组态软件概述新详细介绍

《组态软件概述新详细介绍》由会员分享，可在线阅读，更多相关《组态软件概述新详细介绍（114页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、电气工程系赵晓莹二零零八年人机监控界面系统的构成UserPCPLCPumpv一般人机界面监控系统的构成如右v操作员(User)面对PC机vPC机利用各种通讯手段与PLC建立通讯vPC从PLC中获得数据，并利用PC的强大图形功能动态显示这些数据vPLC完成对生产设备的控制角色角色-用户用户-资源资源Role(Sysmgr)ResourceRole(Operator)ResourcePointDevicePortUser（角色）（用户）(设备)(点)(端口)(资源)角色角色-用户用户-资源资源v角色角色(Role)：一组使用监控计算机的人，这一组人具有相同的操作权限v用户用户(User)：要使用监

2、控计算机的每一个人，每个用户有自己的标识符(UserID)及登录密码，用户还可以有自己的名字(UserName)v资源资源(Resource)：由PLC控制的、被用户所监控的对象，这是一个抽象的概念，它可以是一条生产线、也可以是一台泵v在工程结构中，角色是让用户有权使用特许功能的机制，每个用户被指定一种角色。相反地，一种角色可以分配给几个用户。端口端口-设备设备-点点v端口端口(Port)：计算机用来与PLC通讯的通讯端口，可以是串行口(COM1、COM2)，也可以是计算机上的以太网卡、令牌环网卡、DDE通讯通道v设备设备(Device)：与监控计算机通讯相连的PLC，这些设备挂在计算机的通讯

3、端口下v点点(Point)：监控计算机从PLC中读取的变量、或者是计算机内存中的虚拟变量（不对应于PLC中的某个变量）设备端口点(Point)第一讲概述v一、什么是组态软件什么是组态软件？v二、组态软件产生背景是怎样的？组态软件产生背景是怎样的？v三、有哪些常见的组态软件？三、有哪些常见的组态软件？v四、什么是四、什么是MCGS组态软件？组态软件？v五、五、MCGS由哪几部分组成？由哪几部分组成？v六、六、MCGS的工作方式是怎样的？的工作方式是怎样的？v一、组态软件：一、组态软件：一般英文简称有三种分别为一般英文简称有三种分别为HMI/MMI/SCADA,对应全称为对应全称为Humanand

4、MachineInterface/ManandMachineInterface/SupervisoryControlandDataAcquisition，中文翻译为：，中文翻译为：人机界面人机界面/监视控制和数据采集软件监视控制和数据采集软件。v目前组态软件的发展迅猛，已经扩展到企业信息管理系统，目前组态软件的发展迅猛，已经扩展到企业信息管理系统，管理和控制一体化，远程诊断和维护以及在互联网上的一管理和控制一体化，远程诊断和维护以及在互联网上的一系列的数据整合。系列的数据整合。v二、组态软件产生的背景：组态软件产生的背景：“组态组态”的概念是伴随着集散型控制系统的概念是伴随着集散型控制系统（D

5、istributedControlSystem）简称）简称DCS出现才开始被出现才开始被广大的生产过程自动化技术人员所熟知的。广大的生产过程自动化技术人员所熟知的。v在工业控制技术的不断发展和应用过程中，在工业控制技术的不断发展和应用过程中，PC（包括工（包括工控机）相比以前的专用系统具有的优势日趋明显。控机）相比以前的专用系统具有的优势日趋明显。v这些优势主要体现在：这些优势主要体现在：PC技术保持了较快的发展速度，技术保持了较快的发展速度，各种相关技术已臻成熟；由各种相关技术已臻成熟；由PC构建的工业控制系统具有构建的工业控制系统具有相对较低的拥有成本；相对较低的拥有成本；PC的软件资源和

6、硬件资丰富，软的软件资源和硬件资丰富，软件之间的互操作性强；基于件之间的互操作性强；基于PC的控制系统易于学习和使的控制系统易于学习和使用，可以容易地得到技术方面的支持。用，可以容易地得到技术方面的支持。v在在PC技术向工业控制领域的渗透中，组态软件占据着非技术向工业控制领域的渗透中，组态软件占据着非常特殊而且重要的地位。常特殊而且重要的地位。v组态软件是指一些组态软件是指一些数据采集与过程控制数据采集与过程控制的专用软件，它们的专用软件，它们是在自动控制系统是在自动控制系统监控层监控层一级的软件平台和开发环境，使一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系用

7、灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。统监控功能的、通用层次的软件工具。v对应于原有的对应于原有的HMI（人机接口软件，（人机接口软件，HumanMachineInterface）的概念，组态软件应该是一个使用户能快速建的概念，组态软件应该是一个使用户能快速建立自己的立自己的HMI的软件工具，或开发环境。的软件工具，或开发环境。v在组态软件出现之前，工控领域的用户通过手工或委托第在组态软件出现之前，工控领域的用户通过手工或委托第三方编写三方编写HMI应用，开发时间长，效率低，可靠性差；或应用，开发时间长，效率低，可靠性差；或者购买专用的工控系统，通常

8、是封闭的系统，选择余地小，者购买专用的工控系统，通常是封闭的系统，选择余地小，往往不能满足需求，很难与外界进行数据交互，升级和增往往不能满足需求，很难与外界进行数据交互，升级和增加功能都受到严重的限制。组态软件的出现，把用户从这加功能都受到严重的限制。组态软件的出现，把用户从这些困境中解脱出来，可以利用组态软件的功能，构建一套些困境中解脱出来，可以利用组态软件的功能，构建一套最适合自己的应用系统。最适合自己的应用系统。v一般而言，一般而言，HMI系统必须有几项基本的能力：系统必须有几项基本的能力：实时的资料趋势显示实时的资料趋势显示把撷取的资料立即显示在屏把撷取的资料立即显示在屏幕上。幕上。自

