基于MCGS對實驗室監控系統的設計（電梯部分）

馬振寰　荊麗麗

摘要：本文對現有高校實驗室的現狀展開分析，結合集寧師范學院的現有情況，利用組態軟件MCGS的靈活性，操作界面安全易操作的等特點，對當前實驗室的監控系統提出了行之有效的設計思路，并給出符合實際需求的解決方法。

關鍵詞：PLC；MCGS；三層電梯

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）05-0265-02

一、前言

實驗室是高等院校進行教學和科學研究活動的重要場所，存放有眾多種類的儀器設備，也有易燃、易爆、劇毒等危險性物品，加之使用頻繁、人員集中且流動性大，這往往會給學校帶來巨大的財產損失，有時甚至是人員的傷亡。實際調研中發現大部分學校的實驗室沒有監控系統，存在很大的安全隱患。為了提高實驗室安全系數、設備使用壽命以及節約能源，本文提出了實驗室監控系統設計與實現，著重介紹基于MCGS的實驗室電梯監控系統，主要是采用PLC硬件與組態軟件MCGS的有機結合，實現三層電梯的設計與監控。

二、PLC與MCGS介紹

（一）PLC介紹

可編程控制器（PLC）是以微處理器為基礎的通用工業控制裝置。實際是一種工業控制計算機，它的硬件結構與一般微機控制系統相似。可編程控制器主要由CPU（中央處理單元）、存儲器（RAM、ROM和EEPROM）、輸入/輸出模塊（簡稱I/O模塊）、編程器和電源五大部分組成。本文采用西門子公司的S7-200PLC進行設計。

（二）MCGS介紹

它是以監測控制計算機為主體，加上檢測裝置、執行機構與被監測控制的對象（生產過程）共同構成的整體。而組態軟件具有動畫顯示、流程控制、數據采集、設備控制與輸出、工程報表、數據與曲線等強大功能。

三、基于MCGS的實驗室監控系統開發的設計思路

（一）三層電梯模擬控制的PLC程序設計

1.I/O分配。對所有的輸入輸出變量進行賦值，并對其分配地址。

2.根據控制要求編寫PLC程序梯形圖程序。

3.設置PG/PC接口，在PLC中的“接口分配參數”處選擇“PC/PPI cable（PPI）”，然后再打屬性窗口，在本地連接處下拉，選中“COM1”。

（二）監控系統的MCGS設計

1.利用組態軟件中的“工具箱”及其中的常用圖符進行繪圖。

2.定義數據變量。

3.設定循環策略。

在MCGS組態軟件“運行策略”窗口中，打開“循環策略”之后，打開“策略屬性設置”，在“循環時間”位置，將時間修改為100ms，單擊“確定”。之后在當前界面空白處，鼠標右鍵，點擊“新增策略行”，然后鼠標右鍵打開“策略工具箱”，將“腳本程序”拖拽到策略行后面方塊出。

4.根據要求編寫調試腳本程序。

（三）PLC和MCGS的連接

基于西門子可編程控制器和MCGS動態組態軟件的三層電梯控制系統，就是對三層電梯的編程設計與動態仿真的結合。此次設計，利用MCGS組態軟件對元件與數據變量的連接，利用相應的三層電梯腳本，控制電梯轎廂運行及樓層門開關的動態仿真。然后利用S7-200PLC編入的三層電梯程序經過正確調試后，把PLC200-PPI添加到MCGS的設備窗口中，由PLC的輸入控制MCGS的輸出，實現對三層電梯的全面監控。

設備窗口的創建及連接：

第一步：找到組態軟件中的設備窗口，鼠標雙擊打開。

第二步：在設備工具箱中找到“通用串口父設備”和“西門子_S7200PPI”分別添加在設備窗口中。

第三步：分別設置“通用串口父設備”和“西門子_S7200PPI”的設備屬性。

第四步：完成以上設置后，進入PLC編程界面，進行與實驗箱通信連接。

第五步：PLC編程界面下，下載調試PLC程序。

第六步：程序調試成功后，回到MCGS組態軟件的界面中，進行MCGS與PLC連接。

第七步：在MCGS組態軟件界面下，運行調試仿真，并實現系統的狀態監控。

基于MCGS的實驗室監控實現了數字化、遠程化的監控，并能夠及時發現監控環境中的異常情況，且以最快和最佳的方式發出警報和提供有用信息，從而能夠更加有效地協助安全人員處理危機，并最大限度地降低誤報和漏報現象。

參考文獻：

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