基于MCGS儲液罐水位監(jiān)控系統(tǒng)人機界面設計

莊琳

摘 要：文章介紹了采用MCGS設計的儲液罐水位監(jiān)控系統(tǒng)人機界面。界面設計友好，便于操作，具有信號采集、預報警分析、參數設置、報表自動生成及打印等功能，實現了現場數據實時監(jiān)控與記錄，而且運行靈活。

關鍵詞：儲液罐水位監(jiān)控系統(tǒng) MCGS 人機界面

中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（a）-0007-02

MCGS（monitorand controlgenerated system，通用監(jiān)控系統(tǒng)）是一套用于快速構造和生成計算機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件，能實現對現場數據的采集處理，通過動畫顯示，報警處理，流程控制、報表輸出和曲線顯示幫助用戶控制和分析現場系統(tǒng)，廣泛應用于自動化領域。MCGS軟件系統(tǒng)包括組態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境。二者是相互獨立又密切相關的：用戶使用組態(tài)環(huán)境設計和開發(fā)應用系統(tǒng)，生成組態(tài)結果數據庫；運行環(huán)境作為獨立的運行系統(tǒng)，按照組態(tài)結果數據庫中用戶指定的各種方式進行處理，完成用戶組態(tài)設計的目標和功能。MCGS軟件系統(tǒng)由主控窗口、設備窗口、用戶窗口、實時數據庫和運行策略組成，每一部分完成組態(tài)的不同的工作。本文以儲液罐水位監(jiān)控系統(tǒng)為例，介紹MCGS的人機界面設計。[1]

1 儲液罐水位監(jiān)控系統(tǒng)控制要求

儲液罐在工廠很多見，本系統(tǒng)為雙儲液罐系統(tǒng)，罐1中液體由泵輸入，液體在其內按照工藝要求進行處理后送罐2，在罐2中進一步處理后送其他設備。

對儲液罐對象有如下控制要求：

（1）水位監(jiān)測：實時監(jiān)測儲液罐中水位，并在計算機中進行動態(tài)顯示。

（2）水位控制：將水罐1水位H1控制在1～9 m，將水罐，2水位H2控制在1～6 m。

（3）水位報警：當水位超出以上控制范圍時報警。

（4）當H2低于0.5 m時采取必要保護措施。

（5）報表輸出：生成水位參數的實時報表和歷史報表，供顯示和打印。

（6）曲線顯示：生成水位參數的實時趨勢曲線和歷史趨勢曲線。

2 儲液罐水位監(jiān)控系統(tǒng)人機界面設計

人機界面可實現使用者和計算機間有效的信息交流，是文字、圖形和控件的綜合處理。各個功能模塊具體的界面及功能下面將分別詳細進行介紹。

2.1 用戶登錄界面

登錄界面是進入監(jiān)控畫面的第一步驟，用戶輸入正確用戶名和密碼才能進入運行畫面。監(jiān)控系統(tǒng)權限分為用戶級、操作員級和管理員級三個層次，不同用戶有不同權限，可進行不同操作。用戶級只能瀏覽不能修改，權限最低。操作員級除了瀏覽，可進行設備啟停和過程控制，但不具有報警處理，消息歸檔等權限，主要是現場操作工人。管理員級在操作員權限基礎上，還有報警處理，消息歸檔，權限分配等功能，權限最高，主要是工廠的管理人員。該系統(tǒng)用戶登錄界面如圖1所示。用戶密碼輸入正確便進入主控窗口。

2.2 主控界面

在登錄界面上輸入正確密碼后，便可進入主控界面，如圖2所示。主控界面通過動畫組態(tài)可以直觀模擬工作現場。點擊啟動按鈕，罐1中液體由泵輸入，液體在其內按照工藝要求進行處理后送罐2，在罐2中進一步處理后送其他設備。水泵，進水閥，出水閥根據液位值自動打開關閉，整個系統(tǒng)自動工作。

2.3 報警界面

實際運行時，可能會發(fā)生參數越限情況，報警顯示是最基本的安全手段。運行中變量值超限后，系統(tǒng)會自動將變量超限情況存儲在報警緩沖區(qū)中，報警窗口可將報警緩沖區(qū)中的報警事件集中顯示出來。當報警事件發(fā)生時，在報警窗口中會按照設定的過濾條件實時地顯示出來，報警界面如圖3所示。

用戶想在運行環(huán)境下根據實際需要隨時改變報警上、下限值，可使用MCGS提供的！SetAlmValue（）函數，報警門限值修改界面如圖4所示。

2.4 數據報表

報表就是將數據以表格形式顯示和打印出來，常用報表有實時報表和歷史報表。數據報表在工控系統(tǒng)中是必不可少的一部分，能夠反映出生產過程的實時情況，也能夠反映出長期的生產過程狀況，使得管理人員可以通過對報表的分析，更好地對生產進行優(yōu)化。根據本系統(tǒng)的要求，報表模塊包括實時報表和歷史報表，如圖5所示。

