第1章 MCGS嵌入版组态软件介绍ppt课件.pptx

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1、第1章 MCGS嵌入版组态软件介绍组态技术应用教程第1章 MCGS嵌入版组态软件介绍3【学习目标】 了解MCGS嵌入版组态软件系统的构成和运行方式。 了解MCGS嵌入版组态软件操作平台的五个窗口。 能在MCGS嵌入版组态环境下构建用户应用系统。目录CONTENTSMCGS嵌入版组态软件入门1.1 MCGS嵌入版组态过程1.2MCGS嵌入版安全机制1.3MCGS嵌入版动画构件1.4MCGS嵌入版设备构件1.5MCGS嵌入版内部函数1.65什么是MCGS嵌入版组态软件？ MCGSE (Monitor and Control Generated System for Embeded，嵌入式通用监控系

2、统)是一种用于快速构造和生成监控系统的组态软件。通过对现场数据的采集处理，以动画显示、报警处理、流程控制和报表输出等多种方式向用户提供解决实际工程问题的方案，在自动化领域有着广泛的应用。 61.1.2 MCGS嵌入版软件的安装 嵌入版的组态环境与通用版基本一致，是专为Microsoft Windows系统设计的32位应用软件，可以运行于Windows XP、10等版本的操作系统中，其模拟环境也同样运行在Windows XP、10的操作系统中。 MCGS嵌入版组态软件可以从昆仑通态公司官网（）下载MCGS嵌入版7.7完整安装包，具体安装步骤参见教材。71.1.3 MCGS嵌入版组态软件的体系结构

3、 MCGS嵌入版组态软件的体系结构包括组态环境、运行环境、模拟运行环境三部分。文件McgsSetE.exe对应于组态环境，文件McgsCE.exe对应于运行环境，文件CEEMU. exe对应于模拟运行环境。其中，组态环境和模拟运行环境安装在上位机中；运行环境安装在下位机中。组态环境是用户组态工程的平台。模拟运行环境可以在PC机上模拟工程的运行情况，用户可以不必连接下位机，对工程进行检查。运行环境是下位机真正的运行环境。1.1.3 MCGS嵌入版组态软件的体系结构 运行环境是一个独立的运行系统，它按照组态工程中用户指定的方式进行各种处理，完成用户组态设计的目标和功能。运行环境本身没有任何意义，必

4、须与组态工程一起作为一个整体，才能构成用户应用系统。一旦组态工作完成，并且将组态好的工程通过串口或以太网下载到下位机的运行环境中，组态工程就可以离开组态环境而独立运行在下位机上。从而实现了控制系统的可靠性、实时性、确定性和安全性。1.1.3 MCGS嵌入版组态软件的体系结构 由MCGS嵌入版生成的用户应用系统，其结构由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五个部分构成，如图1-1所示。图1-1 MCGS的五大组成部分101.1.4 MCGS软件的工作方式1. MCGS嵌入版如何与设备进行通讯：MCGS嵌入版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

5、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嵌入版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。1.1.4 MCGS软件的工作方式2. MCGS嵌入版如何产生动画效果：MCGS嵌入版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、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

6、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。目录CONTENTSMCGS嵌入版组态软件入门1.1MCGS嵌入版组态过程1.2MCGS嵌入版安全机制1.3MCGS嵌入版动画构件1.4MCGS嵌入版设备构件1.5MCGS嵌入版内部函数1.6131.2 MCGS嵌入版组态过程使用MCGS完成一个实际的应用系统，首先必须在MCGS的组态环境下进行系统的组态生成工作，然后将系统放在MCGS的运行环境下运行。14工程的建立 MCGS中用“工程”来表示组态生成的应用系统

7、，创建一个新工程就是创建一个新的用户应用系统，打开工程就是打开一个已经存在的应用系统。工程文件的命名规则和Windows系统相同，MCGS嵌入版自动给工程文件名加上后缀“.mce”。每个工程都对应一个组态结果数据库文件。151.2.2 建立实时数据库 实时数据库是MCGS嵌入版系统的核心，也是应用系统的数据处理中心，系统各部分均以实时数据库为数据公用区，进行数据交换、数据处理和实现数据的可视化处理。 16 数据对象是实时数据库的基本单元。在MCGS嵌入版生成应用系统时，应对实际工程问题进行简化和抽象化处理，将代表工程特征的所有物理量，作为系统参数加以定义，定义中不只包含了数值类型，还包括参数的

