【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 Interface）的概念，組態(tài)軟件應(yīng)該是一個(gè)使用戶能快速建立自己的 HMI的軟件工具，或開發(fā)環(huán)境。在組態(tài)軟件出現(xiàn)之前，工控領(lǐng)域的用戶通過手工或委托第三方編寫 HMI應(yīng)用，開發(fā)時(shí)間長(zhǎng)，效率低，可靠性差；或者購買專用的工控系統(tǒng)，通常是封閉的系統(tǒng)，選擇余地小，往往不 能滿足需求，很難與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，升級(jí)和增加功能都受到嚴(yán)重的限制。組態(tài)軟件的出現(xiàn)，把用戶從這些困境中解脫出來，可以利用組態(tài)軟件的功能，構(gòu)建一套最適合自己的應(yīng)用系統(tǒng)。隨著它的快速發(fā)展，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、實(shí)時(shí)控制、SCADA、通訊及聯(lián)網(wǎng)、開放數(shù)據(jù)接口、對(duì) I/O設(shè)備的廣泛支持已經(jīng)成為它的主要內(nèi)容。 國(guó) 內(nèi) 組態(tài)軟件 的比較與選擇 ForceControl 力控 徐衛(wèi)東 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 于簡(jiǎn)單的弊病，在提高產(chǎn)品功能的前提下，即保證了產(chǎn)品的靈活性，又保證 了使用的簡(jiǎn)單性，使您快速構(gòu)建工業(yè)項(xiàng)目。 三維力控的軟件構(gòu)架是國(guó)際上最先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫，界面，數(shù)據(jù)采集三者分離的結(jié)構(gòu)，真正實(shí)現(xiàn)多進(jìn)程處理。優(yōu)勢(shì)在大點(diǎn)數(shù)多種設(shè)備的采集工程。 (Monitor and Control Generated System): 通用版是北京昆侖通態(tài)數(shù)十位軟件開發(fā)精英，歷時(shí)整整一年時(shí)間，辛勤耕耘的結(jié)晶， 通用版無論在界面的友好性、內(nèi)部功能的強(qiáng)大性、系統(tǒng)的可擴(kuò)充性、用戶的使用性以及設(shè)計(jì)理念上都有一個(gè)質(zhì)的飛躍，是國(guó)內(nèi)組態(tài)軟件行業(yè)劃時(shí)代的產(chǎn)品，必將帶 領(lǐng)國(guó)內(nèi)的組態(tài)軟件上一個(gè)新的臺(tái)階。 主要指標(biāo)： 全中文可視化組態(tài)軟件，簡(jiǎn)潔、大方，使用方便靈活 完善的中文在線幫助系統(tǒng)和多媒體教程 真正的 32 位程序，支持多任務(wù)、多線程，運(yùn)行于 Win95/98/NT/2021 平臺(tái) 提供近百種繪圖工具和基本圖符，快速構(gòu)造圖形界面 支持?jǐn)?shù)據(jù)采集板卡、智能模塊、智能儀表、 PLC、變頻器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等 700 多種國(guó)內(nèi)外眾多常用設(shè)備 支持溫控曲線、計(jì)劃曲線、實(shí)時(shí)曲線、歷史曲線、 XY 曲線等多種工控曲線 支持 ODBC 接口，可與 SQL Server、 Oracle、 Access 等關(guān) 系型數(shù)據(jù)庫互聯(lián) 支持 OPC 接口、 DDE 接口和 OLE 技術(shù)，可方便的與其他各種程序和設(shè)備互聯(lián) 提供漸進(jìn)色、旋轉(zhuǎn)動(dòng)畫、透明位圖、流動(dòng)塊等多種動(dòng)畫方式，可以達(dá)到良好的動(dòng)畫效果 上千個(gè)精美的圖庫元件，保證快速的構(gòu)建精美的動(dòng)畫效果 