3 結論

基于MCGS的儲液罐水位監(jiān)控系統(tǒng)畫面顯示了系統(tǒng)工作流程，為操作員監(jiān)視和控制生產設備的運行狀態(tài)。人機交換界面生動簡潔，報警功能齊備，處理能力強，報表使用靈活，便于廠方管理生產流程。經使用證明，MCGS設計思想開放，使用靈活，便于組建基于實時的監(jiān)控系統(tǒng)，畫面簡潔生動，表現豐富多樣。

參考文獻

[1] 蔣珍琦.MCGS監(jiān)控軟件在電廠自動加藥和汽水取樣系統(tǒng)中的運用[J].中國高新技術企業(yè)，2010，139：45-46

[2] 嚴盈富.觸摸屏與PLC入門[M].人民郵電出版社，2006.

[3] MCGS組態(tài)軟件培訓教程[M].北京昆侖通態(tài)自動化軟件科技有限公司，2003.

[4] 馬波.自動化組態(tài)軟件的發(fā)展[J].自動化博覽，2008（3）：84-85.

[5] 劉斌.MCGS在PLC實驗教學中的應用[J].工業(yè)控制計算機，2004，17（12）：58-59.

[6] 袁秀英.組態(tài)控制技術[M].電子工業(yè)出版社，2003.endprint

摘 要：文章介紹了采用MCGS設計的儲液罐水位監(jiān)控系統(tǒng)人機界面。界面設計友好，便于操作，具有信號采集、預報警分析、參數設置、報表自動生成及打印等功能，實現了現場數據實時監(jiān)控與記錄，而且運行靈活。

關鍵詞：儲液罐水位監(jiān)控系統(tǒng) MCGS 人機界面

中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（a）-0007-02

MCGS（monitorand controlgenerated system，通用監(jiān)控系統(tǒng)）是一套用于快速構造和生成計算機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件，能實現對現場數據的采集處理，通過動畫顯示，報警處理，流程控制、報表輸出和曲線顯示幫助用戶控制和分析現場系統(tǒng)，廣泛應用于自動化領域。MCGS軟件系統(tǒng)包括組態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境。二者是相互獨立又密切相關的：用戶使用組態(tài)環(huán)境設計和開發(fā)應用系統(tǒng)，生成組態(tài)結果數據庫；運行環(huán)境作為獨立的運行系統(tǒng)，按照組態(tài)結果數據庫中用戶指定的各種方式進行處理，完成用戶組態(tài)設計的目標和功能。MCGS軟件系統(tǒng)由主控窗口、設備窗口、用戶窗口、實時數據庫和運行策略組成，每一部分完成組態(tài)的不同的工作。本文以儲液罐水位監(jiān)控系統(tǒng)為例，介紹MCGS的人機界面設計。[1]

1 儲液罐水位監(jiān)控系統(tǒng)控制要求

儲液罐在工廠很多見，本系統(tǒng)為雙儲液罐系統(tǒng)，罐1中液體由泵輸入，液體在其內按照工藝要求進行處理后送罐2，在罐2中進一步處理后送其他設備。

對儲液罐對象有如下控制要求：

（1）水位監(jiān)測：實時監(jiān)測儲液罐中水位，并在計算機中進行動態(tài)顯示。

（2）水位控制：將水罐1水位H1控制在1～9 m，將水罐，2水位H2控制在1～6 m。

（3）水位報警：當水位超出以上控制范圍時報警。

（4）當H2低于0.5 m時采取必要保護措施。

（5）報表輸出：生成水位參數的實時報表和歷史報表，供顯示和打印。

（6）曲線顯示：生成水位參數的實時趨勢曲線和歷史趨勢曲線。

2 儲液罐水位監(jiān)控系統(tǒng)人機界面設計

人機界面可實現使用者和計算機間有效的信息交流，是文字、圖形和控件的綜合處理。各個功能模塊具體的界面及功能下面將分別詳細進行介紹。

2.1 用戶登錄界面

登錄界面是進入監(jiān)控畫面的第一步驟，用戶輸入正確用戶名和密碼才能進入運行畫面。監(jiān)控系統(tǒng)權限分為用戶級、操作員級和管理員級三個層次，不同用戶有不同權限，可進行不同操作。用戶級只能瀏覽不能修改，權限最低。操作員級除了瀏覽，可進行設備啟停和過程控制，但不具有報警處理，消息歸檔等權限，主要是現場操作工人。管理員級在操作員權限基礎上，還有報警處理，消息歸檔，權限分配等功能，權限最高，主要是工廠的管理人員。該系統(tǒng)用戶登錄界面如圖1所示。用戶密碼輸入正確便進入主控窗口。