9、动记录资料自动记录资料自动将资料储存至数据库中，以便自动将资料储存至数据库中，以便日后查看。日后查看。历史资料趋势显示历史资料趋势显示把数据库中的资料作可视化的把数据库中的资料作可视化的呈现。呈现。报表的产生与打印报表的产生与打印能把资料转换成报表的格式，能把资料转换成报表的格式，并能够打印出来。并能够打印出来。图形接口控制图形接口控制操作者能够透过图形接口直接控制操作者能够透过图形接口直接控制机台等装置。机台等装置。警报的产生与记录警报的产生与记录使用者可以定义一些警报产生使用者可以定义一些警报产生的条件。的条件。v三、各家组态软件的比较三、各家组态软件的比较：v从目前国内组态软件市场看，是

10、国内组态软件品牌和国外从目前国内组态软件市场看，是国内组态软件品牌和国外品牌同时并存的局面。这种局面，应该说在今后相当长的品牌同时并存的局面。这种局面，应该说在今后相当长的一段时期内还要长期存在。组态软件市场经过一段时期内还要长期存在。组态软件市场经过10余年的培余年的培育和发展，目前正处在一个蓬勃发展的成长阶段，用户对育和发展，目前正处在一个蓬勃发展的成长阶段，用户对组态软件产品接受程度也日益增加。组态软件产品接受程度也日益增加。v从各家组态软件市场看，现在主要有以下品牌：从各家组态软件市场看，现在主要有以下品牌：v国际品牌：国际品牌：IFix：是国内做得最成功的组态软件品牌。连续多年销售：

11、是国内做得最成功的组态软件品牌。连续多年销售额第一。其主要优势在于以下几点：额第一。其主要优势在于以下几点：1），品牌知名度高，），品牌知名度高，已经在用户心中形成事实上的最好品牌；已经在用户心中形成事实上的最好品牌；2）系统稳定，）系统稳定，技术先进，支持技术先进，支持VBA脚本，产品技术含量在所有组态软件脚本，产品技术含量在所有组态软件中最高；中最高；3）产品结构合理，系统开放性强，包括其）产品结构合理，系统开放性强，包括其IO驱驱动直接支持动直接支持OPC接口；接口；4）文档完备，驱动丰富。但是其）文档完备，驱动丰富。但是其产品也有几个明显缺点：产品也有几个明显缺点：1）产品价格偏高，超

12、出国内价）产品价格偏高，超出国内价格基本上在格基本上在10倍左右；倍左右；2）主要是国内的一些代理做，技）主要是国内的一些代理做，技术支持和服务能力比较差。术支持和服务能力比较差。vIntouch：最早进入国内的组态软件，销售额仅次于：最早进入国内的组态软件，销售额仅次于IFix。其主要优势集中在以下几点：其主要优势集中在以下几点：1）品牌知名度高，在用户）品牌知名度高，在用户心中对其认可度高；心中对其认可度高；2）系统稳定，使用方便，画面组态）系统稳定，使用方便，画面组态部分相对于部分相对于IfIX要方便一些；要方便一些；3）文档完备，驱动丰富。缺）文档完备，驱动丰富。缺点和点和IFix类似

13、。类似。vWinCC：西门子的组态软件产品。主要优势是：西门子的组态软件产品。主要优势是：1）对西）对西门子本身支持完善，多数时候配套西门子硬件设备一起提门子本身支持完善，多数时候配套西门子硬件设备一起提供；供；2）软件加密不严格，国内盗版使用量大，一大部分）软件加密不严格，国内盗版使用量大，一大部分工程师对其掌握熟练。但是在非西门子设备中使用量较少。工程师对其掌握熟练。但是在非西门子设备中使用量较少。v其它还有一些二流品牌，如：俄罗斯的其它还有一些二流品牌，如：俄罗斯的TraceMode，澳，澳大利亚的西亚特、大利亚的西亚特、ab的的RSView，GE的的Cimplicity，以色，以色列的

14、列的WinzCon，台湾的柏元等，这些产品各有自己的特点，台湾的柏元等，这些产品各有自己的特点，但是在国内推广做得还是很不够。但是在国内推广做得还是很不够。v国际品牌在用户心中一般代表高端产品，但是从用户实际国际品牌在用户心中一般代表高端产品，但是从用户实际使用的情况看，这些软件产品虽然从质量上要比国内组态使用的情况看，这些软件产品虽然从质量上要比国内组态软件有好，但是也有一些小问题。而且一般出现问题，这软件有好，但是也有一些小问题。而且一般出现问题，这些软件都无法及时响应，这也影响了其在国内的推广。还些软件都无法及时响应，这也影响了其在国内的推广。还有各品牌对国内仪表和板卡一般不能直接支持，

15、因此也影有各品牌对国内仪表和板卡一般不能直接支持，因此也影响了销售。响了销售。v国内品牌：国内品牌：组态王：是国内最早、装机量最多的组态软件。主要优势组态王：是国内最早、装机量最多的组态软件。主要优势如下：如下：1）品牌知名度，在许多项目中，往往是国外组态）品牌知名度，在许多项目中，往往是国外组态软件的替代品，而且只要是接触过组态软件，基本上都知软件的替代品，而且只要是接触过组态软件，基本上都知道组态王；道组态王；2）办事处多，本地化服务能力强；）办事处多，本地化服务能力强；3）驱动丰）驱动丰富而且一般都比较可靠。富而且一般都比较可靠。vMCGS：国内组态软件第二品牌。主要优势如下：国内组态软

