液體混合監(jiān)控系統(tǒng)設計

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1、沈陽理工大學PLC及工控實訓液體混合監(jiān)控系統(tǒng)設計1MCGS簡介MCGS(MonitorandControlGeneratedSystem，通用監(jiān)控系統(tǒng))是一套基于Microsoft的，用于快速構(gòu)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MicrosoftWindows95/98/Me/NT/2000等操作系統(tǒng)。MCGS為用戶提供了解決實際工程問題的完整方案和開發(fā)平臺，能夠完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、實時和歷史數(shù)據(jù)處理、報警和安全機制、流程控制、動畫顯示、趨勢曲線和報表輸出以及企業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡等功能。它充分利用了Windows圖形功能完備、界面一致性好、易學易用的特點，比以往使用專用機開發(fā)的工

2、業(yè)控制系統(tǒng)更具有通用性，在自動化領(lǐng)域有著更廣泛的應用。1.1MCGS組態(tài)軟件的系統(tǒng)構(gòu)成1.1.1MCGS組態(tài)軟件的整體結(jié)構(gòu)MCGS組態(tài)軟件（以下簡稱MCGS）由“MCGS組態(tài)環(huán)境”和“MCGS運行環(huán)境”兩個系統(tǒng)組成。兩部分互相獨立，又緊密相關(guān)。MCGS組態(tài)環(huán)境是生成用戶應用系統(tǒng)的工作環(huán)境，它由可執(zhí)行程序McgsSet.exe支持，其存放于MCGS目錄的Program子目錄中。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(jié)果數(shù)據(jù)庫，其與MCGS運行環(huán)境一起，構(gòu)成了用戶應用系統(tǒng)，統(tǒng)稱為“工程”

3、。1.1.2MCGS工程的五大部分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(shù)據(jù)庫和運行策略五部分構(gòu)成，每一部分分別進行組態(tài)操作，完成不同的工作，具有不同的特性。1、主控窗口：是工程的主窗口或主框架。在主控窗口中可以放置一個設備窗口和多個用戶窗口，負責調(diào)度和管理這些窗口的打開或關(guān)閉。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，確定自動啟動的窗口，設定動畫刷新周期，指定數(shù)據(jù)庫存盤文件名稱及存盤時間等。2、設備窗口：是連接和驅(qū)動外部設備的工作環(huán)境。在本窗口內(nèi)配置數(shù)據(jù)采集與控制輸出設備，注冊設備驅(qū)動程序，定義連接與驅(qū)動設備用的數(shù)據(jù)變量。3、用戶窗

4、口：本窗口主要用于設置工程中人機交互的界面，諸如：生成各種動畫顯示畫面報警輸出、數(shù)據(jù)與曲線圖表等。21沈陽理工大學PLC及工控實訓4、實時數(shù)據(jù)庫：是工程各個部分的數(shù)據(jù)交換與處理中心，它將MCGS工程的各個部分連接成有機的整體。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、動畫連接及設備驅(qū)動的對象。5、?運行策略：本窗口主要完成工程運行流程的控制。包括編寫控制程序（if…then腳本程序），選用各種功能構(gòu)件，如：數(shù)據(jù)提取、歷史曲線、定時器、配方操作、多媒體輸出等。1.2MCGS組態(tài)軟件的工作方式1.2.1MCGS如何與設備進行通訊MCGS通過設備驅(qū)動程序與外部設備

5、進行數(shù)據(jù)交換。包括數(shù)據(jù)采集和發(fā)送設備指令。設備驅(qū)動程序是由VB程序設計語言編寫的DLL（動態(tài)連接庫）文件，設備驅(qū)動程序中包含符合各種設備通訊協(xié)議的處理程序，將設備運行狀態(tài)的特征數(shù)據(jù)采集進來或發(fā)送出去。MCGS負責在運行環(huán)境中調(diào)用相應的設備驅(qū)動程序，將數(shù)據(jù)傳送到工程中各個部分，完成整個系統(tǒng)的通訊過程。每個驅(qū)動程序獨占一個線程，達到互不干擾的目的。1.2.2MCGS如何產(chǎn)生動畫效果MCGS為每一種基本圖形元素定義了不同的動畫屬性，如：一個長方形的動畫屬性有可見度，大小變化，水平移動等，每一種動畫屬性都會產(chǎn)生一定的動畫效果。所謂動畫屬性，實際上是反映圖形大小、顏色、位置、可見度、閃爍性等

6、狀態(tài)的特征參數(shù)。然而，我們在組態(tài)環(huán)境中生成的畫面都是靜止的，如何在工程運行中產(chǎn)生動畫效果呢？方法是：圖形的每一種動畫屬性中都有一個“表達式”設定欄，在該欄中設定一個與圖形狀態(tài)相聯(lián)系的數(shù)據(jù)變量，連接到實時數(shù)據(jù)庫中，以此建立相應的對應關(guān)系，MCGS稱之為動畫連接。當工業(yè)現(xiàn)場中測控對象的狀態(tài)（如：儲油罐的液面高度等）發(fā)生變化時，通過設備驅(qū)動程序?qū)⒆兓臄?shù)據(jù)采集到實時數(shù)據(jù)庫的變量中，該變量是與動畫屬性相關(guān)的變量，數(shù)值的變化，使圖形的狀態(tài)產(chǎn)生相應的變化（如大小變化）?，F(xiàn)場的數(shù)據(jù)是連續(xù)被采集進來的，這樣就會產(chǎn)生逼真的動畫效果（如儲油罐的液面的升高和降低）。用戶也可編寫程序來控制動畫界面，以達到

7、滿意的效果。1.2.3MCGS如何實施遠程多機監(jiān)控MCGS提供了一套完善的網(wǎng)絡機制，可通過TCP/IP網(wǎng)、Modem網(wǎng)和串口網(wǎng)將多臺計算機連接在一起，構(gòu)成分布式網(wǎng)絡測控系統(tǒng)，實現(xiàn)網(wǎng)絡間的實時數(shù)據(jù)同步、歷史數(shù)據(jù)同步和網(wǎng)絡事件的快速傳遞。同時，可利用MCGS提供的網(wǎng)絡功能，在工作站上直接對服務器中的數(shù)據(jù)庫進行讀寫操作。分布式網(wǎng)絡測控系統(tǒng)的每一臺計算機都要安裝一套21沈陽理工大學PLC及工控實訓MCGS工控組態(tài)軟件。MCGS把各種網(wǎng)絡形式，以父設備構(gòu)件和子設備構(gòu)件的形式，供