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mcgs组态实训心得
mcgs组态实训心得
组态控制技术及应用
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MCGS实训总结
经过连续两周的组态实训，不管项目是老师讲解，还是照搬原书或者与同学们一起讨论解决相关问题。
其任务还是踉踉跄跄的完成了，总的来说，两周的训练我还是对组态（MCGS）软件的运行及使用有了较初步的认识。
近几年，科技迅速发展，自动化产品层出不穷，作为自动化专业的一员，掌握组态控制技术是必要的。
现在我就简单先总体介绍一下组态技术。
组态控制技术属于一种计算机控制技术。
它是利用计算机监控某种设备使其按照控制要求工作。
利用组态控制技术构成的计算机组态监控系统主要由被控对象、传感器、I/O接口、计算机及执行机构等部分组成。
本次实训是借助MCGS组态软件平台来完成组态监控系统人机界面制作和程序的设计的。
MCGS（MonitorandControlGeneratedSystem,通用监控系统）组态软件是北京昆仑通态软件公司研发的基于Window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。
通过对现场数据的采集处理，以动画显示、报警处理、流程控制、报表输出等和多种方式向用户提供解决实际工程问题的开发平台。
由于是国人开发的软件，所以它是全中文的，很适合我们使用，还有它可提供近百种绘图工具和基本图符，快速构造图形界面，此外还提供上千个精美的图库元件及渐进色等多种
动画方式可以快速的构建精美的动画，它还支持温控曲、计划曲线、时实曲线、历史曲线、XY等多种工控曲线。
总之使用MCGS软件可以较快速的完成一个运行稳定、功能成熟、维护量小并且具备专业水准的计算机监控控制系统的开发工作。
下面我来介绍在使用MCGS组态软件来完成任务的详细过程及遇到的问题和解决的办法。
任务一水泵运行控制
打开MCGS通用版组态软件，我们会看见5个部分，分别为主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略。
首先我们先新建一个工程，将其命名为水泵控制系统并进行保存。
然后打开用户窗口完成相关图符的建立，老师在建工程时先建立了实时数据库，是因为对图符的控制属性有较清楚的认识，所以对于初学者来说，先画图符是最先的选择。
（1）在用户窗口中新建一个窗口0，并将其重命名水泵运行控制，在动画窗口中用标签建立动画的标题“水泵控制”
（2）绘制水泵
在软件中，已经为我们提供了“对象原件库”我们可以在其中选择所要的原件，所以接下来添加一个“泵30”图符再确定，可以调节图符的大小，以至达到美观的效果
（3）在泵下面添加两个“按钮”分别将名称改为“启动”和“停止”也可以双击来改变按钮的背景颜色。
（4）因为要展示停止和启动时的状态所以再添加两个指示灯，为了更为清楚的展现启动和停止的状态，也可以自己改造一个指示灯，其改造方法为先用一个库提供的指示灯作为改造对象先分解单元在将最前面的图符拖走，将底层的图符分解图符再改变其颜色和添加一个“可见度”属性并在表达式里填入@开关量，然后再对另一只指示灯做相关属性的设置。
（5）为了显示时间我们再添加两个按钮分别为“定时器启动”和“定时器复位”再添加两个标签分别为控制“计时时间”和“时间到”。
（6）添加四个输入框将其属性设置为数值型，
（7）现在我们来进行实时数据库里相关数据的添加，分别为水泵、启动、复位、定时器启动、定时器复位都是开关量，而“计时时间”和“时间到”为数值型。
（8）实时数据建立完成后，再进行用户窗口里图符的相关表达式的关联，由于要有时间控制所以在运行策略里我们要添加一个定时器，和一个脚本程序，在定时器属性里设置时间值为35秒，在脚本程序里用IF-THEN语句来编写控制程序。
记住要用EXIT来划分步骤，在最后要进入运行环境测试前，应调节循环策略的属性，将定时循环时间改为200s。
任务二水泵运行监控