16、件第二品牌。主要优势如下：1）在）在市场的宣传、推广方面做的比较好；市场的宣传、推广方面做的比较好；2）对销售队伍的管）对销售队伍的管理和考核比较完善，销售人员的跟踪能力比较强；理和考核比较完善，销售人员的跟踪能力比较强；3）有）有嵌入式产品。嵌入式产品。v四、什么是四、什么是MCGS组态软件组态软件vMCGS(MonitorandControlGeneratedSystem)是一套是一套基于基于Windows平台的，用于快速构造和生成上位机监控平台的，用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统，可运行于系统的组态软件系统，可运行于MicrosoftWindows95/98/Me/NT/2

17、000等操作系统。等操作系统。vMCGS为用户提供了解决实际工程问题的完整方案和开发为用户提供了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、趋势曲线和报表输警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出以及企业监控网络等功能。出以及企业监控网络等功能。vMCGS工控组态软件的功能和特点可归纳如下：工控组态软件的功能和特点可归纳如下：v概念简单，易于理解和使用。普通工程人员经过短时概念简单，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

18、目的监控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。程序设计和运行操作。v功能齐全，便于方案设计。功能齐全，便于方案设计。MCGS从设备驱动（数据从设备驱动（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。形库可供选用。3.实时性与并行处理。实时性与并行处理。MCGS充分利用了充分利用了Windows操作平操作平台的多任务、按优先级分时操作的功能，使台的多任务、按优先级分时操作的功能，使PC

19、机广泛应用机广泛应用于工程测控领域成为可能。于工程测控领域成为可能。4.建立实时数据库，便于用户分步组态，保证系统安全可建立实时数据库，便于用户分步组态，保证系统安全可靠运行。靠运行。MCGS组态软件由主控窗口、设备窗口、用户窗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。其中的口、实时数据库和运行策略五部分构成。其中的“实时数据实时数据库库”是整个系统的核心。是整个系统的核心。5.设立设立“设备工具箱设备工具箱”，针对外部设备的特征，用户从中选，针对外部设备的特征，用户从中选择某种择某种“构件构件”，设置于设备窗口内，赋予相关的属性，设置于设备窗口内，赋予相关的属性

20、，建立系统与外部设备的连接关系，即可实现对该种设备的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。驱动和控制。6.“面向窗口面向窗口”的设计方法，增加了可视性和可操作性。以的设计方法，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。的组态工作既简单直观，又灵活多变。7.利用丰富的利用丰富的“动画组态动画组态”功能，快速构造各种复杂生动的功能，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

21、供系统运行中的的状态、品质及异常报警等有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。关信息。8.引入引入“运行策略运行策略”的概念。复杂的工程作业，运行流程都的概念。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。是多分支的。用传统的编程方法实现，既繁琐又容易出错。MCGS开辟了开辟了“策略窗口策略窗口”，用户可以选用系统提供的各种，用户可以选用系统提供的各种条件和功能的条件和功能的“策略构件策略构件”。9.MCGS系统由五大功能部件组成，主要的功能部件以构件的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

22、独立。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）三种基本类型的构件（设备构件、动画构件、策略构件）完成了完成了MCGS系统三大部分（设备驱动、动画显示和流程系统三大部分（设备驱动、动画显示和流程控制）的所有工作。控制）的所有工作。10.MCGS中数据的存储不再使用普通的文件，而是用数据库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。来管理一切。11.设立设立“对象元件库对象元件库”，解决了组态结果的积累和重新利用问，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题。所谓对象元件库，实际上是

23、分类存储各种组态对象的图库。库。12.提供对网络的支持。考虑到工控系统今后的发展趋势，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，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。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。v五、五、MCGS组态软件的系统构成组态软件的系统构成1.MCGS组态软件的整体结构组态软件的整体结构MCGS组态软件（以下简称组态软件（以下简称MCGS）由由“MCG

24、S组态环境组态环境”和和“MCGS运行环境运行环境”两个系统组成。两部分互相独立，又紧两个系统组成。两部分互相独立，又紧密相关。密相关。MCGS组态环境是生成用户应用系统的工作环境，用户组态环境是生成用户应用系统的工作环境，用户在在MCGS组态环境中完成全部组态工作。组态环境中完成全部组态工作。MCGS运行环境是用户应用系统的运行环境，在运行环境运行环境是用户应用系统的运行环境，在运行环境中完成对工程的控制工作。中完成对工程的控制工作。2.MCGS工程的五大部分工程的五大部分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

25、策略五部分构成，每一部分分别户窗口、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。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。主控窗口：是工程的主窗口或主框架。主要的组态操作包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。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。设备窗口：是连接和驱动外部设备的工作环境。

26、在本窗口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。连接与驱动设备用的数据变量。用户窗口：本窗口主要用于设置工程中人机交互的界面。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、数据与曲线图表诸如：生成各种动画显示画面、报警输出、数据与曲线图表等。等。实时数据库：是工程各个部分的数据交换与处理中心，实时数据库：是工程各个部分的数据交换与处理中心，它将它将MCGS工程的各个部分连接成有机的整体。工程的各个部分连接成有机的整体。在本窗口内在本窗口内定义不同类型和名

27、称的变量，作为数据采集、处理、输出控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。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。运行策略：本窗口主要完成工程运行流程的控制。包括编包括编写控制程序（写控制程序（ifthen脚本程序），选用各种功能构件，如：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。数据提取、历史曲线、定时器、配方操作、多媒体输出等。v六、六、MCGS组态软件的工作方式组态软件的工作方式1.MCGS如何与设备进行通讯：如何与设备进行通讯：MCGS通过设备驱动程序与外部设备进行

28、数据交换。包括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。数据采集和发送设备指令。MCGS负责在运行环境中调用相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。干扰的目的。2.MCGS如何产生动画效果：如何产生动画效果：MCGS为每一种基本图形元素定义了不同的动画属性为每一种基本图形元素定义了不同的动画属性,所谓所谓动画属性，实际上是反映图形大小、颜色、位置、可见度、动画属性，实

