【正文】 3． 編程規(guī)則 （ 1）外部輸入 /輸出繼電器、內部繼電器、定時器、計數器等器件的接點可多次重復使用，無需用復雜的 程序結構來減少接點的使用次數。 （ 2）梯形圖每一行都是從左母線開始，線圈接在右邊。接點不能放在線圈的右邊，在繼電器控制的原理圖中，熱繼電器的接點可以加在線圈的右邊，而 PLC 的梯形圖是不允許的。 19 （ 3）線圈不能直接與左母線相連。如果需要，可以通過一個沒有使用的內部繼電器的常閉接點或者特殊內部繼電器的常開接點來連接。 （ 4）同一編號的線圈在一個程序中使用兩次稱為雙線圈輸出。雙線圈輸出容易引起誤操作，應盡量避免線圈重復使用。 （ 5）梯形圖程序必須符合順序執(zhí)行的原則，即從左到右，從上到下地執(zhí)行，如不符合順序執(zhí)行的 電路就不能直接編程。 （ 6）在梯形圖中串聯接點使用的次數是沒有限制，可無限次地使用。 （ 7）兩個或兩個以上的線圈可以并聯輸出。 20 第 ４ 章 基于 MCGS 對立體倉庫控制系統的應用 基于 MCGS 仿真實現的意義 利用 MCGS 可視化仿真技術，可以實現滿足要求的在仿真界面，能提供一個多角度、多層次的觀察仿真過程。計算機上實現工程的模擬測試和仿真，用戶可以根據需要直接修改各種仿真參數，從而大大降低了開發(fā)費和難度 。 同時可以 通過組態(tài)仿真使讀者能夠設計出更加實用的控制系統，從 而可以在較短的時間內，以較少的代價完成較好的效果。 基于 MCGS 組態(tài)軟件設計的基本步驟可以概括為以下幾點： ① 查看資料，組織材料。 ② 設計窗口 。 ③ 建立設備管理和構造實時數據庫。 ④ 制作工程動畫和動畫連接。 ⑤ 編寫腳本控制流程程序。 ⑥ 整 體 運行、程序調試。 MCGS 實現 立體倉庫工程畫面 MCGS 組態(tài)軟件所建立的工程由主控窗口、設備窗口、用戶窗口、實時數據庫窗口和運行策略五部分構成，每一部分分別進行不同的組態(tài)設計，完成不同的工作，具有不同的特性。組成 MCGS 公車各要素間的關系如圖 41 所示。 圖 41 MCGS 工程各要素間的關系 21 工程畫面的制作 是整個工程制作的主要步驟之一，其主要目的是以實際的控制對象為模板通過繪制和動畫功能的設置能夠實時模擬系統的運行。它 是在用戶窗口中完成，由 新建窗口組建。立體倉庫畫面制作具體步驟如下： （ 1）在 “用戶窗口 ”中單擊 “新建窗口 ”按鈕，建立 “窗口 0”，如圖 42 所示 ： 圖 42 新建畫面窗口 （ 2） 選中 “窗口 0”，單擊 “窗口屬性 ”，進入 “用戶窗口屬性設置 ”。 （ 3） 將窗口名稱改為： “立體倉庫監(jiān)控系統 ”；窗口位置選中 “最大化顯示 ”，其它不變，單擊 “確認 ”。 圖 43 畫面建立 22 （ 4） 在 “用戶窗口 ”中，選中 “立體倉庫監(jiān)控系統 ”，點擊右鍵，選擇下拉菜單中的 “設置為啟動窗口 ”選項，將該窗口設置為運行時自動加載的窗口。 如圖 43 所示 ： 最后生成的畫面如圖 44 所示： 圖 44 最后生成的 組態(tài)監(jiān) 視 畫面 MCGS 實時數據庫的 讀寫實現 MCGS 實時數據庫簡介 MCGS 用數據對象來表述系統中的實時數據，用對象變量代替?zhèn)鹘y意義的值變量。我們 把用數據庫技術管理的所有數據對象的集合稱為實時數據庫。實時數據庫是 MCGS的核心，是應用系統的數據處理中心， 系統各部分均以實時數據庫為數據公用區(qū)，進行數據交換、數據處理和實現數據的可視化處理 。 