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本文目录一览：

• 1、说明构建一个单容水箱液位DCS控制系统需要哪几级？
• 2、为什么双容液位控制系统比单容液位控制系统难以稳定
• 3、关于单容液位PLC控制实验中组态软件MCGS上位机界面的相关解释的问题
• 4、水箱液位控制系统的输入量和输出量是啥？
• 5、关于单容水箱PCL液位控制实验中组态软件上位机界面的相关解释的问题
• 6、基于组态软件和远程数据模块设计的单容水箱液位定值远程监控系统

说明构建一个单容水箱液位DCS控制系统需要哪几级？

在工业生产过程中，液位贮槽如进料罐、成品罐、中间缓冲 器、水箱等设备应用十分普遍，为了保证生产正常进行，物料进 出需均衡，以保证过程的物料平衡。因此，工艺要求贮槽内的液 位需维持在给定值上下，或在某一小范围内变化，并保证物料不 产生溢出。例如，锅炉系统汽包的液位控制，自流水生产系统过 滤池、澄清池水位的控制等等。根据课题要求，设计一个单容水 箱的液位过程控制系统，该系统能对一个单容水箱液位的进行恒 高度控制。单容水箱是个比较简单的控制系统，因为在该设计中， 只要控制一个液位的高度，初步设计采用水泵恒定抽水，改变电 动调节阀的开度来控制水的流量从而控制水箱液位的高度。本设 计选用压力传感器对液位高度进行测量，将测量的值与系统的给 定值进行比较，来确定阀的开度。

被控参数的选择 1.1

根据设计要求可知，水箱的液位要求保持在一恒定值。所以， 可以直接选取水箱的液位作为被控参数。

1.2 控制参数的选择

影响水箱液位有两个量，一是流入水箱的流量。二是流出水 箱的流量。调节这两个流量的大小都可以改变液位高低，这样构 成液位控制系统就有两种控制方案。

对两种控制方案进行比较，假如系统在停电或者失去控制作 用时，第一种通过控制水箱的流入量的方案将出现的情况是:水 箱的水将流干;第二种通过控制水箱的流出量的方案则会形成水 长流或者水溢出的情况，因此，选择流入量作为控制参数更加合 理。

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1.3 调节阀的选择

在工程中，当系统的控制作用消失时，如果调节阀没有关闭 则会造成水的浪费甚至出现事故，因此，需要关闭调节阀。故选 择电动气开式调节阀。

1.4 控制规律的选择

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一般言之，用比例( P)调节器的系统是一个有差系统，比例 度δ的大小不仅会影响到余差的大小，而且也与系统的动态性能 密切相关。比例积分( PI)调节器，由于积分的作用，不仅能实现 系统无余差，而且只要参数δ， Ti 调节合理，也能使系统具有良 好的动态性能。比例积分微分( PID)调节器是在 PI 调节器的基 础上再引入微分 D 的作用，从而使系统既无余差存在，又能改善 系统的动态性能(快速性、稳定性等) 。系统设计要求将水箱的液 位控制在一恒定的高度，说明了系统的控制精度比较高。为了消 除余差，该控制系统应采用比例积分控制或者比例积分微分控制。 1.5 控制系统的方框图

为什么双容液位控制系统比单容液位控制系统难以稳定

因为双容的相当于两个单容的串联，变成了二阶系统，输出可能会震荡，单容的是一阶系统，输出是指数单调收敛的。

关于单容液位PLC控制实验中组态软件MCGS上位机界面的相关解释的问题

我没看到你的图片，所以不能全解答。

关于PLC与MCGS通讯的问题， 其中MCGS支持SIEMENS 200PLC.

