【正文】 3 等）。腳本控制包括啟動(dòng)腳本，循環(huán)腳本和退出腳本，啟動(dòng)腳本在用戶窗口打開時(shí)，循環(huán)腳本是在窗口打開期間以指定的間隔循環(huán)執(zhí)行，退出腳本則是在用戶窗口關(guān)閉時(shí)執(zhí)行。 圖 元件管理對(duì)話框 西安工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 12 g 選中工具箱中的“常用符號(hào)”的按鈕就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)常用符號(hào)工具欄，如圖 。 MCGS 中定義的數(shù)據(jù)對(duì)象的作用域是全局的，像通常意義的全局變量一樣，數(shù)據(jù)對(duì)象的各個(gè)屬性在整個(gè)運(yùn)行過程中都保持有效，系統(tǒng)中的其它部分都能對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行操作處理。 到現(xiàn)在為止，我們由圖形對(duì)象搭制而成的圖形界面是靜止的，需要我們對(duì)這些圖形對(duì)象進(jìn)行動(dòng)畫屬性設(shè)置，使它們“動(dòng)”起來，真實(shí)地描述外界對(duì)象的西安工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 15 狀態(tài)變化，達(dá)到過程實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。對(duì)于復(fù)雜的工程，監(jiān)控系統(tǒng)必須設(shè)計(jì)成多分支、多層循環(huán)嵌套式結(jié)構(gòu)，按照預(yù)定的條件，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行流程及設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有針對(duì)性選擇和精確的控制。要增加四個(gè) “ time”，“ time1”，“ time2”，“ time3”，數(shù)據(jù)類型為“數(shù)值型”。鼠標(biāo)雙擊主控窗口圖標(biāo)，彈出菜單組態(tài)窗口，輸入各級(jí)菜 ,如圖 圖 主控設(shè)置 西安工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 26 具體設(shè)置方法：點(diǎn)擊新增菜單項(xiàng)，菜單名為“演示窗口”，在它之下新增菜單項(xiàng)，名稱為“進(jìn)入主控窗口”啟動(dòng)屬性為“打開主控窗口畫面”。內(nèi)部有常開 /常閉兩種觸點(diǎn)供編程時(shí)隨時(shí)使用，且使用次數(shù)不限。 定時(shí)器通道范圍如下： 100 ms 定時(shí)器 T0～ T199， 共 200 點(diǎn)，設(shè)定值： ～ ； 10 ms 定時(shí)器 T200～ TT245，共 46 點(diǎn)，設(shè)定值： ～ 秒 ； 1 ms 積算定時(shí)器 T245～ T249，共 4點(diǎn)，設(shè)定值： ～ 秒； 100 ms 積算定時(shí)器 T250～ T255，共 6 點(diǎn)，設(shè)定值： ～ ； 定時(shí)器指令符號(hào)及應(yīng)用如下圖 所示： 西安工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 29 圖 定時(shí)器程序 當(dāng)定時(shí)器線圈 T200 的驅(qū)動(dòng)輸入 X000 接通時(shí)， T200 的當(dāng)前值計(jì)數(shù)器對(duì) 10 ms的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行累積計(jì)數(shù)，當(dāng)前值與設(shè)定值 K123 相等時(shí)，定時(shí)器的輸出接點(diǎn)動(dòng)作，即輸出觸點(diǎn)是在驅(qū)動(dòng)線圈后的 （ 10 * 123ms = ）時(shí)才動(dòng)作，當(dāng) T200 觸點(diǎn)吸合后， Y000 就有輸出。