功能強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)同步、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫同步構(gòu)建，保證多個(gè)系統(tǒng)完美結(jié)合 完善的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，可以支持最新流行的各種通訊方式，包括電話通訊網(wǎng)，寬帶通訊網(wǎng)， ISDN 通訊網(wǎng)， GPRS 通訊網(wǎng)和無線通訊網(wǎng) (Monitor and Control Generated System， 通用監(jiān)控系統(tǒng) )是一套用于快速構(gòu)造和生成計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件 ， 能夠在 Windows 平臺(tái)上運(yùn)行。通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集處理。以動(dòng)畫顯示、報(bào)警處理、流程控制、實(shí)時(shí)曲線、歷史曲線和徐衛(wèi)東畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 報(bào)表輸出等多種方式。向用戶提供解決實(shí)際工程問題的方案。充分利用 windows 圖形功能完備、界面一致性好、易學(xué)易用的特點(diǎn)。比以往使用專用機(jī)開發(fā)的工業(yè)控制系統(tǒng)更具通用性 ， 在自動(dòng)化領(lǐng)域有著更廣泛的應(yīng)用。 組態(tài)軟件的應(yīng)用 利用 MCGS組態(tài)軟件設(shè)計(jì)。在設(shè)備組態(tài)窗口中選擇適當(dāng)?shù)拇谕ㄓ嵲O(shè)備．添加 三菱 FX2N， 正確設(shè)置其屬性。 正確設(shè)置組態(tài) 軟件中數(shù)據(jù)變量設(shè)備通道的連接，即可實(shí)現(xiàn) PLC與組態(tài)軟件的通訊。將 PLC中的串口驅(qū)動(dòng)程序與組態(tài)軟件的需求響應(yīng)相結(jié)合，使電腦對(duì) PLC發(fā)出 的信號(hào)有響應(yīng)。在 MCGS組態(tài)軟件的用戶窗口中，制作一個(gè)動(dòng)畫界面。在界面上設(shè)置各個(gè)控件的屬性，使設(shè)置的控件按照真實(shí)的情況動(dòng)作，檢驗(yàn)和測(cè)試電梯 PLC 控制系統(tǒng)對(duì)電梯的運(yùn)行狀態(tài)的控制效果。 MCGS用主控窗口、設(shè)備窗口和用戶窗口來構(gòu)成一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的人機(jī)交互圖形界面．組態(tài)配置各種不同類型和功能的對(duì)象 或 結(jié)構(gòu) ?？梢詫?duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化處理。 MCGS 軟件編程 “基于 PLC的 壓力過程控制系統(tǒng)”界面分成三個(gè)部分，分別是“壓力過程控制系統(tǒng)”（圖 ）、“實(shí)時(shí)曲線”（圖 ）和“ PID”（圖 ）。 圖 壓力過程控制系統(tǒng) 徐衛(wèi)東 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 “壓力過程控制系統(tǒng)界面”的出現(xiàn)使得原本復(fù)雜系統(tǒng)變得一目了然，它直觀地展現(xiàn)了串級(jí)系統(tǒng)的工作方法和連接方法。流動(dòng)塊的動(dòng)作形象地展示了氣體在管道中和壓力罐中的流動(dòng)方式。兩個(gè)壓力表則能更加清楚地顯示壓力的變化。 圖 實(shí)時(shí)曲線 “實(shí)時(shí)曲線”界面能清楚地顯示壓力變化的曲線，使壓力過程的變化更加直觀?？刂魄€的顯示使得我們對(duì)控制方式和有 更深入的了解，從而可以通過所學(xué)習(xí)的知識(shí)更好地改善系統(tǒng)。 