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MCGS教程

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MCGS组态软件培训教程i1i

前 言

随着工业自动化水平的迅速提高,计算机在工业领域的广泛应用,人们对工业自动化的要求越来越高,种类繁多的控制设备和过程监控装置在工业领域的应用,使得传统的工业控制软件已无法满足用户的各种需求。MCGS工控组态软件的出现为解决一些实际工程问题提供了一种崭新的方法,因为它能够很好地解决传统工业控制软件存在的种种问题,使用户能根据自己的控制对象和控制目的任意组态,完成最终的自动化控制工程。

MCGS全中文工业自动化控制组态软件(以下简称MCGS工控组态软件或MCGS)是一套32位工控组态软件,可稳定运行于Windows95/98/Me/NT/2000等多种操作系统,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,广泛应用于石油、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。它的主要特点有(1)延续性和可扩充性。使用MCGS工控组态软件开发的应用程序,当现场(包括硬件设备或系统结构)或用户需求发生改变时,不需作很多修改而方便地完成软件的更新和升级;(2)封装性(易学易用),MCGS工控组态软件所能完成的功能都用一种方便用户使用的方法包装起来,对于用户,不需掌握太多的编程语言技术(甚至不需要编程技术),就能很好地完成一个复杂工程所要求的所有功能;(3)通用性和可扩充性,每个用户根据工程实际情况,利用MCGS工控组态软件提供的底

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层设备(PLC、智能仪表、智能模块、板卡、变频器等)的设备驱动、开放式的数据库和画面制作工具,就能完成一个具有动画效果、实时数据处理、历史数据和曲线并存、具有网络功能的工程,不受行业限制。

MCGS控组态软件是最为完善和方便的组态软件。以下是MCGS工控组态软件的简明教程,可以使您对它有更多的了解。如果本书中的内容有纰漏之处,我们谨向您表示诚挚的歉意,并希望您能与我们联系,促使我们及时更正,更好地为您服务。在此,我们感谢您对我们工作的支持与信任。希望您能喜欢我们的软件,它一定会成为您成功的助手。您的成功是我们最大的满足。

目录i3i

目录

前 言 (1)

目录 (3)

第一部分 MCGS组态软件介绍 (9)

第一讲 MCGS组态软件概述 (9)

1.1 什么是MCGS组态软件 (9)

1.2 MCGS组态软件的系统构成 (10)

1.3 MCGS组态软件的功能和特点 (13)

1.4 MCGS组态软件的工作方式 (15)

第二讲 学习MCGS组态软件 (18)

2.1 MCGS组态软件常用术语 (18)

2.2 MCGS组态软件的操作方式 (21)

2.3 鼠标操作 (24)

2.4 组建新工程的一般过程 (25)

第二部分 MCGS通用版组态软件初级教程 (28)

第一讲 建立一个新工程 (28)

1.1 建立一个新工程 (28)

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1.2 设计画面流程 (33)

第二讲 让动画动起来 (39)

2.1 定义数据变量 (39)

2.2 动画连接 (42)

2.3 模拟设备 (52)

2.4 编写控制流程 (54)

第三讲 报警显示与报警数据 (58)

3.1 定义报警 (58)

3.2 报警显示 (59)

3.3 报警数据 (60)

3.4 修改报警限值 (63)

3.5 报警动画 (67)

第四讲 报表输出 (69)

4.1 实时报表 (69)

4.2 历史报表 (72)

第五讲 曲线显示 (77)

5.1 实时曲线 (77)

5.2 历史趋势 (78)

目录i5i 第六讲 安全机制 (81)

6.1 操作权限 (81)

6.2 系统权限管理 (82)

6.3 工程加密 (88)

6.4 设置工程试用期限 (89)

6.5 锁定软件狗 (90)

第三部分 MCGS通用版组态软件高级教程 (93)

第一讲 构造实时数据库 (93)