我們選用的 FX2N 型號(hào)的 PLC，其內(nèi)部元件的地址編號(hào)如下表所示，使用時(shí)一定要明確，每個(gè)元件在同一時(shí)刻決不能擔(dān)任幾個(gè)角色。 d 把該程序傳遞到 PLC 主機(jī)，則應(yīng)首先用電纜進(jìn)行硬件連接并把運(yùn)行開關(guān)打向Stop然后在主菜單的 PLC欄內(nèi)選擇傳送 ,再選擇讀入 ,此時(shí)系統(tǒng)要求你輸入起始步及終止步，一般起始步從 0開始，終止步為 否則就無法通信。 ? 鼠標(biāo)雙擊設(shè)備工具箱內(nèi)的三菱 PLC 設(shè)備構(gòu)件，將選中的設(shè)備構(gòu)件添加到設(shè)備窗口內(nèi)。 a運(yùn)行 FXGPWIN 進(jìn)入主菜單，主菜單位于屏幕上方。之后即 使計(jì)數(shù)器輸入 X011 再動(dòng)作，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值保持不變。 M8002 為特殊繼電器 ,功能為初始化脈沖 . d定時(shí)器（ T） 在 PLC 內(nèi)的定時(shí)器是根據(jù)時(shí) 鐘脈沖的累積形式，當(dāng)所計(jì)時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí)，其輸出觸點(diǎn)動(dòng)作，時(shí)鐘脈沖有 1ms、 10ms、 100ms。這些編程用的繼電器，它的工作線圈沒有工作電壓等級(jí)、功耗大小和電磁慣性等問題；觸點(diǎn)沒有數(shù)量限制、沒有機(jī)械磨損和電蝕等問題。封面繪制好后，雙擊畫面設(shè)置屬性。 在“運(yùn)行策略”中，雙擊“循環(huán)策略”進(jìn)入策略組態(tài)窗口。 c 單擊標(biāo)題欄的“可見度”，表達(dá)式填“開始 1=1”，當(dāng)表達(dá)式非零時(shí)選“對(duì)應(yīng)圖符可見”。 b 選中對(duì)象，按“對(duì)象屬性”按鈕，或雙擊選中對(duì)象，則打開“數(shù)據(jù)對(duì)象屬性設(shè)置” 窗口。 定義數(shù)據(jù)對(duì)象 數(shù)據(jù)對(duì)象是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的基本單元。 點(diǎn)擊 （字符字體）按鈕，設(shè)置文字字體為： System；字型為：粗體； 大小為 ：小四； 點(diǎn)擊 （字符顏色）按鈕，將文字顏色設(shè)為：粉色； e 按照以上步驟分別輸入“工業(yè)”，“大學(xué)”，“ 50”，“周年”的字樣，設(shè)置相應(yīng)的顏色。用戶窗口的屬性包括基本屬性、擴(kuò)充屬性和腳本控制（啟動(dòng)腳本、循環(huán)腳本、退出腳本），由用戶選擇設(shè)置。現(xiàn)在我們先著手于上位機(jī)的設(shè)計(jì)工作 — 仿真界面的設(shè)計(jì)工作。 ??? 運(yùn)行策略： 本窗口主要完成工程運(yùn)行流程的控制。兩部分互相獨(dú)立，又緊密聯(lián)系。三種基本類型的構(gòu)件（設(shè)備構(gòu)件、西安工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 5 動(dòng)畫構(gòu)件、策略構(gòu)件）完成了 MCGS 系統(tǒng)三大部分（設(shè)備驅(qū)動(dòng)、動(dòng)畫顯示和流程控制）的所有工作。以窗口為單位，構(gòu)造用戶運(yùn)行系統(tǒng)的圖形界面，使得 MCGS 的組態(tài)工作既簡單直觀，又靈活多變。 