【正文】 主要的組態(tài)操作包括：定義工程的名稱，編制工程菜單，設計封面圖形，確定自動。 ：是工程的主窗口或主框架。在運行環(huán)境中完成對工程的控制工作 。用戶在 MCGS 組態(tài)環(huán)境中完成動畫設計、設備連接、編寫控制流程、編制工程打印報表等全部組態(tài)工作后，生成擴展名為 .mcg 的工程文件，又稱為組態(tài)結果數(shù)據(jù)庫，其與 MCGS 運行環(huán)境一起，構成了用戶應用系統(tǒng)，統(tǒng)稱為“工程”。兩部分互相獨立，又緊密相關。運行環(huán)境則按照組態(tài)環(huán)境中構造的組態(tài)工程，以用戶指定的方式運行，并進行各種處理，完成用戶組態(tài)設計的目標和功能。 MCGS 組態(tài)軟件的系統(tǒng)構成 MCGS 軟件系統(tǒng)包括組態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境兩個部分。 使用 MCGS，用戶無須具備計算機編程的知識，就可以在短時間內輕而易舉地完成一個運行穩(wěn)定，功能成熟，維護量小并且具備專業(yè)水準的計算機監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)工作。 7）良好的可擴充性。 5）方便的報警設置、豐富的報警類型、報警存貯與應答、實時打印報警報表以及靈活的報警處理函數(shù)，使您能夠方便、及時、準確地捕捉到任何報警信息。 3）支持目前絕大多數(shù)硬件設備，同時可以方便地定制各種設備驅動；此外，獨特的組態(tài)環(huán)境調試功能與靈活的設備操作命令相結合，使硬件設備與軟件系統(tǒng)間的配合天衣無縫。 蘭州理工大學畢業(yè)論文 23 與國內外同類產品相比， MCGS 組態(tài)軟件具有以下特點： 1） 全中文、可視化、面向窗口的組態(tài)開發(fā)界面，符合中國人的使用習慣和要求，真正的 32位程序，可運行于 Microsoft Windows95/98/Me/NT/2021等多種操作系統(tǒng)。使用 MCGS，用戶無須具備計算機編程的知識，就可以在短時間內輕而易舉地完成一個運行穩(wěn)定，功能全面，維護量小并且具備專業(yè)水準的計算機監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)工作。 MCGS 組態(tài)軟件介紹 MCGS(Monitor and Control Generated System)是一套基于 Windows 平臺的，用于快速構造和生成上位機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)，可運行于 Microsoft Windows 95/98/Me/NT/2021 等操作系統(tǒng)。但是畢竟我們是跟在國外產品的后面發(fā)展起來的，要想全面超過國外的競爭對手，就必須堅持走好自己的道路，盡量減少效仿，突出特色，以客戶需求為中心，積極創(chuàng)新。相信民族組態(tài)軟 件的崛起是遲早的事情。 長期以來，中國的組態(tài)軟件市場都是由國外的產品占主角，中國本土的組態(tài)軟件進入國際市場還有很長的路要走，需要具有綜合優(yōu)勢。這樣做的優(yōu)點是：所有插件遵從統(tǒng)一標準，插件的專用性強，每個插件開發(fā)人員之間不需要協(xié)調，一個插件出現(xiàn)故障不會影響其他插件的運行。為此，一種稱蘭州理工大學畢業(yè)論文 22 為 “軟總線 ”的技術將被廣泛采用。在競爭不斷加劇的今天，企業(yè)規(guī)模、科研開發(fā)的投入量、質量體系建設情況等對組態(tài)軟件的質量影響甚大。隨著計算機技術的飛速發(fā)展，組態(tài)軟件應該更多地總結這些領域 的需求，設計出符合應用要求的開發(fā)工具，更好地滿足這些行業(yè)對軟件的需求，進一步減少這些行業(yè)在自動測試、數(shù)據(jù)分析方面的軟件成本，提高系統(tǒng)的開放程度。 組態(tài)軟件應該向更多的應用領域拓展和滲透。