工控软件基础4

模块四MCGS模拟量组态工程本模块主要介绍了多种模拟量MCGS监控系统的构建方法。

分别对温度控制系统、风机变频控制系统、单容液位定值控制系统、电机转速控制系统、液位串级控制系统的组成、工作原理、MCGS组态方法及统调等作了详细的介绍。

项目二温度控制系统本项目主要讨论EM235模块、温度控制系统的组成、工作原理、PLC程序的设计与调试、MCGS组态方法及统调等内容，使学生具备组建简单计算机监督控制系统的能力。

一、学习目标1. 知识目标⑴掌握EM235模块的使用方法。

⑵掌握温度传感器的使用方法。

⑶掌握温度控制系统的控制要求。

⑷掌握温度控制系统的硬件接线。

⑸掌握温度控制系统的通信方式。

⑹掌握温度控制系统的控制原理。

⑺掌握温度控制系统的PID控制的设计方法。

⑻掌握温度控制系统的程序设计方法。

⑼掌握温度控制系统的组态设计方法。

2. 必备技能⑴熟练的PLC接线操作技能。

⑵熟练的温度传感器接线操作技能。

⑶熟练的PLC编程调试技能。

⑷计算机监督控制系统的组建能力。

二、要求学生必备的知识与技能1. 必备知识⑴PLC应用技术基本知识。

⑵闭环控制系统基本知识。

⑶组态技术基本知识。

⑷温度传感器基本知识。

⑸PID控制原理。

2. 必备技能⑴熟练的PLC接线操作技能。

⑵熟练的温度传感器接线操作技能。

⑶熟练的PLC编程调试技能。

⑷计算机监督控制系统的组建能力。

三、相关知识讲解1. EM235模块祥见模块四项目一2. 温度控制模块介绍硬件组成如图4-2-3所示A8052模块作为一个小型对象，系统由冷却风扇电机，调压器、加热模块，测温单元等组成。

测温单元pt100检测到的信号经温度变送器转换成4～20毫安的电流；调压器采用2～10V 调压控制，以改变加热器的加热速度；通过改变风扇调节旋钮改变加热器的散热速度。

图4-2-3 温度控制模块的硬件组成四、理实一体化教学任务五、理实一体化教学步骤设计一个温度控制系统，具体要求如下：⑴用pt100热电阻、调压器、风扇、S7-200PLC、EM235模拟量处理模块等构成温度闭环控制系统系统。

项目三三菱FX系列PLC简介一、学习目标1. 知识目标⑴掌握三菱FX2N系列PLC基本构成。

⑵掌握三菱FX2N系列PLC的编程软元件。

⑶掌握三菱FX2N系列PLC的系统组成。

⑷掌握三菱编程软件GX Developer的安装方法。

⑸掌握三菱PLC与计算机的连接方法。

2. 能力目标⑴初步具备三菱编程软件GX Developer的安装能力。

⑵初步具备三菱FX2N系列PLC的编程能力。

⑶初步具备三菱PLC程序的下载能力。

⑷初步具备三菱PLC工程的调试能力。

二、要求学生必备的知识与技能1. 必备知识⑴三菱P LC基本指令。

⑵控制系统基本知识。

⑶存储器基本知识。

2. 必备技能⑴熟练的计算机操作技能。

⑵熟练的软件安装技能。

1. 三菱FX2N系列PLC基本构成FX2N系列PLC可以应用在大多数单机控制或简单的网络控制中，FX2N系列PLC由基本单元(见表1-3-2)、扩展单元(见表1-3-3)和扩展模块组成。

基本单元(M)：内有CPU、存储器、电源和一定量的输入／输出接口，为必用装置。

扩展单元(E)：要增加I/0点数时使用的装置，扩展模块用于扩展一些特殊用的功能，还可以以8位为单位增加I/O点数，或只增加输入点数或输出点数，扩展模块与扩展单元的区别在于扩展模块自身不带电源。

表1-3-2 FX2N系列PLC基本单元一览表表1-3-3 FX2N系列PLC扩展单元一览表2. 三菱FX系列PLC的编程软元件PLC的编程软元件即为存储器单元，每个单元都有唯一的地址。

为方便不同的编程功能需要，存储器单元作了分区，因而有不同类型的编程软元件。

⑴输入继电器（X）输入继电器的外部输入端接收外部的开关输入信号，内部与输入端连接的输入继电器(X)是光电隔离的电子继电器，它们的编号与接线端子编号一致，线圈的吸合或释放只取决于PLC外部触点的状态。

内部有常开、常闭两种状态的触点供编程使用，且使用次数不限。

输入电路的时间常数一般小于10ms一个扫描周期。

广州致远电子有限公司类别 内容关键词 CCS v4.x ，快速入门摘 要本文档主要针对刚刚使用CCS v4.x 的用户，力图从基本的操作演示指导用户建立针对Piccolo DSC 系统的CCS 工程应用。

