設(shè)備窗口是MCGS 系統(tǒng)的重要組成部分,負(fù)責(zé)建立系統(tǒng)與外部硬件設(shè)備的連接,使得MCGS能從外部設(shè)備讀取數(shù)據(jù)并控制外部設(shè)備的工作狀態(tài),實現(xiàn)對工業(yè)過程的實時監(jiān)控。
MCGS 實現(xiàn)設(shè)備驅(qū)動的基本方法是: 在設(shè)備窗口內(nèi)配置不同類型的設(shè)備構(gòu)件,并根據(jù)外部設(shè)備的類型和特征,設(shè)置相關(guān)的屬性,將設(shè)備的操作方法,如硬件參數(shù)配置、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、設(shè)備調(diào)試等都封裝在構(gòu)件之內(nèi),以對象的形式與外部設(shè)備建立數(shù)據(jù)的傳輸通道連接。系統(tǒng)運行過程中,設(shè)備構(gòu)件由設(shè)備窗口統(tǒng)一調(diào)度管理,通過通道連接,向?qū)崟r數(shù)據(jù)庫提供從外部設(shè)備采集到的數(shù)據(jù),從實時數(shù)據(jù)庫查詢控制參數(shù),發(fā)送給系統(tǒng)其它部分,進行控制運算和流程調(diào)度,實現(xiàn)對設(shè)備工作狀態(tài)的實時檢測和過程的自動控制。
MCGS 的這種結(jié)構(gòu)形式使其成為一個與設(shè)備無關(guān)的系統(tǒng),對于不同的硬件設(shè)備,只需定制相應(yīng)的設(shè)備構(gòu)件,放置到設(shè)備窗口中,并設(shè)置相關(guān)的屬性,系統(tǒng)就可對這一設(shè)備進行操作,而不需要對整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)作任何改動。
在MCGS 單機版中,一個用戶工程只允許有一個設(shè)備窗口,設(shè)置在主控窗口內(nèi)。運行時,由主控窗口負(fù)責(zé)打開設(shè)備窗口。設(shè)備窗口是不可見的窗口,在后***立運行,負(fù)責(zé)管理和調(diào)度設(shè)備驅(qū)動構(gòu)件的運行。
由于MCGS 對設(shè)備的處理采用了開放式的結(jié)構(gòu),在實際應(yīng)用中,可以很方便地定制并增加所需的設(shè)備構(gòu)件,不斷充實設(shè)備工具箱。MCGS 將逐步提供與國內(nèi)外常用的工控產(chǎn)品相對應(yīng)的設(shè)備構(gòu)件,同時,MCGS 也提供一個了接口標(biāo)準(zhǔn),以方便用戶用VisualBasic 或VisualC++編程工具自行編制所需的設(shè)備構(gòu)件,裝入MCGS 的設(shè)備工具箱內(nèi)。MCGS 提供了一個高級開發(fā)向?qū),能為用戶自動生成設(shè)備驅(qū)動程序的框架。
為方便普通工程用戶快速定制開發(fā)特定的設(shè)備驅(qū)動程序,MCGS 系統(tǒng)同時提供了系統(tǒng)典型設(shè)備驅(qū)動程序的源代碼,用戶可在這些源代碼的基礎(chǔ)上移植修改,生成自己的設(shè)備驅(qū)動程序。對已經(jīng)編好的設(shè)備驅(qū)動程序,
MCGS 使用設(shè)備構(gòu)件管理工具進行管理,單擊在MCGS“工具”菜單下的“設(shè)備構(gòu)件管理項”,將彈出如下圖所示的“設(shè)備管理”窗口:
設(shè)備管理工具的主要功能是方便用戶在上百種的設(shè)備驅(qū)動程序中快速的找到適合自己的設(shè)備驅(qū)動程序,并完成所選設(shè)備在Windows 中的登記和刪除登記工作等。
MCGS 設(shè)備驅(qū)動程序的登記和刪除登記,在初次使用MCGS設(shè)備或用戶自己新編設(shè)備之前,必須按下面的方法完成設(shè)備驅(qū)動程序的登記,否則,可能會出現(xiàn)不可預(yù)測的錯誤。