前期仅是利用MCGS系统的“设备无关性”在水泵控制组态工程中借助定时器和脚本策略，初步实现了水泵控制系统的模拟运行，并未达到实时监控的目的，所以接下来要监控设置。
我们知道，水泵运行控制主要是使用PLC来控制的，而MCGS系统，一方面需要从PLC采集相关数据，改变实时数据库中对应变量的值，然后以画面中图符构件的动画形式显示出来，从而达到监视运行的目的；另一方面还需要将上位机组态环境中设置的暂停和运行时间写入PLC中，实现对水泵运行时间到调整，以及通过上位机启动和停止按钮实现对水泵硬件系统的运行和停止的控制。
打开前一个“任务一”将其另存为“水泵运行监控”在将“任务一”组态工程动画及属性设置进行改进。
（1）删除定时器策略及脚本程序策略。
【在联机时，PLC完成控制任务，所以组态工程
中的定时器和脚本程序就无用了】
（2）修改数据库中与定时器相关的4个数据对象，分别为“定时器启动”“定时器复位”计时时间和时间到，以提高运行环境效率。
然后在添加4个新的数据对象，分别为“运行时间显示”、“运行时间调整”、“暂停时间显示”和“暂停时间调整”，对象类型为数值型。
（3）在“动画组态水泵控制”窗口中删除与定时器相关的图符，并且制作6个新的文字标签。
（4）制作如图的动画窗口。
在设备窗口中添加一个“通用串口父设备”再添加一个“西门子_S7200PPI”。
（5）选择好后就对设备进行属性设置，以便与MCGS进行通信。
（6）在通用串口属性设置”串口端子号为“1”数据校验方式为“偶校验”采集数据为“同步采集”。
最小采集周期设为200ms.【依据所接PLC型号进行设定】
（7）设置西门子PPI属性，添加4个i寄存器、2个Q寄存器、3个M寄存器和4个VW寄存器。
（8）在图纸上先画出PLC程序，注意为了较为正确的控制组态，所以在程序设计过程中要进行数据转换。
加入转移指令和整数除法指令，将计时器时间除以10放到寄存器中。
还要添加“上位机启动”和“上位机停止”。
（9）在联机监控操作时，打开MCGS时需要关闭Step7软件，然后进行通连道接，直到显示为0是就表示连接成功了，便可进行监控测试。
任务三机械手控制系统
机械手的运行控制较前两个任务还是增加了难度，
（1）首先我们先建一个工程将其命名为“机械手运行控制”再在用户窗口中新建一个窗口将其命名为“机械手控制”
（2）在用户窗口中建立所需的图符，
A.创建4个按钮，分别命名为启动、复位、定时器启动、定时器复位。
B.再用标签建立2个文本框分别命名为，计时时间、和时间到，和4个矩形框。
C.用矩形框建立机械手底座和用管道建立机械手横臂和竖臂，再用3个矩形建立抓手。
D.添加6个相同的步指示灯和2个启动和复位指示灯。
其中6个步是下移、加紧、上移、左移、右移、放松。
E.关于要搬运的物块，当然自己要动手画出。
用一个矩形和两个椭圆通过改变填充颜色和合成图符组成一个整体。
（3）在实时数据库里添加开关型数据分别为定时器启动、定时器复位、启动、复位、下移夹紧、上移、右移、放松和左移。
左工件和右工件。
（4）再添加垂直移动量，水平移动量、计时时间和时间到等数据型数据。
（5）在各个图符里添加相关的属性，注意连接管子的两个矩形要合成图符因为要添加“水平移动量”属性。
（6）当相关属性在表达式里从实时策略里选完后，最后还要给机械臂添加大小变化的属性，其计算方法为臂伸长后的总长度=臂的实际长度+伸长的量，如何进行长度测量，先画一条直线打开查看栏里的状态条，便会在右下角显示长度，
（7）至于属性框里表达式的值则要通过下降的时间除以200ms
（8）在循环策略里添加脚本程序和定时器。
任务四机械手运行监控
在任务二中已经介绍过监控的实际运用的意义，所以在此任务中就不再详细介绍。
（1）删除定时器策略及脚本程序策略。
【在联机时，PLC完成控制任务，所以组态工程中的定时器和脚本程序就无用了】修改数据库中与定时器相关的4个数据对象，分别为“定时器启动”“定时器复位”计时时间和时间到，以提高运行环境效率。
然后在添加4个新的数据对象，分别为“运行时间显示”、“运行时间调整”、“暂停时间显示”和“暂停时间调整”，对象类型为数值型。
（2）在“机械手运行控制”窗口中删除与定时器相关的图符，
（3）制作如图的动画窗口。