1.1 MCGS实时数据库的概述 (93)

1.2 数据对象的类型 (94)

1.3 数据对象的定义 (97)

1.4 数据对象的作用域 (99)

第二讲 动画制作 (100)

2.1 封面制作 (100)

2.2 动画效果 (103)

第三讲 旋转动画的制作 (105)

3.1 组态环境下的旋转设置 (105)

3.2 运行环境下的动画效果 (112)

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第四讲 设备窗口组态 (114)

4.1 概述 (114)

4.2 支持硬件设备 (117)

4.3 设备在线调试 (122)

4.4 网络数据同步 (128)

4.5 数据前处理 (131)

第五讲 脚本程序 (136)

5.1 脚本程序语言要素 (136)

5.2 脚本程序基本语句 (140)

5.3 脚本程序应用场合及样例 (142)

第六讲 数据后处理及报表 (156)

6.1 数据后处理 (156)

6.2 结合数据提取做复杂的报表 (157)

第四部分 MCGS网络版组态软件介绍 (185)

第一讲 MCGS网络版组态软件概述 (185)

1.1 什么是MCGS网络版组态软件 (185)

1.2 MCGS网络版组态软件的特点 (185)

第二讲 MCGS网络版与通用版的不同 (189)

目录i7i

2.1 比通用版相比,MCGS网络版增加的功能 (189)

2.2 与通用版本相比,MCGS网络版中不能使用的功能 (189)

第三讲 学习MCGS网络版组态软件 (192)

3.1 软硬件环境 (192)

3.2 创建一个工程 (192)

3.3 远程浏览 (192)

第四讲 MCGS网络版组态软件问题分析 (210)

第五部分 MCGS嵌入版组态软件介绍 (212)

第一讲 MCGS嵌入版组态软件概述 (212)

1.1 嵌入版软件的概念 (212)

1.2 嵌入版软件的组成 (212)

1.3 嵌入版软件的特点 (213)

第二讲 嵌入版组态软件的使用 (215)

2.1 连接上下位机 (215)

2.2 操作实例 (228)

2.3 高级操作 (236)

第三讲 嵌入版软件和通用版软件的区别 (240)

3.1 静态区别 (240)

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3.2 动态区别 (241)

第四讲 嵌入版软件问题分析 (243)

4.1、如何更新运行环境? (243)

4.2、如何更新组态环境? (243)

4.3、如何更新操作系统? (244)

4.4、如何将点数由64点升级到128点? (245)

第六部分 nTouch产品介绍 (249)

第一讲 nTouch产品概述 (249)

1.1 nTouch产品定义 (249)

1.2 nTouch产品发展过程 (249)

1.3 nTouch产品特点 (249)

1.4 nTouch产品的结构 (250)

第二讲 nTouch产品注意事项 (255)

2.1 nTouch产品注意事项 (255)

第七部分 使用技巧 (256)

MCGS组态软件介绍i9i 第一部分 MCGS组态软件介绍

第一讲 MCGS组态软件概述

本讲重点: 了解什么是MCGS组态软件

了解MCGS组态软件的系统构成

了解MCGS组态软件的功能和特点

了解MCGS组态软件面向对象的工作方式

1.1 什么是MCGS组态软件

MCGS(Monitor and Control Generated System)是一套基于Windows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Microsoft Windows 95/98/Me/NT/2000等操作系统。

MCGS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。

使用MCGS,用户无须具备计算机编程的知识,就可以在短时间内轻而易举地完成一个运行稳定,功能全面,维护量小并且具备专业水准的计算机监控系统的开发工作。

MCGS具有操作简便、可视性好、可维护性强、高性能、高可靠性等突出特点,已

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成功应用于石油化工、钢铁行业、电力系统、水处理、环境监测、机械制造、交通运输、能源原材料、农业自动化、航空航天等领域,经过各种现场的长期实际运行,系统稳定

