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1、    基于mcgs的船閘監(jiān)控畫面的設(shè)計(jì)    印玲摘 要:在上、下游水位相差較大的河流上,船閘的建設(shè)對(duì)于航運(yùn)有著十分重要的作用。早期的船閘控制系統(tǒng)普遍存在功能弱、故障多、壽命不長(zhǎng)等缺陷。如今的船閘控制系統(tǒng)普遍采用了基于plc的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)。為了能夠使得管理人員更好地對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行檢測(cè)和集成管理,在plc控制的基礎(chǔ)上,本文重點(diǎn)介紹利用mcgs組態(tài)軟件進(jìn)行監(jiān)控畫面的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞:組態(tài) 船閘監(jiān)控 數(shù)據(jù)畫面:tu261 :a :1672-3791(2017)10(a)-0029-021 組態(tài)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)組態(tài)界面設(shè)計(jì)時(shí),需要一個(gè)能夠?qū)Υl運(yùn)行情況進(jìn)行

2、實(shí)時(shí)模擬的運(yùn)行窗口以及對(duì)重要數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄的數(shù)據(jù)界面。同時(shí)為了滿足控制的需要,實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫以及運(yùn)行策略都是必不可少的。整體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。2 組態(tài)、用戶界面設(shè)計(jì)根據(jù)實(shí)際工程中需要監(jiān)控的工況以及數(shù)據(jù),并結(jié)合mcgs軟件的具體功能,本次設(shè)計(jì)中共設(shè)計(jì)出了3個(gè)用戶窗口,分別是主畫面,數(shù)據(jù)顯示(上行)畫面,數(shù)據(jù)顯示(下行)畫面。2.1 主畫面設(shè)計(jì)船閘控制主畫面中主要對(duì)船閘的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行了模擬。通過接收由下位機(jī)采集到的信號(hào),將船閘的實(shí)際運(yùn)行情況顯示在窗口中,主要設(shè)計(jì)了以下三個(gè)部分。第一部分是船閘運(yùn)行過程的整體模擬部分。該部分主要由2個(gè)閘門、2個(gè)閥門以、3個(gè)水位以及2個(gè)通行指示燈組成。通過mcgs軟

3、件中的繪圖工具以及元件庫,繪制出了簡(jiǎn)易的船閘模擬圖。第二部分是船閘運(yùn)行過程的控制部分。該部分主要由8個(gè)按鈕組成,其中4個(gè)按鈕控制上行過程,另外4個(gè)按鈕控制下行過程。每個(gè)按鈕對(duì)應(yīng)不同的功能,起到不同的控制效果,從而滿足船閘運(yùn)行時(shí)的需要。第三部分是船閘運(yùn)行過程中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示。設(shè)計(jì)時(shí)采用了mcgs軟件中自帶的自由表格制作系統(tǒng),通過鏈接實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中采集到的數(shù)據(jù),及時(shí)準(zhǔn)確的顯示在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)表格中。2.2 下行數(shù)據(jù)窗口以及上行數(shù)據(jù)窗口設(shè)計(jì)這兩個(gè)窗口中包含的內(nèi)容一致,唯一的區(qū)別就是下行數(shù)據(jù)窗口中顯示的是整個(gè)下行過程中的各數(shù)據(jù)的變化,上行數(shù)據(jù)窗口中顯示的是整個(gè)上行過程中的各數(shù)據(jù)的變化。以下行數(shù)據(jù)窗口為例,結(jié)合

4、mcgs組態(tài)軟件的功能及船閘運(yùn)行時(shí)的實(shí)際需要,共設(shè)計(jì)了以下三個(gè)部分。(1)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示報(bào)表。這一部分和上一節(jié)中船閘控制窗口的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示表格效果一致,主要用于顯示船閘運(yùn)行過程中的實(shí)時(shí)水位變化以及閘門開度的變化。數(shù)據(jù)列中的1|0也同樣表示顯示數(shù)據(jù)時(shí)帶有一位小數(shù)。(2)實(shí)時(shí)水位過程線。實(shí)時(shí)水位過程線可以使船閘運(yùn)行中的水位變化更加直觀的通過曲線、折現(xiàn)表達(dá)出來。每個(gè)折點(diǎn)與折點(diǎn)之間都清晰的表示出了水位的整體變化過程。x軸代表時(shí)間,本次設(shè)計(jì)中為了便于演示,時(shí)間的間隔僅設(shè)置為3s,而實(shí)際運(yùn)行時(shí)則根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置;y軸代表水位,單位為(m)。其中藍(lán)色線代表上游水位,紅色線代表下游水位,而綠色線則代表閘室水

5、位。(3)歷史數(shù)據(jù)記錄報(bào)表。歷史數(shù)據(jù)記錄報(bào)表也是數(shù)據(jù)記錄中很重要的一個(gè)部分。通過對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄,可以觀察分析出數(shù)據(jù)是否正確,同時(shí)也可以分析出船閘運(yùn)行過程中是否有故障或問題發(fā)生。采集時(shí)間可以根據(jù)實(shí)際運(yùn)行需要進(jìn)行設(shè)置,如每隔10min進(jìn)行一次數(shù)據(jù)存盤,那么每10min內(nèi)的水位以及閘門開度均會(huì)被記錄在歷史數(shù)據(jù)報(bào)表中。3 用戶界面設(shè)計(jì)效果最終的用戶界面如圖2所示。用戶界面的左半部分就是船閘運(yùn)行的側(cè)面示意圖。初始水位的高低設(shè)置為:下游水位4m,閘室水位2m,上游水位10m,即可顯示出圖2中水位差效果。船閘側(cè)面圖右方是船閘升降過程的正面動(dòng)態(tài)演示圖。當(dāng)上下游船閘開啟關(guān)閉時(shí),船閘正面動(dòng)態(tài)圖會(huì)隨之一起開啟關(guān)

6、閉,使顯示效果更加直觀。用戶界面的的右半部分則是船閘運(yùn)行時(shí)的參數(shù)顯示以及控制部分。通行指示燈和閘門開啟關(guān)閉時(shí)同步,當(dāng)閘門開度達(dá)到最大時(shí),相應(yīng)的指示燈就會(huì)由紅變綠,當(dāng)閘門開始關(guān)閉時(shí)通行指示燈就會(huì)再度變成紅色。而上行下行控制過程按鈕則對(duì)應(yīng)了船閘各個(gè)運(yùn)行過程,按下相應(yīng)按鈕即可實(shí)現(xiàn)船閘的動(dòng)作。限位報(bào)警在平時(shí)顯示為綠色,只有當(dāng)閘門開啟到限位開度之上時(shí)才會(huì)變?yōu)榧t色。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表則是對(duì)實(shí)時(shí)水位數(shù)據(jù)以及開度數(shù)據(jù)的同步顯示,能讓工作人員更直接的了解實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。參考文獻(xiàn)1 馬光宇.船閘plc控制系統(tǒng)的干擾源分析及其解決措施j.電氣時(shí)代,2006(10):111.2 倪振華.plc控制系統(tǒng)在船閘監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用j.制造業(yè)自動(dòng)化,2007,29(10):101-102.3 徐躍增,呂劍棟.船閘遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)綜合設(shè)

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