設(shè)備驅(qū)動程序的登記方法: 如圖所示,在窗口左邊列出MCGS 現(xiàn)在支持的所有設(shè)備,在窗口右邊列出所有已經(jīng)登記設(shè)備,用戶只需在窗口左邊的列表框中選中需要使用的設(shè)備,按“增加”按鈕即完成了MCGS 設(shè)備的登記工作,在窗口右邊的列表框中選中需要刪除的設(shè)備按刪除”按鈕即完成了MCGS設(shè)備的刪除登記工作。
MCGS 設(shè)備驅(qū)動程序的選擇,如圖所示,在窗口左邊的列表框中列出了MCGS 所有的設(shè)備(在MCGS Program Derives 目錄下所有設(shè)備),可選設(shè)備是按一定分類方法分類排列,用戶可以根據(jù)分類方法去查找自己需要的設(shè)備,例如,用戶要查找康拓IPC-5488采集模板的驅(qū)動程序,需要先找采集模板目錄,再在采集模板目錄下找康拓板卡目錄,再在康拓板卡目錄下就可以找到康拓按安裝按鈕可以安裝其他目錄(非MCGS 的IPC- 5488。\ProgramDerives 目錄) 下的設(shè)備。
設(shè)備目錄的分類方法,為了用戶在眾多的設(shè)備驅(qū)動中方便快速的找到需要的設(shè)備驅(qū)MCGSMCGS 所有的設(shè)備驅(qū)動都是按合理的分類方法排列的,分類方法如下圖所示:
MCGS 支持以下系列的PLC 設(shè)備:
西門子S7 200 (自由口,PPI接口)、S7_ 300 (MPI 接口;Profibus接口)、S7_400(MPI 接口,Profibus接口);
莫迪康Modbus-RTU 協(xié)議、Modbus-ASCII 協(xié)議,Modbus-Plus 協(xié)議;
歐姆龍CQM系列、C200系列、CS系列和CV 系列;
三菱EX 系列、AnA 系列
松下FPO、FP1、到FP10系列。
臺達SC500/OMC-1系 列、Open_PLC XC_2000 系 列
LG_ LG_ MK S 系列;
GE_90 系列
AB全系列
富士NB 系列
和利時全系列
我們以西門子S7200PLC 為例,讓您知道硬件設(shè)備與MCGS 組態(tài)軟件是如何連接的。具體操作如下:
在MCGS 組態(tài)軟件開發(fā)平臺上,單擊“設(shè)備窗口”,再單擊“設(shè)備組態(tài)”按鈕進入設(shè)備組態(tài)。從“工具條”中單擊“工具箱”,彈出“設(shè)備工具箱”對話框。單擊“設(shè)備管理”按鈕,彈出“設(shè)備管理”對話框。從“可選設(shè)備”中雙擊“通用設(shè)備”,找到“串口通訊父設(shè)備”雙擊,選中其下的“串口通訊父設(shè)備”雙擊或單擊“增加”按鈕,加到右面已選設(shè)備。再雙擊“PLC 設(shè)備”,找到“西 門子”雙擊,再雙擊“S7-200一PPI”,選中“西門子S7-200PPI”雙擊或單擊“增加”按鈕,加到右面已選設(shè)備。如下圖:
單擊“確認(rèn)”按鈕,回到“設(shè)備工具箱”如圖:
雙擊“設(shè)備工具箱”中的“串口通訊父設(shè)備”,再雙擊“西門子S7-200PPI”,如圖:
雙擊“設(shè)備1一[串口通訊父設(shè)備]”,彈出“設(shè)備屬性設(shè)置”對話框,如圖按實際情況進行設(shè)置,西門子默認(rèn)參數(shù)設(shè)置為: 波特率9600,8位數(shù)據(jù)位,1位停止位,偶校驗。參數(shù)設(shè)置完畢,單擊“確認(rèn)”按鈕保留。如果是首次使用,請單擊“幫助”按鈕或選中“查看設(shè)備在線幫助”,單擊圖標(biāo),打開“MCGS 幫助系統(tǒng)”,請詳細(xì)閱讀。
計算機串行口是計算機和其它設(shè)備通訊時最常用的一種通訊接口,一個串行口可以掛接多個通訊設(shè)備(如一個RS485總線上可掛接255 個ADAM 通訊模塊,但它們共用一個串口父設(shè)備),為適應(yīng)計算機串行口的多種操作方式,MCGS 組態(tài)軟件采用在串口通訊父設(shè)備下掛接多個通訊子設(shè)備的一種通訊設(shè)備處理機制,各個子設(shè)備繼承一些父設(shè)備的公有屬性,同時又具有自己的私有屬性。在實際操作時,MCGS 提供一個串口通訊父設(shè)備構(gòu)件和多個通訊子設(shè)備構(gòu)件,串口通訊父設(shè)備構(gòu)件完成對串口的基本操作和參數(shù)設(shè)置,通訊子設(shè)備構(gòu)件則為串行口實際掛接設(shè)備的驅(qū)動程序。
