基于MCGS組態(tài)軟件的一氧化碳?xì)怏w監(jiān)控系統(tǒng)研究

李楊 金美娜 張開(kāi)

摘 要：為了使各個(gè)監(jiān)控地點(diǎn)進(jìn)行集中實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)每個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行可視化管理。使用MCGS組態(tài)軟件中設(shè)備窗口添加驅(qū)動(dòng)進(jìn)行通訊，通過(guò)設(shè)置實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、用戶窗口、運(yùn)行策略，可以對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行處理，實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場(chǎng)氣體探測(cè)器氣體濃度值，實(shí)時(shí)曲線圖，瀏覽報(bào)警信息，瀏覽歷史數(shù)據(jù)，對(duì)報(bào)警點(diǎn)設(shè)置。結(jié)果表明：基于MCGS組態(tài)軟件的一氧化碳?xì)怏w監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效提示各個(gè)監(jiān)控地點(diǎn)的實(shí)時(shí)狀態(tài)，具備穩(wěn)定性高，可視性好，界面簡(jiǎn)潔，操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。結(jié)論：基于MCGS組態(tài)軟件的一氧化炭氣體監(jiān)控系統(tǒng)能夠可以減少工人巡檢，實(shí)時(shí)監(jiān)控各地點(diǎn)氣體濃度，聲光報(bào)警提示工作人員危險(xiǎn)等級(jí)，保障工人生命安全。

關(guān)鍵詞：監(jiān)控系統(tǒng);組態(tài)軟件;MCGS

中圖分類號(hào)：TP277 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

引言

在冶金、化學(xué)、石墨電極制造以及家用煤氣或煤爐、汽車尾氣中均有一氧化碳存在。一氧化碳是無(wú)色無(wú)味氣體，密度與空氣非常接近，極易與血紅蛋白結(jié)合，形成碳氧血紅蛋白，使其血紅蛋白喪失攜氧的能力和作用，造成組織窒息，嚴(yán)重時(shí)死亡。一氧化碳會(huì)對(duì)全身的組織細(xì)胞均有毒性作用，尤其是對(duì)大腦皮質(zhì)的影響最為嚴(yán)重，如果本身物料泄漏，會(huì)產(chǎn)生大量的一氧化碳?xì)怏w混合入空氣中，讓人在不知不覺(jué)中毒。所以，需要對(duì)有工人工作的地方對(duì)現(xiàn)場(chǎng)一氧化碳濃度進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控、管理、控制。

1、MCGS工業(yè)組態(tài)軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

MCGS全中文工業(yè)自動(dòng)化控制組態(tài)軟件（以下簡(jiǎn)稱MCGS工控組態(tài)軟件或MCGS）為用戶建立全新的過(guò)程測(cè)控系統(tǒng)提供了一整套解決的方案。MCGS工控組態(tài)軟件是一套32位工控組態(tài)的軟件，可穩(wěn)定運(yùn)行于Windows、XP等多種操作系統(tǒng)，集動(dòng)畫顯示、流程控制、數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制與輸出、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸、雙機(jī)熱備、工程報(bào)表、數(shù)據(jù)與曲線等諸多強(qiáng)大的功能于一身，并支持國(guó)內(nèi)外的眾多數(shù)據(jù)采集設(shè)備與輸出設(shè)備。

2、基于MCGS組態(tài)軟件的一氧化碳?xì)怏w監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程

2.1 設(shè)備窗口

設(shè)備窗口是負(fù)責(zé)組態(tài)系統(tǒng)與外部設(shè)備鏈接的窗口，通過(guò)設(shè)備窗口從外部設(shè)備讀取數(shù)據(jù)并控制外部設(shè)備，從而能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。PC機(jī)與氣體探頭之間建立鏈接后，點(diǎn)擊設(shè)備窗口工具箱，在設(shè)備管理中點(diǎn)擊通用串口設(shè)備父設(shè)備，再雙擊標(biāo)準(zhǔn)ModbusRTU設(shè)備。在設(shè)備窗口中，就會(huì)出現(xiàn)通用父設(shè)備0，在通用父設(shè)備下出現(xiàn)子設(shè)備0-設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)ModbusRTU設(shè)備，有幾個(gè)子設(shè)備根據(jù)實(shí)際情況添加幾個(gè)子設(shè)備。各個(gè)子設(shè)備地址不可以重復(fù)，否則出現(xiàn)通訊錯(cuò)誤。

對(duì)通用串口父設(shè)備和子設(shè)備，地址根據(jù)下位機(jī)設(shè)備為準(zhǔn)，其參數(shù)及通道設(shè)置根據(jù)下位機(jī)子設(shè)備通訊參數(shù)設(shè)定，波特率：9600、無(wú)校驗(yàn)、通訊地址與子設(shè)備一致、32位浮點(diǎn)數(shù)，寄存器地址為1等。通過(guò)調(diào)試，可以判斷是否可以正常通訊，從而進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、優(yōu)化。