在有些應用領域，自動監(jiān)控的目標及其特性比較單一（或可枚舉，或可通過某種模板自主定義、添加、刪除、編輯）且數(shù)量較多，用戶希望自動生成大部 分自動監(jiān)控系統(tǒng)，例如在電梯自動監(jiān)控、動力設備監(jiān)控、鐵路信號監(jiān)控等應用系統(tǒng)。組態(tài)軟件的靈活程度和使用效率是一對矛盾，雖然組態(tài)軟件提供了很多靈活的技術手段，但是在多數(shù)情況下，用戶只使用其中的一小部分，而使用方法的復雜化又給用戶熟悉和掌握軟件帶來的很多不必要的麻煩。中國的現(xiàn)代化建設正處于上升期，新項目的上馬、基礎 設施的改造大量需要組態(tài)軟件，另一方面，傳統(tǒng)產業(yè)的改造、原有系統(tǒng)的升級和擴容也需要組態(tài)軟件的支撐?，F(xiàn)在用戶購買組態(tài)軟件雖然也需要一定的投資，但是和以前相比，投資額得到了大大降低。 需求是推動其發(fā)展的第一動力，市場會逐步擴大。實時數(shù)據(jù)庫存儲和檢索的是連續(xù)變化的過程數(shù)據(jù)，它的發(fā)展離不開高性能計算 機和大容量硬盤，現(xiàn)在越來越多的用戶通過實時數(shù)據(jù)庫來分析生產情況、匯總和統(tǒng)計生產數(shù)據(jù)，作為指揮、決策的依據(jù)。一方面軟件部分地與硬件發(fā)生分離，大部分自動化系統(tǒng)的硬件和軟件現(xiàn)在不是由同一個廠商蘭州理工大學畢業(yè)論文 21 提供，這樣就為自動化軟件的發(fā)展提供了可以充分發(fā)揮作用的舞臺。那時侯，硬件系統(tǒng)如果沒有組態(tài)軟件的支撐就很難發(fā)揮作用，甚至不能正常工作。 由單一的人機界面朝數(shù)據(jù)處理機方向發(fā)展，管理的數(shù)據(jù)量越來越大。類似 OPC 這樣的組織的出現(xiàn)，以及現(xiàn)場總線、尤其是工業(yè)以太網(wǎng)的快速發(fā)展，大大簡化了異種設備間互連、開發(fā) I/O 設備驅動軟件的工量。用戶要求的多樣化，決定了不可能有哪一種產品囊括全部用戶的所有要求，直接用戶對監(jiān)控系統(tǒng)人機界面的需求不可能固定為單一的模式，因此直接用戶的監(jiān)控系統(tǒng)是始終需要 “組態(tài) ”和 “定制 ”的。有的裝置直接內嵌“Web Server”，通過以太網(wǎng)就可以直接訪問過程實時數(shù)據(jù)。歸根結底，應用的帶動對其發(fā)展起著最為關鍵的推動作用。已經打了很久的廣告，卻一直未能看到一個商品化的產品。 DEMO 運行也不是十分穩(wěn)定，運行其演示應用程序就能導致“死機”。 哈爾濱華富公司的 ControlX200O，是比較新的組態(tài)軟件，尚未聽說有關業(yè)績的報導，產品體系結構很新，非常像 IFix 的體系結構，界面漂亮，使用起來也比較方便，有許多自己的特色。 SYNALL 是獨特的產品，但使用起來有點別扭。其網(wǎng)絡功能較為薄弱，支持不了真正意義上的分布式系 統(tǒng) . 系列版本的結構從廣告宣傳上看應該很不錯。但體系結構卻沒有實質性的突破。 北京亞控公司的組態(tài)王，是國內較早出現(xiàn)的組態(tài)軟件產品之一，至今也有五年左右的歷史了。國內有不少單位，如一些高校、研究所、公司，甚至一些個人正在積極地投入到組態(tài)軟件的開發(fā)當中。西門子似乎僅是想把這個產品當作硬件的陪襯，對第三方硬件的支持也不熱衷，若選用西門子硬件，能免費得到 WINCC，所以對于使用其他硬件的用戶，不是個好選擇。 Citeeh 的價格略低于 Intoueh 和 Fix。但版升級不快，一直沒有很大的體系改變。 citech 產品包括 16位和 32 位 windows 版，它的計算機味道很濃，與其他軟件有很多不同的地方，使用的方便性和圖形功能不及 Intouch。而目經常受 Windows 操作系統(tǒng)影響導致不穩(wěn)定。最新推出的 IFix，是全新模式的組態(tài)軟件，思想和體系結構都比較新，提供的功能也較為完整。 Fix 產品系列較全，包括 DOS 版， 16 位Windows 版， 32 位 Windows 版， 05/2 版和其他一些版本，功能較 Intouch 強，但實時性仍然欠缺，半導體技術一般。