【正文】 建的用戶窗口只是一個空窗口，用戶可以根據(jù)需要設(shè)置窗口的屬性和在窗口內(nèi)放置圖形對象。通過對用戶窗口內(nèi)多個圖形對象的組態(tài)，生成漂亮的圖形界面，為實現(xiàn)動畫顯示效果做準(zhǔn)備。（4） 組態(tài)用戶窗口MCGS以窗口為單位來組建應(yīng)用系統(tǒng)的圖形界面，創(chuàng)建用戶窗口后，通過放置各種類型的圖形對象，定義相應(yīng)的屬性，為用戶提供漂亮、生動、具有多種風(fēng)格和類型的動畫畫面。運行時，由實時數(shù)據(jù)庫自動判斷有沒有報警信息產(chǎn)生、什么時候產(chǎn)生、什么時候結(jié)束、什么時候應(yīng)答，并通知系統(tǒng)的其它部分。組對象以定時的方式來保存相關(guān)的一組數(shù)據(jù)，而非組對象則按變化量來記錄對象值的變化情況。運行過程中，實時數(shù)據(jù)庫自動完成數(shù)據(jù)存盤工作，用戶不必考慮這些數(shù)據(jù)如何存儲以及存儲在什么地方。數(shù)據(jù)對象有開關(guān)型、數(shù)值型、字符型、事件型、組對象五種類型，在實際應(yīng)用中，數(shù)字量的輸入輸出對應(yīng)于開關(guān)型數(shù)據(jù)對象；模擬量的輸入輸出對應(yīng)于數(shù)值型數(shù)據(jù)對象；字符型數(shù)據(jù)對象是記錄文字信息的字符串；事件型數(shù)據(jù)對象用來表示某種特定事件的產(chǎn)生及相應(yīng)時刻，如報警事件、開關(guān)量狀態(tài)跳變事件；組對象用來表示一組特定數(shù)據(jù)對象的集合，以便于系統(tǒng)對該組數(shù)據(jù)統(tǒng)一處理?；緦傩詣t包含對象的名稱、類型、初值、界限（最大最?。┲?、工程單位和對象內(nèi)容注釋等項內(nèi)容。（3） 數(shù)據(jù)對象屬性設(shè)置MCGS把數(shù)據(jù)對象的屬性封裝在對象內(nèi)部，作為一個整體，由實時數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一管理。在實際組態(tài)過程中，一般無法一次全部定義所需的數(shù)據(jù)對象，而是根據(jù)情況需要逐步增加。在MCGS生成應(yīng)用系統(tǒng)時，應(yīng)對實際工程問題進(jìn)行簡化和抽象化處理，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)對象。（1） 構(gòu)造實時數(shù)據(jù)庫實時數(shù)據(jù)庫是MCGS系統(tǒng)的核心，也是應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中心，系統(tǒng)各部分均以實時數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)公用區(qū)，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)處理和實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化處理。由于尚未進(jìn)行組態(tài)操作，新工程只是一個“空殼”，一個包含五個基本組成部分的結(jié)構(gòu)框架，接下來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)。每個工程都對應(yīng)一個組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫文件。 工程建立步驟MCGS中用“工程”來表示組態(tài)生成的應(yīng)用系統(tǒng)，創(chuàng)建一個新工程就是創(chuàng)建一個新的用戶應(yīng)用系統(tǒng)，打開工程就是打開一個已經(jīng)存在的應(yīng)用系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，擬定組建工程的總體規(guī)劃和設(shè)想，主要包括系統(tǒng)應(yīng)實現(xiàn)哪些功能，控制流程如何實現(xiàn)，需要什么樣的用戶窗口界面，實現(xiàn)何種動畫效果以及如何在實時數(shù)據(jù)庫中定義數(shù)據(jù)變量等環(huán)節(jié)，同時還要分析工程中設(shè)備的采集及輸出通道與實時數(shù)據(jù)庫中定義的變量的對應(yīng)關(guān)系，分清哪些變量是要求與設(shè)備連接的，哪些變量是軟件內(nèi)部用來傳遞數(shù)據(jù)及用于實現(xiàn)動畫顯示的等問題。 MCGS的組態(tài)過程使用MCGS完成一個實際的應(yīng)用系統(tǒng)，首先必須在MCGS的組態(tài)環(huán)境下進(jìn)行系統(tǒng)的組態(tài)生成工作，然后將系統(tǒng)放在MCGS的運行環(huán)境下運行。