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实训目的
•1. 学习使用MCGS嵌入版组态软件设计实现对更衣室除尘系统的模拟控制。
•2. 了解MCGS嵌入版组态软件的组态过程、操作方法和实现功能等环节。
•3. 熟悉使用MCGS嵌入版组态软件建立的动画制作、控制流程的设计、脚本程序的编写、数据对象的设计等多项组态任务。
实训设备
•计算机1台、MCGS嵌入版组态软件1套、TP717B型
MCGS触摸屏1台、数据通信线2根、西门子S7-200PLC 1台、V4.0 STEP 7 MicroWIN SP6软件1套。
工艺过程及控制要求
•1.除尘车间分为三部分：无尘区、除尘室、更衣室。每个区之间有一道自动门。
•2.当第一道门装有一个开门传感器，一个关门传感器；无尘区装有两台风机，用来对人或物除尘；
•3.第二道门装有开门传感器和电磁锁，该锁在电磁铁控制下自动锁上或打开。
•4.进入室内要除尘，出来时不用除尘。
•5.当除尘车间出现保护动作时，由系统自动停止工作。
•6.设置用户权限管理、报警信息管理
•7.实时曲线、历史曲线、实时数据、历史数据。
画面设计与制作
1.工艺流程结构介绍
•更衣室除尘系统设计由八个窗口组成（主窗口、手动除尘系统、自动除尘系统、实时曲线历史曲线、实时数据、历史数据、报警信息管理）组成。其中在手动除尘系统和自动除尘系统都分为更衣室、除尘区、无尘区三部分。整个画面又由小人、三扇自动门、三盏灯、两个风机、三个定时器、一个流动块、若干个按钮和标签组成了一个车间的更衣室除尘系统的工艺流程图。并且各个部分都得到了相应的设置，MCGS嵌入版组态软件运行时能实现其相对的功能和效果， 如图实训10-1所示。
2.除尘系统控制要求
•更衣室除尘系统组态的自动除尘系统流程为在按下“开始”按钮，人1开始向前运动。当人1运动到距离为70m时门M1自动打开，人1再次向前进入更衣室。在门M2关闭后定时器开始自动定时，当到达所设定的时间（即为更衣完毕）后门M3自动打开，人开始继续前进到除尘区。当人进入除尘区门M4会自动关上，红外线感应系统会感应到。然后风扇1开始工 作，进行第一次除尘定时器2开始定时。当风扇1所设定的除尘时间达到时，系统会自动打开风扇2，定时器2开始随之工作而定时。当风扇2所 设定的时间也达到时门M5打开人方可进入无尘区，红外线感应系统也会随人出去而自然关闭。在人进入无尘后，门M6会关闭。如果在此过程中人有事要离开，只要按下相应的按钮各个部分的门会自动打开，风扇和定时器等一系列的除尘系统也不会工作。如果在除尘过程中有故障发生，系统会自动发出警报并且停止所有工作。各个区间的灯为照明电 路，如果所在环境需要照明则按下开关即可。
•如果进入手动除尘系统中，根据操作者按不同的按钮就可进行除尘模拟运行。功能基本相同，只是停留时间的长短不同。更衣的时间和除尘室风扇运行的时间没有任何定时，有操作者控制。
3.建立工程
•制作图形画面是应用组态软件系统提供图形库，组态完成的更衣室除尘器系统。更衣室除尘器系统的自动窗口画面上要显示尽可能多的实时数据和可操作数据及图形间切换按钮。在此画面中主要显示了某药厂车间的总体结构，除尘风机的开停和两风机间的切换、人在车间中的进出、各个区的自动门的开关、出现故障时的报警和自动切断运行进行保护的工作。为了方便操作员随时查看其他画面,在主流程图左方有数个自定义按钮,运行时只要按下相应的功能键便可显示对应画面。在运行窗口的最上方还设有一列窗口标签，更加方便了操作员在不同窗口间的切换。此外,还有可操作的急停功能键等。
•进入MCGS嵌入版组态软件的新建工程,在菜单“文件”中选择“工程另存为”选项, 把新建工程存为: D：\MCGSE\WORK\更衣室除尘器系统设计。进入MCGS嵌入版组态软件的组态平台单击“新建窗口”按钮分别创建7个新 的用户窗口以图标形式显示；分别命名为“主窗口”、“报警信息管理窗口”、“实时曲线窗口”、“历史曲线窗口”、“实时报表窗口”、“历史报表窗口”、“手动除尘系统”、“自动除尘系统”。自动除尘系统如图实训10-2所示。手动除尘系统的用户窗口如图实训10-3所示。
图实训10-2 用户窗口
图实训10-3 手动除尘系统窗口
4.定义数据对象
•数据对象是构成实时数据库的基本单元，建立实时数据库的过程也就是创建数据对象。定义数据对象包括：
•（1）指定数据对象的名称、类型、初始值和数值范围。
