第2讲--MCGS组态软件概述

第2讲MCGS组态软件概述2.1认识MCGS组态软件2.2MCGS组态软件的功能和特点2.3MCGS组态软件的安装2.4MCGS组态软件的系统构成2.5MCGS组态软件的工作方式2.1认识MCGS组态软件概念MCGS（MonitorandControlGeneratedSystem）最态软件是北京昆仑通态自动化软件科技有限公司研发的一套基于Windows平台的，用于快速构建和生成上位机监控系统的组态软件系统。MCGS提供解决实际工程问题的完整方案和开发平台，能够完成现场数据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出及企业监控网络等功能。MCGS集动画显示、流程控制、数据采集、设备控制与输出、网络数据传输、双机热备、工程报表、数据与曲线等诸多强大功能于一身，并支持国内外众多数据采集与输出设备。2.1认识MCGS组态软件概念应用领域：石油、电力、化工、钢铁、矿山、冶金、机械、纺织、航天、建筑、材料、制冷、交通、通讯、食品、制造与加工业、水处理、环保、智能楼宇、实验室等多种工程领域。经典案例·上海东方明珠电视塔消防监控系统·南京造币厂生产设备控制系统·中原油田天然气综合计量系统·南京南瑞电力控制系统·重庆宗申摩托生产线自动化监控系统工程·黄河小浪底工程自动化监控系统2.1认识MCGS组态软件概念§上海东方明珠电视塔消防监控系统§北京西客站灯光电源控制系统§北京中央电视台消防供水监控系统§南京造币厂生产设备控制系统§广州本田污水处理系统§伊利集团锅炉控制系统§杭州人民大会堂旋转舞台控制系统§联通网络机房监控系统§国泰君安证券环境自动化监控系统§国家税务总局热力自动化控制系统2.1认识MCGS组态软件概念有色冶金§中孚铝业计算机监控系统§山东铝业自动化监控系统2.2MCGS组态软件的功能和特点MCGS工控组态软件的功能和特点可归纳如下：1、概念简单，易于理解和使用。普通工程人员经过短时间的培训就能正确掌握、快速完成多数简单工程项目的监控程序设计和运行操作。用户可避开复杂的计算机软硬件问题，集中精力解决工程本身的问题，按照系统的规定，组态配置出高性能、高可靠性、高度专业化的上位机监控系统。2、功能齐全，便于方案设计。MCGS为解决工程监控问题提供了丰富多样的手段，从设备驱动（数据采集）到数据处理、报警处理、流程控制、动画显示、报表输出、曲线显示等各个环节，均有丰富的功能组件和常用图形库可供选用，用户只需根据工程作业的需要和特点，进行方案设计和组态配置，即可生成用户应用软件系统。2.2MCGS组态软件的功能和特点MCGS工控组态软件的功能和特点可归纳如下：3、实时性与并行处理。MCGS充分利用了Windows操作平台的多任务、按优先级分时操作的功能，使PC机广泛应用于工程测控领域成为可能。工程作业中，大量的数据和信息需要及时收集，即时处理，在计算机测控技术领域称其为实时性任务关键任务，如数据采集、设备驱动和异常处理等。另外许多工作则是非实时性的，或称为非时间关键任务，如画面显示，可在主机运行周期时间内插空进行。而像打印数据一类的工作，可运行于后台，称为脱机作业。MCGS是真正的32位系统，可同时运行于MicrosoftWindows95，98和MicrosoftWindowsNT平台，以线程为单位进行分时并行处理。2.2MCGS组态软件的功能和特点MCGS工控组态软件的功能和特点可归纳如下：4、建立实时数据库，便于用户分步组态，保证系统安全可靠运行。MCGS组态软件由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五部分构成。其中的“实时数据库”是整个系统的核心。在生成用户应用系统时，每一部分均可分别进行组态配置，独立建造，互不相干；而在系统运行过程中，各个部分都通过实时数据库交换数据，形成互相关联的整体。实时数据库是一个数据处理中心，是系统各个部分及其各种功能性构件的公用数据区。