啟動策略在應(yīng)用系統(tǒng)開始運行時調(diào)用，退出策略在應(yīng)用系統(tǒng)退出運行時調(diào)用，循環(huán)策略由系統(tǒng)在運行過程中定時循環(huán)調(diào)用，“用戶策略”供系統(tǒng)中的其它部件調(diào)用。（5） 運行策略是對系統(tǒng)運行流程實現(xiàn)有效控制的手段運行策略本身是系統(tǒng)提供的一個框架，其里面放置有策略條件構(gòu)件和策略構(gòu)件組成的“策略行”，通過對運行策略的定義，使系統(tǒng)能夠按照設(shè)定的順序和條件操作實時數(shù)據(jù)庫，控制用戶窗口的打開、關(guān)閉并確定設(shè)備構(gòu)件的工作狀態(tài)等，從而實現(xiàn)對外部設(shè)備工作過程的精確控制。動畫構(gòu)件對應(yīng)于不同的動畫功能，它們是從工程實踐經(jīng)驗中總結(jié)出的常用的動畫顯示與操作模塊，用戶可以直接使用。（4） 用戶窗口實現(xiàn)了數(shù)據(jù)和流程的“可視化”用戶窗口中可以放置三種不同類型的圖形對象：圖元、圖符和動畫構(gòu)件。一個應(yīng)用系統(tǒng)只有一個設(shè)備窗口，運行時，系統(tǒng)自動打開設(shè)備窗口，管理和調(diào)度所有設(shè)備構(gòu)件正常工作，并在后臺獨立運行。（3） 設(shè)備窗口是MCGS系統(tǒng)與外部設(shè)備聯(lián)系的媒介設(shè)備窗口專門用來放置不同類型和功能的設(shè)備構(gòu)件，實現(xiàn)對外部設(shè)備的操作和控制。實時數(shù)據(jù)庫采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)，為其它部分提供服務(wù)，提供了系統(tǒng)各個功能部件的數(shù)據(jù)共享。因此，實時數(shù)據(jù)庫所存儲的單元，不單單是變量的數(shù)值，還包括變量的特征參數(shù)（屬性）及對該變量的操作方法（報警屬性、報警處理和存盤處理等）。從外部設(shè)備采集來的實時數(shù)據(jù)送入實時數(shù)據(jù)庫，實時數(shù)據(jù)庫將數(shù)據(jù)傳送給系統(tǒng)其它部分操作系統(tǒng)其它部分操作的數(shù)據(jù)也來自于實時數(shù)據(jù)庫。（1） 實時數(shù)據(jù)庫是MCGS系統(tǒng)的核心實時數(shù)據(jù)庫相當(dāng)于一個數(shù)據(jù)處理中心，同時也起到公用數(shù)據(jù)交換區(qū)的作用。在MCGS的單機版中，每個應(yīng)用系統(tǒng)只能有一個主控窗口和一個設(shè)備窗口，但可以有多個用戶窗口和多個運行策略，實時數(shù)據(jù)庫中也可以有多個數(shù)據(jù)對象。由MCGS生成的用戶應(yīng)用系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實時數(shù)據(jù)庫和運行策略五個部分構(gòu)成，圖 MCGS用戶應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)窗口是屏幕中的一塊空間，是一個“容器”，直接提供給用戶使用。一旦組態(tài)工作完成，運行環(huán)境和組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫就可以離開組態(tài)環(huán)境而獨立運行在監(jiān)控計算機上。運行環(huán)境是一個獨立的運行系統(tǒng)，它按照組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫中用戶指定的方式進(jìn)行各種處理，完成用戶組態(tài)設(shè)計的目標(biāo)和功能。用戶的所有組態(tài)配置過程都在組態(tài)環(huán)境中進(jìn)行，組態(tài)環(huán)境相當(dāng)于一套完整的工具軟件，它幫助用戶設(shè)計和構(gòu)造自己的應(yīng)用系統(tǒng)。同時使用MCGS組態(tài)軟件能夠避開復(fù)雜的計算機軟、硬件問題，集中精力去解決工程問題本身，根據(jù)工程作業(yè)的需要和特點，組態(tài)配置出高性能、高可靠性和高度專業(yè)化的工業(yè)控制監(jiān)控系統(tǒng)。考慮到工控系統(tǒng)今后的發(fā)展趨勢，MCGS充分運用現(xiàn)今發(fā)展的DCCW(Distributed Computer Cooperator Work，分布式計算機協(xié)同工作方式)技術(shù)，使分布在不同現(xiàn)場的采集設(shè)備和工作站之間實現(xiàn)協(xié)同工作，不同的工作站之間則通過MCGS實時交換數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對工控系統(tǒng)的分布式控制和管理。組態(tài)工作將會變得更加簡單、方便。組態(tài)時，可把制作好的數(shù)據(jù)對象（包括圖形對象、窗口對象、策略對象以至位圖文件等）以元件的形式存入圖庫中，同樣也可把元件庫中的各種對象取出，直接為當(dāng)前的工程所用。