MCGS 5.5支持以下典型PLC设备：

 西门子S7_200（自由口、PPI接口）、S7_300（MPI接口、Profibus接口）、S7_400（MPI接口、Profibus接口）；

 莫迪康Modbus-RTU协议、Modbus-ASCII协议、Modbus-Plus协议、Modbus-TCP协议；

 欧姆龙ControlLink协议、Ethernet协议、HostLink协议；

 三菱FX系列、AnA系列、A系列、Q系列；

 松下FP0～FP10系列；

 台达SC500/OMC-1系列、Open_PLC XC_2000系列；

 LG系列；

 GE SNP协议、TCP/IP协议；

 AB全系列；

 富士NB系列；

 和利时全系列；

 光洋CCM协议、KS协议；

 台达系列；

 日立系列。

我们以西门子S7200PLC为例，使您了解硬件设备与MCGS组态软件是如何连接的。具体操作如下：

在MCGS组态软件开发平台上，单击“设备窗口”，再单击“设备组态”按钮进入设备组态。从“工具条”中单击“工具箱”，弹出“设备工具箱”对话框。单击“设备管理”按钮，弹出“设备管理”对话框。从“可选设备”中双击“通用设备”，找到“串口通讯父设备”双击，选中其下的“串口通讯父设备”双击或单击“增加”按钮，加到右面已选设备。再双击“PLC设备”，找到“西门子”双击，再双击“S7－200－PPI”，选中“西门子S7－200PPI” 双击或单击“增加”按钮，加到右面已选设备

单击“确认”按钮，回到“设备工具箱”如图：

双击“设备工具箱”中的“串口通讯父设备”，再双击“西门子S7-200PPI”，如图：

双击“设备1－[串口通讯父设备]”，弹出“设备属性设置”对话框，如图按实际情况进行设置，西门子默认参数设置为：波特率9600，8位数据位，1位停止位，偶校验。参数设置完毕，单击“确认”按钮保留。如果是首次使用，请单击“帮助”按钮或选中“查看设备在线帮助”，单击 图标，打开“MCGS帮助系统”，详细阅读。

计算机串行口是计算机和其它设备通讯时最常用的一种通讯接口，一个串行口可以挂接多个通讯设备（如一个RS485总线上可挂接255个ADAM通讯模块，但它们共用一个串口父设备），为适应计算机串行口的多种操作方式，MCGS组态软件采用在串口通讯父设备下挂接多个通讯子设备的一种通讯设备处理机制，各个子设备继承一些父设备的公有属性，同时又具有自己的私有属性。在实际操作时，MCGS提供一个串口通讯父设备构件和多个通讯子设备构件，串口通讯父设备构件完成对串口的基本操作和参数设置，通讯子设备构件则为串行口实际挂接设备的驱动程序。

S7-200PPI构件用于MCGS操作和读写西门子S7_21X、S7_22X 系列PLC设备的各种寄存器的数据或状态。本构件使用西门子PPI通讯协议，采用西门子标准的PC\PPI通讯电缆或通用的 RS232/485转换器，能够方便、快速地与PLC通讯。

双击[西门子S7-200PPI]，弹出“设备属性设置”对话框，如图，在属性设置之前，建议您先仔细阅读“MCGS帮助系统”，了解在MCGS组态软件中如何操作西门子S7-200PPI。

选中“基本属性”中的“设置设备内部属性”，出现 图标，单击 图标，弹出“西门子S7－200PLC通道属性设置”对话框。如图：

单击“增加通道”，弹出“增加通道”对话框，如图，设置好后按“确认”按钮。

西门子S7_200 PLC设备构件把PLC的通道分为只读，只写，读写三种情况，只读用于把PLC中的数据读入到MCGS的实时数据库中，只写用于把MCGS实时数据库中的数据写入到PLC中，读写则可以从PLC中读数据，也可以往PLC中写数据。当第一次启动设备工作时，把PLC中的数据读回来，以后若MCGS不改变寄存器的值则把PLC中的值读回来。若MCGS要改变当前值则把值写到PLC中，这种操作的目的是，防止用户PLC程序中有些通道的数据在计算机第一次启动，或计算机中途死机时不能复位，另外可以节省变量的个数。

另外，在通道连接属性页中还可以根据需要设置相应的虚拟通道。虚拟通道是实际硬件设备不存在的通道，为了便于处理中间计算结果，并且把MCGS中数据对象的值传入设备构件供数据处理使用，MCGS在设备构件中引入了虚拟通道的概念。在增加模拟通道时需要设置好设备的数据类型、通道说明（是用于向MCGS输入数据还是用于把MCGS中的数据输出到设备构件中来）