S7-200PPI 構(gòu)件用于MCGS操作和讀寫西門子S7_ 21X、S7_ 22X 系列PLC 設(shè)備的各種寄存器的數(shù)據(jù)或狀態(tài)。本構(gòu)件使用西門子PPI 通訊協(xié)議,采用西門子標(biāo)準(zhǔn)的PC\PPI 通訊電纜或通用的RS232/485 轉(zhuǎn)換器,能夠方便、快速地與PLC 通訊。S7-200PPI],彈出“設(shè)備屬性設(shè)置”對話框,如圖,在屬性設(shè)置之前,建議您雙擊[西門子先仔細(xì)閱讀“MCGS 幫助系統(tǒng)”,了解在MCGS 組態(tài)軟件中如何操作西門子S7-200PPI。
選中“基本屬性”中的“設(shè)置設(shè)備內(nèi)部屬性”,出現(xiàn)圖標(biāo),單擊圖標(biāo),彈出“西門子S7-200PLC通道屬性設(shè)置”對話框。如圖:
單擊“增加通道”,彈出“增加通道”對話框,如圖,設(shè)置好后按“確認(rèn)”按鈕。
西門子S7_200 PLC 設(shè)備構(gòu)件把PLC 的通道分為只讀,只寫,讀寫三種情況,只讀用于把PLC 中的數(shù)據(jù)讀入到MCGS 的實時數(shù)據(jù)庫中,只寫用于把MCGS 實時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)寫入到PLC中,讀寫則可以從PLC 中讀數(shù)據(jù),也可以往PLC 中寫數(shù)據(jù)。當(dāng)?shù)谝淮螁釉O(shè)備工作時,把PLC 中的數(shù)據(jù)讀回來,以后若MCGS不改變寄存器的值則把PLC 中的值讀回來。若MCGS 要改變當(dāng)前值則把值寫到PLC 中,這種操作的目的是,防止用戶PLC程序中有些通道的數(shù)據(jù)在計算機第一次啟動,或計算機中途死機時不能復(fù)位,另外可以節(jié)省變量的個數(shù)。
“通道連接”如圖設(shè)置:
在“設(shè)備調(diào)試”中就可以在線調(diào)試“西門子S7-200PPL”,如圖:
如果“通訊狀態(tài)標(biāo)志”為0 則表示通訊正常,否則MCGS 組態(tài)軟件與西門子S7_ 200PLC 設(shè)備通訊失敗。如通訊失敗,則按以下方法排除:
1、檢查PLC 是否上電。
2、檢查PPI 電纜是否正常。
3、確認(rèn)PLC 的實際地址是否和設(shè)備構(gòu)件基本屬性頁的地址一致,若不知道PLC 的實際地址,則用編程軟件的搜索工具檢查,若有則會顯示PLC 的地址。
4、檢查對某一寄存器的操作是否超出范圍。
其它設(shè)備如板卡、模塊、儀表、PLC 等,在用MCGS 組態(tài)軟件調(diào)試前,請詳細(xì)閱讀硬件使用說明與MCGS 在線幫助系統(tǒng)。
在實際應(yīng)用中,經(jīng)常需要對從設(shè)備中采集到的數(shù)據(jù)或輸出到設(shè)備的數(shù)據(jù)進行處理,以得到實際需要的工程物理量,如從AD通道采集進來的數(shù)據(jù)一般都為電壓mV 值,需要進行量程轉(zhuǎn)換或查表、計算等處理才能得到所需的工程物理量。MCGS 系統(tǒng)對設(shè)備采集通道的數(shù)據(jù)可以進行八種形式的數(shù)據(jù)處理,包括:多項式計算、倒數(shù)計算、開方計算、濾波處理、工程轉(zhuǎn)換計算、函數(shù)調(diào)用、標(biāo)準(zhǔn)查表計算、自定義查表計算,各種處理可單獨進行也可組合進行。
MCGS 的數(shù)據(jù)前處理與設(shè)備是緊密相關(guān)的,在MCGS 設(shè)備窗口下,打開設(shè)備構(gòu)件,設(shè)置其數(shù)據(jù)處理屬性頁即可進行MCGS 的數(shù)據(jù)前處理組態(tài)。如圖:
按“設(shè)置”按鈕則打開“通道處理設(shè)置”,進行數(shù)據(jù)前處理組態(tài),如圖:
