內(nèi) 容 簡 介本書是以昆侖通態(tài)的MCGS組態(tài)軟件為例，介紹組態(tài)技術(shù)在工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)中的具體應(yīng)用。全書分成兩部分，即通用版MCGS組態(tài)技術(shù)和嵌入版MCGS組態(tài)技術(shù)。書中提供10個案例工程和10個挑戰(zhàn)項目。在內(nèi)容編排時，將組態(tài)知識融入工程案例的設(shè)計與制作過程中，體現(xiàn)了做中學、學中做的教學特點。兩部分內(nèi)容均設(shè)置成工程案例學習→工程案例模仿實訓→工程實戰(zhàn)的遞進結(jié)構(gòu)。案例工程中詳細介紹了組態(tài)工程人機界面的制作細節(jié)與技巧、從模擬仿真到聯(lián)機調(diào)試的方法與過程、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計及觸摸屏等關(guān)鍵技術(shù)，內(nèi)容涵蓋MCGS組態(tài)控制技術(shù)的各個環(huán)節(jié)，具有案例典型、豐富且貼近實際的特點。本書可作為高職高專院校以及應(yīng)用型本科院校的機電一體化技術(shù)、電氣自動化技術(shù)、過程控制技術(shù)、計算機控制技術(shù)等專業(yè)相關(guān)課程的教學與學習用書，也可作為自動化技術(shù)人員的參考資料和實訓教材。前 言
隨著計算機信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，以及工業(yè)自動化水平的迅速提高，組態(tài)控制技術(shù)作為自動化技術(shù)中一個極其重要的組成部分，正突飛猛進地發(fā)展著。近幾年，組態(tài)新技術(shù)、新產(chǎn)品層出不窮。組態(tài)、觸摸屏與PLC在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中已占據(jù)了非常重要的地位。尤其是在流程工業(yè)控制中，智能儀表、組態(tài)控制軟件、PLC控制器以及現(xiàn)場總線等更是構(gòu)成其核心技術(shù)。因此，在組態(tài)控制技術(shù)飛速發(fā)展的今天，作為從事自動化相關(guān)技術(shù)行業(yè)的技術(shù)人員，掌握組態(tài)控制技術(shù)是必要的。
目前，組態(tài)軟件市場上產(chǎn)品多樣，北京昆侖通態(tài)自動化軟件科技有限公司的MCGS組態(tài)軟件作為國內(nèi)主流工控產(chǎn)品之一，是企業(yè)實現(xiàn)管控一體化的理想選擇。本書是以MCGS通用版組態(tài)軟件和MCGS嵌入版組態(tài)軟件為例，介紹組態(tài)軟件在工業(yè)監(jiān)控中的應(yīng)用及組態(tài)監(jiān)控工程的設(shè)計與制作方法。
組態(tài)控制技術(shù)的相關(guān)教材很多，但大多數(shù)教材以理論知識的介紹為側(cè)重點，案例少，且理論介紹和組態(tài)工程案例的制作不為一個整體，使讀者在學習理論部分時感到枯燥、抽象，在做工程案例時，又無法將理論正確地應(yīng)用其中。而基于工作過程導向的項目化教學法作為一種新的、更有效的教學和學習方法，也已迅速在各高職高專院校乃至本科院校中廣泛應(yīng)用。以工程導入、任務(wù)驅(qū)動，服務(wù)于“做、學、教”一體的項目式教學的配套教材的需求量也日益增大。
作為西安航空職業(yè)技術(shù)學院規(guī)劃教材建設(shè)基金資助項目，本書在編寫中，旨在將典型、實用的工程項目引入課堂，并將理論知識融入組態(tài)工程設(shè)計與制作過程中，激發(fā)學生的學習興趣和積極主動性。通過對書中工程的制作與學習，使學生在實踐中獲取知識，做到真正的理論與實踐一體化(即理實一體)。
本書是我院兩個國家級示范建設(shè)專業(yè)，即機電一體化技術(shù)專業(yè)和電氣自動化技術(shù)專業(yè)的相關(guān)課程的配套教材。
本書是由參與編寫的教師根據(jù)多年的教學、實踐以及實驗項目開發(fā)等的經(jīng)驗總結(jié)編撰而成的。本書在力圖做到教學內(nèi)容實用性的同時，更是實現(xiàn)了工作任務(wù)的完整性。在內(nèi)容設(shè)置上，以MCGS工程的開發(fā)與設(shè)計過程為主體，將軟件技術(shù)與操作融入其中，并強調(diào)方法、細節(jié)與制作技巧等。具體特點如下。
(1) 案例豐富。本書共提供了20個工程，每個工程各有特色。工程的選取，考慮到了典型、實用、難易適中、示范性強且富有趣味性等特點，使讀者在輕松愉快的環(huán)境中獲取知識。
