一、课程设计任务和目的

本课程设计要求在修完《监控系统程序设计技术》课程后，运用工业监控系统组态软件（MCGS），结合一个自动控制系统，完成该控制系统的上位机监控系统组态设计。使学生掌握监控软件的设计和编程方法，得到计算机监控系统程序设计与调试，以及编写设计技术文件的初步训练。为从事计算机控制方面的工作打下一定基础。

二、课程设计选题

本课程设计给出下列参考题目，学生可选做其中之一，也可自选题目。

（1）双容水箱液位监控系统组态

（2）三层升降机监控系统组态

（3）热处理炉温度监控系统组态

（4）喷涂生产线监控系统组态

（5）恒压供水监控系统组态

（6）自动配料监控系统组态

（7）加热反应炉监控系统组态

（8）输送带监控系统组态

三、课程设计要求

1．基本要求

（1）监控系统总体设计

了解系统设计要求，进行需求分析，确定组态软件输入输出点、内部变量等，构思监控系统的组态框架。

（2）实时数据库组态

根据所确定的输入输出点和内部变量点，建立监控系统实时数据库。

（3）虚拟对象组态设计

采用脚本语言或其他软件工具建立虚拟对象模型，能够仿真实际的物理对象，具有输入输出特性。

（4）窗口界面组态

根据系统需求和实际生产过程中的对象工艺流程，设计监控系统的图形操作界面，并同实时数据库IO点链接。

（5）运行策略组态

采用脚本语言建立监控系统的运行策略，控制所建立的软件系统的运行流程。

（6）控制策略组态设计

选择和设计适当的控制算法并组态，实现对被控系统的控制要求。

（7）历史和趋势记录报表设计

建立历史数据库，实现监控系统的历史数据记录和趋势显示。

（8）实时和历史报警记录报表设计

确定和建立参数的报警限值和报警数据存储特性，实现监控系统的实时报警显示和历史报警数据查询。

（9）主控窗口组态

通过系统菜单能对系统各个功能进行调度管理。

（10）安全策略组态

建立监控系统的安全操作机制，对用户设定不同的操作权限，保证监控系统的安全性。

（11）进行监控系统的调试、运行和改进。

（12）编写课程设计报告。

2．具体要求

（1）数据变量

所选课题系统应具有一定数量的开关量I/O信号（至少6个）和模拟量I/O信号（至少4个）。

（2）监控系统画面

所设计的监控系统画面应包括下列内容，并具有动态显示和操作功能。

① 系统封面；

② 反映系统工艺的流程画面；

③ 反映实时数据变化的趋势图画面；

④ 反映实时数据变化的报表画面；

⑤ 可查询历史数据的历史数据曲线画面；

⑥ 可查询历史数据的历史数据报表画面；

⑦ 反映数据实时报警状态的报警画面（或某画面上的局部画面）；

⑧ 查询数据历史报警状态的报警画面；

⑨ 能对系统参数进行设置的参数设置画面。

（3）运行控制策略

通过策略脚本编写，能够实现系统的模拟运行。

（4）安全策略

所设计的监控系统应具有登录后方可操作的安全策略功能。

（5）系统菜单

所设计的监控系统应具有系统菜单，以实现对系统各个功能的运行调度。

四、课程设计报告

1．课程设计报告的内容

设计完成后应撰写课程设计报告，主要内容应包括：

（1）封面（包括设计课题名称、班级、学号、姓名）；

（2）设计任务和目的；

（3）监控系统分析和总体设计；

（4）系统的IO点表；

（5）监控界面设计说明；

（6）运行策略程序及说明；

（7）控制算法实现程序及说明；

（8）安全策略设计及说明；

（9）程序调试中的问题、解决方法和结果；

（10）总结。

2．课程设计报告的基本要求

（1）报告最好使用A4纸打印。限于条件书写也可以，但要书写要整齐、图形绘制要准确。

（2）报告的文字说明要求内容完整、言简意赅，书面整洁字迹工整。

（3）所绘制的界面图整齐美观。

五、课程设计结果

（1）设计组态文件电子文档（.MCG文件）。

（2）书面设计报告（纸质）。

六、考核

（1）按规定时间将设计组态文件电子文档（.MCG文件）和课程设计报告电子文档（.DOC文件）用E_mail发给任课教师。

（2）每位学生上交一份课程设计书面报告（按规定时间交任课教师）。

（3）交出课程设计书面报告时，随机抽取不少于20%学生对设计内容进行质疑。

（4）根据题目难度、程序组态设计结果（.MCG文件）、书面设计报告质量、质疑及课程设计中的表现，由任课教师按五级记分制评定成绩。

（5）评分标准见附录。

七、主要参考资料

[1]曹辉，马栋萍，王暄等主编．组态软件技术及应用．电子工业出版社

[2]龚运新，方立友编著．工业组态软件实用技术．清华大学出版社

[3]MCGS组态软件用户指南．北京昆仑通态自动化软件科技有限公司

[4]MCGS培训教程．北京昆仑通态自动化软件科技有限公司

[5]MCGS高级教程．北京昆仑通态自动化软件科技有限公司

附录：《监控系统程序设计技术课程设计》评分标准