圖 PID控制 “ PID控制”界面顯示了系統(tǒng)在進(jìn)行比例積分微分控制時(shí)當(dāng)前的 PID值 徐衛(wèi)東畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 MCGS 軟件連接設(shè)置 MCGS通過通訊模塊與三菱 FX系列的 PLC設(shè)備進(jìn)行通訊， MCGS通過上位機(jī)中的串行口設(shè)備和 PLC上的通訊單元（通訊模塊）建立串行通訊連接，從而達(dá)到操作 PLC設(shè)備的目的。 1．硬件連接類型： RS485通信用擴(kuò)展模塊 FX0N485ADP FX0N用，若連上 FX2NCNVBD則可以和 FX2N使用。 FX2N485BD FX2N用。 雙絞線連接 在 RS485/422 UNIT 中 SDA 與 SDB 和 RDA與 RDB間接電阻（ 300歐姆），雙絞線在485BD側(cè)的屏蔽線要接地（ 100歐姆或更低）。 單絞線連接 在單絞線連接時(shí) RS485/422 UNIT中 SDA與 RDA短接， SDB與 RDB短接， RDA與 RDB之間要接 100歐姆左右的電阻。 485BD的 SDA與 RDA短接， SDB與 RDB短接， FX系列 PLC支持無協(xié)議的 RS232和 RS485通信協(xié)議兩種通信方式。 PLC的默認(rèn)設(shè)置是只支持 RS232通信，所以要使用 RS485通信協(xié)議，必須事先用 RS232（即 PLC的編程口）通信，設(shè)置寄存器 PLC D8120寄存器，因此必須具有編程電纜一條。 2．系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置 D8120=H0086表示 9600， 7，偶校驗(yàn)， 1位停止位，無命令頭和命令尾，整個(gè)命令不加校驗(yàn)和，無協(xié)議的通信方式， FX系列 PLC在掉電后 D8120恢復(fù)成 H0086，所以此時(shí)不能用 RS485通信，必須用編程軟件或 RS232設(shè)備驅(qū)動(dòng)更改 D8120，使其設(shè)置成 RS485通信方式。 3． RS485通信設(shè)置 RS485通信時(shí)最好設(shè)置成 9600波特率， 7，偶校驗(yàn)， 2位停止 位 若是采用協(xié)議 1，不加校驗(yàn)和 則向寄存器 D8120中寫 H408E 若是采用協(xié)議 1，加校驗(yàn)和 則向寄存器 D8120中寫 H608E 若是采用協(xié)議 4，不加校驗(yàn)和 則向寄存器 D8120中寫 HC08E 徐衛(wèi)東 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 若是采用協(xié)議 4，加校驗(yàn)和 則向寄存器 D8120中寫 HE08E 需要注意的是， FX系列的 PLC掉電后不能保存 D8120中的數(shù)據(jù)，解決的辦法是，使用 D000D255中的一個(gè)寄存器，把通信參數(shù)放在這里面，當(dāng)上電后將寄存器中的數(shù)據(jù)移到 D8120中， 在 FX2N系列的 PLC中可以保存 D8120中的數(shù)據(jù)，所以不需要這一步，相反在設(shè)置完 D8120后需要把 PLC的電源切斷，在上電則設(shè)置的參數(shù)才能有效。 4．地址設(shè)置 若 485總線上掛有多個(gè) PLC，則必須設(shè)置 D8121，系統(tǒng)默認(rèn)的地址為 0。 地址的設(shè)置可以用編程軟件，或使用本設(shè)備構(gòu)件來設(shè)置。若用本構(gòu)件來設(shè)置時(shí)，請(qǐng)?zhí)砑?D8121寄存器，然后往寄存器中寫數(shù)就可以了。（如圖 ） 圖 通信設(shè)備屬性設(shè)置 由于系統(tǒng)中僅連接一個(gè) PLC，所以將設(shè)備地址設(shè)置為“ 0”。 5．串口設(shè)置 三菱 FX系列串口設(shè)備必須掛接在 通用串口父設(shè)備下，通用串口父設(shè)備在通用設(shè)備構(gòu)件中。