(2) 工程真實。每個工程都是由參與編寫的教師編輯整理控制要求，用心完成設(shè)計與制作，在調(diào)試運行好后，再整理成文檔的形式。教材內(nèi)容凝結(jié)了教師們的經(jīng)驗、智慧和勞動成果，展現(xiàn)出教師嚴謹?shù)膽B(tài)度。
(3) 理實一體。本書以組態(tài)工程案例為載體，將理論知識的介紹融入每個工程的設(shè)計制作過程中，使讀者真正體會到“理論得于實踐，用于實踐”。
(4) 注重細節(jié)。本書不但在內(nèi)容編寫上詳細到位，而且在每個模塊教學內(nèi)容前，均給出了內(nèi)容簡介、教學知識點(包括重點、難點)提示、建議教學方法等；每個工程結(jié)尾都為讀者提供了思路拓展，做了溫馨提示，還給出了自我檢測的思考題。
(5) 結(jié)構(gòu)鮮明。本書是以“教與學、學與練”的思想為指導，在結(jié)構(gòu)上以“工程案例學習→工程案例模仿訓練→工程實戰(zhàn)”3個遞進層次為主線，教學內(nèi)容設(shè)置由淺入深，由點到面，使教學與學習按照認知(初次見面)→學習(刨根問底)→案例(照貓畫虎)→實戰(zhàn)(挑戰(zhàn)自我)的遞進過程進行。
(6) 軟硬兼顧。針對每個工程，不但介紹組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計制作(軟件部分)，還詳細地介紹了PLC系統(tǒng)硬件電路與程序的設(shè)計與調(diào)試，可謂是綜合全面、軟硬兼顧。
(7) 圖文并茂。教材融豐富的圖、文、表于一體，清晰、形象、生動地表現(xiàn)出工程設(shè)計制作的每個細節(jié)，使之一目了然。
全書共分成兩大部分：通用版MCGS組態(tài)軟件部分和嵌入版MCGS組態(tài)軟件部分。這兩部分的結(jié)構(gòu)相同，均是以“工程案例學習→工程案例模仿訓練→工程實戰(zhàn)”3個遞進層次為主線設(shè)置案例教學。
本書由西安航空職業(yè)技術(shù)學院的李寧擔任主編，負責部分內(nèi)容的編寫以及全書內(nèi)容結(jié)構(gòu)安排、工作協(xié)調(diào)及統(tǒng)稿、校稿等工作：由西安航空職業(yè)技術(shù)學院的邊娟鴿和張芬擔任副主編，負責部分內(nèi)容的編寫；由哈爾濱職業(yè)技術(shù)學院的戚本志參與編寫部分內(nèi)容。具體的任務(wù)分工詳見編寫任務(wù)分工表。
教材編寫任務(wù)分工表
內(nèi) 容 章 編者 內(nèi) 容 章 編 者
通用版MCGS組態(tài)軟件認知 1 李寧 單容水箱液位組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) 2 邊娟鴿
水泵運行組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) 2 多種液體混合攪拌組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) 3
分揀單元的搬運機械手組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) 雙容水箱液位定值控制監(jiān)控系統(tǒng) 7
交通信號燈組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) 3 嵌入版MCGS組態(tài)軟件認知 5 張芬
倉儲料塊分揀檢測組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) 四層升降電梯組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)
多組競賽搶答器組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) 4 噴泉運行組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) 6
自動送料裝車組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) 電機變頻閉環(huán)調(diào)速組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)
倉儲運料小車定位控制組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) 鍋爐液位組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) 6 戚本志
自動生產(chǎn)線立體倉庫單元組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) 嵌入式TPC與變頻器的RS485通信與曲線控制 7
自動化生產(chǎn)線分揀單元組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)