（13） 設(shè)立對象元件庫，組態(tài)工作簡單方便。組態(tài)時，系統(tǒng)生成的組態(tài)結(jié)果是一個數(shù)據(jù)庫；運行時，系統(tǒng)自動生成一個數(shù)據(jù)庫，保存和處理數(shù)據(jù)對象和報警信息的數(shù)據(jù)。（12） 用數(shù)據(jù)庫來管理數(shù)據(jù)存儲，系統(tǒng)可靠性高。三種基本類型的構(gòu)件（設(shè)備構(gòu)件、動畫構(gòu)件、策略構(gòu)件）完成了MCGS系統(tǒng)三大部分（設(shè)備驅(qū)動、動畫顯示和流程控制）的所有工作。（11） 良好的可維護性和可擴充性。（10） 方便控制復(fù)雜的運行流程。用戶在設(shè)備工具箱中可方便選擇各種設(shè)備構(gòu)件。（9） 支持多種硬件設(shè)備，實現(xiàn)“設(shè)備無關(guān)”。各個部件獨立地向?qū)崟r數(shù)據(jù)庫輸入和輸出數(shù)據(jù)，并完成自己的差錯控制。（8） 實時數(shù)據(jù)庫為用戶分步組態(tài)提供極大方便。不僅方便用戶進(jìn)行報警設(shè)置，并且實現(xiàn)了系統(tǒng)實時顯示、打印報警信息的功能。（7） 多樣化的報警功能。（6） 強大的網(wǎng)絡(luò)功能。MCGS提供了良好的安全機制，為多個不同級別用戶設(shè)定不同的操作權(quán)限。MCGS采用開放式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)可以與廣泛的數(shù)據(jù)源交換數(shù)據(jù)，MCGS提供多種高性能的I/O驅(qū)動；支持Microsoft開放數(shù)據(jù)庫互連（ODBC）接口，有強大的數(shù)據(jù)庫連接能力；MCGS全面支持OPC（OLE for Process Control）標(biāo)準(zhǔn)，既可作為OPC客戶端，也可以作為OPC服務(wù)器，可以和更多的自動化設(shè)備相連接；MCGS通過DDE（Dynamic Data Exchange，動態(tài)數(shù)據(jù)交換）與其它應(yīng)用程序交換數(shù)據(jù)，充分利用計算機豐富的軟件資源；MCGS全面支持ActiveX控件，提供及其靈活的面向?qū)ο蟮膭討B(tài)圖形功能，并且包含豐富的圖形庫。MCGS還支持多媒體功能，使能夠快速地開發(fā)出集圖像、聲音、動畫于一體的漂亮、生動的工程畫面。MCGS以圖像、圖符、報表、曲線等多種形式，為操作員及時提供系統(tǒng)運行中的狀態(tài)、品質(zhì)及異常報警等有關(guān)信息；通過對圖形大小的變化、顏色的改變、明暗的閃爍、圖形的移動翻轉(zhuǎn)等多種手段，增強畫面的動態(tài)顯示效果；在圖元、圖符對象上定義相應(yīng)的狀態(tài)屬性，實現(xiàn)動畫效果。例如MCGS在處理數(shù)據(jù)采集、設(shè)備驅(qū)動和異常處理等關(guān)鍵任務(wù)時，可在主機運行周期時間內(nèi)分時處理打印數(shù)據(jù)等類似的非關(guān)鍵性工作，實現(xiàn)系統(tǒng)并行處理多任務(wù)、多進(jìn)程。（2） 實時性強、良好的并行處理性能。MCGS采用全中文、可視化、面向窗口的開發(fā)界面，符合中國的使用習(xí)慣和要求，以窗口為單位，構(gòu)造用戶運行系統(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。（4）MCGS整體結(jié)構(gòu)框圖多任務(wù)多線程建動畫構(gòu)建動畫動畫顯示報警組態(tài)設(shè)計報表連接設(shè)備實時數(shù)據(jù)庫現(xiàn)場控制報警輸出報表打印設(shè)備輸出流程控制組態(tài)軟件核心實時數(shù)據(jù)庫構(gòu)建動畫流程控制組態(tài)組態(tài)環(huán)境運行環(huán)境 MCGS整體結(jié)構(gòu)框圖3 基于MCGS組態(tài)軟件簡介及開發(fā)過程 MCGS概述MCGS (Monitor and Control Generated System，通用監(jiān)控系統(tǒng))是一套用于快速構(gòu)造和生成計算機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件，它能夠在基于Microsoft（各種32位Windows平臺上）運行，通過對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集處理，以動畫顯示、報警處理、流程控制、實時曲線、歷史曲線和報表輸出等多種方式向用戶提供解決實際工程問題的方案，它充分利用了Windows圖形功能完備、界面一致性好、易學(xué)易用的特點，比以往使用專用機開發(fā)的工業(yè)控制系統(tǒng)更具有通用性，在自動化領(lǐng)域有著更廣泛的應(yīng)用。具有強大的通信功能和良好的開放性，組態(tài)軟件向下可以與數(shù)據(jù)采集硬件通信；向上通過TCP/IP可與高層管理網(wǎng)互聯(lián)。