29、际上是反映图形大小、颜色、位置、可见度、闪烁性等状态的特征参数。如：一个长方形的动画属性有可闪烁性等状态的特征参数。如：一个长方形的动画属性有可见度，大小变化，水平移动等，每一种动画属性都会产生一见度，大小变化，水平移动等，每一种动画属性都会产生一定的动画效果。定的动画效果。思考思考:我们在组态环境中生成的画面都是静止的，如何在工程我们在组态环境中生成的画面都是静止的，如何在工程运行中产生动画效果呢？运行中产生动画效果呢？方法是：图形的每一种动画属性中都有一个方法是：图形的每一种动画属性中都有一个“表达式表达式”设定设定栏，在该栏中设定一个与图形状态相联系的数据变量，连接栏，在该栏中设定一个与

30、图形状态相联系的数据变量，连接到实时数据库中，以此建立相应的对应关系，到实时数据库中，以此建立相应的对应关系，MCGS称之为称之为动画连接。动画连接。3.MCGS如何实施远程多机监控：如何实施远程多机监控：MCGS提供了一套完善的网络机制，可通过提供了一套完善的网络机制，可通过TCP/IP网、网、Modem网和串口网将多台计算机连接在一起，构成分布式网和串口网将多台计算机连接在一起，构成分布式网络测控系统，实现网络间的实时数据同步、历史数据同步网络测控系统，实现网络间的实时数据同步、历史数据同步和网络事件的快速传递。和网络事件的快速传递。4.如何对工程运行流程实施有效控制：如何对工程运行流程实

31、施有效控制：MCGS开辟了专用的开辟了专用的“运行策略运行策略”窗口，建立用户运行策略。窗口，建立用户运行策略。MCGS提供了丰富的功能构件，供用户选用，通过构件配置提供了丰富的功能构件，供用户选用，通过构件配置和属性设置两项组态操作，生成各种功能模块（称为和属性设置两项组态操作，生成各种功能模块（称为“用户用户策略策略”），使系统能够按照设定的顺序和条件，操作实时数），使系统能够按照设定的顺序和条件，操作实时数据库，实现对动画窗口的任意切换，控制系统的运行流程和据库，实现对动画窗口的任意切换，控制系统的运行流程和设备的工作状态。设备的工作状态。第二讲MCGS组态软件常用术语v一、MCGS组态

32、软件常用术语工程：工程：用户应用系统的简称。在MCGS组态环境中生成的文件称为工程文件，后缀为.mcg，存放于MCGS目录的WORK子目录中。如：“D:MCGSWORKMCGS例程1.mcg”。对象：对象：操作目标与操作环境的统称。如窗口、构件、数据、图形等皆称为对象。选中对象：选中对象：鼠标点击窗口或对象，使其处于可操作状态，称此操作为选中对象，被选中的对象（包括窗口），也叫当前对象。组态：组态：在窗口环境内，进行对象的定义、制作和编辑，并设定其状态特征（属性）参数，将此项工作称为组态。属性：属性：对象的名称、类型、状态、性能及用法等特征的统称。菜单：菜单：是执行某种功能的命令集合。位于窗口

33、顶端菜单条内的菜单命令称为顶层菜单，一般分为独立的菜单项和下拉菜单两种形式，下拉菜单还可分成多级，每一级称为次级子菜单。 构件：构件：具备某种特定功能的程序模块，可以用VB，VC等程序设计语言编写，通过编译，生成DLL、OCX等文件。用户对构件设置一定的属性，并与定义的数据变量相连接，即可在运行中实现相应的功能。策略：策略：是指对系统运行流程进行有效控制的措施和方法。启动策略：启动策略：在进入运行环境后首先运行的策略，只运行一次，一般完成系统初始化的处理。该策略由MCGS自动生成，具体处理的内容由用户充填。循环策略：循环策略：按照用户指定的周期时间，循环执行策略块内的内容，通常用来完成流程控制

34、任务。退出策略：退出策略：退出运行环境时执行的策略。该策略由MCGS自动生成，自动调用，一般由该策略模块完成系统结束运行前的善后处理任务。用户策略：用户策略：由用户定义，用来完成特定的功能。用户策略一般由按钮、菜单、其他策略来调用执行。事件策略：事件策略：当开关型变量发生跳变时（1到0，或0到1），执行的策略，只运行一次。热键策略：热键策略：当用户按下定义的组合热键（如：Ctrl+D）时执行的策略，只运行一次。可见度：可见度：指对象在窗口内的显现状态，即可见与不可见。变量类型：变量类型：MCGS定义的变量有五种类型：数值型、开关型、字符型、事件型和组对象。事件对象：事件对象：用来记录和标识某种

35、事件的产生或状态的改变。如开关量的状态发生变化。组对象组对象:用来存储具有相同存盘属性的多个变量的集合，内部成员可包含多个其他类型的变量。组对象只是对有关联的某一类数据对象的整体表示方法，而实际的操作则均针对每个成员进行。动画刷新周期：动画刷新周期：动画更新速度，即颜色变换、物体运动、液面升降的快慢等，以毫秒为单位。父设备：父设备：本身没有特定功能，但可以和其他设备一起与计算机进行数据交换的硬件设备。如：串口父设备。子设备：子设备：必须通过一种父设备与计算机进行通讯的设备。如：岛电SR25仪表、研华4017模块等。模拟设备：模拟设备：在对工程文件测试时，提供可变化的数据的内部设备，可提供多种变