可靠。

目前,MCGS 组态软件已经成功推出了MCGS 通用版组态软件、MCGSWWW 网

络版组态软件和MCGSE 嵌入版组态软件。三类产品风格相同,功能各异,三者完美结

合,融为一体,形成了整个工业监控系统的从设备采集、工作站数据处理和控制、上位

机网络管理和web 浏览的所有功能,很好的实现了自动控制一体化的功能。

1.2 MCGS组态软件的系统构成

MCGS组态软件的整体结构

MCGS 软件系统包括组态环境和运行环境两个部分。组态环境相当于一套完整的工

具软件,帮助用户设计和构造自己的应用系统。运行环境则按照组态环境中构造的组态

工程,以用户指定的方式运行,并进行各种处理,完成用户组态设计的目标和功能。

MCGS 组态软件(以下简称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。

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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。 MCGS组态软件五大组成部分

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。

z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

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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。

z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。

z用户窗口:本窗口主要用于设置工程中的人机交互界面,诸如:生成各种动画显示画面、报警输出、数据与曲线图表等。

z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。

z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、定时器、配方操作、多媒体输出等。

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1.3 MCGS组态软件的功能和特点

与国内外同类产品相比,MCGS组态软件具有以下特点:

z全中文、可视化、面向窗口的组态开发界面,符合中国人的使用习惯和要求,真正的32位程序,可运行于Microsoft Windows95/98/Me/NT/2000等多种操作系

统。

z庞大的标准图形库、完备的绘图工具、22种不同形式的渐进色填充功能以及丰富的多媒体支持,使您能够快速地开发出集图像、声音、动画等于一体的丰富多样、精美的工程画面。

z MCGS组态软件不仅增添了在运行环境下支持图形的旋转功能,使您的工程更加生动、逼真,而且在组态环境下也可以对图形进行任意角度的旋转,使您轻松完

成难度较大的图形组态工作。

z MCGS位图构件主要用于显示静态图像,位图构件不仅可以显示标准的Windows 位图文件(即BMP文件),还增加了允许装载其它各种格式图片的功能;

z全新的ActiveX动画构件,包括存盘数据处理、条件曲线、计划曲线、相对曲线、通用棒图等,使您能够更方便、更灵活地处理、显示生产数据。

z通用性强,支持目前绝大多数硬件设备,每个用户根据工程实际情况,利用通用组态软件提供的底层设备(PLC、智能仪表、智能模块、板卡、变频器等)

的I/O Driver、开放式的数据库和画面制作工具,就能完成一个具有动画效果、

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实时数据处理、历史数据和曲线并存、具有多媒体功能和网络功能的工程,不受行业限制。

z封装性好(易学易用),MCGS工控组态软件所能完成的功能都用一种方便用户使用的方法包装起来,对于用户,不需掌握太多的编程语言技术(甚至不需要编程技术),简单易学的类Basic脚本语言与丰富的MCGS策略构件,使您能够轻而易举地开发出复杂的流程控制系统。

z强大的数据处理功能,能够对工业现场产生的数据以各种方式进行统计处理,使您能够在第一时间获得有关现场情况的第一手数据。

z方便的报警设置、丰富的报警类型、报警存贮与应答、实时打印报警报表以及灵活的报警处理函数,使您能够方便、及时、准确地捕捉到任何报警信息。

z完善的安全机制,允许用户自由设定菜单、按钮及退出系统的操作权限。此外,MCGS还提供了工程密码、锁定软件狗、工程运行期限等功能,以保护组态开发者的成果。

z强大的网络功能,支持TCP/IP、Modem、485/422/232,以及各种无线网络和无线电台等多种网络体系结构。

z良好的可扩充性,可通过OPC、DDE、ODBC、ActiveX等机制,方便地扩展MCGS 组态软件的功能,并与其他组态软件、MIS系统或自行开发的软件进行连接。