2.2 主控界面

在登錄界面上輸入正確密碼后，便可進入主控界面，如圖2所示。主控界面通過動畫組態(tài)可以直觀模擬工作現場。點擊啟動按鈕，罐1中液體由泵輸入，液體在其內按照工藝要求進行處理后送罐2，在罐2中進一步處理后送其他設備。水泵，進水閥，出水閥根據液位值自動打開關閉，整個系統(tǒng)自動工作。

2.3 報警界面

實際運行時，可能會發(fā)生參數越限情況，報警顯示是最基本的安全手段。運行中變量值超限后，系統(tǒng)會自動將變量超限情況存儲在報警緩沖區(qū)中，報警窗口可將報警緩沖區(qū)中的報警事件集中顯示出來。當報警事件發(fā)生時，在報警窗口中會按照設定的過濾條件實時地顯示出來，報警界面如圖3所示。

用戶想在運行環(huán)境下根據實際需要隨時改變報警上、下限值，可使用MCGS提供的！SetAlmValue（）函數，報警門限值修改界面如圖4所示。

2.4 數據報表

報表就是將數據以表格形式顯示和打印出來，常用報表有實時報表和歷史報表。數據報表在工控系統(tǒng)中是必不可少的一部分，能夠反映出生產過程的實時情況，也能夠反映出長期的生產過程狀況，使得管理人員可以通過對報表的分析，更好地對生產進行優(yōu)化。根據本系統(tǒng)的要求，報表模塊包括實時報表和歷史報表，如圖5所示。

3 結論

基于MCGS的儲液罐水位監(jiān)控系統(tǒng)畫面顯示了系統(tǒng)工作流程，為操作員監(jiān)視和控制生產設備的運行狀態(tài)。人機交換界面生動簡潔，報警功能齊備，處理能力強，報表使用靈活，便于廠方管理生產流程。經使用證明，MCGS設計思想開放，使用靈活，便于組建基于實時的監(jiān)控系統(tǒng)，畫面簡潔生動，表現豐富多樣。

參考文獻

[1] 蔣珍琦.MCGS監(jiān)控軟件在電廠自動加藥和汽水取樣系統(tǒng)中的運用[J].中國高新技術企業(yè)，2010，139：45-46

[2] 嚴盈富.觸摸屏與PLC入門[M].人民郵電出版社，2006.

[3] MCGS組態(tài)軟件培訓教程[M].北京昆侖通態(tài)自動化軟件科技有限公司，2003.

[4] 馬波.自動化組態(tài)軟件的發(fā)展[J].自動化博覽，2008（3）：84-85.

[5] 劉斌.MCGS在PLC實驗教學中的應用[J].工業(yè)控制計算機，2004，17（12）：58-59.

[6] 袁秀英.組態(tài)控制技術[M].電子工業(yè)出版社，2003.endprint

摘 要：文章介紹了采用MCGS設計的儲液罐水位監(jiān)控系統(tǒng)人機界面。界面設計友好，便于操作，具有信號采集、預報警分析、參數設置、報表自動生成及打印等功能，實現了現場數據實時監(jiān)控與記錄，而且運行靈活。

關鍵詞：儲液罐水位監(jiān)控系統(tǒng) MCGS 人機界面

中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（a）-0007-02

MCGS（monitorand controlgenerated system，通用監(jiān)控系統(tǒng)）是一套用于快速構造和生成計算機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件，能實現對現場數據的采集處理，通過動畫顯示，報警處理，流程控制、報表輸出和曲線顯示幫助用戶控制和分析現場系統(tǒng)，廣泛應用于自動化領域。MCGS軟件系統(tǒng)包括組態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境。二者是相互獨立又密切相關的：用戶使用組態(tài)環(huán)境設計和開發(fā)應用系統(tǒng)，生成組態(tài)結果數據庫；運行環(huán)境作為獨立的運行系統(tǒng)，按照組態(tài)結果數據庫中用戶指定的各種方式進行處理，完成用戶組態(tài)設計的目標和功能。MCGS軟件系統(tǒng)由主控窗口、設備窗口、用戶窗口、實時數據庫和運行策略組成，每一部分完成組態(tài)的不同的工作。本文以儲液罐水位監(jiān)控系統(tǒng)為例，介紹MCGS的人機界面設計。[1]