36、化方式。v二、MCGS组态软件的操作方式系统工作台面：系统工作台面：是MCGS组态操作的总工作台面。鼠标双击Windows95/98/NT工作台面上的“MCGS组态环境”图标，或执行“开始”菜单中的“MCGS组态环境”菜单项，弹出的窗口即为MCGS的工作台窗口。组态工作窗口：组态工作窗口：是创建和配置图形对象、数据对象和各种构件的工作环境，又称为对象的编辑窗口。主要包括：主控窗口，用户窗口，设备窗口，运行策略窗口，实时数据库窗口。属性设置窗口：属性设置窗口：是设置对象各种特征参数的工作环境，又称属性设置对话框。对象不同，属性窗口的内容各异，但结构形式大体相同。图形库工具箱：图形库工具箱：MCG

37、S为用户提供了丰富的组态资源。工具按钮一览：工具按钮一览：工作台窗口的工具条一栏内，排列标有各种位图图标的按钮，称为工具条功能按钮，简称为工具按钮。第三讲建立新工程v一、组建工程的一般过程工程项目系统分析：工程项目系统分析：分析工程项目的系统构成、技术要求和工艺流程，弄清系统的控制流程和测控对象的特征，明确监控要求和动画显示方式，分析工程中的设备采集及输出通道与软件中实时数据库变量的对应关系，分清哪些变量是要求与设备连接的，哪些变量是软件内部用来传递数据及动画显示的。工程立项搭建框架：工程立项搭建框架：MCGS称为建立新工程。主要内容包括：定义工程名称、封面窗口名称和启动窗口（封面窗口退出后接

38、着显示的窗口）名称，指定存盘数据库文件的名称以及存盘数据库，设定动画刷新的周期。经过此步操作，即在MCGS组态环境中，建立了由五部分组成的工程结构框架。封面窗口和启动窗口也可等到建立了用户窗口后，再行建立。设计菜单基本体系：设计菜单基本体系：为了对系统运行的状态及工作流程进行有效地调度和控制，通常要在主控窗口内编制菜单。编制菜单分两步进行，第一步首先搭建菜单的框架，第二步再对各级菜单命令进行功能组态。在组态过程中，可根据实际需要，随时对菜单的内容进行增加或删除，不断完善工程的菜单。制作动画显示画面：制作动画显示画面：动画制作分为静态图形设计和动态属性设置两个过程。前一部分类似于“画画”，用户通

39、过MCGS组态软件中提供的基本图形元素及动画构件库，在用户窗口内“组合”成各种复杂的画面。后一部分则设置图形的动画属性，与实时数据库中定义的变量建立相关性的连接关系，作为动画图形的驱动源。编写控制流程程序：编写控制流程程序：在运行策略窗口内，从策略构件箱中，选择所需功能策略构件，构成各种功能模块（称为策略块），由这些模块实现各种人机交互操作。MCGS还为用户提供了编程用的功能构件（称之为“脚本程序”功能构件），使用简单的编程语言，编写工程控制程序。完善菜单按钮功能：完善菜单按钮功能：包括对菜单命令、监控器件、操作按钮的功能组态；实现历史数据、实时数据、各种曲线、数据报表、报警信息输出等功能；建

40、立工程安全机制等。编写程序调试工程：编写程序调试工程：利用调试程序产生的模拟数据，检查动画显示和控制流程是否正确。连接设备驱动程序：连接设备驱动程序：选定与设备相匹配的设备构件，连接设备通道，确定数据变量的数据处理方式，完成设备属性的设置。此项操作在设备窗口内进行。工程完工综合测试：工程完工综合测试：最后测试工程各部分的工作情况，完成整个工程的组态工作，实施工程交接。v二、建立新工程(以水位控制系统为例)1鼠标单击文件菜单中“新建工程”选项，如果MCGS安装在D：盘根目录下，则会在D：MCGSWORK下自动生成新建工程，默认的工程名为：“新建工程X.MCG”(X表示新建工程的顺序号，如：0、1

41、、2等)2选择文件菜单中的“工程另存为”菜单项，弹出文件保存窗口。3在文件名一栏内输入“水位控制系统”，点击“保存”按钮，工程创建完毕。第四讲制作工程画面v一、建立画面(以水位控制系统为例)1在“用户窗口”中单击“新建窗口”按钮，建立“窗口0”。2选中“窗口0”，单击“窗口属性”，进入“用户窗口属性设置”。3将窗口名称改为：水位控制；窗口标题改为：水位控制；窗口位置选中“最大化显示”，其它不变，单击“确认”。4在“用户窗口”中，选中“水位控制”，点击右键，选择下拉菜单中的“设置为启动窗口”选项，将该窗口设置为运行时自动加载的窗口。v二、编辑画面选中“水位控制”窗口图标，单击“动画组态”，进入动

42、画组态窗口，开始编辑画面。制作文字框图制作文字框图1单击工具条中的“工具箱”按钮，打开绘图工具箱。2选择“工具箱”内的“标签”按钮，鼠标的光标呈“十字”形，在窗口顶端中心位置拖拽鼠标，根据需要拉出一个一定大小的矩形。3在光标闪烁位置输入文字“水位控制系统演示工程”，按回车键或在窗口任意位置用鼠标点击一下，文字输入完毕。4选中文字框，作如下设置：点击（填充色）按钮，设定文字框的背景颜色为：没有填充；点击（线色）按钮，设置文字框的边线颜色为：没有边线。点击（字符字体）按钮，设置文字字体为：宋体；字型为：粗体；大小为：26点击（字符颜色）按钮，将文字颜色设为：蓝色。制作水箱1单击绘图工具箱中的（插入