“通道连接”如图设置：

在“设备调试”中就可以在线调试“西门子S7-200PPI”，如图：

如果“通讯状态标志”为0则表示通讯正常，否则MCGS组态软件与西门子S7_200 PLC设备通讯失败。如通讯失败，则按以下方法排除：

1、 检查PLC是否上电。

2、 检查PPI电缆是否正常 。

3、 确认PLC的实际地址是否和设备构件基本属性页的地址一致，若不知道PLC的实际地址，则用编程软件的搜索工具检查，若有则会显示PLC的地址。

4、 检查对某一寄存器的操作是否超出范围。

其它设备如板卡、模块、仪表、PLC等，在用MCGS组态软件调试前，请详细阅读硬件使用说明与MCGS在线帮助系统。

4.4  网络数据同步

网络数据同步是用来实现在网络系统中，对各主机上MCGS的实时数据对象进行同步处理，使网络上各主机中的实时数据保持一致性。

网络数据同步设备是一个子设备，它必须位于一个网络父设备中，通过父设备（高速网络：TCP/IP、低速网络：Moxa、低速网络：Modem）来完成数据的网络通讯工作。

在设备窗口中添加一个网络父设备，高速网络TCP/IP、低速网络Moxa或低速网络Modem，正确设置后，确认网络测试正常。

打开设备工具箱，若网络数据同步设备在设备工具箱的话，双击，将它添加到设备窗口中网络父设备下；若设备工具箱中没有，点击设备管理，从通用设备中将网络数据同步设备添加到设备工具箱中。据以下提示设置设备构件属性，即可使用。

双击“设备工具箱”中的“网络数据同步”设备，如图：

（一）基本属性页中，可以设置本设备在MCGS中的名称、处理周期等基本属性以及同步通道的个数等。

   设备名称：本构件的名称，远程工作站中使用该名称来和本构件进行通讯；

 处理周期：MCGS循环调用本构件进行网络同步通讯的时间周期；

 运行时自动开始处理：如果选择了本选项，运行时，MCGS将按设定的周期调用本构件。如本构件只提供服务，响应其它主机的请求，则不选择本项，也就是说，数据接收方通常不选择此选项；

 远程目标设备名：指定本设备构件要和远程主机中进行通讯的设备构件的名称。如本构件只提供服务，则可以不设置本项；

 通道个数：要同步的数据对象的个数；

 网络工作状态：检测网络的工作状态，若网络通讯正常，连接的数据对象的值被置为1，不正常则置0；

 设置远程工作站时间：以本机工作站的时间为基准时间设置远程工作站的时间；

 设置本地工作站时间：以远程工作站的时间为基准时间设置本机工作站的时间。

（二）通道连接和设置

通道连接和设置属性主要用以设置同步数据对象及其相关属性。如图：

 本机对象名：本机要同步的MCGS数据对象；

 远程对象号：远程目标设备要同步的数据对象对应的通道号；

 类型：要同步的MCGS数据对象的类型，有开关型、数值型和字符型；

 方向：有“输入”和“输出”两种选择，“输入”代表从远程工作站中读入同步对象的值，同步到本机的MCGS对应的数据对象；“输出”代表从本机中读取要同步的MCGS数据对象的值，同步到远程工作站的对应MCGS数据对象中。

以上就是通过网络数据同步构件来介绍网络数据同步的实现方法的。网络数据同步即可以适用于MCGS通用版和网络版，也适用于MCGS嵌入版，并且也可以在这三个版本中相互使用。下面通过具体介绍“双机热备”实现方法，来描述网络数据同步的工作原理

水箱液位控制系统的输入量和输出量是啥？

输入量是目标水位（即给定水位），输出量为液面高度。

自动控制的基本要求是它的稳定性。稳定性是指自动控制系统在外界干扰作用下，过渡过程能否达到新的稳定状态的性能，系统的稳定程度用衰减比n或衰减率来衡量。

介绍

自动控制系统由控制对象和制动控制设备组成。即由控制对象、传感器、控制器和执行器所组成的闭环控制系统。所谓控制对象是指所需控制的机器、设备、或生产过程。

被控参数是所需控制和调节的物理量或状态参数化，即控制对象的输出信号，如房间温度、水箱水位。被控参数的预定值（或理想值）称为给定值（设定值）。给定值与被控参数的测量值之差称为偏差。