2.2實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)變量

在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)里需要添加定義變量，名稱自定義，對(duì)對(duì)象類型進(jìn)行選擇（如：開(kāi)關(guān)、數(shù)值、字符、事件、組對(duì)象），添加對(duì)象數(shù)量可自定義。在使用變量時(shí)，例如：用戶窗口添加的構(gòu)件時(shí)，添加柱狀圖則需要實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫效果，則應(yīng)該分別與對(duì)應(yīng)建立的變量進(jìn)行鏈接，通過(guò)采集的數(shù)據(jù)或腳本進(jìn)行控制。柱狀圖的動(dòng)畫鏈接比較簡(jiǎn)單，這里就不一一說(shuō)明了，需要注意的就是量程要與子設(shè)備量程一致，刻度需要與構(gòu)件的大小對(duì)應(yīng)，避免顯示過(guò)于擁擠或過(guò)于稀疏，背景、填充、字符等顏色，可根據(jù)需求進(jìn)行設(shè)置。

2.3組態(tài)腳本程序

為了可以對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)分析控制，對(duì)系統(tǒng)增加了報(bào)警判斷，如果小于24umol/mol，則大小正常及白色，大于等于24umol/mol（大于等于160umol/mol）會(huì)出現(xiàn)報(bào)警提示變大（更大），黃色（紅色）提示，報(bào)警處并出現(xiàn)變色、放大便于觀察，并且輸出報(bào)警控制，直到有人解除報(bào)警為止。運(yùn)行程序?yàn)椋?/p>

！SetAlmValue（Data1，24，3）

！SetAlmValue（Data1，160，4）

！SetAlmValue（Data2，24，3）

！SetAlmValue（Data2，160，4）

IF Data1 < 24 THEN

CO1=1

CO11=0

ENDIF

IF Data1 >=24 THEN

CO1=2

CO11=1

BJ=1

ENDIF

IF Data1 >=160 THEN

CO1=3

CO11=2

BJ=1

ENDIF

IF Data2 < 24 THEN

CO1=1

CO11=0

ENDIF

IF Data2 >=24 THEN

CO1=2

CO11=1

BJ=1

ENDIF

IF Data2 >=160 THEN

CO1=3

CO11=2

BJ=1

ENDIF

2.4用戶窗口設(shè)置

在用戶窗口中新建窗口，進(jìn)入窗口，選中工具箱中的 “報(bào)警顯示”，在動(dòng)畫組態(tài)頁(yè)面中選擇合適位置，拉至適合大小（右下角顯示位置及構(gòu)件大?。?，當(dāng)有報(bào)警時(shí)，出現(xiàn)報(bào)警提示。再分別在工具箱中添加的“百分比構(gòu)件”、“標(biāo)簽”等繪制柱狀圖、數(shù)值顯示，以便更直觀觀察。用戶界面中對(duì)數(shù)值標(biāo)簽進(jìn)行顯示、變色、放大，添加單位等。在動(dòng)態(tài)動(dòng)畫屬性里分別勾選填充顏色、大小變化、顯示輸出，分別對(duì)勾選的功能進(jìn)行設(shè)置，在表達(dá)式里面對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)添加變量。填充顯色：在添加顏色鏈接上選擇不同顏色并一一對(duì)應(yīng)的數(shù)值與表達(dá)式變量對(duì)應(yīng)，根據(jù)表達(dá)式變量數(shù)值控制填充顏色變化;大小變化：大小變化連接下，最大（最?。┌俜直扰c表達(dá)式的變量值一一對(duì)應(yīng)，通過(guò)表達(dá)式的變量值變化，從而控制構(gòu)件大小;輸出顯示：在表達(dá)式里添加數(shù)值變量，根據(jù)需求選擇數(shù)值類型、輸出格式等進(jìn)行設(shè)置即可，確認(rèn)。

3、結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)MCGS組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)了一個(gè)簡(jiǎn)單的一氧化碳在線監(jiān)控系統(tǒng)，可獲得較好的檢測(cè)功能、判斷功能，更精度和穩(wěn)定性，具有重要的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。提高人員安全，減少事故發(fā)生。MCGS的畫面制作，變量定義、動(dòng)畫鏈接及腳本程序的應(yīng)用，反映了MCGS組態(tài)軟件豐富的畫面顯示功能。整個(gè)系統(tǒng)方案可行，運(yùn)行正常。在以后具有一氧化碳?xì)怏w中，設(shè)計(jì)人員還會(huì)增加顯示氣體濃度變化的實(shí)時(shí)曲線圖、設(shè)置的報(bào)警值、瀏覽報(bào)警信息、瀏覽歷史數(shù)據(jù)等功能。

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作者簡(jiǎn)介：

李楊（1993—），男，河北唐山，助理工程師，本科，主要從事電氣系統(tǒng)控制及信息技術(shù)方面的研究。E-mail：1510625541@qq.com