另外，還有很多功能和性能方面與其相差無幾的工控組態(tài)軟件相繼出現(xiàn)。 版 (32 位 )在網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)管理方面有所加強，并實現(xiàn)了所謂的實時關系數(shù)據(jù)庫，其實只是在SQLScrver 上增加了數(shù)據(jù)傳輸插件而已。其 1/0硬件驅動豐富，只是使用 DDE 連接方式，實時性較差，另外驅動程序須單獨購買。 Intouch 在中國應用代理制， 1995 年變換代理后，在中國市場推出了低價小軟件包，并結合較強的廣告宣傳攻勢，產生了很大的影響，銷售量上升很快。而這些“洋軟件”除了在功能完備性、產品包裝、市場推廣等方面具有一定優(yōu)勢外，并非所有方面都盡善盡美。 目前中國市場上的組態(tài)軟件產品按廠商劃分大致可以分為三類，即國外專業(yè)軟件廠商提供的產品，國內外硬件或系統(tǒng)合作廠商提供的產品，以及國內自行開發(fā)的國產化產品。從那時起，更多的項目中正式有了組態(tài)軟件的專項預算，各種相關設計方案和招 (投 )標書中也都出現(xiàn)了單列的組態(tài)軟件欄目，越來越多的專業(yè)銷售商和系統(tǒng)集成廠家也加入了這個市場。加之微軟 32位 windows95 和 NT 的推出，為組態(tài)軟件提供了一個更適宜的操作系統(tǒng)平臺，使各生產供應商隨后跟進的 32 位組態(tài)軟件產品的性能指標和功能進一步加強。自動控制系統(tǒng)要上等級，對上位監(jiān)控組態(tài)軟件的市場需求增加 。隨著中國改 革開放的深入，人們對軟件的觀念有了重大改變 。早在 80 年代末 90 年代初，有些國外的組態(tài)軟件如貝加萊等就開始進入中國市場。多數(shù)組態(tài)軟件的 DDE 驅動程序被整合在實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)或圖形系統(tǒng)中，而 OPC Client 則多數(shù)單獨存在。歷史數(shù)據(jù)的查詢、檢索、報警的管理都是在實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運行程序中完成的。實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)組態(tài)程序是建立實時數(shù)據(jù)庫的組態(tài)工具，可以定義實時數(shù)據(jù)庫的結構、數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)連接、數(shù)據(jù)類型及相關的各種參數(shù)。 目前比較先進的組態(tài)軟件（如力控 174。 ：在系統(tǒng)運行環(huán)境下，圖形目標應用系統(tǒng)被圖形界面運行程序裝入計算機內存并投入實時運行。 ：圖形界面開發(fā)程序是自動化工程設計工程師為實施其控制方案，在圖形編輯工具的支持下進行圖形系統(tǒng)生成工作所依賴的開發(fā)環(huán)境。雖然這些要求可以用手工方式實現(xiàn)，但效率 低下、極易出錯。 按照成員構成劃分其中必備的典型組件包括： ：應用程序管理器是提供應用程序的搜索、備份、解壓縮、建立新應用等功能的專用管理工具。組態(tài)軟件支持在線組態(tài)技術，即在不退出系統(tǒng)運行環(huán)境的情況下可以直接進入組態(tài)環(huán)境并修改組態(tài)，使修改后的組態(tài)直接生效。 ：在系統(tǒng)運行環(huán)境下，目標應用程序被裝入計算機內存并投入實時運行。通過建立一系列用戶數(shù)據(jù)文件，生成最終的圖形目標應用系統(tǒng)，供系統(tǒng)運行環(huán)境運行時使用。在同一計算機中可以存儲多個應用程序，組態(tài)軟件通過應用程序的名稱來訪問其組態(tài)內容，打開其組態(tài)內容進行修改或將其應用程序裝入計算機內存投入實時運行。