电子发烧友 电子技术论坛图1.13 CCS v4.x启动界面图1.15 CCS v4.x开始启动图1.16 CCS v4.x注册界面图1.18 加载注册文件退回到注册界面，单击【OK】就完成了注册，如图1.19所示。

图1.19 确认注册图1.20 成功注册1.5 升级由于CCS v4.0.2版本的Flash下载存在Bug，所以需要升级。

运行CCS，选择【Help | Software Updatas | Find and Install…】，如图1.21所示。

图2.5 新建工程(截图5)图2.8 选择路径图2.16 配置工程(截图4)单击图2.20 配置工程(截图8)图2.23 配置工程(截图11)图2.24 配置工程(截图12)其他选项卡的保留默认配置。

如果需要更改生成的.out文件的文件名，可以在【build，此文件就图标图3.2 编译工程(截图2)3.2 调试工程接上EasyDSP28035，或者XDS100仿真器。

选择【Debug | Launch TI Debugger】，如图3.3所示。

或者单击图标旁边的小箭头，在下拉菜单中选择【Launch TI Debugger】，如图3.4所示，或者直接单击图标。

图3.5 调试工程(截图5)为方便调试，有必要对调试环境进行设置。

选择【Target | Debug】，按如图3.6所示进行设置。

设置完之后单击图标的小箭头，选择【Terminate and Remove】，退出调试环境。

重新单击图标进入调试环境，这时CCS会自动连接并复位目标板。

单击图标连接或断开目标板，该图标凹下去说明目标板已经正确连接。

直接单击图标可以退出调试环境。

图3.6 调试工程(截图6)图标直接加载，而不用再选择加载路径。

研华工控机基础教程（完整版）第一部分 引言工业控制计算机，中文简称工控机，英文简称IPC（Industry Personal Computer），在工业自动化背景下应运而生。

伴随着PC产业的发展，得到了长足的发展。

尽管IPC在架构上也是基于X86为主，在用户使用端和PC电脑产业相同，但与个人PC电脑产业的发展却完全是不同的道路。

个人PC通常分为家用电脑和商用电脑两大类。

对于家用电脑，是以时尚的外形、较高的显卡性能、多媒体显示性能、丰富的扩展性能、多声道声卡等方面作为吸引消费者的卖点，有些高档家用电脑甚至配备遥控器，时尚的音响，俨然一个家庭多媒体中心。

对于商用客户，则是通过稳重的外观、完备的售后服务、有限的扩展性能、高速度的运算速度等来吸引商用客户采购。

工控电脑是完全不同的设计理念，工控电脑更多的是在恶劣的环境下使用，对产品的易维护性、散热、防尘、产品周期、甚至尺寸方面都有着严格的要求。

因此在设计和选择工控机平台的时候，考虑的更多的是机构的设计，然后才是对性能等的考虑。

第二部分 正文一、工控机的设计分析与选择。

1、工控机的尺寸设计工控机在很多情况下使用是应用于某个系统之中，因此常常被放置在某个设备之中或上架。

因此对尺寸有较严格的要求。

根据用户的使用情况，分为上架式和壁挂式两种设计。

上架式：现在市场上最为常见的研华工控机IPC－610就是标准的4U高度19英寸上架式机箱。

可以应用在标准的机柜之中。

如图1所示：<图1> IPC-610H针对客户的不同需求，我们会提供1U、2U、3U、4U、5U和7U高度的机箱。

一般来说，在1U或2U的机构设计上面。

由于机箱体积有限，但CPU的功耗日益加大（最新的P4CPU功耗已超过100W），因此内部散热风流设计变成了厂商面临的最大问题。

而机构散热设计的功力在很大程度上反映了 一个厂商的技术实力。

（关于机构散热的设计我们会在后期的文章中讨论）。

对于1U工控机，多用于对体积要求较高的电信领域，大多配合上架使用，工控机厂商通过PICMG1.0架构的CPU卡的体积优势，配合1U高度的蝶型底板，可支持最高2个PCI全长卡。

工控软件设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握工控软件设计的基本概念、原理和方法；2. 让学生了解工控软件在不同行业中的应用和功能；3. 使学生掌握工控软件的编程、调试和优化技巧；4. 让学生了解工控软件的安全性和可靠性要求。

技能目标：1. 培养学生运用工控软件进行控制系统设计与实现的能力；2. 培养学生运用编程语言进行工控软件编程和调试的能力；3. 培养学生分析和解决实际工程中工控软件问题的能力；4. 提高学生的团队协作和沟通能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对工控软件设计课程的兴趣，激发学生的学习热情；2. 培养学生严谨、细致、负责任的科学态度；3. 增强学生的工程意识，使其认识到工控软件在国民经济发展中的重要作用；4. 培养学生的创新精神和实践能力，提高其综合素质。