在MCGS 通道處理設(shè)置窗口中,進行數(shù)據(jù)前處理的組態(tài)設(shè)置。如: 對設(shè)備通道3 的輸入信號1000~5000mV (采集信號)工程轉(zhuǎn)換成0-100RH (傳感器量程) 的濕度,則選擇第5 項工程轉(zhuǎn)換,設(shè)置如圖:
在運行環(huán)境中則根據(jù)輸入信號的大小采用線性插值方法轉(zhuǎn)換成工程物理量(0一MCGS100RH) 范圍。
[1] 多項式處理: 多項式是對設(shè)備的通道信號進行多項式(系數(shù)) 處理,可設(shè)置的處理參數(shù)有k0到k5,可以將其設(shè)置為常數(shù),也可以設(shè)置成指定通道的值(通道號前面加“!”),另外,還應(yīng)選擇參數(shù)和計算輸入值X的乘除關(guān)系。
[2] 倒數(shù)1/X:對設(shè)備輸入信號求倒數(shù)運算。
[3] 開方: 對設(shè)備輸入信號求開方運算。
[4] 濾波: 也叫中值濾波,對設(shè)備本次輸入信號的1/2+上次的輸入信號的1/2。
[5] 工程轉(zhuǎn)換: 把設(shè)備輸入信號轉(zhuǎn)換成工程物理量。
[6] 函數(shù)調(diào)用: 函數(shù)調(diào)用用來對設(shè)定的多個通道值進行統(tǒng)計計算,包括: 求和、求平均值、求最大值、求最小值、求標(biāo)準(zhǔn)方差。此外,還允許使用動態(tài)連接庫來編制自己的計算算法,掛接到MCGS中來,達到可自由擴充MCGS算法的目的。如圖所示,需要指定用戶自定義函數(shù)所在的動態(tài)連接庫所在的路徑和文件名,以及自定義函數(shù)的函數(shù)名。
[7] 標(biāo)準(zhǔn)查表計算: 如下圖所示,標(biāo)準(zhǔn)查表計算包括八種常用熱電偶和Pt100熱電阻查表計算。對Pt100熱電阻在查表之前,應(yīng)先使用其它方式把通過AD通道采集進來的電壓值轉(zhuǎn)換成為Pt100的電阻值,然后再用電阻值查表得出對應(yīng)的溫度值。對熱電偶查表計算,需要指定使用作為溫度補償?shù)耐ǖ溃犭娕家炎鞅c補償時,不需要溫度補償),在查表計算之前,先要把作為溫度補償?shù)耐ǖ赖牟杉缔D(zhuǎn)換成實際溫度值,把熱電偶通道的的采集值轉(zhuǎn)換成實際的毫伏數(shù)。
[8] 自定義查表計算處理: 如下圖所示,自定義查表計算處理首先要定義一個表,在每一行輸入對應(yīng)值; 然后再指定查表基準(zhǔn)。注意: MCGS規(guī)定用于查表計算的每列數(shù)據(jù),必須以單調(diào)上升或單調(diào)下降的方式排列,否則,無法進行查表計算。如下圖,查表基準(zhǔn)是第一列,MCGS系統(tǒng)處理時首先將設(shè)備輸入信號對應(yīng)于基準(zhǔn)(第一列) 線性插值,第二列給出相應(yīng)的工程物理量,即基準(zhǔn)輸入信號,對應(yīng)工程物理量( 傳感器的量程)。
1.1500PLC的硬件IP地址沿河MCGS在同一個網(wǎng)段,并且PLC要允許接受遠(yuǎn)程對象的通信訪問。
2.MCGS和1500的數(shù)據(jù)交換,MCGS中的“V”對應(yīng)的是1500中的DB塊中的數(shù)據(jù),DB塊必須是非優(yōu)化,在DB塊中添加數(shù)據(jù)。
1. 保證MCGS和1500的IP地址在同一個網(wǎng)段,MCGS啟動時可以長按屏幕任何位置,進入屏的屬性窗口檢查屏的IP地址。在“工具”--“下載配置”--“高級操作”中修改屏的IP地址。
2.添加驅(qū)動,MCGS軟件中沒有1500的驅(qū)動,可以直接選用西門子1200PLC的驅(qū)動。
3. 進入設(shè)備屬性,將“本地IP地址”和“遠(yuǎn)端IP地址”改成設(shè)置好的IP地址。
4. 添加設(shè)備通道,如添加DB9中的偏移量為2的數(shù)據(jù)類型為“real”的數(shù)。
5.建立實時數(shù)據(jù)庫的變量關(guān)聯(lián)到設(shè)備通道,這樣MCGS中的變量和1500PLC中變量的就建立了連接。