MCGS 為解決工程監(jiān)控問題提供了豐富多樣的手段，從設(shè)備驅(qū)動(dòng)（數(shù)據(jù)采集）到數(shù)據(jù)處理、報(bào)警處理、流程控制、動(dòng)畫顯示、報(bào)表輸出、曲線顯示等各個(gè)環(huán)節(jié)，均有豐富的功能組件和常用圖形庫可供選用，用戶只需根據(jù)工程作業(yè)的需要和特點(diǎn)，進(jìn)行方案設(shè)計(jì)和組態(tài)配置，即可生成用戶應(yīng)用軟件系統(tǒng)。 由于涉及到燈亮滅的時(shí)間，所以需要使用組態(tài)軟件內(nèi)部的定時(shí)器。隨著國內(nèi)計(jì)算機(jī)水平和工業(yè)自動(dòng)化水平的不斷提高，近年來，一些技術(shù)力量雄厚的高科技公司相繼開發(fā)出了適合國內(nèi)使用的通用組態(tài)軟件。此仿真系統(tǒng)由上位機(jī)和下位機(jī)兩部分組成，上位機(jī)主要用來完成仿真界面的 制作工作，下位機(jī)則用來完成 PLC 程序的編寫，最后，進(jìn)行上位機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)果與下位機(jī)結(jié)果的配合，完成整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)連接。隨著 Windows 的廣泛應(yīng)用， Windows 環(huán)境下的組態(tài)軟件與 DOS 環(huán)境下的組態(tài)軟件成為主流。每個(gè)輸出結(jié)點(diǎn)的輸出值“ 0”或“ 1”對(duì)應(yīng)于燈的滅與亮。普通工程人員經(jīng)過短時(shí)間的 培訓(xùn)就能正確掌握、快速完成多數(shù)簡單工程項(xiàng)目的監(jiān)控程序設(shè)計(jì)和運(yùn)行操作。 ? 設(shè)立“設(shè)備工具箱”，針對(duì)外部設(shè)備的特征，用戶從中選擇某種“構(gòu)件”，設(shè)置于設(shè)備窗口內(nèi)，賦予相關(guān)的屬性，建立系統(tǒng)與外部設(shè)備的連接關(guān)系，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)該種設(shè)備的驅(qū)動(dòng)和控制。同時(shí)，也可以由用戶創(chuàng)建新的策略構(gòu)件，擴(kuò)展系統(tǒng)的功能。考慮到工控系統(tǒng)今后的發(fā)展趨勢， MCGS 充分運(yùn)用現(xiàn)今發(fā)展的 DCCW(Distributed Computer Cooperator Work)技術(shù)，即分布式計(jì)算機(jī)協(xié)同工作方式，來使分散在不同現(xiàn)場之間的采集系統(tǒng)和工作站之間協(xié)同工作。 ? 用戶窗口： 本窗口主要用于設(shè)置工程中人機(jī)交互的界面，諸如：生成各種動(dòng)畫顯示畫面、報(bào)警輸出、數(shù)據(jù)與曲線圖表等。 3 仿真畫面的設(shè)計(jì) 8 3 仿真畫面的設(shè)計(jì) 在清楚霓虹燈運(yùn)行工作的基礎(chǔ)上，制定出設(shè)計(jì) 方案。 工程的定義a選擇文件菜單中的“工程另存為”菜單項(xiàng)，彈出文件保存窗口。 b 選擇“工具箱”內(nèi)的“標(biāo)簽”按鈕 ，鼠標(biāo)的光標(biāo)呈“十字”形，在窗口 頂端中心位置拖拽鼠標(biāo)，根據(jù)需要拉出一個(gè)一定大小的矩形。方法為鼠標(biāo)拖成一個(gè)大框，將需合并的圖形都放入其中。 數(shù)值型數(shù)據(jù)對(duì)象：在 MCGS 中，數(shù) 值型數(shù)據(jù)對(duì)象的數(shù)值范圍是：負(fù)數(shù)是從 到 ，正數(shù)是從 到 。 按此方法設(shè)置其余的六個(gè)燈。對(duì)于特別復(fù)雜的應(yīng)用工程，只須定制若干能完成特定功能的構(gòu)件，將其增加到 MCGS系統(tǒng)中來，就可使已有的監(jiān)控系統(tǒng)增添各種控制功能，而無須對(duì)整個(gè)系統(tǒng)作任何修改。 