课程性质：本课程为实践性较强的专业课程，旨在培养学生工控软件设计方面的理论知识和实际操作能力。

学生特点：学生具备一定的计算机编程基础，对工控软件有一定了解，但实际操作能力有待提高。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力，培养其解决实际问题的能力。

将课程目标分解为具体的学习成果，以便于后续教学设计和评估。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 工控软件设计基础知识：介绍工控软件的基本概念、原理和发展历程，使学生了解工控软件的设计方法和应用领域。

教学内容：- 工控软件的概念与分类- 工控软件的设计原理- 工控软件的发展趋势2. 工控软件编程与调试：学习工控软件编程语言和调试技巧，提高学生实际操作能力。

教学内容：- 编程语言的选择与应用- 编程规范与技巧- 调试方法与步骤3. 工控软件系统设计：分析工控软件在不同行业中的应用，学习系统设计方法和案例分析。

教学内容：- 工控软件系统设计流程- 工控软件模块划分与功能描述- 案例分析：典型工控软件系统设计4. 工控软件安全性与可靠性：介绍工控软件的安全性和可靠性要求，提高学生在实际工程中的应用能力。

IGS开发一、OPC简介OPC全称是OLE for Process Control，它的出现为基于Windows的应用程序和现场过程控制应用建立了桥梁。

在过去，为了存取现场设备的数据信息，每一个应用软件开发商都需要编写专用的接口函数。

由于现场设备的种类繁多，且产品的不断升级，往往给用户和软件开发商带来了巨大的工作负担。

通常这样也不能满足工作的实际需要，系统集成商和开发商急切需要一种具有高效性、可靠性、开放性、可互操作性的即插即用的设备驱动程序。

在这种情况下，OPC标准应运而生。

OPC标准以微软公司的OLE技术为基础，它的制定是通过提供一套标准的OLE/COM接口完成的，在OPC技术中使用的是OLE 2技术，OLE标准允许多台微机之间交换文档、图形等对象。

OLE机制COM是Component Object Model的缩写，是所有OLE机制的基础。

COM是一种为了实现与编程语言无关的对象而制定的标准，该标准将Windows下的对象定义为独立单元，可不受程序限制地访问这些单元。

这种标准可以使两个应用程序通过对象化接口通讯，而不需要知道对方是如何创建的。

例如，用户可以使用C++语言创建一个Windows对象，它支持一个接口，通过该接口，用户可以访问该对象提供的各种功能，用户可以使用Visual Basic，C，Pascal，Smalltalk或其它语言编写对象访问程序。

在Windows NT4.0操作系统下，COM 规范扩展到可访问本机以外的其它对象，一个应用程序所使用的对象可分布在网络上，COM 的这个扩展被称为DCOM（Distributed COM）。

通过DCOM技术和OPC标准，完全可以创建一个开放的、可互操作的控制系统软件。

OPC 采用客户/服务器模式，把开发访问接口的任务放在硬件生产厂家或第三方厂家，以OPC服务器的形式提供给用户，解决了软、硬件厂商的矛盾，完成了系统的集成，提高了系统的开放性和可互操作性。

计算机控制技术课后习题答案第一章绪论1.计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤：P2(1)实时数据采集：对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入(2)实时决策：对采集到的被控量进行分析和处理，并按预定的控制规律，决定将要采取的控制策略。

(3)实时控制：根据控制决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。

2 .计算机控制系统是由哪几部分组成？画出方块图并说明各部分的作用。

P3答：（1）计算机控制系统是由工业控制机、过程输入输出设备和生产过程三部组成。

（2）方块图如下图所示：图计算机控制系统的组成框图作用：①工业控制机软件由系统软件、支持软件和应用软件组成。

其中系统软件包括操作系统、引导程序、调度执行程序，它是支持软件及各种应用软件的最基础的运行平台；支持软件用于开发应用软件；应用软件是控制和管理程序；②过程输入输出设备是计算机与生产过程之间信息传递的纽带和桥梁。

③生产过程包括被控对象、测量变送、执行机构、电气开关等装置。

3. 计算机控制系统的实时性、在线方式、与离线方式的含义是什么？为什么在计算机控制系统中要考虑实时性？P2(1)实时性是指工业控制计算机系统应该具有的能够在限定时间内对外来事件做出反应的特性；在线方式是生产过程和计算机直接相连，并受计算机控制的方式；离线方式是生产过程不和计算机相连，并不受计算机控制，而是靠人进行联系并作相应操作的方式。