扰动是指除给定输入之外，对系统的输出有影响的信号的总称。

关于单容水箱PCL液位控制实验中组态软件上位机界面的相关解释的问题

你的邮箱留下！ 我将DOC文件给你发过去。15分钟给你做了个文件大致如下;

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我能给你讲的只是个大概，你要做成你的论文作业 还需要领悟，然后增加一些惯用性结构和词汇。

用MCGS对于单容水箱完成PCL液位控制实验

概述

这个系统是模拟工业生产过程中对上小水箱液位进行测量与控制，观察其变化特性，研究过程控制规律的模拟试验系统。系统结构主要由：现场的感器、 PLC、 上位机以及 安装在上位机中的MCGS组态软件构成的，用以实现对上小水箱液位的简单控制。

一、系统结构【应要求只对部分作介绍】

系统主要由 现场传感器、PLC、上位机、上位机软件构成

1、上位机画面以及系统初步结构

上位机界面结构比较简单，画面主要有两部分组成，左侧的系统结构示意\显示部分和右侧的系统状态\设置部分组成。

左侧的部分告诉我们，整个系统主要包括：储水箱、上小水箱、由储水箱给上小水箱供水的水泵 （泵频率显示），用于测量给水母管流量的涡街流量计（无数值显示），给水母管、给水母管上的阀门、上小水箱溢流口1（无状态反馈）、上小水箱液位、排水阀门2. ；所有阀门均没有阀门反馈信号显示。屏幕的左上角还有通讯状态指示，用以显示上位机和PLC的通讯状态。

右侧画面部分主要有以下的功能和显示：

比例系数、积分、微分时间的设置。

设定值【SV】的设置

现场实际液位的反馈数值

手动给定输出值【OP】

上小水箱液位与时间对应的历史曲线和实时曲线

历史数据查询

其他功能按钮：系统退出 、手动\自动切换、试验帮助文字

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二、控制信号的组成

从系统界面描述的情况来看，现场反馈信号主要有2个 ，

1、水箱液位实际测量数值，主要由安装在水箱上的液位传感器实现。该信号为模拟量，{4-20mA 或者 电压信号}，

2、水泵电机的频率数值

xxxxxxxx

系统的设置包括了：

1、最高水位的设置 单位 MM

2、比例系数 积分时间 微分时间

！（*#（！#！）！（@*#！（）*@（#！）@*#！@）#！）（@*#！（@#）！*（@#！@#

五、对于系统改进的建议

1、将水泵频率的测量改为水泵电机电流测量。一方面电流测量成本和可靠性优于频率测量，另外在这里也更加的科学，电流测量可以同时反应包括：电机健康、电机做功、电机启停等三个电机运行状态。

2、增加供水阀门1反馈、并将其作为供水电机启动联锁，实现阀门关闭状态电机无法启动。

3、既然系统设置了涡街流量计，可以将信号反馈到画面显示，不然岂不浪费？可以增加瞬时流量的显示。并增加流量累积的模块。这样系统的功能才比较完善

4、增加通讯设置，主要是串口设置。实际应用中串口号的设置很有必要。

5、建议将S7-200更换为SIEMENS LOGO。从性价比上来看SIEMENS LOGO成本更低些，而其功能足以满足目前的测控要求。

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邮件已经发送！

基于组态软件和远程数据模块设计的单容水箱液位定值远程监控系统

这个很简单 选用一个dtu终端 通过485或者232连接到现场显示设备 液位一般都是标准信号 传感器上接个普通的模拟量智能模块就行。然后dtu和上位机组态软件通讯。国内比较稳定的有力控和组态王。如果点数比较小 可以考虑亚控公司的组态王 产品还不错。但是如果点数比较大 考虑传输费用 那就选用力控 力控的gprs传输是透明传输 占用流量小 另外力控的优势是在大点数的稳定性上。组态王也不错 只是结构稍逊一点点 比起国内其他组态软件还是好很多的。不过销量上还是组态销量比较大 因为比力控稍稍便宜一些 一两百块钱吧 组态王大部分都是低价做市场 市场占有率很高