个可乐自动配料的工艺流程，可用于监控。

3、反映实时数据变化的趋势图画面

4、反映实时数据变化的报表画面

5、可查询历史数据的历史数据曲线画面

6、可查询历史数据的历史数据报表画面

7、反映数据实时报警状态的报警画面（或某画面上的局部画面）

8、查询数据历史报警状态的报警画面

9、能对系统参数进行设置的参数设置画面

五、运行策略程序及说明

一共有八个策略如下图所示

1、启动策略

在启动策略中添加如下脚本程序

可乐原浆最大值=44

纯净水最大值=44

糖浆最大值=44

2、退出策略不变

3、循环策略

在循环策略中增加两个策略行

第一个策略行在“表达式条件”中填入“上料”添加脚本程序如下：

kg1=0

if纯净水>=40then

纯净水下料=1

纯净水上料=0

endif

if可乐原浆<=4and可乐原浆上料=1then

可乐原浆下料=0

可乐原浆=可乐原浆+0.5

endif

if可乐原浆>=4then

可乐原浆下料=1

可乐原浆上料=0

endif

if糖浆>=6then

糖浆下料=1

糖浆上料=0

endif

if糖浆下料=1and可乐原浆下料=1and纯净水下料=1then

下料=1

上料=0

else

下料=0

Endif

第二个策略行在“表达式条件”上填入“下料”其脚本程序如下：

kg1=1

if纯净水下料=1and纯净水2>=-40then

纯净水=纯净水-1.5

纯净水2=纯净水2-1.5

endif

if纯净水2<=-40then

纯净水2=0

纯净水下料=0

else

上料=0

endif

if可乐原浆下料=1and可乐原浆2>=-4then

可乐原浆=可乐原浆-0.05

可乐原浆2=可乐原浆2-0.05

endif

if可乐原浆2<=-4then

可乐原浆2=0

可乐原浆下料=0

endif

if糖浆下料=1and糖浆2>=-6then

糖浆=糖浆-0.05

糖浆2=糖浆2-0.05

endif

if糖浆2<=-6then

糖浆2=0

糖浆下料=0

endif

if糖浆下料=0and可乐原浆下料=0and纯净水下料=0then

!

setstgy（中途加料策略）

Endif

4、报警策略

添加报警策略浏览

5、报警数据修改策略

添加一个脚本程序如下：

!

SetAlmValue（纯净水,纯净水下限,2）

!

SetAlmValue（纯净水,纯净水上限,3）

!

SetAlmValue（可乐原浆,可乐原浆上限,3）

!

SetAlmValue（可乐原浆,可乐原浆下限,2）

!

SetAlmValue（糖浆,糖浆上限,3）

!

SetAlmValue（糖浆,糖浆下限,2）

6、搅拌动画策略

添加脚本程序如下：

s1=NOTs1

7、搅拌器液位策略

添加脚本程序如下：

IF搅拌器液位<=100AND下料=1THEN

搅拌器液位=搅拌器液位+0.5

ENDIF

IF搅拌器液位>=100THEN

搅拌器液位=100

ENDIF

8、填满原料策略

添加三个策略行。

第一个策略行在“表达式条件”中填入“可乐原浆full”添加脚本程序如下：

kg1=0

if可乐原浆<=可乐原浆最大值then

可乐原浆=可乐原浆+0.5

可乐原浆上料=1

else

上料=1

可乐原浆full=0

可乐原浆上料=0

endif

第二个策略行在“表达式条件”中填入“纯净水full”添加脚本程序如下：

kg1=0

if纯净水<纯净水最大值then

纯净水=纯净水+0.5

纯净水上料=1

else

上料=1

纯净水full=0

纯净水上料=0

endif

第三个策略行在“表达式条件”中填入“糖浆full”添加脚本程序如下：

kg1=0

if糖浆<糖浆最大值then

糖浆=糖浆+0.5

糖浆上料=1

else

上料=1

糖浆full=0

糖浆上料=0

Endif

9、中途加料策略

添加脚本程序如下：

if糖浆<6then

下料=0

糖浆full=1

else

下料=1

糖浆full=0

endif

if可乐原浆<4then

下料=0

可乐原浆full=1

else

下料=1

可乐原浆full=0

endif

if纯净水<40then

下料=0

纯净水full=1

else

下料=1

纯净水full=0

endif

六、安全策略设计及说明

用户及用户组：

●用户组：

管理员组、操作员组

●用户：

负责人、肖工（负责人无需密码，肖工密码为123）

●负责人隶属于管理员组；肖工隶属于操作员组

●管理员组成员可以进行所有操作；操作员组成员只能进行菜单、按钮等基本操作

运行时进行权限管理：

运行时进行权限管理是通过编写脚本程序实现的。

用到的函数包括：

登录用户：

!

LogOn（）

退出登录：

!

LogOff（）

用户管理：

!

Editusers（）

修改密码：

!

ChangePassword（）

进入运行环境，即可进行相应的操作。

七、所遇问题

进行数据历史报警状态的报警设置的时候无法让其显示数据，运行之后一片空白。

这个问题一直无法解决。

八、总结

通过这次课程设计，使我更加深入的了解到组态软件的强大功能以及它对实际工程项目的操作方便性。

同时我也更好地掌握了MCGS这门软件的使用方法，虽然只是冰山一角，但已经可以基本的操作了。

而独立完成这次设计，培养了自己独立思考的能力，能够从多个方面考虑问题并解决问题。

参考文献：

《组态软件技术及应用》主编：