零件的廢品檢測組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) 7
自動門組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)
雙儲液罐液位組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)
附錄、課后思考題、溫馨提示、模塊小結(jié)、模塊內(nèi)容簡介、知識點提示、教學方法提示等
本書在編寫過程中，得到了北京昆侖通態(tài)自動化軟件科技有限公司的軟硬件設(shè)備支持與技術(shù)支持，在此表示衷心感謝。部分工程借助了天津源峰科技的TVT-2000G MPS訓練裝置、亞龍YL-335B自動化生產(chǎn)線、上海英集斯的MPS系統(tǒng)以及天煌科技的過程控制系統(tǒng)等設(shè)備，完成調(diào)試運行。在此，也衰心感謝各設(shè)備公司硬件上的支持。
我們?yōu)檫x擇本書的任課教師提供配套的教學資源(工程運行演示講解視頻)，為教學與學習提供便利，需要者可到清華大學出版社網(wǎng)站教師服務(wù)專區(qū)下載。
由于水平所限，若有錯誤、疏漏之處，敬請諒解，同時請將錯誤之處反饋給編者，以便及時修正，不斷提高教材出版質(zhì)量。我們虛心接受您的寶貴意見和建議。反饋或留言E-mail地址：crystalrabbit1569@126.com。
編 者
目 錄
第一部分 通用版MCGS組態(tài)
第1章 通用版MCGS組態(tài)軟件認知 3
1.1 組態(tài)技術(shù)概述 3
1.2 MCGS通用版組態(tài)軟件的安裝 6
1.3 MCGS組態(tài)軟件系統(tǒng)的組成 7
1.4 MCGS組建新工程的步驟 11
1.5 MCGS組態(tài)軟件的工作方式 13
本章小結(jié) 13
思考題 14
第2章 通用版MCGS組態(tài)軟件學習 15
2.1 水泵運行組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) 16
2.1.1 工程系統(tǒng)分析 16
2.1.2 新建工程 17
2.1.3 定義數(shù)據(jù)對象 18
2.1.4 制作組態(tài)工程畫面 21
2.1.5 動畫連接 25
2.1.6 控制流程程序設(shè)計 28
2.1.7 軟硬件聯(lián)機調(diào)試運行 43
2.2 分揀單元的搬運機械手組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) 55
2.2.1 工程系統(tǒng)分析 56
2.2.2 新建工程 58
2.2.3 定義數(shù)據(jù)對象 58
2.2.4 制作組態(tài)工程畫面 60
2.2.5 動畫連接 69
2.2.6 控制流程程序設(shè)計 72
2.2.7 動畫效果設(shè)計改進 80
2.2.8 軟硬件聯(lián)機調(diào)試運行 100
2.2.9 思路拓展 109
2.2.10 設(shè)計完善與知識延伸 115
2.3 單容水箱液位組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) 125
2.3.1 工程系統(tǒng)分析 126
2.3.2 新建工程 129
2.3.3 定義數(shù)據(jù)對象 129
2.3.4 制作組態(tài)工程畫面 132
2.3.5 動畫連接 134
2.3.6 實時曲線和歷史曲線的制作 144
2.3.7 實時報警和歷史報警的制作 150
2.3.8 實時報表和歷史報表的制作 157
2.3.9 參考控制流程及演示工程模擬調(diào)試 162
2.3.10 聯(lián)機統(tǒng)調(diào) 167
本章小結(jié) 174
思考題 174
第3章 通用版MCGS組態(tài)工程案例 177
3.1 交通信號燈組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) 177
3.1.1 工程系統(tǒng)分析 178
3.1.2 新建工程 179
3.1.3 定義數(shù)據(jù)對象 179
3.1.4 制作組態(tài)工程畫面 180
3.1.5 動畫連接 184
3.1.6 參考控制流程程序 187
3.1.7 聯(lián)機統(tǒng)調(diào) 190
3.2 倉儲料塊分揀檢測組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) 197
3.2.1 工程系統(tǒng)分析 198
3.2.2 新建工程 199
3.2.3 定義數(shù)據(jù)對象 199
3.2.4 制作組態(tài)工程畫面 200
3.2.5 動畫連接 202
3.2.6 參考控制流程程序 204
3.2.7 聯(lián)機統(tǒng)調(diào) 209