各个部件独立地向实时数据库输入和输出数据，并完成自己的差错控制。2.2MCGS组态软件的功能和特点MCGS工控组态软件的功能和特点可归纳如下：5、设立“设备工具箱”，针对外部设备的特征，用户从中选择某种“构件”，设置于设备窗口内，赋予相关的属性，建立系统与外部设备的连接关系，即可实现对该种设备的驱动和控制。不同的设备对应于不同的构件，所有的设备构件均通过实时数据库建立联系，而建立时又是相互独立的，即对某一构件的操作或改动，不影响其它构件和整个系统的结构，从这一意义上讲，MCGS是一个“设备无关”的系统，用户不必因外部设备局部改动，而影响整个系统。6、“面向窗口”的设计方法，增加了可视性和可操作性。以窗口为单位，构造用户运行系统的图形界面，使得MCGS的组态工作既简单直观，又灵活多变。用户可以使用系统的缺省构架，也可以根据需要自己组态配置，生成各种类型和风格的图形界面，包括DOS风格的图形界面、标准Windows风格的图形界面以及带有动画效果的工具条和状态条。2.2MCGS组态软件的功能和特点MCGS工控组态软件的功能和特点可归纳如下：7、利用丰富的“动画组态”功能，快速构造各种复杂生动的动态画面。以图象、图符、数据、曲线等多种形式，为操作员及时提供系统运行中的的状态、品质及异常报警等有关信息。用变化大小、改变颜色、明暗闪烁、移动翻转等多种手段，增强画面的动态显示效果。图元、图符对象定义相应的状态属性，即可实现动画效果。同时，MCGS为用户提供了丰富的动画构件，模拟工程控制与实时监测作业中常用的物理器件的动作和功能。每个动画构件都对应一个特定的动画功能。如：实时曲线构件、历史曲线构件、报警显示构件、自由表格构件等。2.2MCGS组态软件的功能和特点MCGS工控组态软件的功能和特点可归纳如下：8、引入“运行策略”的概念。复杂的工程作业，运行流程都是多分支的。用传统的编程方法实现，既繁琐又容易出错。MCGS开辟了“策略窗口”，用户可以选用系统提供的各种条件和功能的“策略构件”，用图形化的方法构造多分支的应用程序，实现自由、精确地控制运行流程，按照设定的条件和顺序，操作外部设备，控制窗口的打开或关闭，与实时数据库进行数据交换。同时，也可以由用户创建新的策略构件，扩展系统的功能。2.2MCGS组态软件的功能和特点MCGS工控组态软件的功能和特点可归纳如下：9、MCGS系统由五大功能部件组成，主要的功能部件以构件的形式来构造。不同的构件有着不同的功能，且各自独立。三种基本类型的构件（设备构件、动画构件、策略构件）完成了MCGS系统三大部分（设备驱动、动画显示和流程控制）的所有工作。用户也可以根据需要，定制特定类型构件，使MCGS系统的功能得到扩充。这种充分利用“面向对象”的技术，大大提高了系统的可维护性和可扩充性。2.2MCGS组态软件的功能和特点MCGS工控组态软件的功能和特点可归纳如下：10、支持OLEAutomation技术。MCGS允许用户在VisualBasic中操作MCGS中的对象，提供了一套开放的可扩充接口，用户可根据自己的需要用VB编制特定的功能构件来扩充系统的功能。11、MCGS中数据的存储不再使用普通的文件，而是用数据库来管理一切。组态时，系统生成的组态结果是一个数据库；运行时，数据对象、报警信息的存储也是一个数据库。利用数据库来保存数据和处理数据，提高了系统的可靠性和运行效率，同时，也使其它应用软件系统能直接处理数据库中的存盘数据。2.2MCGS组态软件的功能和特点MCGS工控组态软件的功能和特点可归纳如下：12、设立“对象元件库”，解决了组态结果的积累和重新利用问题。所谓对象元件库，实际上是分类存储各种组态对象的图库。组态时，可把制作完好的对象（包括图形对象，窗口对象，策略对象，以至位图文件等等）以元件的形式存入图库中，也可把元件库中的各种对象取出，直接为当前的工程所用。随着工作的积累，对象元件库将日益扩大和丰富，组态工作将会变得越来越简单方便。13、提供对网络的支持。