8、属性及其操作方法，这种把数值、属性和方法定义成一体的数据就称为数据对象。构造实时数据库的过程，就是定义数据对象的过程。在实际组态过程中，一般无法一次全部定义所需的数据对象，而是根据情况需要逐步增加。 MCGS嵌入版中定义的数据对象的作用域是全局的，像通常意义的全局变量一样，数据对象的各个属性在整个运行过程中都保持有效，系统中的其它部分都能对实时数据库中的数据对象进行操作处理。171.2.3 组态用户窗口 MCGS嵌入版以窗口为单位来组建应用系统的图形界面，创建用户窗口后，通过放置各种类型的图形对象，定义相应的属性，为用户提供漂亮、生动、具有多种风格和类型的动画画面。 181.2.4 组态主控窗

9、口 主控窗口是用户应用系统的主窗口，也是应用系统的主框架，展现工程的总体外观。主控窗口提供菜单命令，响应用户的操作。主控窗口负责调度设备窗口的工作、管理用户窗口的打开和关闭、驱动动画图形和调度用户策略的运行等工作。主控窗口组态包括菜单设计和主控窗口中系统属性的设置。191.2.5 组态设备窗口 设备窗口是MCGS嵌入版系统与作为测控对象的外部设备建立联系的后台作业环境，负责驱动外部设备，控制外部设备的工作状态。系统通过设备与数据之间的通道，把外部设备的运行数据采集进来，送入实时数据库，供系统其它部分调用，并且把实时数据库中的数据输出到外部设备，实现对外部设备的操作与控制。 MCGS嵌入版为用户

10、提供了多种类型的“设备构件”，作为系统与外部设备进行联系的媒介。进入设备窗口，从设备构件工具箱里选择相应的构件，配置到窗口内，建立接口与通道的连接关系，设置相关的属性，即完成了设备窗口的组态工作。 1.2.5 组态运行策略 运行策略是指对监控系统运行流程进行控制的方法和条件，它能够对系统执行某项操作和实现某种功能进行有条件的约束。运行策略由多个复杂的功能模块组成，称为“策略块”，用来完成对系统运行流程的自由控制，使系统能按照设定的顺序和条件，进行操作实时数据库，控制用户窗口的打开、关闭以及控制设备构件的工作状态等一系列工作，从而实现对系统工作过程的精确控制及有序的调度管理。 用户可以根据需要来

11、创建和组态运行策略。 目录CONTENTSMCGS嵌入版组态软件入门1.1MCGS嵌入版组态过程1.2MCGS嵌入版安全机制1.3MCGS嵌入版动画构件1.4MCGS嵌入版设备构件1.5MCGS嵌入版内部函数1.622 MCGS嵌入版组态软件提供了一套完善的安全机制，用户能够自由组态控制按钮和退出系统的操作权限，只允许有操作权限的操作员才能对某些功能进行操作。MCGS嵌入版还提供了工程密码功能，来保护使用MCGS嵌入版组态软件开发所得的成果，开发者可利用这些功能保护自己的合法权益。 MCGS嵌入版系统的操作权限机制是采用用户组和用户的概念来进行操作权限的控制。在MCGS嵌入版中可以定义多个用户

12、组，每个用户组中可以包含多个用户，同一个用户可以隶属于多个用户组。操作权限的分配是以用户组为单位来进行的，即某种功能的操作哪些用户组有权限，而某个用户能否对这个功能进行操作取决于该用户所在的用户组是否具备对应的操作权限。目录CONTENTSMCGS嵌入版组态软件入门1.1MCGS嵌入版组态过程1.2MCGS嵌入版安全机制1.3MCGS嵌入版动画构件1.4MCGS嵌入版设备构件1.5MCGS嵌入版内部函数1.6241.4.1 历史曲线历史曲线构件实现了历史数据的曲线浏览功能。运行时，历史曲线构件能够根据需要画出相应历史数据的趋势效果图。对于历史数据的变化有一个很好的体现和描述，详见MCGS嵌入版