通用串口父設(shè)備是用來設(shè)置上位機(jī)與具體設(shè)備連接的通信參數(shù)和通信端口的。必須要注意的是，通信參數(shù)必須設(shè)置成與 PLC的設(shè)置一樣，否則就無法進(jìn)行通信。（如圖 ）只有將串口的各個(gè)屬性設(shè)置正確，才能使 MCGS與 PLC設(shè)備正確連接、達(dá)到監(jiān)控的效果。 徐衛(wèi)東畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 圖 串口設(shè)備設(shè)置 FX2N系列串口的屬性包括 內(nèi)部屬性：用來設(shè)置組態(tài)要具體操作的寄存器。 設(shè)備名稱：可根據(jù)需要來對(duì)設(shè)備進(jìn)行重新命名，但不能和設(shè)備窗口中已有的其它設(shè)備構(gòu)件同名。 采集周期：為運(yùn)行時(shí)， MCGS對(duì)設(shè)備進(jìn) 行操作的時(shí)間周期，單位為毫秒，一般在靜態(tài)測(cè)量時(shí)設(shè)為 1000ms，在快速測(cè)量時(shí)設(shè)為 200ms。 初始工作狀態(tài)：用于設(shè)置設(shè)備的起始工作狀態(tài)，設(shè)置為啟動(dòng)時(shí)，在進(jìn)入 MCGS運(yùn)行環(huán)境時(shí)， MCGS即自動(dòng)開始對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作，設(shè)置為停止時(shí)， MCGS不對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作，但可以用 MCGS的設(shè)備操作函數(shù)和策略在 MCGS運(yùn)行環(huán)境中啟動(dòng)或停止設(shè)備。 設(shè)備地址： 485通信必須個(gè)每個(gè) PLC設(shè)置一個(gè)地址，若有多個(gè) PLC，可以同時(shí)在一個(gè)串口父設(shè)備下掛多個(gè)相同的設(shè)備，而以 PLC的地址來區(qū)別。 是否求校驗(yàn)：若在設(shè)置 D8120中設(shè)置了有求校驗(yàn)和，這 選擇求校驗(yàn)，默認(rèn)為不求校驗(yàn)。 協(xié)議格式： 485通信有兩種協(xié)議格式，默認(rèn)為 0－協(xié)議 1，還有一種是 1－協(xié)議 4，根據(jù) D8120而作出相應(yīng)選擇。 內(nèi)部屬性用于設(shè)置 PLC的讀寫通道，以便后面進(jìn)行設(shè)備通道連接，從而把設(shè)備中的數(shù)據(jù)送入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的指定數(shù)據(jù)對(duì)象或把數(shù)據(jù)對(duì)象的值送入設(shè)備指定的通道輸出。 徐衛(wèi)東 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 當(dāng)?shù)谝淮螁?dòng)設(shè)備工作時(shí)，先把 PLC中的數(shù)據(jù)讀回來，之后本設(shè)備會(huì)將變化的值往下寫，這種操作的目的是防止用戶 PLC程序中有些通道的數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)第一次啟動(dòng)，或計(jì)算機(jī)中途死機(jī)時(shí)不能復(fù)位。 設(shè)備中可操作 PLC寄存器 列表： X輸入繼電器 (位操作只讀 ) ； Y輸出繼電器 (位操作，可讀可寫 )； M中間繼電器 (位操作，可讀可寫 )； D變量存儲(chǔ)器 (字，雙字，浮點(diǎn)，可讀可寫 )； 對(duì)其他的寄存器請(qǐng)使用 D寄存器，或 M繼電器導(dǎo)動(dòng)。（如圖 ） 圖 設(shè)備的內(nèi)部屬性 增加通道： 單擊設(shè)備基本屬性中的“設(shè)置設(shè)備內(nèi)部屬性”在打開的屬性頁中按“增加通道”按鈕，彈出增加通道窗口。 