考虑到工控系统今后的发展趋势，MCGS充分运用现今发展的DCCW(DistributedComputerCooperatorWork)技术，即分布式计算机协同工作方式，来使分散在不同现场之间的采集系统和工作站之间协同工作。通过MCGS，不同的工作站之间可以实时交换数据，实现对工控系统的分布式控制和管理。2.3MCGS组态软件的安装2.3.1MCGS组态软件的系统要求2.3MCGS组态软件的安装2.3.1MCGS组态软件的系统要求2.3MCGS组态软件的安装2.2.2MCGS组态软件的安装过程插入光盘，自动运行，出现安装画面，选择“安装MCGS组态软件通用版”，启动安装程序开始安装。2.3MCGS组态软件的安装2.2.2MCGS组态软件的安装过程根据安装向导，提示选择安装目录，（默认为D：/MCGS）自动完成安装。2.4MCGS组态软件的系统构成2.4.1MCGS组态软件的整体结构MCGS由“MCGS组态环境”和“MCGS运行环境”两个系统组成。两部分互相独立，又紧密相关。2.4MCGS组态软件的系统构成2.4.1MCGS组态软件的整体结构MCGS组态环境是生成用户应用系统的工作环境，由可执行程序McgsSet.exe支持，其存放于MCGS目录的Program子目录中。用户在MCGS组态环境中完成动画设计、设备连接、编写控制流程、编制工程打印报表等全部组态工作后，生成扩展名为.mcg的工程文件，又称为组态结果数据库，其与MCGS运行环境一起，构成了用户应用系统，统称为“工程”。MCGS运行环境是用户应用系统的运行环境，由可执行程序McgsRun.exe支持，其存放于MCGS目录的Program子目录中。在运行环境中完成对工程的控制工作。2.4MCGS组态软件的系统构成2.4.2MCGS工程的五大部分双击桌面上的图标，进入MCGS组态环境，选择新建工程，出现MCGS”工作台”。2.4MCGS组态软件的系统构成2.4.2MCGS工程的五大部分MCGS组态软件所建立的工程由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五部分构成，每一部分分别进行组态操作，完成不同的工作，具有不同的特性。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个设备窗口和多个用户窗口，负责调度和管理这些窗口的打开或关闭。主要的组态操作包括：定义工程的名称，编制工程菜单，设计封面图形，确定自动启动的窗口，设定动画刷新周期，指定数据库存盘文件名称及存盘时间等。设备窗口：是连接和驱动外部设备的工作环境。在本窗口内配置数据采集与控制输出设备，注册设备驱动程序，定义连接与驱动设备用的数据变量。2.4MCGS组态软件的系统构成2.4.2MCGS工程的五大部分用户窗口：本窗口主要用于设置工程中人机交互的界面，诸如：生成各种动画显示画面、报警输出、数据与曲线图表等。实时数据库：是工程各个部分的数据交换与处理中心，它将MCGS工程的各个部分连接成有机的整体。在本窗口内定义不同类型和名称的变量，作为数据采集、处理、输出控制、动画连接及设备驱动的对象。运行策略：本窗口主要完成工程运行流程的控制。包括编写控制程序（if…then脚本程序），选用各种功能构件，如：数据提取、历史曲线、定时器、配方操作、多媒体输出等。2.4MCGS组态软件的系统构成2.4.2MCGS工程的五大部分2.5MCGS组态软件的工作方式2.5.1MCGS与设备进行通讯MCGS通过设备驱动程序与外部设备进行数据交换。包括数据采集和发送设备指令。设备驱动程序是由VB程序设计语言编写的DLL（动态连接库）文件，设备驱动程序中包含符合各种设备通讯协议的处理程序，将设备运行状态的特征数据采集进来或发送出去。MCGS负责在运行环境中调用相应的设备驱动程序，将数据传送到工程中各个部分，完成整个系统的通讯过程。每个驱动程序独占一个线程，达到互不干扰的目的。2.5MCGS组态软件的工作方式2.5.2MCGS产生动画效果MCGS为每一种基本图形元素