43、元件）图标，弹出对象元件管理对话框。2从“储藏罐”类中选取罐17、罐53。3从“阀”和“泵”类中分别选取2个阀（阀58、阀44）、1个泵（泵40）。4将储藏罐、阀、泵调整为适当大小，放到适当位置，参照效果图。5选中工具箱内的流动块动画构件图标，鼠标的光标呈“十”字形，移动鼠标至窗口的预定位置，点击一下鼠标左键，移动鼠标，在鼠标光标后形成一道虚线，拖动一定距离后，点击鼠标左键，生成一段流动块。再拖动鼠标（可沿原来方向，也可垂直原来方向），生成下一段流动块。6使用工具箱中的图标，分别对阀，罐进行文字注释。依次为：水泵、水罐1、调节阀、水罐2、出水阀。7选择“文件”菜单中的“保存窗口”选项，保存画面

44、。第五讲定义数据对象v实时数据库是MCGS工程的数据交换和数据处理中心。数据对象是构成实时数据库的基本单元，建立实时数据库的过程也就是定义数据对象的过程。v定义数据对象的内容主要包括：指定数据变量的名称、类型、初始值和数值范围。确定与数据变量存盘相关的参数，如存盘的周期、存盘的时间范围和保存期限等。v在开始定义之前，我们先对所有数据对象进行分析。(以水位控制系统为例)下面以数据对象“水泵”为例，介绍一下定义数据对象的步骤：1单击工作台中的“实时数据库”窗口标签，进入实时数据库窗口页。2单击“新增对象”按钮，在窗口的数据对象列表中，增加新的数据对象，系统缺省定义的名称为“Data1”、“Data

45、2”、“Data3”等（多次点击该按钮，则可增加多个数据对象）。3选中对象，按“对象属性”按钮，或双击选中对象，则打开“数据对象属性设置”窗口。4将对象名称改为：水泵；对象类型选择：开关型；在对象内容注释输入框内输入：“控制水泵启动、停止的变量”，单击“确认”。按照此步骤，根据上面列表，设置其他9个数据对象。第六讲动画连接v一、回顾一、回顾v静态画面设计v生成图形界面的基本操作步骤：v1、创建用户窗口v2、设置用户窗口属性v3、创建图形对象v4、编辑图形对象v二、引入二、引入v由图形对象搭制而成的图形画面是静止不动的，需要对这些图形对象进行动画设计，真实地描述外界对象的状态变化，达到过程实时监

46、控的目的。MCGS实现图形动画设计的主要方法是将用户窗口中图形对象与实时数据库中的数据对象建立相关性连接，并设置相应的动画属性。在系统运行过程中，图形对象的外观和状态特征，由数据对象的实时采集值驱动，从而实现了图形的动画效果。v三、动态画面设计三、动态画面设计v1、定义动画连接、定义动画连接v定义动画连接，实际上是将用户窗口内创建的图形对象与实时数据库中定义的数据对象建立对应连接关系，通过对图形对象在不同的数值区间内设置不同的状态属性（如颜色、大小、位置移动、可见度、闪烁效果等），用数据对象的值的变化来驱动图形对象的状态改变，使系统在运行过程中，产生形象逼真的动画效果。v因此，动画连接过程就归

47、结为对图形对象的状态属性设置的过程。v2、图元图符对象连接、图元图符对象连接v在MCGS中，每个图元、图符对象都可以实现11种动画连接方式。可以利用这些图元、图符对象来制作实际工程所需的图形对象，然后再建立起与数据对象的对应关系，定义图形对象的一种或多种动画连接方式，实现特定的动画功能。这11种动画连接方式如下：v填充颜色连接v边线颜色连接v字符颜色连接v水平移动连接v垂直移动连接v大小变化连接v显示输出连接v按钮输入连接v按钮动作连接v可见度连接v闪烁效果连接v3、动画构件连接、动画构件连接v为了简化用户程序设计工作量，MCGS将工程控制与实时监测作业中常用的物理器件，如按钮、操作杆、显示仪

48、表和曲线表盘等，制成独立的图形存储于图库中，供用户调用，这些能实现不同动画功能的图形称为动画构件。v在组态时，只需要建立动画构件与实时数据库中数据对象的对应关系，就能完成动画构件的连接，如对实时曲线构件，需要指明该构件运行时记录哪个数据对象的变化曲线；对报警显示构件，需要指明该构件运行时显示哪个数据对象的报警信息。四、实例四、实例以水位控制系统为例需要制作动画效果的部分包括：水箱中水位的升降水泵、阀门的启停水流效果水箱中水位的升降效果水位升降效果是通过设置数据对象“大小变化”连接类型实现的。具体设置步骤如下：1在用户窗口中，双击水罐1，弹出单元属性设置窗口。2单击“动画连接”标签。3选中折线，

49、在右端出现。4单击进入动画组态属性设置窗口。按照下面的要求设置各个参数：表达式：液位1；最大变化百分比对应的表达式的值：10；其它参数不变。5单击“确认”，水罐1水位升降效果制作完毕。水罐2水位升降效果的制作同理。单击进入动画组态属性设置窗口后，按照下面的值进行参数设置：表达式：液位2；最大变化百分比对应的表达式的值：6；其它参数不变。水泵、阀门的启停水泵、阀门的启停动画效果是通过设置连接类型对应的数据对象实现的。v设置步骤如下：1双击水泵，弹出单元属性设置窗口。2选中数据对象标签中的按钮输入，右端出现浏览按钮。3单击浏览按钮，双击数据对象列表中的水泵。4使用同样的方法将“填充颜色”对应的数据

50、对象设置为“水泵”。5单击确认，水泵的启停效果设置完毕。调节阀的启停效果同理。只需在数据对象标签页中，将“按钮输入”、“填充颜色”的数据对象均设置为：调节阀。出水阀的启停效果，需在数据对象标签页中，将“按钮输入”、“可见度”的数据对象均设置为：出水阀。水流效果水流效果是通过设置流动块构件的属性实现的。v实现步骤如下：1双击水泵右侧的流动块，弹出流动块构件属性设置窗口。2在流动属性页中，进行如下设置：表达式：水泵=1；选择当表达式非零时，流块开始流动。水罐1右侧流动块及水罐2右侧流动块的制作方法与此相同，只需将表达式相应改为：调节阀=1，出水阀=1即可。v至此动画连接已完成，按F5或点击工具条中