隨著它的快速發(fā)展，實時數(shù)據(jù)庫、實時控制、 SCADA、通訊及聯(lián)網(wǎng)、開放數(shù)據(jù)接口、對 I/O設備的廣泛支 持已經成為它的主要內容，隨著技術的發(fā)展，監(jiān)控組態(tài)軟件將會不斷被賦予新的內容。在組態(tài)軟件出現(xiàn)之前，工控領域的用戶通過手工或委托第三方編寫 HMI 應用，開發(fā)時間長，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，很難與外界進行數(shù)據(jù)交互，升級和增加功能都受到嚴重的限制。 組態(tài)軟件應該能支持各種工控設備和常見的通信協(xié)議，并且通常應提供分布式數(shù)據(jù)管理和網(wǎng)絡功能。在電力系統(tǒng)以及電氣化鐵道上又稱遠動系統(tǒng) (RTU System,Remote 蘭州理工大學畢業(yè)論文 16 Terminal Unit)。 CPU 從輸入電路的輸出端讀出個電路狀態(tài)，并將其寫入輸入映像寄存器；在程序執(zhí)行階 段， CPU 從輸入映像寄存器和元件映像寄存器中讀出各繼電器的狀態(tài)，并根據(jù)此狀態(tài)執(zhí)行用戶程序，執(zhí)行結果再寫入元件映像寄存器中；在緊接著的下一個 I/O 刷新階段，將輸出映像寄存器的狀態(tài)寫入輸出鎖存電路，再經輸出電路傳遞到輸出端子，從而控制外接器件動作。輸入刷新時， CPU 從輸入電路中讀出各輸入點狀態(tài)，并將此狀態(tài)寫入輸入映像寄存器中；輸出刷新時，將輸出繼電器的元件映像寄存器的狀態(tài)（ I/O）傳送到輸出鎖定電路，再經輸出電路隔離和功率放大，驅動外部負載。若設定掃描周期為不定的（即決定于用戶程序的長短等，為不定值），則進行掃描周期的計算。 2）程序執(zhí)行：在程序執(zhí)行階段 ， CPU 按先左后右，先上后下的順序對每條指令進行解釋、執(zhí)行， CPU 從輸入映像寄存器一個輸入映像寄存器，和元件映像寄存器讀出各繼電器的狀態(tài)，根據(jù)用戶程序給出的邏輯關系進行邏輯運算，運算結果再寫入元件映像寄存器中。檢查正常后，方可進行下面的操作。一次循環(huán)所用的時間稱為一個工作周期，其長短與用戶程序的長短以及 PLC 機體本身性能有關，其數(shù)量級為 ms 級，典型值為幾十 ms。西門子 S7200PLC的工作過程： PLC 上電后，首先進行初始化，然后進入循環(huán)工作過程。 模擬量輸入 /輸出擴展模塊 EM235 有 4 路模擬量輸入 /1 路模擬量輸出。典型的模擬量 I/O 擴展模塊有： 模擬量輸入擴展模塊 EM231 有三種： 4 路模擬量輸入， 2 路熱電阻輸 入和 4路熱電偶輸入。典型的數(shù)字量 I/O 擴展模塊有： 輸入擴展模塊 EM221 有兩種： 8 點 DC 輸入 /AC 輸入； 輸出擴展模塊 EM222 有三中： 8 點 DC 晶體管輸出 /AC 輸出 /繼電器輸出； 輸入 /輸出混合擴展模塊 EM223 有六種：分別為 4 點（ 8 點、 16 點） DC 輸入/4 點（ 8 點、 16 點） DC 輸出、 4 點（ 8 點、 16 點） DC 輸入 /4 點 (8 點、 16 點 )DC輸出、 4 點（ 8 點、 16 點） DC 輸入 /4 點（ 8 點、 16 點）繼電器輸出。 CPU 負責執(zhí)行程序，輸入從現(xiàn)場設備中采集信號，輸出部分則輸出控制信號，驅動外部負載，從 CPU 模塊的功能來看， CPU模塊為 CPU22*.其中 CPU226 有 24 點輸入 /16 點輸出， I/O 共計 40 點，可用于點數(shù)較多，要求較高的中、小型系統(tǒng)。并可以將這些模塊安裝在同一機架上。所以它具有極高的性價比。 S7200 系列具有極高的可靠性、極豐富的指令集、易于掌握、操作方便快捷、內置豐富的集成功能、實時特性，強勁得通訊能力、豐富的擴展模塊。使用范圍可從替代繼電器的簡單控制到復雜的自動化控制。同時它具有功能齊全的編程和工業(yè)控制組態(tài)軟件，使得在完成控制系統(tǒng)的設計時更加方便簡單，幾乎可以完成任何功能的任務，同時具有可靠性高，運行速度快的特點，繼承和發(fā)揮了它在大型 PLC 領域的技術優(yōu)勢，有豐富的指令集，具有