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电路计算机辅助设计班级：测控1141姓名：张扬学号：08撰写日期：2013年11月22日指导教师：张立新冯璐于静目录第一章课程设计内容及要求分析....................................................................11.1设计内容................................................................................................11.2课程设计要求分析................................................................................11.2.1组态软件工艺画面设计要求......................................................11.2.2分析设计要求时主要考虑了以下几种情况..............................2第二章工控组态软件MCGS简介...................................................................32.1什么是MCGS组态软件.......................................................................32.2MCGS的主要特点................................................................................32.3MCGS的构成.........................................................................................42.4MCGS组态软件的工作方式................................................................5第三章小区冬日室内供暖温度采集系统设计................................................73.1设计流程简介........................................................................................73.1.1建立工程......................................................................................73.1.2画面设计及动画连接..................................................................93.2数据处理及相关曲线..........................................................................123.3编写控制流程......................................................................................133.3.1新增策略....................................................................................133.3.2编辑脚本程序............................................................................15第四章课设总结..............................................................................................17参考文献............................................................................................................18第一章课程设计内容及要求分析1第一章课程设计内容及要求分析1.1设计内容本题目以RS485模块为核心器件组成用户室内温度数据采集系统，采用多路采集；选择式显示；利用提供的单元模块构成硬件系统。小区冬日室内供暖温度采集系统的设计要求：1）基本功能：可以在一栋楼7层的小区中对各个用户的室内温度进行数据采集，并且将数据进行汇总传输到中央数据处理中心，在中心安放显示表，在内部进行多路选通电路，实现可以将冲用户采集到的温度数据分个的显示在仪表上。并且在中央安装报警系统，对用户室内的温度进行监测，并设定报警值实现低温报警，为检修和维护提供依据。2）扩展功能：设置自动流量控制功能：利用报警信息，转化为高低电平。以此作为控制信号，对用户的供暖系统进行调整，增加调节阀或加热工具。设置对比功能：在室外安装温度传感器，与室内温度进行比较，利用门电路构成的比较器，实现控制，将将室内温度与室外温度的温差保持到一定的范围之内，既保证供暖又可以实现节能。1.2课程设计要求分析1.2.1组态软件工艺画面设计要求1.用户图形界面生成：创建用户窗口。2.设置用户窗口属性：设置为启动窗口。3.创建编辑图形对象：插入元件并制作文字框图。4.制作用户动画界面：使用工具箱中的流动块。5.设计制作的工艺画面应布局合理、图形应形象逼真、文字应清晰简洁流动滑块应生动形象。第一章课程设计内容及要求分析21.2.2分析设计要求时主要考虑了以下几种情况1.为了精确测量，在用户内应该设立多处监控点，并配有综合微型处理器。