1 儲液罐水位監(jiān)控系統(tǒng)控制要求

儲液罐在工廠很多見，本系統(tǒng)為雙儲液罐系統(tǒng)，罐1中液體由泵輸入，液體在其內按照工藝要求進行處理后送罐2，在罐2中進一步處理后送其他設備。

對儲液罐對象有如下控制要求：

（1）水位監(jiān)測：實時監(jiān)測儲液罐中水位，并在計算機中進行動態(tài)顯示。

（2）水位控制：將水罐1水位H1控制在1～9 m，將水罐，2水位H2控制在1～6 m。

（3）水位報警：當水位超出以上控制范圍時報警。

（4）當H2低于0.5 m時采取必要保護措施。

（5）報表輸出：生成水位參數的實時報表和歷史報表，供顯示和打印。

（6）曲線顯示：生成水位參數的實時趨勢曲線和歷史趨勢曲線。

2 儲液罐水位監(jiān)控系統(tǒng)人機界面設計

人機界面可實現使用者和計算機間有效的信息交流，是文字、圖形和控件的綜合處理。各個功能模塊具體的界面及功能下面將分別詳細進行介紹。

2.1 用戶登錄界面

登錄界面是進入監(jiān)控畫面的第一步驟，用戶輸入正確用戶名和密碼才能進入運行畫面。監(jiān)控系統(tǒng)權限分為用戶級、操作員級和管理員級三個層次，不同用戶有不同權限，可進行不同操作。用戶級只能瀏覽不能修改，權限最低。操作員級除了瀏覽，可進行設備啟停和過程控制，但不具有報警處理，消息歸檔等權限，主要是現場操作工人。管理員級在操作員權限基礎上，還有報警處理，消息歸檔，權限分配等功能，權限最高，主要是工廠的管理人員。該系統(tǒng)用戶登錄界面如圖1所示。用戶密碼輸入正確便進入主控窗口。

2.2 主控界面

在登錄界面上輸入正確密碼后，便可進入主控界面，如圖2所示。主控界面通過動畫組態(tài)可以直觀模擬工作現場。點擊啟動按鈕，罐1中液體由泵輸入，液體在其內按照工藝要求進行處理后送罐2，在罐2中進一步處理后送其他設備。水泵，進水閥，出水閥根據液位值自動打開關閉，整個系統(tǒng)自動工作。

2.3 報警界面

實際運行時，可能會發(fā)生參數越限情況，報警顯示是最基本的安全手段。運行中變量值超限后，系統(tǒng)會自動將變量超限情況存儲在報警緩沖區(qū)中，報警窗口可將報警緩沖區(qū)中的報警事件集中顯示出來。當報警事件發(fā)生時，在報警窗口中會按照設定的過濾條件實時地顯示出來，報警界面如圖3所示。

用戶想在運行環(huán)境下根據實際需要隨時改變報警上、下限值，可使用MCGS提供的！SetAlmValue（）函數，報警門限值修改界面如圖4所示。

2.4 數據報表

報表就是將數據以表格形式顯示和打印出來，常用報表有實時報表和歷史報表。數據報表在工控系統(tǒng)中是必不可少的一部分，能夠反映出生產過程的實時情況，也能夠反映出長期的生產過程狀況，使得管理人員可以通過對報表的分析，更好地對生產進行優(yōu)化。根據本系統(tǒng)的要求，報表模塊包括實時報表和歷史報表，如圖5所示。

3 結論

基于MCGS的儲液罐水位監(jiān)控系統(tǒng)畫面顯示了系統(tǒng)工作流程，為操作員監(jiān)視和控制生產設備的運行狀態(tài)。人機交換界面生動簡潔，報警功能齊備，處理能力強，報表使用靈活，便于廠方管理生產流程。經使用證明，MCGS設計思想開放，使用靈活，便于組建基于實時的監(jiān)控系統(tǒng)，畫面簡潔生動，表現豐富多樣。

參考文獻

[1] 蔣珍琦.MCGS監(jiān)控軟件在電廠自動加藥和汽水取樣系統(tǒng)中的運用[J].中國高新技術企業(yè)，2010，139：45-46

[2] 嚴盈富.觸摸屏與PLC入門[M].人民郵電出版社，2006.

[3] MCGS組態(tài)軟件培訓教程[M].北京昆侖通態(tài)自動化軟件科技有限公司，2003.

[4] 馬波.自動化組態(tài)軟件的發(fā)展[J].自動化博覽，2008（3）：84-85.

[5] 劉斌.MCGS在PLC實驗教學中的應用[J].工業(yè)控制計算機，2004，17（12）：58-59.

[6] 袁秀英.組態(tài)控制技術[M].電子工業(yè)出版社，2003.endprint