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1系統硬件組成功能

在智能儀表中，一般不需要對RS-485通信進行校驗，八個數據位，一個或兩個停止位。而數據模塊則可以有校驗，也可以無校驗，如果是無校驗通信，需要和智能儀表連接同一總線。PLC需有校驗，在通信方式上也有別于上述兩種設備，因此在上位機中，IPC與PLC的通信總線和智能儀表、數據模塊的通信總線是不同的。因此，系統包含了兩個RS-485總線網絡，因此PLC的總數最多可以擴展至16臺。

出現對運算速度及可靠性的考慮，在此不建議進行使用。PLC的可以對輸入寄存器、輸出寄存器、中間寄存器、數據寄存器進行讀寫。智能儀表能夠通過上位機對PID參數、定值的讀寫進行設置，可以對控制輸出值、測量值及偏差等參數的讀出進行處理。對于數據模塊而言，可以通過上位機進行部分讀寫操作，也可以通過上位機實現對過程參數的控制。MCGS軟件能夠對模擬控制對象的實時動畫進行連接，為監控人員提供實時的圖像、報表、曲線、圖符等系統運行狀態參數，包含報警信息等，可以用顏色、大小、閃爍、移動等方法提高畫面的顯示效果。基于MCGS軟件，數據庫能夠實現過程量以歷史曲線、實時曲線及多種報警的組態，并對其進行存儲或打印。

2系統軟件設置

2.1下位機參數設置

兩個智能儀表的地址可以通過儀表自身按鍵進行設置，為3和4；數據模塊的地址通過驅動軟件設置為5和6，智能儀表與數據模塊的波特率均為9600bit/s。通過編程軟件對PLC的通信方式進行設定，地址設置為7。

2.2MCGS軟件設置

在設定好下位機的各項參數后，對上位機還需要進行組態，由MCGS軟件生成應用系統，結構包含主控、設備、用戶等窗口及實時數據庫、運行策略等五個部分窗口可以直接提供給用戶進行使用，包含多種構建，可以對畫面進行調整，創建不同圖形對象，不同的MCGS配置參數具有不同的功能。每一個系統中，智能包含一個主控窗口和一個設備窗口，下層可包含多個運行策略及用戶窗口，實時數據庫也可以包含多個數據對象。通過組態后，多個窗口構成一個人機交互的應用系統，包含多種不同功能、類型的構件和對象，同時，可以及逆行那個可視化處理。MCGS系統的核心是實時數據庫，其作用與數據處理中心的作用類似，也是公用數據的交換區。下位機設備收集到的數據通過數據連接傳送到實時數據庫，實時數據庫自動完成數據的存盤處理和報警處理，按照需要，將相關信息以事件的方式發送到系統的其它部分，從而將相關事件觸發，進行實時處理，以面向對象的技術為其它環節服務，從而實現系統各部分的數據共享。

3ae2000上水箱特性測試實驗

根據上文所分析的工業控制系統的硬件及軟件組成，作為上水箱液位控制，AE2000過程控制裝置可選擇多種控制方案：一是PLC控制方案；二是智能儀表控制方案；三是采用MCGS控制算法，I-7017、I-7024作為輸入輸出構成DDC控制系統，前面兩個控制方案MCGS作為做上位機，第三種方案MGS做為控制和監視使用。本文通過上水箱特性測試實驗，對MCGS軟件、PLC模擬在工業控制系統中的應用進行實驗分析。

3.1實驗設備

上位機MCGS軟件、西門子PLC、RS-232/RS-485轉換器、實驗連線、AE2000B型過程控制實驗裝置(PLC與智能儀表不同時使用，本實驗采用PLC作為控制器，IPC上不裝RS485通信卡)。

3.2實驗流程

丹麥泵把儲水箱的水通過電動調節閥進水閥進入上水箱，上水箱通過排水閥經過中水箱、下水箱回儲水箱。上水箱裝有液位傳感器。測試上水箱的一階響應特性。

4結束語

AE2000雖然是一個實訓裝置，在實訓室用于實驗實訓，但她集成了常見典型的控制方案，現在廣泛應用于工業控制，這些控制系統由于性價比高、價格低廉，具有較強的實用性，工控產品主要帶有RS-485通信接口，都可以與該系統連接，受上位機控制。如果連接的線路出現故障，也不影響下位機的工作。通過實際使用效果表明，該系統操作簡單、功能完善，具有較好的人機交互界面，抗干擾能力強，運行可靠性高，可以滿足工業生產的需求。

作者：許惠萍單位：福建化工學校