51、图标，进入运行环境，看一下组态后的结果。前面“建立画面”一节中，我们已将“水位控制”窗口设置为启动窗口，所以在运行时，系统自动运行该窗口。v这时我们看见的画面仍是静止的。移动鼠标到“水泵”、“调节阀”、“出水阀”上面的红色部分，鼠标指针会呈手形。单击一下，红色部分变为绿色，同时流动块相应地运动起来，但水罐仍没有变化。这是由于我们没有信号输入，也没有人为地改变水量。我们可以用如下方法改变其值，使水罐动起来。v利用滑动输入器控制水位以水罐1的水位控制为例：1进入“水位控制”窗口。2选中“工具箱”中的滑动输入器图标，当鼠标呈“十”后，拖动鼠标到适当大小。3调整滑动块到适当的位置。4双击滑动输入器构件

52、，进入属性设置窗口。按照下面的值设置各个参数：“基本属性”页中，滑块指向：指向左（上）；“刻度与标注属性”页中，“主划线数目”：5，即能被10整除；“操作属性”页中，对应数据对象名称：液位1；滑块在最右（下）边时对应的值：10；其它不变。5在制作好的滑块下面适当的位置，制作一文字标签（制作方法参见“编辑画面”一节），按下面的要求进行设置：输入文字：水罐1输入文字颜色：黑色框图填充颜色：没有填充框图边线颜色：没有边线6按照上述方法设置水罐2水位控制滑块，参数设置为：“基本属性”页中，滑块指向：指向左（上）；“操作属性”页中，对应数据对象名称：液位2；滑块在最右（下）边时对应的值：6；其它不变。7

53、将水罐2水位控制滑块对应的文字标签设置为：输入文字：水罐2输入文字颜色：黑色框图填充颜色：没有填充框图边线颜色：没有边线8点击工具箱中的常用图符按钮，打开常用图符工具箱。9选择其中的凹槽平面按钮，拖动鼠标绘制一个凹槽平面，恰好将两个滑动块及标签全部覆盖。10选中该平面，点击编辑条中“置于最后面”按钮。此时按“F5”，进入运行环境后，可以通过拉动滑动输入器而使水罐中的液面动起来。v利用旋转仪表控制水位在工业现场一般都会大量地使用仪表进行数据显示。MCGS组态软件适应这一要求提供了旋转仪表构件。用户可以利用此构件在动画界面中模拟现场的仪表运行状态。具体制作步骤如下：1选取“工具箱”中的“旋转仪表”

54、图标，调整大小放在水罐1下面适当位置。2双击该构件进行属性设置。各参数设置如下：“刻度与标注属性”页中，主划线数目：5；“操作属性”页中，表达式：液位1；最大逆时钟角度：90，对应的值：0；最大顺时钟角度：90，对应的值：10其它不变。3按照此方法设置水罐2数据显示对应的旋转仪表。参数设置如下：“操作属性”页中，表达式：液位2；最大逆时钟角度：90，对应的值：0；最大顺时钟角度：90，对应的值：6；其它不变。进入运行环境后，可以通过拉动旋转仪表的指针使整个画面动起来。水量显示为了能够准确地了解水罐1、水罐2的水量，我们可以通过设置标签的“显示输出”属性显示其值，具体操作如下：1单击“工具箱”中

55、的“标签”图标，绘制两个标签，调整大小位置，将其并列放在水罐1下面。第一个标签用于标注，显示文字为：水罐1第二个标签用于显示水罐水量2双击第一个标签进行属性设置，参数设置如下：输入文字：水罐1文字颜色：黑色框图填充颜色：没有填充框图边线颜色：没有边线3双击第二个标签，进入动画组态属性设置窗口。将：填充颜色设置为：白色边线颜色设置为：黑色4在输入输出连接域中，选中“显示输出”选项，在组态属性设置窗口中则会出现“显示输出”标签。5单击“显示输出”标签，设置显示输出属性。参数设置如下：表达式：液位1；输出值类型：数值量输出；输出格式：向中对齐；整数位数：0；小数位数：1。6单击“确认”，水罐1水量显

56、示标签制作完毕。水罐2水量显示标签与此相同，需做的改动：第一个用于标注的标签，显示文字为：水罐2；第二个用于显示水罐水量的标签，表达式改为：液位2。v五、思考题v1、如何使画面中的数字、文本显示等能根据值的不同用不、如何使画面中的数字、文本显示等能根据值的不同用不同的颜色显示？同的颜色显示？v答：可以用多个图形或文本相叠加的方法实现，例如；某个测量值value在0-100内用蓝色表示，大于100时用红色表示，就可以用两个同样大小的显示框，一个字体颜色选为蓝色，设置其属性中的可见度表达式为value100,对应图符不可见。另一个用红色，设置其属性中的可见度表达式为value100,对应图符可见。

57、这样在系统运行时就会根据value值的不同显示不同的颜色。v2、实现图形动画设计的主要方法是什么？、实现图形动画设计的主要方法是什么？vMCGS实现图形动画设计的主要方法是将用户窗口中图形对象与实时数据库中的数据对象建立相关性连接，并设置相应的动画属性。在系统运行过程中，图形对象的外观和状态特征，由数据对象的实时采集值驱动，从而实现了图形的动画效果。第七讲编写控制流程v脚本程序简介脚本程序简介v用户脚本程序是由用户编制的、用来完成特定操作和处理的程序，脚本程序的编程语法非常类似于普通的Basic语言，但在概念和使用上更简单直观，力求做到使大多数普通用户都能正确、快速地掌握和使用。v对于大多数简