徐衛(wèi)東畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 圖 串口基本屬性設(shè)置 在增加通道的屬性頁面上，可以對(duì)繼電器類型進(jìn)行選擇。選擇要對(duì) PLC中的那個(gè)繼電器區(qū)或寄存器區(qū)進(jìn)行操作即選擇通道類型 ,可以選擇 是只讀，只寫，還是讀寫，軟件默認(rèn)狀態(tài)是只讀。選擇操作繼電器區(qū)或寄存器區(qū)的什么地方即輸入通道地址，比如，要以字操作的方式讀或?qū)?DW15，則在輸入通道地址中寫 15。選擇通道地址中的哪一位 (007)或一次操作 1個(gè)字 16位或 2個(gè)字 32位，或浮點(diǎn)。同時(shí)也可以設(shè)置一次連續(xù)增加多少個(gè) PLC通道。 設(shè)備調(diào)試在構(gòu)件屬性窗口的“設(shè)備調(diào)試”屬性頁中進(jìn)行，以檢查和測(cè)試本構(gòu)件和 PLC的通訊連接工作是否工作，在進(jìn)行調(diào)試前，要先對(duì)通訊單元的各種跳線進(jìn)行設(shè)置，計(jì)算機(jī)和通訊單元之間的通訊線也要正確連接。 MCGS對(duì) PLC設(shè)備 的調(diào)試分為讀和寫兩個(gè)部分： 1． 如果在“通道連接”屬性頁中顯示的是讀 PLC通道，則在“設(shè)備調(diào)試”屬性頁中顯示的是 PLC中這些指定單元的數(shù)據(jù)狀態(tài)； 2． 如果在“通道連接”屬性頁中顯示的是寫 PLC通道，則在“設(shè)備調(diào)試”屬性頁中把對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)寫入到指定單元 PLC中。 對(duì)開關(guān)量輸入輸出通道，在對(duì)應(yīng)值一列顯示的是開關(guān)量狀態(tài)，為 0表示關(guān)，為 1表示開。對(duì)輸出通道，在對(duì)應(yīng)值一列中，當(dāng)用鼠標(biāo)左鍵按下時(shí)，對(duì)應(yīng)通道的輸出狀態(tài)為 1，松開鼠標(biāo)左鍵時(shí)，輸出狀態(tài)為 0。 徐衛(wèi)東 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 圖 設(shè)備調(diào)試時(shí)各個(gè)對(duì)象的屬性 7．寄存器類型 寄存器名稱：這是一 個(gè)字符型變量，他表示當(dāng)前要操作的寄存器，在這個(gè)驅(qū)動(dòng)中，它的取值可以是： X,Y,M,D。 寄存器地址：這是一個(gè)數(shù)值型變量，他表示當(dāng)前要操作的寄存器地址，它的取值根據(jù)不同型號(hào)的 PLC而有所不同。 數(shù)據(jù)類型：這是一個(gè)字符型變量，他表示當(dāng)前要操作的寄存器數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型，如果是位寄存器則該項(xiàng)不起作用可以設(shè)為“”，如果是數(shù)據(jù)類型它的取值可以是WB,WUB,WD,DB,DUB,DD,DF(這里第一個(gè)字母表示數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度 , W表示是字?jǐn)?shù)據(jù)， D表示是雙字?jǐn)?shù)據(jù)。后一個(gè)或兩個(gè)字母表示數(shù)據(jù)類型， B表示二進(jìn)制數(shù)， D表示 BCD碼， F表示 浮點(diǎn)數(shù)，二進(jìn)制數(shù)中帶 U表示無符號(hào)數(shù)，不帶 U的表示有符號(hào)數(shù)。 WUB 16位 無符號(hào)二進(jìn)制 WB 16位 有符號(hào)二進(jìn)制 WD 16位 4位 BCD DUB 32位 無符號(hào)二進(jìn)制 DB 32位 有符號(hào)二進(jìn)制 DD 32位 8位 BCD DF 32位 浮點(diǎn)數(shù) 數(shù)據(jù)：這是一個(gè)數(shù)值型變量，它是用來存儲(chǔ)設(shè)備命令數(shù)據(jù)的 MC