【正文】 圖 建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) 需要注意的是，數(shù)據(jù)對(duì)象的名稱中不能帶有空格，否則會(huì)影響對(duì)此數(shù)據(jù)對(duì)象存盤數(shù)據(jù)的讀取。 c 將對(duì)象名稱改為：燈 1；對(duì)象類型選擇：開關(guān)型；在對(duì)象內(nèi)容注釋輸入框內(nèi)輸入：“控制燈 1 的點(diǎn)亮、熄滅的變量”，單擊“確認(rèn)”。 西安工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 14 由于本畫面是仿真霓虹燈的閃亮情況，所以只需將燈都定義為開關(guān)型數(shù)據(jù) 下面以數(shù)據(jù)對(duì)象“燈 1”為例，介紹一下定義數(shù)據(jù)對(duì)象的步驟： 單擊工作臺(tái)中的“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)”窗口標(biāo)簽，進(jìn)入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)窗口頁(yè) a 單擊“新增對(duì)象” 按鈕，在窗口的數(shù)據(jù)對(duì)象列表中，增 加新的數(shù)據(jù)對(duì)象，系統(tǒng)缺省定義的名稱為“ Data1”、“ Data2”、“ Data3”等（多次點(diǎn)擊該按鈕，則可增加多個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象）。 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 。開關(guān)型數(shù)據(jù)對(duì)象也用于表示 MCGS 中某一對(duì)象的狀態(tài)，如對(duì)應(yīng)于一個(gè)圖形對(duì)象的可見度狀態(tài)。定義數(shù)據(jù)對(duì)象時(shí)，在組態(tài)環(huán)境工作臺(tái)窗口中， 選擇“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)”標(biāo)簽，進(jìn)入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)窗口頁(yè)，顯示已定義的數(shù)據(jù)對(duì)象。 具體操作方法極其簡(jiǎn)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。 為了方便用戶對(duì)數(shù)據(jù)變量的統(tǒng)計(jì)，MCGS 組態(tài)軟件提供了計(jì)數(shù)檢查功能。在實(shí)際組態(tài)過(guò)程中，一般無(wú)法一次全部定義所需的數(shù) 據(jù)對(duì)象，而是根據(jù)情況需要逐步增加。在 MCGS 生成應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)對(duì)實(shí)際西安工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 13 工程問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)化和抽象化處理，將代表工程特征的所有物理量，作為系統(tǒng)參數(shù)加以定義，定義中不只包含了數(shù)值類型，還包括參數(shù)的屬性及其操作方法，這種把數(shù)值、屬性和方法定義成一體的數(shù)據(jù)就稱為數(shù)據(jù)對(duì)象。最后的畫面如圖 ： 圖 霓虹燈主畫面 j 點(diǎn)擊工具欄中的“按鈕輸入”按鈕，拉成一定大小，分別輸入“開始”和“停止” 。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。 i 最后我們可以把幾個(gè)單元圖形合并為一個(gè)整體圖形。操作時(shí)只需點(diǎn)擊工具箱中的位圖按鈕 ，拉成一定大小。方法為雙擊圖形，有靜態(tài)屬性一欄，即可設(shè)置 。選中其中的“五角星”圖形和“向日葵”圖形來(lái)做彩燈。從“按鈕”中選擇“按鈕 39”，點(diǎn)確定。 f 單擊繪圖工具箱中的 （插入元件）圖標(biāo)，彈出對(duì)象元件管理對(duì)話框。 d 選中文字框，作如下設(shè)置： 點(diǎn)擊 （填充色）按鈕，設(shè)定文字框的背景顏色為：黑色 點(diǎn)擊 (填線色）按鈕，設(shè)置文字框的邊線顏色為：沒有邊線。 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。 圖形對(duì)象創(chuàng)建完成后，要對(duì)圖形對(duì)象進(jìn)行各種編輯工作，如：改變圖形的顏色和大小，調(diào)整圖形的位置和排列形式，圖形的旋轉(zhuǎn)及組合分解等項(xiàng)操作，MCGS 提供了完善的編輯工具，使用戶能快速制作各種復(fù)雜的圖形界面，以圖形方式精確表示外部物理對(duì)象。 主畫面的編輯 MCGS 提供了三類圖形對(duì)象供用戶選用， 即圖元對(duì)象、圖符對(duì)象和動(dòng)畫構(gòu)件。見圖 。具體操作步驟為：雙擊“窗口 0”窗口圖標(biāo)，進(jìn)入動(dòng)畫組態(tài)窗口，開始編輯畫面 。窗口的視區(qū)是指實(shí)際可用的區(qū)域，與屏幕上所見的區(qū)域可以不同，當(dāng)選擇視區(qū)大于可見區(qū) 時(shí)，窗口側(cè)邊附加滾動(dòng)條，操作滾動(dòng)條可以瀏覽窗口內(nèi)所有的圖形對(duì)象。窗口的基本屬性包括窗口名稱、顯示標(biāo)題、背景顏色、窗口位西安工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 10 置、窗口邊界、窗口大小等項(xiàng)內(nèi)容。如圖 圖 窗口的建立 編輯畫面 設(shè)置用戶窗口屬性：選擇待定義的用戶窗口圖標(biāo)，點(diǎn)鼠標(biāo)右鍵選擇屬性，彈出“用戶窗口屬性設(shè)置”對(duì)話框，按所列款項(xiàng)設(shè)置有關(guān)屬性。 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。 c 當(dāng)沒有連接 PLC 時(shí)，利用腳本程序也可以完成霓虹燈的控制功能。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。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(guò)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。由于尚未進(jìn)行組態(tài)操作，新工程只是一個(gè)“空殼”，一個(gè)包含五個(gè)基本組成部分的結(jié)構(gòu)框架，接下來(lái)要逐步在框架中配置不同的功能部件， 構(gòu)造完成特定任務(wù)的應(yīng)用系統(tǒng)。