（2）豐富的畫面顯示組態(tài)功能組態(tài)軟件提供給用戶豐富的編輯工具和作圖工具，提供大量的工業(yè)設(shè)備圖符、儀表圖符，還提供趨勢圖、歷史曲線、組數(shù)據(jù)分析圖等；提供十分友好的圖形化用戶界面（Graphics User Interface，GUI），包括一整套Windows風(fēng)格的窗口、菜單、按鈕、信息區(qū)、工具欄、滾動條、監(jiān)控畫面等。概括起來，組態(tài)軟件有如下特點：（1）功能多樣組態(tài)軟件提供工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型庫和控制功能庫，組態(tài)模式靈活，能滿足用戶所需的測控要求。系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境和系統(tǒng)運行環(huán)境之間聯(lián)系紐帶是實時數(shù)據(jù)庫，：運行環(huán)境：解釋執(zhí)行組態(tài)結(jié)果實時數(shù)據(jù)庫：組態(tài)結(jié)果 系統(tǒng)組態(tài)環(huán)境，系統(tǒng)運行環(huán)境和實時數(shù)據(jù)庫三者之間的關(guān)系 組態(tài)軟件特點組態(tài)軟件是數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件，他們是在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境，能以靈活多樣的組態(tài)方式（而不是編程方式）提供良好的用戶開發(fā)界面，其預(yù)設(shè)置的各種軟件模塊可以非常容易的實現(xiàn)和完成監(jiān)控層的各項功能，并能同時支持各種硬件廠家的計算幾和I/O產(chǎn)品，與工控計算機和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)合，可向控制層和管理層提供軟、硬件的全部接口，進(jìn)行系統(tǒng)集成。以這種方式構(gòu)建系統(tǒng)既提高了系統(tǒng)的成套速度，有保證了系統(tǒng)軟件的成熟性和可靠性，使用起來方便靈活，而且便于修改和維護。在工業(yè)控制系統(tǒng)中存在著兩大類可變因素：儀式操作人員需求的變化；二是被控對象狀態(tài)的變化及被控對象所用硬件的變化。從應(yīng)用角度講組態(tài)軟件是完成硬件與軟件溝通，建立現(xiàn)場與監(jiān)控層溝通的人機界面的軟件平臺，它主要應(yīng)運用與工業(yè)自動化領(lǐng)域，但又不僅僅局限于此。MCGS負(fù)責(zé)在運行環(huán)境中調(diào)用相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動程序，將數(shù)據(jù)傳送到工程中的各個部分，完成整個系統(tǒng)的通訊過程。2 三儲液罐水位控制系統(tǒng)控制方案 系統(tǒng)設(shè)計原理 利用MCGS模擬水位和流量測算過程，開發(fā)一個水位控制遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。 　　國土資源立體污染監(jiān)控：對土壤、大氣中與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有關(guān)的污染物含量進(jìn)行實時監(jiān)測，建立立體式實時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。 　　城市危險源實時監(jiān)測：對存放危險源的場所、危險源行蹤的監(jiān)測。 　　重大建筑物（如橋梁等）健康狀態(tài)監(jiān)控：及時發(fā)現(xiàn)隱患，預(yù)報事故的發(fā)生。公共安全監(jiān)控包括： 　　人防（車站、廣場）等市政工程有毒氣體濃度監(jiān)控及火災(zāi)報警。門禁、消防系統(tǒng)系統(tǒng)聯(lián)入IBMS服務(wù)器方面需求旺盛。電力自動化是監(jiān)控組態(tài)軟件的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域，電力是國家的基礎(chǔ)行業(yè)，其信息化建設(shè)是多層次的，由此決定了對組態(tài)軟件的多層次需求。監(jiān)控組態(tài)軟件與仿真軟件間通過高速數(shù)據(jù)接口聯(lián)為一體，在教學(xué)、科研仿真應(yīng)用中應(yīng)用越來越廣泛。仿真系統(tǒng)的開發(fā)商專長于仿真模塊的算法，在實時動態(tài)圖形顯示、實時數(shù)據(jù)通訊方面不一定有優(yōu)勢，力控amp。仿真軟件為用戶操作模擬對象提供了與實物幾乎相同的環(huán)境。這些控制軟件的常項是控制算法，使用監(jiān)控組態(tài)軟件主要解決控制軟件的人機界面、與控制設(shè)備的實時數(shù)據(jù)通訊等問題。在工業(yè)自動化系統(tǒng)獲得普及以后，為提高控制質(zhì)量和控制精度，很多用戶開始