58、单的应用系统，MCGS的简单组态就可完成。只有比较复杂的系统，才需要使用脚本程序，但正确地编写脚本程序，可简化组态过程，大大提高工作效率，优化控制过程。v脚本语言编辑环境脚本语言编辑环境v脚本程序编辑环境是用户书写脚本语句的地方。脚本程序编辑环境主要由脚本程序编辑框、编辑功能按钮、MCGS操作对象列表和函数列表、脚本语句和表达式4个部分构成，分别说明如下：v脚本程序编辑框用于书写脚本程序和脚本注释，用户必须遵照MCGS规定的语法结构和书写规范书写脚本程序，否则语法检查不能通过。v编辑功能按钮提供了文本编辑的基本操作，用户使用这些操作可以方便操作和提高编辑速度。比如，在脚本程序编辑框中选定一个函

59、数，然后按下帮助按钮，MCGS将自动打开关于这个函数的在线帮助，或者，如果函数拼写错误，MCGS将列出与所提供的名字最接近函数的在线帮助。v脚本语句和表达式列出了MCGS使用的三种语句的书写形式和MCGS允许的表达式类型。用鼠标单击要选的语句和表达式符号，在脚本编辑处光标所在的位置填上语句或表达式的标准格式。vMCGS对象和函数列表以树结构的形式，列出了工程中所有的窗口、策略、设备、变量、系统支持的各种方法、属性以及各种函数，以供用户快速的查找和使用。比如，可以在用户窗口树中，选定一个窗口：”窗口0”，打开窗口0下的”方法”，然后双击Open函数，则MCGS自动在脚本程序编辑框中，添加了一行语

60、句：用户窗口.窗口0.Open()，通过这行语句，就可以完成窗口打开的工作。v脚本程序基本语句脚本程序基本语句v由于MCGS脚本程序是为了实现某些多分支流程的控制及操作处理，因此包括了几种最简单的语句：赋值语句、条件语句、退出语句和注释语句，同时，为了提供一些高级的循环和遍历功能，还提供了循环语句。v所有的脚本程序都可由这五种语句组成，当需要在一个程序行中包含多条语句时，各条语句之间须用“：”分开，程序行也可以是没有任何语句的空行。大多数情况下，一个程序行只包含一条语句，赋值程序行中根据需要可在一行上放置多条语句。v1.赋值语句v赋值语句的形式为：数据对象数据对象=表达式。表达式。赋值语句用赋

61、值号（“=”号）来表示，它具体的含义是：把“=”右边表达式的运算值赋给左边的数据对象。赋值号左边必须是能够读写的数据对象，如：开关型数据、数值型数据以及能进行写操作的内部数据对象v而组对象、事件型数据对象、只读的内部数据对象、系统函数以及常量，均不能出现在赋值号的左边，因为不能对这些对象进行写操作。v赋值号的右边为一表达式，表达式的类型必须与左边数据对象值的类型相符合，否则系统会提示“赋值语句类型不匹配”的错误信息。v条件语句条件语句v条件语句有如下三种形式：If表达式Then赋值语句或退出语句If表达式Then语句EndIfIf表达式Then语句Else语句EndIfv条件语句中的四个关键字

62、“If”、“Then”、“Else”、“Endif”不分大小写。如拼写不正确，检查程序会提示出错信息。v条件语句允许多级嵌套，即条件语句中可以包含新的条件语句，MCGS脚本程序的条件语句最多可以有8级嵌套，为编制多分支流程的控制程序提供了可能。v“IF”语句的表达式一般为逻辑表达式，也可以是值为数值型的表达式，当表达式的值为非0时，条件成立，执行“Then”后的语句，否则，条件不成立，将不执行该条件块中包含的语句，开始执行该条件块后面的语句。v值为字符型的表达式不能作为“IF”语句中的表达式。v循环语句循环语句v循环语句为While和EndWhile，其结构为：While条件表达式.EndWh

63、ilev当条件表达式成立时（非零），循环执行While和EndWhile之间的语句。直到条件表达式不成立（为零），退出。v退出语句退出语句v退出语句为“Exit”，用于中断脚本程序的运行，停止执行其后面的语句。一般在条件语句中使用退出语句，以便在某种条件下，停止并退出脚本程序的执行。v注释语句注释语句v以单引号“”开头的语句称为注释语句，注释语句在脚本程序中只起到注释说明的作用，实际运行时，系统不对注释语句作任何处理。v本讲主要目的是想通过编写一段脚本程序实现水位控制系统的控制流程，从而使大家熟悉脚本程序的编写环境。v下面先对控制流程进行分析：当“水罐1”的液位达到9米时，就要把“水泵”关闭，

64、否则就要自动启动“水泵”；当“水罐2”的液位不足1米时，就要自动关闭“出水阀”，否则自动开启“出水阀”；当“水罐1”的液位大于1米，同时“水罐2”的液位小于6米就要自动开启“调节阀”，否则自动关闭“调节阀”。v具体操作如下：1在“运行策略”中，双击“循环策略”进入策略组态窗口。2双击图标进入“策略属性设置”，将：循环时间设为：200ms，按“确认”。3在策略组态窗口中，单击工具条中的“新增策略行”图标，增加一策略行。如果策略组态窗口中，没有策略工具箱，请单击工具条中的“工具箱”图标，弹出“策略工具箱”。4单击“策略工具箱”中的“脚本程序”，将鼠标指针移到策略块图标上，单击鼠标左键，添加脚本程序构件v5双击进入脚本程序编辑环境，输入下面的程序：IF液位19THEN水泵=1ELSE水泵=0ENDIFIF液位21and液位26THEN调节阀=1ELSE调节阀=0ENDIF