作好工程的整體規(guī)劃，在項(xiàng)目的組態(tài)過(guò)程中能夠盡量避免一些無(wú)謂的勞動(dòng)，快速有效地完成工程項(xiàng)目。對(duì)工程設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，使用MCGS 首先要了解整個(gè)工程的系統(tǒng)構(gòu)成和工藝流程，弄清測(cè)控對(duì)象的特征，明確主要的監(jiān)控要求和技術(shù)要求等問(wèn)題。仿真系統(tǒng)由上位機(jī)和下位機(jī)兩部分組成。 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?，F(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)是連續(xù)被采集進(jìn)來(lái)的，這樣就會(huì)產(chǎn)生逼真的動(dòng)畫效果（如儲(chǔ)油罐的液面的升高和降低）。然而，我們?cè)诮M態(tài)環(huán)境中生成的畫面都是靜止的，如何在工程運(yùn)行中產(chǎn)生動(dòng)畫效果呢？方法是：圖形的每一種動(dòng)畫屬性中都有一個(gè)“表達(dá)式”設(shè)定欄，在該欄中 設(shè)定一個(gè)與圖形狀態(tài)相聯(lián)系的數(shù)據(jù)變量，連接到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，以此建立相應(yīng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系， MCGS 稱之為動(dòng)畫連接。 ??????? ?? 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(zhǎng)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。 MCGS 負(fù)責(zé)在運(yùn)行環(huán)境中調(diào)用相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，將數(shù)據(jù)傳送到工程中各個(gè)部分，完成整個(gè)系統(tǒng)的通訊過(guò)程。包括數(shù)據(jù)采集和發(fā)送設(shè)備指令。包括編寫控制程序，選用各種功能構(gòu)件，如：數(shù)據(jù)提取、歷史曲線、定時(shí)器 、配方操作、多媒體輸出等。在本窗口內(nèi)定義不同類型和名稱的變量，作為數(shù)據(jù)采集、處理、輸出控制、動(dòng)畫連接及設(shè)備驅(qū)動(dòng)的對(duì)象。 ? 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。 ? 設(shè)備窗口： 是連接和驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備的工作環(huán)境。在主控窗口中可以放置一個(gè)設(shè)備窗口和多個(gè)用戶窗口，負(fù)責(zé)調(diào)度和管理這些窗口的打開或關(guān)閉。見圖 。見圖 。 MCGS 運(yùn)行環(huán)境是用戶應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境，由可執(zhí)西安工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 6 行程序 支持，其存放于 MCGS 目錄的 Program子目錄中。 MCGS 組態(tài)環(huán)境是生成用戶應(yīng)用系統(tǒng)的工作環(huán)境，由可執(zhí)行程序 支持，其存放于 MCGS目錄的 Program子目錄中。 組態(tài)軟件的整體結(jié)構(gòu) MCGS 組態(tài)軟件（以下簡(jiǎn)稱 MCGS）由“ MCGS 組態(tài)環(huán)境 ”和“ MCGS 運(yùn)行環(huán)境 ”兩個(gè)系統(tǒng)組成?？紤]到工控系統(tǒng)今后的發(fā)展趨勢(shì)， 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(lái)使分散在不同現(xiàn)場(chǎng)之間的采集系統(tǒng)和工作站之間協(xié)同工作。隨著工作的積累，對(duì)象元件庫(kù)將日益擴(kuò)大和豐富，組態(tài)工作將會(huì)變得越來(lái)越簡(jiǎn)單方便。所謂對(duì)象元件庫(kù)，實(shí)際上是分類存儲(chǔ)各種組態(tài)對(duì)象的圖庫(kù)。利用數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)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(kù)中的存盤數(shù)據(jù)。 ? MCGS 中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)不再使用普通的文件，而是用數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)管理一切。 ? 支持 OLE Automation 技術(shù)。用戶也可以根據(jù)需要，定制特定類型構(gòu)件，使 MCGS 系統(tǒng)功能得到擴(kuò)充。不同的構(gòu)件有著不同的功能，且各自獨(dú)立。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。用傳統(tǒng)的編程方法實(shí)現(xiàn)，既繁瑣又容易出錯(cuò)。 ? 引入“運(yùn)行策略”的概念。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。圖元、圖符對(duì)象定義相應(yīng)的狀態(tài)屬性，即可實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫效果。以圖象、圖符、數(shù)據(jù)、曲線等多種形式，為操作員及時(shí)提供系統(tǒng)運(yùn)行中的的狀態(tài)、品質(zhì)及異常報(bào)警等有關(guān)信息。用戶可以使用系統(tǒng)的缺省構(gòu)架，也可以根據(jù)需要自己組態(tài)配置，生成各種類型和風(fēng)格的圖形界面，包括 DOS 風(fēng)格的圖形界面、標(biāo)準(zhǔn) Windows 風(fēng)格的圖形界面以及帶有動(dòng)畫效果的工具條和狀態(tài)條。 ? “面向窗口”的設(shè)計(jì) 方法，增加了可視性和可操作性。 ? 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。