13、参考手册。251.4.2 实时曲线 实时曲线构件是用曲线显示一个或多个数据对象数值的动画图形，像笔绘记录仪一样实时记录数据对象值的变化情况。实时曲线构件可以用绝对时间为横轴标度，此时，构件显示的是数据对象的值与时间的函数关系。实时曲线构件也可以使用相对时钟为横轴标度，此时，须指定一个表达式来表示相对时钟，构件显示的是数据对象的值相对于此表达式值的函数关系。在相对时钟方式下，可以指定一个数据对象为横轴标度，从而实现记录一个数据对象相对另一个数据对象的变化曲线。261.4.3 报警显示报警显示构件专用于实现MCGS嵌入版系统的报警信息管理、浏览和实时显示的功能。构件直接与MCGS嵌入版系统中的报警

14、子系统相连接，将系统产生的报警事件显示给用户。报警显示构件具有可见与不可见两种显示状态，当指定的可见度表达式被满足时，报警显示构件将呈现可见状态，否则，处于不可见状态。报警显示构件在可见的状态下，类似一个列表框，将系统产生的报警事件逐条显示出来。报警显示构件显示的报警信息包括报警开始，报警应答和报警结束等。271.4.4 报警条和报警浏览报警条构件用于滚动显示报警注释信息，可关联单个数据对象与组对象，当报警对象栏留空时，显示所有对象的报警注释信息，可设置构件字体颜色及信息滚动速度等属性。实时报警信息可以通过报警显示构件或者报警浏览构件来显示，这里以报警浏览构件为例对组态过程进行说明。组态时，在

15、用户窗口中双击报警浏览构件可将其激活，进入该构件的属性设置对话框。基本属性页显示模式中，选择实时报警，可设置关联单个数据对象或组对象，此栏留空时，表示关联所有数据对象的报警信息，运行时，设置关联的数据的报警信息会显示在此构件。此页还可设置数据的滚动方向、基本显示等信息。1.4.5 输入框和组合框 输入框构件用于接受用户从键盘输入的信息，通过合法性检查之后，将它转换适当的形式，赋予实时数据库中所连接的数据对象。输入框构件也可以作为数据输出的器件，显示所连接的数据对象的值。形象地说，输入框构件在用户窗口中提供了一个观察和修改实时数据库中数据对象值的窗口。 用户对系统的操作中往往会遇到大量数据选择的

16、情况，在个人计算机领域，微软公司提供的一个下拉列表构件给用户提供了方便操作，而应用在工控机领域的MCGS嵌入版，组合框构件也因此油然而生。MCGS嵌入版的组合框构件包括了4种类型（下拉组合框，列表组合框，策略组合框以及窗口组合框），不同类型的组合框有不同的处理处理策略。1.4.6 动画按钮 动画按钮构件是一种特殊的按钮构件，专用于实现类似多档开关的效果。构件与实时数据库中的数据对象相连接，通过多幅图像、文字显示对应数据对象的值所处的范围、状态。构件也可以接受用户的按键输入，在规定的多个状态之间切换，也可以执行一定的操作来改变关联数据对象的值。数值操作的功能：包括加、减、循环加、循环减、设置常数

17、、兼容老版本操作。目录CONTENTSMCGS嵌入版组态软件入门1.1MCGS嵌入版组态过程1.2MCGS嵌入版安全机制1.3MCGS嵌入版动画构件1.4MCGS嵌入版设备构件1.5MCGS嵌入版内部函数1.631 1.5.1 系统变量 MCGS嵌入版内部定义了一些数据对象，我们称之为MCGS嵌入版系统变量。在进行组态时，可直接使用这些系统变量。为了和用户自定义的数据对象相区别，系统变量的名称一律以“$”符号开头。MCGS嵌入版系统变量多数用于读取系统内部设定的参数，它们只有值的属性，没有最大值、最小值及报警属性。32 1.5.2 模拟设备 模拟设备是MCGS嵌入版软件根据设置的参数产生一组模

