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1系統(tǒng)硬件組成功能

在智能儀表中，一般不需要對RS-485通信進行校驗，八個數(shù)據(jù)位，一個或兩個停止位。而數(shù)據(jù)模塊則可以有校驗，也可以無校驗，如果是無校驗通信，需要和智能儀表連接同一總線。PLC需有校驗，在通信方式上也有別于上述兩種設(shè)備，因此在上位機中，IPC與PLC的通信總線和智能儀表、數(shù)據(jù)模塊的通信總線是不同的。因此，系統(tǒng)包含了兩個RS-485總線網(wǎng)絡(luò)，因此PLC的總數(shù)最多可以擴展至16臺。

出現(xiàn)對運算速度及可靠性的考慮，在此不建議進行使用。PLC的可以對輸入寄存器、輸出寄存器、中間寄存器、數(shù)據(jù)寄存器進行讀寫。智能儀表能夠通過上位機對PID參數(shù)、定值的讀寫進行設(shè)置，可以對控制輸出值、測量值及偏差等參數(shù)的讀出進行處理。對于數(shù)據(jù)模塊而言，可以通過上位機進行部分讀寫操作，也可以通過上位機實現(xiàn)對過程參數(shù)的控制。MCGS軟件能夠?qū)δM控制對象的實時動畫進行連接，為監(jiān)控人員提供實時的圖像、報表、曲線、圖符等系統(tǒng)運行狀態(tài)參數(shù)，包含報警信息等，可以用顏色、大小、閃爍、移動等方法提高畫面的顯示效果?；贛CGS軟件，數(shù)據(jù)庫能夠?qū)崿F(xiàn)過程量以歷史曲線、實時曲線及多種報警的組態(tài)，并對其進行存儲或打印。

2系統(tǒng)軟件設(shè)置

2.1下位機參數(shù)設(shè)置

兩個智能儀表的地址可以通過儀表自身按鍵進行設(shè)置，為3和4；數(shù)據(jù)模塊的地址通過驅(qū)動軟件設(shè)置為5和6，智能儀表與數(shù)據(jù)模塊的波特率均為9600bit/s。通過編程軟件對PLC的通信方式進行設(shè)定，地址設(shè)置為7。

2.2MCGS軟件設(shè)置

在設(shè)定好下位機的各項參數(shù)后，對上位機還需要進行組態(tài)，由MCGS軟件生成應(yīng)用系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)包含主控、設(shè)備、用戶等窗口及實時數(shù)據(jù)庫、運行策略等五個部分窗口可以直接提供給用戶進行使用，包含多種構(gòu)建，可以對畫面進行調(diào)整，創(chuàng)建不同圖形對象，不同的MCGS配置參數(shù)具有不同的功能。每一個系統(tǒng)中，智能包含一個主控窗口和一個設(shè)備窗口，下層可包含多個運行策略及用戶窗口，實時數(shù)據(jù)庫也可以包含多個數(shù)據(jù)對象。通過組態(tài)后，多個窗口構(gòu)成一個人機交互的應(yīng)用系統(tǒng)，包含多種不同功能、類型的構(gòu)件和對象，同時，可以及逆行那個可視化處理。MCGS系統(tǒng)的核心是實時數(shù)據(jù)庫，其作用與數(shù)據(jù)處理中心的作用類似，也是公用數(shù)據(jù)的交換區(qū)。下位機設(shè)備收集到的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)連接傳送到實時數(shù)據(jù)庫，實時數(shù)據(jù)庫自動完成數(shù)據(jù)的存盤處理和報警處理，按照需要，將相關(guān)信息以事件的方式發(fā)送到系統(tǒng)的其它部分，從而將相關(guān)事件觸發(fā)，進行實時處理，以面向?qū)ο蟮募夹g(shù)為其它環(huán)節(jié)服務(wù)，從而實現(xiàn)系統(tǒng)各部分的數(shù)據(jù)共享。

3ae2000上水箱特性測試實驗

根據(jù)上文所分析的工業(yè)控制系統(tǒng)的硬件及軟件組成，作為上水箱液位控制，AE2000過程控制裝置可選擇多種控制方案：一是PLC控制方案；二是智能儀表控制方案；三是采用MCGS控制算法，I-7017、I-7024作為輸入輸出構(gòu)成DDC控制系統(tǒng)，前面兩個控制方案MCGS作為做上位機，第三種方案MGS做為控制和監(jiān)視使用。本文通過上水箱特性測試實驗，對MCGS軟件、PLC模擬在工業(yè)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用進行實驗分析。

3.1實驗設(shè)備

上位機MCGS軟件、西門子PLC、RS-232/RS-485轉(zhuǎn)換器、實驗連線、AE2000B型過程控制實驗裝置(PLC與智能儀表不同時使用，本實驗采用PLC作為控制器，IPC上不裝RS485通信卡)。

3.2實驗流程

丹麥泵把儲水箱的水通過電動調(diào)節(jié)閥進水閥進入上水箱，上水箱通過排水閥經(jīng)過中水箱、下水箱回儲水箱。上水箱裝有液位傳感器。測試上水箱的一階響應(yīng)特性。

4結(jié)束語

AE2000雖然是一個實訓裝置，在實訓室用于實驗實訓，但她集成了常見典型的控制方案，現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制，這些控制系統(tǒng)由于性價比高、價格低廉，具有較強的實用性，工控產(chǎn)品主要帶有RS-485通信接口，都可以與該系統(tǒng)連接，受上位機控制。如果連接的線路出現(xiàn)故障，也不影響下位機的工作。通過實際使用效果表明，該系統(tǒng)操作簡單、功能完善，具有較好的人機交互界面，抗干擾能力強，運行可靠性高，可以滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求。

作者：許惠萍單位：福建化工學校