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)數(shù)據(jù)處理中心，是系統(tǒng)各個(gè)部分及其各種功能性構(gòu)件的公用數(shù)據(jù)區(qū)。其中的“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)”是整個(gè)系統(tǒng)的核心。 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(kù)，便于用戶分步組態(tài)，保證系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。而像打印數(shù)據(jù)一類的工作，可運(yùn)行于后臺(tái)，稱為脫機(jī)作業(yè)。工程作業(yè)中，大量的數(shù)據(jù)和信息需要及時(shí)收集，即時(shí)處理，在計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)領(lǐng)域稱其為實(shí)時(shí)性任務(wù)關(guān)鍵任務(wù)，如數(shù)據(jù)采集、設(shè)備驅(qū)動(dòng)和異常處理等。 ? 實(shí)時(shí)性與并行處理。 ? 功能齊全，便于方案設(shè)計(jì)。普通工程人員經(jīng)過(guò)短時(shí)間的 培訓(xùn)就能正確掌握、快速完成多數(shù)簡(jiǎn)單工程項(xiàng)目的監(jiān)控程序設(shè)計(jì)和運(yùn)行操作。 MCGS 是為工業(yè)過(guò)程控制和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域服務(wù)的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件，具有功能完善、操作簡(jiǎn)便、可視性好、可維護(hù)性強(qiáng)的突出特點(diǎn)。 MCGS 工控組態(tài)軟件是一套 32 位工控組態(tài)軟件，可穩(wěn)定運(yùn)行于 Windows95/98/NT 操作系統(tǒng)，集動(dòng)畫顯示、流程控制、數(shù)據(jù)采集、設(shè) 備控制與輸出、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸、雙機(jī)熱備、工程報(bào)表、數(shù)據(jù)與曲線等諸多強(qiáng)大功能于一身，并支持國(guó)內(nèi)外眾多數(shù)據(jù)采集與輸出設(shè)備 。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。另一方面，組態(tài)軟件還可 以用于教學(xué)實(shí)驗(yàn)中。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(zhǎng) [2]。 課題研究意義 長(zhǎng)期以來(lái)， PLC始終處于工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域的主戰(zhàn)場(chǎng)，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。 c 當(dāng)沒有連接 PLC 時(shí)，利用腳本程序也可以完成霓虹燈的控制功能。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。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(guò)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。上位機(jī)內(nèi)裝 MCGS 組態(tài)軟件和三菱編程軟件。上、下位機(jī)通過(guò)串行口進(jìn)行通信交換數(shù)據(jù)。 本文主要研究?jī)?nèi)容 課題主要內(nèi)容為霓虹燈仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，組態(tài)軟件主要用于實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控；同時(shí)編制相應(yīng)的腳本程序完成控制功能。近年來(lái)國(guó)外一些著名硬件或系統(tǒng)廠商亦推出了日趨成熟的組態(tài)軟件產(chǎn)品，如美國(guó) GE 公司的 Cimplicity,德國(guó)西門子公司的 WinCC 等 [1]。 MCGS 組態(tài)軟件就是其中的一種。國(guó)外很多優(yōu)秀通用組態(tài)軟件是在英文狀態(tài)下開發(fā)的，對(duì)國(guó)內(nèi)而言，它具有應(yīng)用時(shí)間長(zhǎng)，用戶界面不理想，不支持國(guó)內(nèi)普遍使用的硬件設(shè)備，這些正是 國(guó)外通用組態(tài)軟件在國(guó)內(nèi)部能廣泛應(yīng)用的原因。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。目前世界上不少專業(yè)廠商提供各種組態(tài)軟件產(chǎn)品。 組態(tài)軟件的發(fā)展 新型的工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)正以標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)計(jì)算機(jī)軟、硬件平臺(tái)構(gòu)成的集成系統(tǒng)，具有適應(yīng)性強(qiáng)、開發(fā)性好、易于擴(kuò)展、經(jīng)濟(jì)、開發(fā)周期短等明顯優(yōu)點(diǎn)。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(zhǎng)。 ) 1 緒論 .................................................................................................... (1) 引言 ..........................................................................................................................(1) 組態(tài)軟件的發(fā)展 .....................................................................................................(1) 組態(tài)軟件在我國(guó)的發(fā)展歷程 .........................................................................(1) 流行的組態(tài)軟件 ....................................