[align=center] 圖1 流程圖[/align]3.4 MCGS監(jiān)控軟件設計 上位機軟件設計采用北京昆侖通態(tài)的MCGS嵌入版組態(tài)軟件。MCGS是HMI/ SCADA 軟件中應用非常廣泛的其中一個。通過MCGS 開發(fā)的組態(tài)系統(tǒng)能夠使整個系統(tǒng)通過完整和豐富的編程系統(tǒng)實現(xiàn)了雙向的開放性;實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的全面開放;廣泛的采用了最新的開放性軟件技術和標準,能面向多種操作系統(tǒng)平臺。在本系統(tǒng)中,依靠MCGS系統(tǒng)開發(fā)過程流程畫面、監(jiān)控畫面、實時調(diào)節(jié)曲線、歷史曲線、報警畫面、歷史報警信息,從而實現(xiàn)對現(xiàn)場的實時監(jiān)控。 1）系統(tǒng)畫面綜述 系統(tǒng)畫面上有“實際溫度” 輸入框，“最高溫度” 輸入框，“最低溫度” 輸入框，“超高溫度”輸入框，通過這些輸入框來設置溫度，調(diào)整時間，以便控制加熱器；“實時曲線”是為了更好的反映實際溫度的曲線圖，通過它可以觀察比較每一時刻的溫度變化值；“溫度表”指示來配合實時曲線反映實際溫度；“溫度報警”按鈕，“實時數(shù)據(jù)”按鈕，“歷史數(shù)據(jù)”按鈕，通過這些按鈕可以更方便的打開溫度報警信息，實時數(shù)據(jù)信息，歷史數(shù)據(jù)和歷史曲線信息，這樣讓用戶獲得更多的數(shù)據(jù)，為以后調(diào)整系統(tǒng)作充分的準備；“工作狀態(tài)”輸入框來反映風扇的運行狀態(tài)，以便更好的保護加熱器；另外，系統(tǒng)還設置了啟動、停止按鈕，同這兩個按鈕可以通過觸摸屏或上位機來啟動和停止加熱器，“退出”按鈕用來退出整個系統(tǒng)，為了更好的反映加熱器工作的狀態(tài)，系統(tǒng)設置了紅、綠、藍三只指示燈，若加熱器工作正常，則溫度正常綠燈亮，若加熱器溫度超過設置溫度的上限值或溫度超過上上限值，溫度高報警、溫度超高報警指示燈（紅燈）亮，并且閃爍，若溫度低于下限值，則溫度低報警指示燈（藍燈）亮，這些指示燈狀態(tài)可以使用戶能更好，更及時地對加熱系統(tǒng)進行維護。系統(tǒng)畫面如圖1 [align=center] 圖2 溫度控制系統(tǒng)演示系統(tǒng)畫面[/align] [align=center] 圖3 溫度報警數(shù)據(jù)顯示畫面[/align] [align=center] 圖4 溫度歷史數(shù)據(jù)及歷史曲線顯示畫面[/align] 2）實時數(shù)據(jù)庫 實時數(shù)據(jù)庫是整個系統(tǒng)的關鍵所在，是MCGS組態(tài)軟件的核心，也是應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中心，系統(tǒng)各部分均以實時數(shù)據(jù)庫為公共區(qū)，進行數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)處理和實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化處理。 通過對系統(tǒng)的分析，整個溫度系統(tǒng)需要13個開關型、9個數(shù)值型和一個組對象，通過對這些數(shù)據(jù)屬性設置，用戶可以利用它們在需要的地方直接調(diào)用。在本系統(tǒng)中實時數(shù)據(jù)庫設置如圖5。 [align=center] 圖5 溫度控制系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)庫[/align] 3） 通訊連接 既然用MCGS控制此系統(tǒng)，那么怎么才能讓其與西門子PLC相互通訊，起到監(jiān)控的作用？MCGS組態(tài)軟件在設備窗口中建立系統(tǒng)與外部硬件設備的連接關系，使系統(tǒng)能夠從外部設備讀取數(shù)據(jù)并控制外部設備的工作狀態(tài)，實現(xiàn)對工業(yè)過程的實時監(jiān)控。根據(jù)此系統(tǒng)的控制要求以及控制方式，可以利用PPI電纜，相互傳數(shù)據(jù)，以便實現(xiàn)監(jiān)控。 在設備窗口中需要設置設備0-[通用串行口父設備]屬性和設備1-[西門子S7-200PPI]屬性，此時，還需要設置設備內(nèi)部屬性增加相應的PLC通道，和通道讀寫類型，輸入通道多數(shù)用到的是內(nèi)部寄存器，讀寫類型是只讀類型，輸出寄存器Q0.0～Q0.6讀寫類型，Q1.0.和Q1.1只讀類型值讀取SA313和SA32的開關信號，在實際通訊過程中，在設備屬性設置中“串口端口號”設為0-COM1,通訊波特率設為：6-9600，數(shù)據(jù)位位數(shù)：3-8位，數(shù)據(jù)校驗方式：偶校驗，一位停止位，數(shù)據(jù)采集方式：同步采集。設置完后單擊“確認”按鈕返回。 為了西門子S7-200PLC與MCGS更好的通訊，必須在設備屬性設置：[設備1]對話框中設置屬性設備注釋為：西門子S7-200PPI,初始工作狀態(tài)為：啟動，最小采樣周期為：1000ms,PLC地址為：2，內(nèi)部屬性設置PLC通道要與實施數(shù)據(jù)庫中所定義的名字相對應。如圖8。 [align=center] 圖8 PLC通道屬性設置[/align] 編輯完畢組態(tài)畫面，在上位機上試驗成功，便可以通過上位機的網(wǎng)線接口用一根網(wǎng)線和觸摸屏上的網(wǎng)線借口相連接，并且在MCGS嵌入式組態(tài)軟件菜單欄中“工具”\“下載配置”設置好IP地址，便可以下載到觸摸屏中，然后，用PPI電纜連接觸摸屏和PLC，母頭連接觸摸屏COM5口，公頭連接在PLC接口上，即可實現(xiàn)丟掉控制柜面板上的按鈕控制，用觸摸屏的軟按鈕控制，畫面生動，清晰。 4 結(jié)論 基于PLC 的下位機與HMI/ SCADA 的上位機形成分布式溫度控制系統(tǒng)是一個可行的、高效率的系統(tǒng)。在我們的仿真和組裝實驗中,調(diào)節(jié)后,溫度可以控制在目標溫度-0. 5 —+0. 5 ℃范圍內(nèi),而且加一個擾動后,能夠很快實現(xiàn)平衡。從而符合我們系統(tǒng)所要求達到的目標?？傊?基于PLC 和MCGS的溫度控制系統(tǒng)充分考慮了中小化工企業(yè)的現(xiàn)狀和控制要求,可以應用于大量類似的工況環(huán)境和場合。由于PLC和MCGS 構(gòu)建的控制系統(tǒng)可靠、靈活、具有較強適應性,它在類似的控制系統(tǒng)領域具有很強的生命力。