設備窗口通過設備構件驅動外部設備，將采集的數據送入實時數據庫；由用戶窗口組成的圖形對象，與實時數據庫中的數據對象建立連接關系，以動畫形式實現數據的可視化；運行策略通過策略構件，對數據進行操作和處理 。 如圖 41 所示 ： 23 數據對象的類型 在 MCGS 組態(tài)軟件中，數據對象有開關型、數值型、字符型、事件型、組對象等五種類型。不同類型的數據對象，屬性不同，用途也不同 。 ① 開關型 ： 記錄開關信號（ 0 或非 0）的數據對象稱為開關型數據對象，通常與外部設備的數字量輸入輸出通道連接，用來表示某一設備當前所處的狀態(tài) ， 也用于表示MCGS 中某一對象的狀態(tài)，如對應于一個圖形對象的可見度狀態(tài)。 ② 數值型 ： 數值型數據對象除了存放數值及參與數值運算外，還提供報警信息，與外部設備的模擬量輸入輸出通道連接。 數據對象的數值范圍是：負數是從 到 ，正數從 到 。 ③ 字符型 ： 字符型數據對象是存放文字信息的單元，用于描述外部對象的狀態(tài)特征，其值為多個字符組成的字符串，字符串長度最長可達 64KB。 ④ 事件型 ： 用來記錄和標識某種事件產生或狀態(tài)改變的時間信息 。 事件型數據對象的值是 19 個字符組成的定長字符串，用來保留當前最近一次事件所產生的時刻： “年，月，日，時，分，秒 ”。 ⑤ 組對象 ： 數據組對象是 MCGS 引入的一種特殊類型的數據對象，類似于一般編程語 言中的數組和結構體，用于把相關的多個數據對象集合在一起，作為一個整體來定義和處理。 立體倉庫控制系統數據庫的構造 MCGS 中定義的數據對象的作用域是全局的，像通常意義的全局變量一樣，數據對象的各個屬性在整個運行過程中都保持有效，系統中的其它部分都能對實時數據庫中的數據對象進行操作處理。而數據對象是實時數據庫的基本單元。構造實時數據庫的過程，就是定義數據對象的過程。在實際組態(tài)過程中，一般無法一次全部定義所需的數據對象，而是根據情況需要逐步增加。 通過對 2*2 立體倉庫工作要求的分析，要實現對倉庫控制 系統的仿真我們需要以下實時數據庫及數據對象。如下圖 45 所示： 24 圖 45 立體倉庫部分實時數據庫 MCGS 與 PLC 設備的通信 設備窗口是 MCGS 系統的重要組成部分，負責建立系統與外部硬件設備的連接，使得 MCGS 能從外部設備讀取數據并控制外部設備的工作狀態(tài)，實現對應工業(yè)過程的實時監(jiān)控。 MCGS 實現設備驅動的基本方法是：在設備窗口內配置不同類型的設備構件，并根據外部設備的類型和特征，設置相關的屬性，將設備的操作方法，如硬件參數配置、數據轉換、設備調試等都封裝在構件之內，以對象的形式與外部設備建立數 據的傳輸通道連接。系統運行過程中，設備構件由設備窗口統一調度管理，通過通道連接，向實時數據庫提供從外部設備采集到的數據，從實時數據庫查詢控制參數，發(fā)送給系統其它部分，進行控制運算和流程調度，實現對設備工作狀態(tài)的實時檢測和過程的自動控制。 MCGS 設備目錄的分類方法，為了用戶在眾多的設備驅動中方便快速的找到需要的設備驅動， MCGS 所有的設備驅動都是按合理的分類方法排列的，分類方法如圖 46 所示： 25 圖 46 MCGS 設備驅動分類方法 在本次設計中，要進行設備通信的步驟是： 打開 “設備窗口 ”，雙擊 “設備窗口 ”，選中設備工具箱，單擊設備管理，選中本組態(tài)設計中需要的 “通用串口父設備 ”、 “西門子S7200PPI”如圖 47 所示： 圖 47 MCGS 中設備通信的選擇 雙擊 “通用串口父設備 ”對其設備屬性進行編輯， 其中 “最小采集周期 ”為 