将采集到的数据进行平均处理，并传送到中央处理器。2.在实现选通线路显示时用单刀多选开关来实现此功能。3.仪表选用的方面应该选取低位精确度较高的仪表。第二章工控组态软件MCGS简介3第二章工控组态软件MCGS简介2.1什么是MCGS组态软件MCGS(MonitorandControlGeneratedSystem，通用监控系统)是一套用于快速构造和生成计算机监控系统的组态软件，它能够在基于Microsoft的各种32位Windows平台上运行，通过对现场数据的采集处理，以动画显示、报警处理、流程控制和报表输出等多种方式向用户提供解决实际工程问题的方案，它充分利用了Windows图形功能完备、界面一致性好、易学易用的特点，比以往使用专用机开发的工业控制系统更具有通用性，在自动化领域有着更广泛的应用。MCGS组态软件功能强大，操作简单，易学易用，普通工程人员经过短时间的培训就能迅速掌握多数工程项目的设计和运行操作。同时使用MCGS组态软件能够避开复杂的计算机软、硬件问题，集中精力去解决工程问题本身，根据工程作业的需要和特点，组态配置出高性能、高可靠性和高度专业化的工业控制监控系统。2.2MCGS的主要特点1.简单灵活的可视化操作界面。2.实时性强、良好的并行处理性能。3.丰富、生动的多媒体画面。4.开放式结构，广泛的数据获取和强大的数据处理功能。5.完善的安全机制。6.多样化的报警功能。7.实时数据库为用户分部组态提供极大方便。8.支持多种硬件设备，实现“设备无关”。9.方便控制复杂的运行流程。10.良好的可维护性和可扩充性。第二章工控组态软件MCGS简介411.用数据库来管理数据存储，系统可靠性高。12.设立对象元件库，组态工作简单方便。13.实现对工控系统的分布式控制和管理。2.3MCGS的构成MCGS系统包括组态环境和运行环境两个部分。用户的所有组态配置过程都在组态环境中进行，组态环境相当于一套完整的工具软件，它帮助用户设计和构造自己的应用系统。用户组态生成的结果是一个数据库文件，称为组态结果数据库。运行环境是一个独立的运行系统，它按照组态结果数据库中用户指定的方式进行各种处理，完成用户组态设计的目标和功能。运行环境本身没有任何意义，必须与组态结果数据库一起作为一个整体，才能构成用户应用系统。一旦组态工作完成，运行环境和组态结果数据库就可以离开组态环境而独立运行在监控计算机上。组态结果数据库完成了MCGS系统从组态环境向运行环境的过渡，它们之间的关系,如图2-1所示。图2-1MCGS系统环境由MCGS生成的用户应用系统，其结构由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五个部分构成，如图2-2所示。窗口是屏幕中的一块空间，是一个“容器”，直接提供给用户使用。在窗口内，用户可以放置不同的构件，创建图形对象并调整画面的布局，组态配置不同的参数以完成不同的功能。第二章工控组态软件MCGS简介5在MCGS的单机版中，每个应用系统只能有一个主控窗口和一个设备窗口，但可以有多个用户窗口和多个运行策略，实时数据库中也可以有多个数据对象。MCGS用主控窗口、设备窗口和用户窗口来构成一个应用系统的人机交互图形界面，组态配置各种不同类型和功能的对象或构件，同时可以对实时数据进行可视化处理。2.4MCGS组态软件的工作方式1.MCGS如何与设备进行通讯：MCGS通过设备驱动程序与外部设备进行数据交换。包括数据采集和发送设备指令。设备驱动程序是由VB、VC程序设计语言编写的DLL（动态连接库）文件，设备驱动程序中包含符合各种设备通讯协议的处理程序，将设备运行状态的特征数据采集进来或发送出去。MCGS负责在运行环境中调用相应的设备驱动程序，将数据传送到工程中的各个部分，完成整个系统的通讯过程。每个驱动程序独占一个线程，达到互不干扰的目的。2.MCGS如何产生动画效果：MCGS为每一种基本图形元素定义了不同的动画属性，如：一个长方形的动画属性有可见度，大小变化，水平移动等，每一种动画属性都会产生一定的动画效果。所谓动画属性，实际上是反映图形大小、颜色、位置、可见度、闪烁性等状态的特征参数。然而，我们在组态环境中生成的画面都是静止的，如何在工程运行中产生动画效图2-2MCGS生成的用户应用系统第二章工控组态软件MCGS简介6果呢？方法是：图形的每一种动画属性中都有一个“表达式”设定栏，在该栏中设定一个与图形状态相联系的数据变量，连接到实时数据库中，以此建立相应的对应关系，MCGS称之为动画连接。详细情况请参阅后面第四讲中的动画连接。3.MCGS如何实施远程多机监控：MCGS提供了一套完善的网络机制，可通过TCP/IP网、Modem网和串口网将多台计算机连接在一起，构成分布式网络监控系统，实现网络间的实时数据同步、历史数据同步和网络事件的快速传递。同时，可利用MCGS提供的网络功能，在工作站上直接对服务器中的数据库进行读写操作。分布式网络监控系统的每一台计算机都要安装一套MCGS工控组态软件。MCGS把各种网络形式，以父设备构件和子设备构件的形式，供用户调用，并进行工作状态、端口号、工作站地址等属性参数的设置。4.如何对工程运行流程实施有效控制：MCGS开辟了专用的“运行策略”窗口，建立用户运行策略。MCGS提供了丰富的功能构件，供用户选用，通过构件配置和属性设置两项组态操作，生成各种功能模块（称为“用户策略”），使系统能够按照设定的顺序和条件，操作实时数据库，实现对动画窗口的任意切换，控制系统的运行流程和设备的工作状态。所有的操作均采用面向对象的直观方式，避免了烦琐的编程工作。第三章小区冬日室内供暖温度采集系统设计7第三章小区冬日室内供暖温度采集系统设计3.1设计流程简介3.1.1建立工程1.工程简介如何应用MCGS组态软件完成全自动洗衣的组态过程。应用MCGS组态软件建立一个比较简单的自动洗衣控制系统。本设计工程中涉及到动画制作、控制流程的编写、模拟设备的连接、报警输出、报表曲线显示与打印等多项组态操作。2.建立MCGS新工程如果已在计算机上安装了“MCGS组态软件”，在