基于MCGS的船闸监控画面的设计

印玲

摘 要：在上、下游水位相差较大的河流上，船闸的建设对于航运有着十分重要的作用。早期的船闸控制系统普遍存在功能弱、故障多、寿命不长等缺陷。如今的船闸控制系统普遍采用了基于PLC的计算机控制技术。为了能够使得管理人员更好地对系统的运行情况进行检测和集成管理，在PLC控制的基础上，本文重点介绍利用MCGS组态软件进行监控画面的设计。

关键词：组态 船闸监控 数据画面

中图分类号：TU261 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）10（a）-0029-02

1 组态系统整体结构设计

组态界面设计时，需要一个能够对船闸运行情况进行实时模拟的运行窗口以及对重要数据进行实时记录的数据界面。同时为了满足控制的需要，实时数据库以及运行策略都是必不可少的。整体结构框图如图1所示。

2 组态、用户界面设计

根据实际工程中需要监控的工况以及数据，并结合MCGS软件的具体功能，本次设计中共设计出了3个用户窗口，分别是主画面，数据显示（上行）画面，数据显示（下行）画面。

2.1 主画面设计

船闸控制主画面中主要对船闸的实际运行情况进行了模拟。通过接收由下位机采集到的信号，将船闸的实际运行情况显示在窗口中，主要设计了以下三个部分。

第一部分是船闸运行过程的整体模拟部分。该部分主要由2个闸门、2个阀门以、3个水位以及2个通行指示灯组成。通过MCGS软件中的绘图工具以及元件库，绘制出了简易的船闸模拟图。

第二部分是船闸运行过程的控制部分。该部分主要由8个按钮组成，其中4个按钮控制上行过程，另外4个按钮控制下行过程。每个按钮对应不同的功能，起到不同的控制效果，从而满足船闸运行时的需要。

第三部分是船闸运行过程中的实时数据显示。设计时采用了MCGS软件中自带的自由表格制作系统，通过链接实时数据库中采集到的数据，及时准确的显示在实时数据表格中。

2.2 下行数据窗口以及上行数据窗口设计

这两个窗口中包含的内容一致，唯一的区别就是下行数据窗口中显示的是整个下行过程中的各数据的变化，上行数据窗口中显示的是整个上行过程中的各数据的变化。以下行数据窗口为例，结合MCGS组态软件的功能及船闸运行时的实际需要，共设计了以下三个部分。

（1）实时数据显示报表。

这一部分和上一节中船闸控制窗口的实时数据显示表格效果一致，主要用于显示船闸运行过程中的实时水位变化以及闸门开度的变化。数据列中的1|0也同样表示显示数据时带有一位小数。

（2）实时水位过程线。

实时水位过程线可以使船闸运行中的水位变化更加直观的通过曲线、折现表达出来。每个折点与折点之间都清晰的表示出了水位的整体变化过程。X轴代表时间，本次设计中为了便于演示，时间的间隔仅设置为3s，而实际运行时则根据实际情况进行设置；Y轴代表水位，单位为（m）。其中蓝色线代表上游水位，红色线代表下游水位，而绿色线则代表闸室水位。

（3）历史数据记录报表。

历史数据记录报表也是数据记录中很重要的一个部分。通过对历史数据进行记录，可以观察分析出数据是否正确，同时也可以分析出船闸运行过程中是否有故障或问题发生。采集时间可以根据实际运行需要进行设置，如每隔10min进行一次数据存盘，那么每10min内的水位以及闸门开度均会被记录在历史数据报表中。

3 用户界面设计效果

最终的用户界面如图2所示。

用户界面的左半部分就是船闸运行的侧面示意图。初始水位的高低设置为：下游水位4m，闸室水位2m，上游水位10m，即可显示出图2中水位差效果。船闸侧面图右方是船闸升降过程的正面动态演示图。当上下游船闸开启关闭时，船闸正面动态图会随之一起开启关闭，使显示效果更加直观。

用户界面的的右半部分则是船闸运行时的参数显示以及控制部分。通行指示灯和闸门开启关闭时同步，当闸门开度达到最大时，相应的指示灯就会由红变绿，当闸门开始关闭时通行指示灯就会再度变成红色。而上行下行控制过程按钮则对应了船闸各个运行过程，按下相应按钮即可实现船闸的动作。限位报警在平时显示为绿色，只有当闸门开启到限位开度之上时才会变为红色。实时数据报表则是对实时水位数据以及开度数据的同步显示，能让工作人员更直接的了解实时数据。

参考文献

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