•（2）确定与数据变量存盘相关的参数，如存盘周期、存盘时间范围等。
•打开MCGS嵌入版组态软件的工作台的“实时数据库”窗口标签，进入实时数据库的窗口页。按“新增对象” 按钮在窗口的数据变量列表中，增加新的数据变量鼠标点击工作台的“实 时数据库”窗口标签进入实时数据库窗口页。按下“新增对象” 按钮，在窗口的数据变量列表中增加新的数据变量，按“对 象属性”按钮或双击选中变量则打开对象属性设置窗口。实 时数据库的数据对象见图实训10-4至10-5所示。
实训10-4 实时数据库的数据对象1
实训10-5 实时数据库的数据对象2
5.动画连接
•所谓“动画连接”就是建立画面的图素与数据库变量的对应关系。除尘系 统现场的数据,比如自动门的开关、风机的开停，当它们发生变化时通过 I/ O 接口，将引起实时数据库变量的变化,在画面上定义一个人--门--风机与变量之间有丰富的连接类型。一个图形对象可以根据要求同时改变颜 色、动态、位置、填充百分数等多个连接。例如指示灯亮时表示定时器 开始计时而指示灯熄灭，表示定时器已经复位停止计时。把这些动画连 接组合起来,就会在画面上出现丰富的图形动画效果。
•先以小人为例进行说明动画连接的过程；在自动除尘系统窗口中选中第一个小人双击，则弹出动画组态属性设置窗口。在“可见度”和“水平移动” 前打钩，将“水平移动”中的表达式连接变量“人1”，“最大偏移量”改为100 相应的“表达式的值”为50。“可见度”设为“旋转循环=1 or 旋转循环2=1 or 出来1=1 or 出来2=1 or 出来3=1”如下图实训10-6至图实训10-8所示。门的动态连接用矩形画一个如图形状的长条再复制成五个，五个矩形分别要进行不同的属性设置。其中五个矩形中一个为底，只需选择自己喜欢的填充颜色其余四个则在设置了填充颜色外对“可见度”及“大小变化”也要设置。再将五个矩形条重叠在一起，运行的时候会根据条件出现不同的矩形条作为那个状态的门这样就完成一扇门了。定时器的制作，定时器由一个指示灯一个输入框，一个输出框组成。双击指示灯把开关量连接
“计时状态”这一变量；双击输入框，“操作属性”中“对应数据对象的名称” 这一项连接“计时条件”；双击输出框，将“显示输出”中的“表达式”这一项连接“当前值”。在“运行策略”双击“循环策略”增加一个策略行，将定时器拖入框中，双击进入属性编辑项如图实训10-9所示进行编辑定时器的操作。
图实训10-6 对小人的属性设置图
图实训10-7 对小人的水平移动设置图
图实训10-8 对小人的可见度设置图
图10-9 定时器的变量连接图
•报警框的设置一个按钮命名为“报警”，将“按下功能”中的“数据对象值操作”设为“置1”并且连接变量“报警”。再画一个标签写上“此处出现故障”， 将“可见度”和“闪烁效果”都设置为“报警=1”。当按下按钮“报警”时，提示框会自然弹出并且闪烁提醒。风扇的设置；风扇是将2个不同的风扇图 片叠加到一起的，当一个风扇个见是另外的风扇是不可见的。将图实训10-10中的三个图形重叠，对后两个图形的属性设分别按照如图实训10-10至图实训10-12所示进行属性设置。风扇必须与其相应的脚本程序合用才有效，脚本的控制程序在运行策略完成。
图实训10-10 风扇的组成图形图
图实训10-11 第一个风扇的可见度设置
图实训10-12 第二个风扇的可见度设置
6.运行策略设置
•在“运行策略”中双击“循环策略”进入“策略属性设置”，把“循环时间”设为：
200ms按确定即可。在策略组态中单击工具条中的“新增策略行”图标， 再添加策略工具箱中的3个定时器策略。显示循环策略如图实训10-13所示。
图实训10-13 循环策略图
•脚本程序的编写是在循环策略窗口的脚本程序属性设置窗口完成的。打 开循环脚本编辑窗口；设定循环时间为200ms，脚本程序如下进行编辑 操作。脚本程序是用来完成特定操作和处理的程序。脚本程序如下所示。
•IF 旋转循环=1 THEN 旋转可见度=1 - 旋转可见度
•IF 旋转循环2=1 THEN 旋转可见度2=1 - 旋转可见度2
•IF 报警 = 0 THEN
•IF 开始 = 1 AND 人1 <70 THEN 人1 = 人1 + 2 ENDIF
•IF 人1 = 70 AND M1 < 200 THEN M1 = M1 + 8 ENDIF
•IF M1 = 200 AND 人1 < 120 THEN 人1 = 人1 + 2 ENDIF