（4）在设备窗口中添加一个“通用串口父设备”再添加一个“西门子_S7200PPI”。
（5）选择好后就对设备进行属性设置，以便与MCGS进行通信。
（6）在通用串口属性设置”串口端子号为“1”数据校验方式为“偶校验”采集数据为“同步采集”。
最小采集周期设为200ms.【依据所接PLC型号进行设定】
（7）设置西门子PPI属性，在基本属性里添加4个i寄存器、14个Q寄存器、6个M寄，其中M2.0为上位机启动，M2.1为上位机停止。
（8）在图纸上先画出PLC程序，注意为了较为正确的控制组态，所以在程序设计过程中要进行数据转换。
加入转移指令和整数除法指令，将计时器时间除以10放到寄存器中。
还要添加“上位机启动”和“上位机停止”。
（9）在联机监控操作时，打开MCGS时需要关闭Step7软件，然后进行通连道接，直到显示为0是就表示连接成功了，便可进行监控测试。
任务五分炼机械手监控系统
由于本次任务是通过查看课本自己完成的，所以影响较深刻，“分炼机械手监控系统”较与“机械手运行系统”多了变频器【用来控制传送带】对称的机械手、储料塔、到位传感器，有货传感器、传送带、推料气缸。
（1）在用户窗口中的变频器是自己画出来的，为了显示变频器和传感器的状态所以在给指示灯添加完属性后将其与传感器和变频器进行合成单元。
（2）在实时数据里添加的数据有两个水平移动量，和两个垂直移动量要注意添加正确。
（3）对于定时器和动画的计时控制前几个任务已经介绍过，所以就不再多说，但时间要
MCGS实训总结
经过连续两周的训练我对组态（MCGS）软件的运行及使用有了较初步的认识。
近几年，科技迅速发展，自动化产品层出不穷，掌握组态控制技术是必要的。
现在我就简单先总体介绍一下组态技术。
组态控制技术属于一种计算机控制技术。
它是利用计算机监控某种设备使其按照控制要求工作。
利用组态控制技术构成的计算机组态监控系统主要由被控对象、传感器、I/O接口、计算机及执行机构等部分组成。
本次实训是借助MCGS组态软件平台来完成组态监控系统人机界面制作和程序的设计的。
MCGS（MonitorandControlGeneratedSystem,通用监控系统）组态软件是北京昆仑通态软件公司研发的基于Window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。
通过对现场数据的采集处理，以动画显示、报警处理、流程控制、报表输出等和多种方式向用户提供解决实际工程问题的开发平台。
由于是国人开发的软件，所以它是全中文的，很适合我们使用，还有它可提供近百种绘图工具和基本图符，快速构造图形界面，此外还提供上千个精美的图库元件及渐进色等多种动画方式可以快速的构建精美的动画，它还支持温控曲、计划曲线、时实曲线、历史曲线、XY等多种工控曲线。
总之使用MCGS软件可以较快速的完成一个运行稳定、功能成熟、维护量小并且具备专业水准的计算机监控控制系统的开发工作。
下面我来介绍在使用MCGS组态软件来完成任务的详细过程及遇到的问题和解决的办法。
任务一水位控制系统
2.1工程分析
在开始组态工程之前，先对该工程进行剖析，以便从整体上把握工程的结构、流程、需实现的功能及如何实现这些功能。
工程框架：
1．2个用户窗口：
水位控制、数据显示
2．4个主菜单：
系统管理、数据显示、历史数据、报警数据3．4个子菜单：
登录用户、退出登录、用户管理、修改密码4．5个策略：
启动策略、退出策略、循环策略、报警数据、历史数据数据对象：
水泵、调节阀、出水阀、液位1、液位2、液位1上限、液位1下限、液位2上限、液位2下限、液位组
图形制作：
1．水位控制窗口
[1]水泵、调节阀、出水阀、水罐、报警指示灯：
由对象元件库引入
[2]管道：
通过流动块构件实现
[3]水罐水量控制：
通过滑动输入器实现
[4]水量的显示：
通过旋转仪表、标签构件实现
[5]报警实时显示：
通过报警显示构件实现
[6]动态修改报警限值：
通过输入框构件实现
流程控制：
通过循环策略中的脚本程序策略块实现
安全机制：
通过用户权限管理、工程安全管理、脚本程序实现
2.2建立工程
可以按如下步骤建立样例工程：
?