z延续性强,用MCGS组态软件开发的应用程序,当现场(包括硬件设备或系统结构)或用户需求发生改变时,不需作很多修改而方便地完成软件的更新和升

MCGS组态软件介绍i15i 级;

z采用PLC可编程逻辑控制器工业自动控制装置,它拥有体积小、功能强、程序设计简单、维护方便,所以它有更能适用恶劣工业环境的能力和它的高可靠性;

z nTouch系列触模屏作为一种新型的人机界面,是专门面向PLC应用的,功能强大,使用方便,而且应用非常广泛,日益成为现代工业必不可少的设备之一;

z提供了WWW浏览功能,能够方便地实现生产现场控制与企业管理的集成。在整个企业范围内,只使用IE浏览器就可以在任意一台计算机上方便地浏览与生产现场

一致的动画画面,实时和历史的生产信息,包括历史趋势,生产报表等等,并提

供完善的用户权限控制

1.4 MCGS组态软件的工作方式

z MCGS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、VC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的各个部分,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。

z MCGS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,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

都会产生一定的动画效果。所谓动画属性,实际上是反映图形大小、颜色、位置、

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可见度、闪烁性等状态的特征参数。然而,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?方法是:图形的每一种动画属性中都有一个“表达式”设定栏,在该栏中设定一个与图形状态相联系的数据变量,连接到实时数据库中,以此建立相应的对应关系,MCGS称之为动画连接。详细情况请参阅后面第四讲中的动画连接。

z MCGS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TCP/IP 网、Modem网和串口网将多台计算机连接在一起,构成分布式网络监控系统,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。同时,可利用MCGS提供的网络功能,在工作站上直接对服务器中的数据库进行读写操作。分布式网络监控系统的每一台计算机都要安装一套MCGS工控组态软件。MCGS把各种网络形式,以父设备构件和子设备构件的形式,供用户调用,并进行工作状态、端口号、工作站地址等属性参数的设置。

z如何对工程运行流程实施有效控制:MCGS开辟了专用的“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,通过构件配置和属性设置两项组态操作,生成各种功能模块(称为“用户策略”),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设备的工作状态。所有的操作均采用面向对象的直观方式,避免了烦琐的编程工作。

总结:用户在本讲中应着重掌握MCGS组态软件的五大部分的概念,明确每一部分的功能,工程组态中的各个部分的实现应在软件哪一部分中完成?而每一部分相

MCGS组态软件介绍i17i 互之间如何进行数据交换,我们将在以后的章节中详细介绍。MCGS组态软件的运行机制,用户只需做一般性了解。

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第二讲 学习MCGS组态软件

本讲重点: 介绍MCGS组态软件为用户组建工程所提供的工作环境,各种资源工具 介绍组建一个工程的一般过程。

2.1 MCGS组态软件常用术语

工程:用户应用系统的简称。引入工程的概念,是使复杂的计算机专业

技术更贴近于普通工程用户。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:\MCGS\WORK\水位控制系统.mcg”。

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: 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: 在MCGS组态软件开发平台中对五大部分,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: 对象的名称、类型、状态、性能及用法等特征的统称。

菜单:是执行某种功能的命令集合。如系统菜单中的“文件”菜单命令,

MCGS组态软件介绍i19i

是用来处理与工程文件有关的执行命令。位于窗口顶端菜单条内

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: 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: 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: 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: 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

完成流程控制任务。

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: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: 当对应的事件发生时执行的策略,例如在用户窗口中定义了鼠标

单击事件,工程运行时在用户窗口中单击鼠标则执行相应的事件

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策略,只运行一次。

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: 指对象在窗口内的显现状态,即可见与不可见。

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: 用来记录和标识某种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: 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: 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:串口通讯父设备。

子设备: 必须通过一种父设备与计算机进行通讯的设备。如:浙大中控

JL-26无纸记录仪、研华4017模块等。

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

种变化方式,如正弦波、三角波等。

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