•IF 人1 = 120 AND M2 < 200 THEN M2 = M2 + 8 ENDIF
•IF M2 = 200 THEN 计时条件 =1ENDIF
•IF 当前值 > 5 THEN 复位条件 = 1 ENDIF
•IF 复位条件 = 1 AND 人1 < 150 THEN 人1 = 人1 + 2 ENDIF
•IF 人1 = 150 AND M3 < 200 THEN M3 = M3 + 8 ENDIF
•IF M3 = 200 AND 人1 < 210 THEN 人1 = 人1 + 2 ENDIF
•IF 人1 = 210 AND M4 < 200 THEN M4 = M4 + 8 ENDIF
•IF M4 = 200 THEN 旋转循环 = 1 计时条件2 = 1 ENDIF
•IF 当前值2 > 6 THEN 复位条件2 = 1 ENDIF
•IF 复位条件2 = 1 THEN 旋转循环2 = 1 旋转循环 = 0 计时条件3 = 1 ENDIF
•IF 当前值3 > 7 THEN 复位条件3 = 1 ENDIF
•IF 复位条件3 = 1 AND 人1 < 280 THEN 人1 = 人1 + 2 旋转循环2 = 0 旋转循环
=0 ENDIF
•IF 人1 = 280 AND M5 < 200 THEN M5 = M5 + 8 旋转循环2 = 0 旋转循环 = 0 ENDIF
•IF M5 = 200 AND 人1 < 370 THEN 人1 = 人1 + 2 旋转循环2 = 0旋转循环 = 0 ENDIF
•IF 人1 = 370 AND M6 < 200 THEN M6 = M6 + 8 旋转循环2 = 0 旋转循环 = 0 ENDIF
•IF M6 = 200 THEN 旋转循环2 = 0 旋转循环 = 0 ENDIF
•IF 出来1 = 1 AND M7 < 200 THEN M7 = M7 + 8 人4 = 人4 – 2 ENDIF
•IF M7 > 1 THEN 计时条件 = 0 ENDIF
•IF M7 = 200 THEN M8 = M8 + 8 ENDIF
•IF 出来2 = 1 AND M9 < 200 THEN M9 =M9 + 8 人5 = 人5 – 2 ENDIF
•IF M9 > 1 THEN 计时条件2 = 0 计时条件3 = 0 旋转循环 = 0 旋转循环2 = 0 ENDIF
•IF M9 = 200 AND M10 < 200 THEN M10 = M10 + 8 人 5 = 人 5 – 0 ENDIF
•IF M10 = 200 AND M7 < 200 THEN M7 = M7 + 8 人 5 = 人 5 – 2 ENDIF
•IF M7 = 200 THEN M8 = M8 + 8 ENDIF
•IF 出来3 = 1 AND M11 < 200 THEN M11 = M11 + 8 人6 = 人6 – 2 ENDIF
•IF M11 = 200 AND M12 < 200 THEN M12 = M12 + 8 人6 = 人6 – 0 ENDIF
•IF M12 = 200 AND M9 < 200 THEN M9 = M9 + 8 人6 = 人6 – 2 ENDIF
•IF M9 = 200 AND M10 < 200 THEN M10 = M10 + 8 人 6 = 人 6 – 0 ENDIF
•IF M10 = 200 AND M7 < 200 THEN M7 = M7 + 8 人6 = 人6 – 2 ENDIF
•IF M7 = 200 THEN M8 = M8 + 8 ENDIF
•ENDIF
7.报警显示与报警数据
•实时数据库中双击“M1”，在报警属性中选中“允许进行报警 处理”；在报警设置中选中“上限报警”把报警值设置为：80；报警注释为：M1已打开；在报警设置中选中“下限报警”把报警值设为：40；报警注释为：M1已未打开。在存盘属性设 置中选中“自动保存产生的报警信息”。（对M2~M12需要把“上限报警”的报警值设为别的数字，与其他的设置一样。）属性设置好后按“确认”即可。双击“报警”窗口从“工具箱”中单击工具箱中的“报警显示”和“报警浏览”，选“输入框”用于输入上下限值，双击此图标进行属性设置，只需要设置“操作属性”，其他属性设置不变。当有报警产生时可以用提示灯显示，在“报警”窗口中插入指示灯作为“M1~M12”的报警指示（双击指示灯——动画连接——可见度—M1 < M1上限 and M1 > M1下限）其他灯同理可循。报警窗口如图实训10-14 所示。