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：
\MCGS\WORK\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、2等）?
选择文件菜单中的“工程另存为”菜单项，弹出文件保存窗口。
?
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。
2.3制作工程画面
2.3.1建立画面
[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。
2.3.2画面
选中“水位控制”窗口图标，单击“动画组态”，进入动画组态窗口，开始画面。
2.3.3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：
[5]点击（填充色）按钮，设定文字框的背景颜色为：
没有填充；
[6]点击（线色）按钮，设置文字框的边线颜色为：
没有边线。
[7]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
[8]点击（字符颜色）按钮，将文字颜色设为：
蓝色。
2.3.4制作水箱
[1]单击绘图工具箱中的（插入元件）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]当用户想结束绘制时，双击鼠标左键即可。
[7]当用户想修改流动块时，选中流动块（流动块周围出现选中标志：
白色小方块），鼠标指针指向小方块，按住左键不放，拖动鼠标，即可调整流动块的形状。
[8]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。
[9]选择“文件”菜单中的“保存窗口”选项，保存画面。
2.3.5整体画面
2.4定义数据对象
前面我们已经讲过，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。
定义数据对象的内容主要包括：
1）指定数据变量的名称、类型、初始值和数值范围
2）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。
在开始定义之前，我们先对所有数据对象进行分析。
在本样例工程中需要用到以下数据对象：
对象名称类型注释
水泵开关型控制水泵“启动”、“停止”的变量
调节阀开关型控制调节阀“打开”、“关闭”的变量
出水阀开关型控制出水阀“打开”、“关闭”的变量
液位1数值型水罐1的水位高度，用来控制1#水罐水位的变化
液位2数值型水罐2的水位高度，用来控制2#水罐水位的变化
液位1上限数值型用来在运行环境下设定水罐1的上限报警值
液位1下限数值型用来在运行环境下设定水罐1的下限报警值
液位2上限数值型用来在运行环境下设定水罐2的上限报警值
液位2下限数值型用来在运行环境下设定水罐2的下限报警值
液位组组对象用于历史数据、历史曲线、报表输出等功能构件
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”、“Data2”、“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。
定义组对象与定义其他数据对象略有不同，需要对组对象成员进行选择。
具体步骤如下：
[1]在数据对象列表中，双击“液位组”，打开“数据对象属性设置”窗口。
[2]选择“组对象成员”标签，在左边数据对象列表中选择“液位1”，点击“增加”
按钮，数据对象“液位1”被添加到右边的“组对象成员列表”中。
按照同样的方法将“液位2”添加到组对象成员中。
[3]单击“存盘属性”标签，在“数据对象值的存盘”选择框中，选择：
定时存盘，并
将存盘周期设为：
5秒。
[4]单击“确认”，组对象设置完毕。
2.5动画连接
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。
本样例中需要制作动画效果的部分包括
1．水箱中水位的升降2．水泵、阀门的启停3．水流效果
2.5.1水位升降效果
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
2.5动画连接
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。
本样例中需要制作动画效果的部分包括：
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