b 條件語句有如下三種形式： If 〖表達(dá) 式〗 Then 〖賦值語句或退出語句〗 If 〖表達(dá)式〗 Then 〖語句〗 EndIf If 〖表達(dá)式〗 Then 〖語句〗 西安工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 21 Else 〖語句〗EndIf c 循環(huán)語句為 While 和 EndWhile 單擊“策略工具箱”中的“腳本程序”，將鼠標(biāo)指針移到策略塊圖標(biāo) 上單擊鼠標(biāo)左鍵，添加腳本程序構(gòu)件，如圖 ： 圖 添加腳本程序策略行 雙擊腳本程序圖標(biāo)進(jìn)入腳本程序編輯環(huán)境，主要用到條件語句和賦值語句?？梢灶A(yù)料：在工業(yè)控制領(lǐng)域中， PLC 控制技術(shù)的應(yīng)用必將形成世界潮流 PLC 程序既有生產(chǎn)廠家的系統(tǒng)程序，又有用戶自己開發(fā)的應(yīng)用程序，系統(tǒng)程序提供運(yùn)行平臺(tái)，同時(shí)，還為 PLC 程序可靠運(yùn)行及信息與信息轉(zhuǎn)換進(jìn)行必要的公共處理。 c輔助繼電器（ M） PLC 內(nèi)有很多的輔助繼電器，其線圈與輸出繼電器一樣，由 PLC內(nèi)各軟元件的觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)。 通用計(jì)數(shù)器的通道號(hào)： C0 ～ C99，共 100 點(diǎn)。另外，狀態(tài)的順序可自由選擇，不一定非按 S 西安工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 32 編號(hào)的順序選用。 ? 鼠標(biāo)雙擊設(shè)備窗口圖標(biāo)或單擊“設(shè)備組態(tài)”按鈕，打開設(shè)備組態(tài)窗口。設(shè)備驅(qū)動(dòng)方法見圖 西安工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 39 圖 PLC 設(shè)備使用說明 本設(shè)備構(gòu)件用于 MCGS 讀寫三菱 Fx系列中支持 232 通信協(xié)議的 PLC設(shè)備。那么就需要進(jìn)行上位機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)果與下位機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)果的配合工作，經(jīng)調(diào)試后完成整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 5個(gè)字燈對(duì)應(yīng)于 PLC 的 5 個(gè)輸出結(jié)點(diǎn) Y0～ Y4,下面的兩個(gè)字燈對(duì)應(yīng)于 Y5， Y6。定時(shí)器有兩個(gè)數(shù)據(jù)寄存器，一個(gè)為設(shè)定值寄存器，另一個(gè)是現(xiàn)時(shí)值寄存器，編程時(shí)，由用戶設(shè)定累積值。 b輸出繼電器（ Y） PLC 的輸出端子是向外部負(fù)載輸出信號(hào)的窗口。不同的 PLC的編程指令是不同的，使用的繼電器名稱也有所區(qū)別。當(dāng)前值為 time3。 由于霓虹燈是按一定的時(shí)間間隔點(diǎn)亮，熄滅，閃爍，因此就需用到運(yùn)行策略里的定時(shí)器構(gòu)件。 動(dòng)畫連接方法 圖元、圖符對(duì)象的動(dòng)畫連接方法，如下圖 所示，圖元、圖符對(duì)象所包含的動(dòng)畫連接方式有 四類共 11 種： 圖 動(dòng)畫連接方式 特殊動(dòng)畫連接 在 MCGS 中，特殊動(dòng)畫連接包括可見度和閃爍效果兩種方式，用于實(shí)現(xiàn)圖元、圖符對(duì)象的可見與不可見交替變換和圖形閃爍效果，圖形的可見度變換也是閃爍動(dòng)畫的一種。 具體操作方法極其簡單，只需單擊工具欄中 “工具”菜單中的“使用計(jì)數(shù)檢查”選項(xiàng)即可。方法為雙擊圖形，有靜態(tài)屬性一欄，即可設(shè)置 。見圖 。