200ms， “串口端口號 ”為 “0COM1”， “數據校驗方式 ”為 “2偶校驗 ”， 如圖 48 再點擊確認 ： 26 圖 48 通用串口父設備的設置 雙擊 “PLC{西門子 S7200PPI}”，對 MCGS 數據與 PLC 中的數據進行連接 ，由于本次設計中需要的輸入口、輸出口較多，為滿足通道要求，需要增加輸入輸出口，具體步驟為：在 PLC{西門子 S7200PPI}中選中 “設置設備內部屬性 ”，選擇 “增加通道 ”，根據本次設計的需要，增加合適的通道值， 點擊確認。 增加 通道后 如圖 49 所示： 圖 49 PLC 通道數的增加 27 單擊 “通道連接 ”，將 MCGS 中的按鈕輸入、顯示輸出與 PLC 設備中的輸入輸出口相聯接。 如圖 410 所示： 圖 410 PLC 與 MCGS 的通道連接 然后單擊 “設備調試 ”就可以在線調試了。 若 “通信狀態(tài)標志 ”為 0 則表示通訊正常，否則 MCGS 組態(tài)軟件和西門子 S7200PLC 設備通訊失敗。 如圖 411 所示 ： 圖 411 PLC 與 MCGS 設備調試 28 監(jiān)視畫面的設定與動畫的連接 由圖形對象搭制而成的圖形畫面是靜止不動的，需要對這些圖形對象進行動畫設計，真實地描述外界對象的狀態(tài)變化，達到過程實時監(jiān)控的目的。 MCGS 實現圖形動畫設計的主要方法是將用戶窗口中圖形對象與實時數據庫中的數據對象建立相關性連接，并設置相應的動畫屬性。在系統運行過程中，圖形對象的外觀和狀態(tài)特征，由數據對象的實時采集值驅動，從而實現了圖形的動畫效果。 本立體倉庫的 制作的動畫效果 部分包括： 1） 庫位的庫存情況 ： 例如選擇 庫位號并雙擊 ，出現 屬性設置，選擇 “顏色動 畫 連接 ”中的 “填充顏色 ”則 出現如 圖 412 所示 。 在其表達式的 “？ ”中選擇需要的實時數據庫作為表達式 ，并使其與 庫位號庫位 1 傳感器建立連接，并添加填充顏色連接。 將 0 對應的顏色改為黃色，即指示燈沒指示時的顏色，再次單擊 “增加 ”按鈕，將 1 對應的顏色改為紅色，即指示燈有指示時的顏色。 如圖 412 所示： 圖 412 數據對象填充顏色設置 2） 按鈕的開關 的設置 ：添加 數據對象 “啟動 \停止 ”設置 基本屬性 ， 并設置好操作屬性。本開關設置為 “按 1 松 0”。特別要注意的是連接已經建立好的所需要的數據對象。如圖 413 所示 ： 29 圖 413 構件 的屬性設置 3） 指示燈的顏色變化：以堆垛機左移指示燈為例 。雙擊組態(tài)畫面中的 堆垛機左移指示燈 ，選中屬性設置中的 “可見度 ”，使其與相應數據對象進行連接，在 “表達式非零時 ”框中選擇對應圖符可見，即表達式 =1 時，指示燈可見 。如圖 414 和圖 415 所示： 圖 414 屬性設置 30 圖 415 可見度設置 編制控制流程 腳本程序的簡介 腳本程序是組態(tài)軟件中的一種內置編程語言引擎。當某些控制和計算任務通過常規(guī)組態(tài)方法難以實現時，通過使用腳本語言，能夠增強整個系統的靈活性，解決其常規(guī)組態(tài)方法難以解決的問題。 MCGS 腳本程序為有效地編制各種特定的流程控制程序和操 作處理程序提供了方便的途徑。它被封裝在一個功能構件里（稱為腳本程序功能構件），在后臺由獨立的線程來運行和處理，能夠避免由于單個腳本程序的錯誤而導致整個系統的癱瘓。 在 MCGS 中，腳本語言是一種語法上類似 Basic 的編程語言?？梢詰迷谶\行策略中，把整個腳本程序作為一個策略功能塊執(zhí)行，也可以