图实训10-14 报警信息显示框图
8.报表输出
•（1）实时报表。
•实时报表窗口的建立如下；双击进入“实时数据”窗口，在“工 具箱”中单击“自由表格”图标拖放到桌面适当位置。双击自由表格进入在R1CB处单击鼠标右键，单击“连接”或直接按“F9”。单击鼠标右键从实时数据库选取所要连接的变量双击或直接 输入，双击历史表格进入把鼠标移到在C1与C2之间，当鼠标发生变化时拖动鼠标改变单元格大小；单击鼠标右键进行编辑。拖动鼠标从R2C1到R5C4，表格会反黑。如图实训10-15所示。
图实训10-15 实时报表界面图
•（2）历史报表。
•历史报表窗口的建立如下：双击进入“历史数据”在“工具箱”中单击“历史 表格”图标。在历史表格中单击鼠标右键，单击“连接”从菜单中单击“表格” 单击“合并表元”或直接单击工具条中“编辑条”图标。从编辑条中单击“合 并单元”图标会出现反斜杠，双击表格中反斜杠处弹出“数据库连接”窗口。单击“基本属性”中的“存盘数据源组态设置”，弹出“数据源配置”。如图实 训10-16所示，设置完毕后按“确认”退出。
图实训10-16 历史报表界面图
9.曲线设置
•(1) 实时曲线。
•实时曲线的窗口属性设置如下：双击进入“实时曲线”窗口，在“工具箱”中单击“实时曲线”图标，拖放到适当位置调整大小。双击曲线弹出“实时曲线构件属性设置”窗口，并对其进行相应设置，如图实训10-17、图实训10-18所示。运行时的实时曲线如图10-19所示。
图实训10-17 对实时曲线标注的设置
图实训10-18 对实时曲线的画笔属性设置
图实训10-19 实时曲线图
•（2）历史曲线
•双击进入“历史曲线”属性设置窗口，在“工具箱”中单击“历史曲线”图标拖放到适当位置调整大小。双击曲线弹出“历史曲线构件属性设置”窗口， 并对其进行相应设置。“存盘数据”中的“组对象对应的存盘数据”连接变量中的“运行组”，“高级属性”中的周期和时间都改为1秒标注设置和曲线标 识如图实训10-20至图实训10-21所示。
图实训10-20 历史曲线的属性设置图
图实训10-21 历史曲线图
10.菜单项的设置
•进入MCGS嵌入版组态软件的组态平台在“主控窗口”中，单击“菜单组态”选项在工具条中单击“新增菜单项”图标产生“操作0”菜单。双击“操作0”菜单，弹出“菜单属性设置”窗口,将菜单属性中的菜单名输入个窗口的名称（如主窗口，手动除尘系统，自动除尘系统等），在菜单操中的打开用户窗口打 勾，并且选择相应的窗口。保存操作退出右击主控窗口，在基本属性中设为“有菜单”如ww此w.PLC设world.cn置。进入运行环境后，单击菜单项中的“自动除尘系统”会打开“自动除尘系统”窗口画面 正在演示。其他窗口的设置方法同上。
•在MCGS嵌入版组态软件的组态平台上的“主控窗口”中，并按“菜单组态”按钮打开菜单组态窗口。在“系统管理”下拉菜 单下，单击工具条中 “新增下拉菜单项”图标。增加11个菜单分别为“手动除尘系统”、“自动除尘系统”、“实时曲线”、“历 史曲线”、“实时报表”、“历史报表”、“主窗口”、“报警信息管理”、“主窗口”、“登录系统”、“退出系统”、“修改密码”。菜单管理运行效果图如图实训10-22所示。
图实训10-22 主控窗口属性设置
11.工程完工综合测试
•最后测试工程各部分的工作情况，完成整个工程的组态工作。打开下载配置窗口，选择“模拟运行”点击“通信测试”，测试通信是否正常。如果通信成功在返回信息框中将提示“通信测试正常”，同时弹出模拟运行环境 窗口在任务栏中显示。如果通信失败将在返回信息框中提示“通信测试失败”。
•点击下载配置中的“停止运行”按钮，或进入模拟运行环境窗口中按下停 止按钮工程停止运行；点击模拟运行环境窗口中的关闭按钮使窗口关闭。下载过程图如图实训10-23所示。
图实训10-23 下载配置窗口
12.整体画面
•按照以上11个步骤利用MCGS嵌入版组态软件完成的更衣室除尘系统设计总图。除尘系统在运行下的界面图如图实训10-24所示。
图实训10-24 除尘系统在运行下的界面
来源：网络
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