3.3 多種液體混合攪拌組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) 214
3.3.1 工程系統(tǒng)分析 215
3.3.2 新建工程 215
3.3.3 定義數(shù)據(jù)對象 215
3.3.4 制作組態(tài)工程畫面 216
3.3.5 動畫連接 217
3.3.6 參考控制流程程序 220
3.3.7 聯(lián)機統(tǒng)調(diào) 223
本章小結(jié) 225
思考題 225
第4章 通用版MCGS組態(tài)工程實踐 227
4.1 多組競賽搶答器組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) 227
4.2 自動送料裝車組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) 229
4.3 倉儲運料小車定位控制組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) 230
4.4 自動生產(chǎn)線立體倉庫單元組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) 232
4.5 自動化生產(chǎn)線分揀單元組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) 234
第二部分 嵌入版MCGS組態(tài)
第5章 嵌入版MCGS組態(tài)軟件認知 239
5.1 嵌入版與通用版的異同 240
5.2 MCGS嵌入版的安裝 241
5.3 MCGS嵌入版組態(tài)軟件的主要功能 241
5.4 MCGS嵌入版系統(tǒng)的構(gòu)成 243
5.5 MCGS嵌入版工程下載及工程上傳 244
5.6 MCGS嵌入版的運行 245
5.7 設(shè)備構(gòu)件的屬性設(shè)置 245
5.8 四層升降電梯組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) 247
5.8.1 工程系統(tǒng)分析 248
5.8.2 新建工程 249
5.8.3 定義數(shù)據(jù)對象 249
5.8.4 制作組態(tài)工程畫面 251
5.8.5 動畫連接 253
5.8.6 控制流程程序 256
5.8.7 聯(lián)機統(tǒng)調(diào) 260
本章小結(jié) 266
思考題 266
第6章 嵌入版MCGS組態(tài)工程案例 268
6.1 噴泉運行組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) 268
6.1.1 工程系統(tǒng)分析 269
6.1.2 新建工程 270
6.1.3 定義數(shù)據(jù)對象 270
6.1.4 制作組態(tài)工程畫面 270
6.1.5 動畫連接 271
6.1.6 聯(lián)機統(tǒng)調(diào) 272
6.2 電機變頻閉環(huán)調(diào)速組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) 275
6.2.1 工程系統(tǒng)分析 276
6.2.2 新建工程 276
6.2.3 定義數(shù)據(jù)對象 276
6.2.4 制作組態(tài)工程畫面 277
6.2.5 動畫連接 279
6.2.6 腳本程序 280
6.2.7 聯(lián)機統(tǒng)調(diào) 280
6.3 鍋爐液位組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) 283
6.3.1 工程系統(tǒng)分析 284
6.3.2 新建工程 284
6.3.3 定義數(shù)據(jù)對象 284
6.3.4 制作組態(tài)工程畫面 285
6.3.5 動畫連接 286
6.3.6 參考控制流程程序 287
6.3.7 其他功能組態(tài) 289
6.3.8 調(diào)試運行 290
本章小結(jié) 292
思考題 292
第7章 嵌入版MCGS組態(tài)工程實踐 293
7.1 零件的廢品檢測組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) 293
7.2 自動門組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) 294
7.3 雙儲液罐液位組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) 295
7.4 嵌入式TPC與變頻器的RS485
通信及計劃曲線控制 297
7.5 雙容水箱液位定值控制監(jiān)控系統(tǒng) 298
附錄 常見問題與解答 300
參考文獻 304