(2)在计算机控制系统中要考虑实时性，因为根据工业生产过程出现的事件能够保持多长的时间；该事件要求计算机在多长的时间以内必须作出反应，否则，将对生产过程造成影响甚至造成损害。

4. 计算机控制系统有哪几种典型形式？各有什么主要特点？P4~7（1）操作指导系统（OIS）优点：结构简单、控制灵活和安全。

缺点：由人工控制，速度受到限制，不能控制多个对象。

（2）直接数字控制系统(DDC)优点：实时性好、可靠性高和适应性强。

（3）监督控制系统（SCC）优点：生产过程始终处于最有工况。

P L C基础培训教材(总24页) --本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--PLC编程理论与控制原理目录第一章 PLC基本工作原理1—1 基本原理 (3)1—2扫描原理 (3)1—3 I/O映象区 (3)1—4 输入输出操作 (4)1—5中断处理 (4)第二章 PLC硬件结构2—1 处理器单元 (5)2—2 EEPROM存储模块 (6)2—3 扩展单元 (7)2—4 手执式编程器 (7)2—5 安装设备—DIN道轨 (7)第三章 PLC I/O接口3—1电源电路的连接及性能 (8)3—2 接地 (8)3—3 输入输出 (9)3—4安装位置图 (10)第四章基本指令和基本逻辑说明4—1 基本逻辑指令 (11)4—2 基本逻辑指示说明 (12)第五章 PLC用户程序编程5—1 完成一个用户程序的步骤 (18)5—2 梯形图（LAD） (18)5—3 扫描周期 (19)5—4语句表（STL） (19)第一章 PLC基本工作原理PLC（Programmable Logic Controller)是目前工控的主要工具，具有高可靠性、丰富的I/O接口模块、模块化结构、编程简单、安装维护方便、系统设计和调试周期短等特点。

广泛应用于逻辑控制、计数控制、顺序控制、PID控制、数据处理、通信和联网等工业控制领域。

1 基本原理可编程序控制器要完成控制任务是在其硬件的支持下,通过执行反映控制要求的用户程序来完成的。

这一点是和计算机的工作原理一致的，所以可编程序控制器工作的基本原理是建立在计算机工作原理之上的，其实质上也是一种计算机控制系统，只不过它具有比计算机更强的与工业过程想连的接口，具有更适合用于控制要求的编程语言。

可编程序控制器的CPU是采用按顺序逐条扫描用户程序的运行方式工作的，它的输入输出是在扫描到该I/O点时才读入开关信号或刷新输出信号，考虑到继电器控制装置中各类触点的动作时间一般在100MS以上，故可编程序控制器扫描用户程序的时间一般都小于100MS。

工控学习计划方法一、学习目标1. 熟悉工控系统的基本概念和原理2. 掌握PLC、SCADA等常用工控设备的工作原理和应用3. 学习工控系统的编程方法和技术4. 掌握工控系统的故障排除和维护方法5. 熟悉工控系统的安全管理和监控技术二、学习内容1. 工控系统基础知识2. PLC（可编程逻辑控制器）技术3. SCADA（监控和数据采集）系统4. 工控系统编程技术5. 工控系统的故障排除和维护6. 工控系统的安全管理和监控技术三、学习途径1. 理论学习：通过书籍、论文、网络资源等途径学习工控系统的基本知识和技术。

2. 实践操作：通过参与工控系统项目或者实验室实习等方式，亲自操作工控设备，提高实践能力。

3. 学习交流：通过参加工控系统相关的论坛、培训班、学术会议等，与行业内的专家学习交流，拓宽视野，深入了解最新的技术进展。

四、学习方法1. 确定学习计划和时间安排，按步骤有条不紊地学习，确保学习内容系统完整。

2. 注重理论联系实际，将理论知识应用到实践操作中去，加深对工控系统的理解和掌握。

3. 多方面搜集信息，了解工控系统的发展趋势和最新技术，保持学习的热情和动力。

4. 注重团队合作，通过和同行的交流合作，及时分享学习心得和经验，促进自己的学习和成长。

五、学习计划1. 第一阶段（1个月）：学习工控系统的基础知识，包括工控系统的定义、组成、工作原理等。

2. 第二阶段（2个月）：学习PLC技术，包括PLC的基本结构、工作原理、编程方法、应用案例等。

3. 第三阶段（2个月）：学习SCADA系统，包括SCADA系统的基本概念、功能特点、应用案例等。

4. 第四阶段（3个月）：学习工控系统编程、故障排除和维护、安全管理和监控技术等方面的知识。

六、学习评估1. 自我评估：定期进行学习成果的自我评估，发现并改正学习中的不足。

2. 导师评估：寻求专业导师或者同行专家的评估和建议，及时修正学习计划和方法。

3. 学习成果展示：通过实际操作和学术交流等形式，展示自己的学习成果，获得他人的认同和肯定。