18、拟曲线的数据，以供用户调试工程使用。模拟设备构件可以产生标准的正弦波，方波，三角波，锯齿波信号，且其幅值和周期都可以任意设置。目录CONTENTSMCGS嵌入版组态软件入门1.1MCGS嵌入版组态过程1.2MCGS嵌入版安全机制1.3MCGS嵌入版动画构件1.4MCGS嵌入版设备构件1.5MCGS嵌入版内部函数1.6341.6.1 字符串操作函数 MCGS嵌入版内部函数一共提供了!Mid(str, n, k)等24种字符串操作函数。 !Mid(str, n, k)函数意义：是指从字符型数据对象str左边第n个字符起，取k个字符。数字字符时，从零开始算起。其中：返 回 值：字符型。参数：str，

19、 字符型，源字符串；n，数值型，起始位置；k，数值型，取字符数。实例：!Mid(ABCDEFG，3，2) = CD。!StrComp(str1,str2)函数意义：比较字符型数据对象str1和str2是否相等，返回值为0时表示相等，不相等时返回值为1，不区分大小写字母。 实例：!StrComp(ABC,abc) = 0。!Left(str,n)函数意义：字符型数据对象str左边起，取n个字符。返回值为字符型。实例：!Left(ABCDEFG,2) =AB结合!Mid(str, n, k)函数可以实现字符高低位交换，拆分一个字符串，然后位置颠倒相加，就达到了高低位交换功能。1.6.2 定时器操作

20、函数 可用的系统定时器范围为1到127，即系统内嵌127个系统定时器。用户可以随意使用其中的任意一个。定时器返回时间值为数值型，单位为秒、分、时，但是小数位最多可以表示到毫秒。因为采用浮点数表示，随着数值增大会略有误差。 MCGS嵌入版内部函数一共提供了11种例如!TimerRun( )等定时器操作函数。1.6.3 系统操作函数 系统操作函数包括!WaitFor (Dat1,Dat2)等18种函数。!WaitFor (Dat1,Dat2)函数意义：在脚本程序中等待设置的条件满足，脚本程序再向下执行。只能在策略中使用，否则造成系统响应缓慢。其中返回值为数值型。返回值=0表示调用成功；返回值不等于

21、0表示调用失败。参数Data1为条件表达式，例如D=15；参数Data2为数值型，表示等待条件满足的超时时间，单位为ms。当Data2为0则无限等待。 实例：!WaitFor（D=15,12000），表示当变量D的值等于15后，程序再继续执行，如果在12秒后条件仍然没有满足，也自动继续执行。此函数通常用于做实验时，等待某个条件满足，然后再接着执行实验流程。他与Sleep函数以及While循环语句、其他循环策略配合，能够实现复杂的流程调度。 注意：!WaitFor函数只能用于策略中，而不能直接在窗口控件的脚本程序中使用。1.6.4 运行环境操作函数运行环境操作函数包括!SetCurrentLan

22、guageIndex (开关型)等25种函数。1.!SetCurrentLanguageIndex (开关型)函数意义是指通过索引项设定当前语言环境。 其中参数为开关型数据对象，表示语言索引值。如果索引参数值超出当前选择语言范围，那么函数不生效。 实例：!SetCurrentLanguageIndex(1)，表示设置当前语言为英文（选择语言为CH，EN）。1.6.5 用户登录操作函数用户登录操作函数包括!logon()等9种函数。1.!LogOn()函数意义：弹出登录对话框。实例：!LogOn()。2.!GetCurrentUser()函数意义：读取当前登录用户的用户名。返 回 值：字符型，当前登录用户的用户名，如没有登录返回空。实例：!GetCurrentUser()。1.6.6 数学函数数学函数包含有!BitTest(x,y)等19种函数。其中!BitTest(x,y)函数意义是指检测x对应二进制的指定位，位置从x二进制的第y位开始计算。函数返回值为开关型。实例：!BitTest(9,3) = 1。