基于MCGS对实验室监控系统的设计（电梯部分）

马振寰　荆丽丽

摘要：本文对现有高校实验室的现状展开分析，结合集宁师范学院的现有情况，利用组态软件MCGS的灵活性，操作界面安全易操作的等特点，对当前实验室的监控系统提出了行之有效的设计思路，并给出符合实际需求的解决方法。

关键词：PLC；MCGS；三层电梯

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）05-0265-02

一、前言

实验室是高等院校进行教学和科学研究活动的重要场所，存放有众多种类的仪器设备，也有易燃、易爆、剧毒等危险性物品，加之使用频繁、人员集中且流动性大，这往往会给学校带来巨大的财产损失，有时甚至是人员的伤亡。实际调研中发现大部分学校的实验室没有监控系统，存在很大的安全隐患。为了提高实验室安全系数、设备使用寿命以及节约能源，本文提出了实验室监控系统设计与实现，着重介绍基于MCGS的实验室电梯监控系统，主要是采用PLC硬件与组态软件MCGS的有机结合，实现三层电梯的设计与监控。

二、PLC与MCGS介绍

（一）PLC介绍

可编程控制器（PLC）是以微处理器为基础的通用工业控制装置。实际是一种工业控制计算机，它的硬件结构与一般微机控制系统相似。可编程控制器主要由CPU（中央处理单元）、存储器（RAM、ROM和EEPROM）、输入/输出模块（简称I/O模块）、编程器和电源五大部分组成。本文采用西门子公司的S7-200PLC进行设计。

（二）MCGS介绍

它是以监测控制计算机为主体，加上检测装置、执行机构与被监测控制的对象（生产过程）共同构成的整体。而组态软件具有动画显示、流程控制、数据采集、设备控制与输出、工程报表、数据与曲线等强大功能。

三、基于MCGS的实验室监控系统开发的设计思路

（一）三层电梯模拟控制的PLC程序设计

1.I/O分配。对所有的输入输出变量进行赋值，并对其分配地址。

2.根据控制要求编写PLC程序梯形图程序。

3.设置PG/PC接口，在PLC中的“接口分配参数”处选择“PC/PPI cable（PPI）”，然后再打属性窗口，在本地连接处下拉，选中“COM1”。

（二）监控系统的MCGS设计

1.利用组态软件中的“工具箱”及其中的常用图符进行绘图。

2.定义数据变量。

3.设定循环策略。

在MCGS组态软件“运行策略”窗口中，打开“循环策略”之后，打开“策略属性设置”，在“循环时间”位置，将时间修改为100ms，单击“确定”。之后在当前界面空白处，鼠标右键，点击“新增策略行”，然后鼠标右键打开“策略工具箱”，将“脚本程序”拖拽到策略行后面方块出。

4.根據要求编写调试脚本程序。

（三）PLC和MCGS的连接

基于西门子可编程控制器和MCGS动态组态软件的三层电梯控制系统，就是对三层电梯的编程设计与动态仿真的结合。此次设计，利用MCGS组态软件对元件与数据变量的连接，利用相应的三层电梯脚本，控制电梯轿厢运行及楼层门开关的动态仿真。然后利用S7-200PLC编入的三层电梯程序经过正确调试后，把PLC200-PPI添加到MCGS的设备窗口中，由PLC的输入控制MCGS的输出，实现对三层电梯的全面监控。

设备窗口的创建及连接：

第一步：找到组态软件中的设备窗口，鼠标双击打开。

第二步：在设备工具箱中找到“通用串口父设备”和“西门子_S7200PPI”分别添加在设备窗口中。

第三步：分别设置“通用串口父设备”和“西门子_S7200PPI”的设备属性。

第四步：完成以上设置后，进入PLC编程界面，进行与实验箱通信连接。

第五步：PLC编程界面下，下载调试PLC程序。

第六步：程序调试成功后，回到MCGS组态软件的界面中，进行MCGS与PLC连接。

第七步：在MCGS组态软件界面下，运行调试仿真，并实现系统的状态监控。

基于MCGS的实验室监控实现了数字化、远程化的监控，并能够及时发现监控环境中的异常情况，且以最快和最佳的方式发出警报和提供有用信息，从而能够更加有效地协助安全人员处理危机，并最大限度地降低误报和漏报现象。

参考文献：

[1]廖常初.S7-200PLC编程及应用（第2版）[M].北京：机械工业出版社，2013.

[2]李红萍.工控组态技术应用——MCGS[M].西安：西安电子科技大学出版社，2013.

[3]李江全.组态软件MCGS从入门到监控35例[M].北京：电子工业出版社，2015.

[4]孙婷荃，徐金光.关于完善实验室安全管理体制的几点思考[J].湖北师范学院学报（自然科学版），2007，27（3）：112-114.

[5]秧耕，何乔治，何峰峰.电梯基本原理及安装维修全书[M].北京：机械工业出版社，2001.