本界面需實(shí)現(xiàn)的控制要求為： a 主要是控制“西安”，“工業(yè)”，“大學(xué)”，“ 50”，“周年” 5 個(gè)字形霓虹燈的閃亮過程，具體實(shí)現(xiàn)的控制功能為： 5 個(gè)燈依次點(diǎn)亮后閃三閃，再沿相反的方向依次熄滅；字燈下兩個(gè)燈輪流閃亮；利用組態(tài)設(shè)置周圍的燈配合閃爍。 ??????? ?? 圖 功能圖 ? MCGS 如何產(chǎn)生動(dòng)畫效果 ： MCGS 為每一種基本圖形元素定義了不同的動(dòng)畫屬性，如：一個(gè)長方形的動(dòng)畫屬性有可見度，大小變化，水平移動(dòng)等，每一種動(dòng)畫屬性都會(huì)產(chǎn)生一定的動(dòng)畫效果。見圖 。利用數(shù)據(jù)庫來保存數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)，提高了系統(tǒng)的可靠性和運(yùn)行效率，同時(shí)，也使其它應(yīng)用軟件系統(tǒng)能直 接處理數(shù)據(jù)庫中的存盤數(shù)據(jù)。每個(gè)動(dòng)畫構(gòu)件都對(duì)應(yīng)一個(gè)特定的動(dòng)畫功能。 西安工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 4 ? 建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，便于用戶分步組態(tài)，保證系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。運(yùn)用組態(tài)軟件就可以讓同學(xué)們看到直觀生動(dòng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，使得理論和實(shí)際得到了完美的結(jié)合。上、下位機(jī)通過串行口進(jìn)行通信交換數(shù)據(jù)。但在開發(fā)傳統(tǒng)的工業(yè)控制軟件時(shí)，當(dāng) 被控對(duì)象一旦變動(dòng)， 就必須修改控制系統(tǒng)源程序，導(dǎo)致開發(fā)周期長。長期以來， PLC 始終處于工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域的主戰(zhàn)場，為各種各樣的自動(dòng)化控制設(shè)備提供了非?？煽康目刂茟?yīng)用 ， 其主要原因在于它能夠?yàn)樽詣?dòng)化控制應(yīng)用提供安全可靠和比較完善的解決方案，適合于當(dāng)前工業(yè)企業(yè)對(duì)自動(dòng)化的需要。仿真系統(tǒng)由上位機(jī)和下位機(jī)兩部分組成。由于條件所限，學(xué)?？赡軣o法提供一些實(shí)驗(yàn)設(shè)備，同學(xué)們通過試驗(yàn)只能看到 I/O 口的輸入輸出情況，驗(yàn)證程序的正確性。 MCGS 是真正的 32 位系統(tǒng)，可同時(shí)運(yùn)行于 Microsoft Windows95， 98和Microsoft Windows NT 平臺(tái)，以線程為單位進(jìn)行分時(shí)并行處理。同時(shí)， MCGS 為用戶提供了豐富的動(dòng)畫構(gòu)件，模擬工程控制與實(shí)時(shí)監(jiān)測作業(yè)中常用的物理器件的動(dòng)作和功能。組態(tài)時(shí)，系統(tǒng)生成的組態(tài)結(jié)果是一個(gè)數(shù)據(jù)庫；運(yùn)行時(shí)，數(shù)據(jù)對(duì)象、報(bào)警信息的存儲(chǔ)也是一個(gè)數(shù)據(jù)庫。 圖 整體結(jié)構(gòu)圖 MCGS 工程的五大部分 MCGS 組態(tài)軟件所建立的工程由 主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和運(yùn)行策略五部分構(gòu)成，每一部分分別進(jìn)行組態(tài)操作，完成不同的工作，具有不同的特性。每個(gè)驅(qū)動(dòng)程序獨(dú)占一個(gè)線程，達(dá)到互不干擾的目的。 工程功