采用MCGS組態(tài)軟件設計立體倉庫監(jiān)控演示界面(共13頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上第章 采用MCGS組態(tài)軟件設計立體倉庫監(jiān)控演示界面4.1 基于MCGS仿真實現的意義利用MCGS可視化仿真技術，可以實現滿足要求的在仿真界面，能提供一個多角度、多層次的觀察仿真過程。計算機上實現工程的模擬測試和仿真，用戶可以根據需要直接修改各種仿真參數，從而大大降低了開發(fā)費和難度。同時可以通過組態(tài)仿真使讀者能夠設計出更加實用的控制系統(tǒng)，從而可以在較短的時間內，以較少的代價完成較好的效果?；贛CGS組態(tài)軟件設計的基本步驟可以概括為以下幾點：查看資料，組織材料。設計窗口。建立設備管理和構造實時數據庫。制作工程動畫和動畫連接。編寫腳本控制流程程序。整體運行、程序調試。4.

2、2 MCGS實現立體倉庫工程畫面 MCGS組態(tài)軟件所建立的工程由主控窗口、設備窗口、用戶窗口、實時數據庫窗口和運行策略五部分構成，每一部分分別進行不同的組態(tài)設計，完成不同的工作，具有不同的特性。組成MCGS公車各要素間的關系如圖4-1所示。圖4-1 MCGS工程各要素間的關系 工程畫面的制作是整個工程制作的主要步驟之一，其主要目的是以實際的控制對象為模板通過繪制和動畫功能的設置能夠實時模擬系統(tǒng)的運行。它是在用戶窗口中完成，由新建窗口組建。立體倉庫畫面制作具體步驟如下：（1）在“用戶窗口”中單擊“新建窗口”按鈕，建立“窗口0”，如圖4-2所示：圖4-2新建畫面窗口 （2）選中“窗口0”，單擊“窗

3、口屬性”，進入“用戶窗口屬性設置”。 （3）將窗口名稱改為：“立體倉庫”；窗口位置選中“最大化顯示”，其它不變，單擊“確認”。 圖4-3 畫面建立 （4）在“用戶窗口”中，選中“立體倉庫監(jiān)控系統(tǒng)”，點擊右鍵，選擇下拉菜單中的“設置為啟動窗口”選項，將該窗口設置為運行時自動加載的窗口。如圖4-3所示：最后生成的畫面如圖4-4所示：圖4-4最后生成的組態(tài)監(jiān)視畫面4.3 MCGS實時數據庫的讀寫實現4.3.1 MCGS實時數據庫簡介MCGS用數據對象來表述系統(tǒng)中的實時數據，用對象變量代替?zhèn)鹘y(tǒng)意義的值變量。我們把用數據庫技術管理的所有數據對象的集合稱為實時數據庫。實時數據庫是MCGS的核心，是應用系統(tǒng)

4、的數據處理中心，系統(tǒng)各部分均以實時數據庫為數據公用區(qū)，進行數據交換、數據處理和實現數據的可視化處理。設備窗口通過設備構件驅動外部設備，將采集的數據送入實時數據庫；由用戶窗口組成的圖形對象，與實時數據庫中的數據對象建立連接關系，以動畫形式實現數據的可視化；運行策略通過策略構件，對數據進行操作和處理。4.3.2 數據對象的類型 在MCGS組態(tài)軟件中，數據對象有開關型、數值型、字符型、事件型、組對象等五種類型。不同類型的數據對象，屬性不同，用途也不同。開關型：記錄開關信號（0或非0）的數據對象稱為開關型數據對象，通常與外部設備的數字量輸入輸出通道連接，用來表示某一設備當前所處的狀態(tài)，也用于表示MCG

5、S中某一對象的狀態(tài)，如對應于一個圖形對象的可見度狀態(tài)。 數值型：數值型數據對象除了存放數值及參與數值運算外，還提供報警信息，與外部設備的模擬量輸入輸出通道連接。數據對象的數值范圍是：負數是從 -3.E38 到 -1.E-45，正數從 1.E-45 到3.E38。 字符型：字符型數據對象是存放文字信息的單元，用于描述外部對象的狀態(tài)特征，其值為多個字符組成的字符串，字符串長度最長可達64KB。事件型：用來記錄和標識某種事件產生或狀態(tài)改變的時間信息。事件型數據對象的值是19個字符組成的定長字符串，用來保留當前最近一次事件所產生的時刻：“年，月，日，時，分，秒”。組對象：數據組對象是MCGS引入的一種

6、特殊類型的數據對象，類似于一般編程語言中的數組和結構體，用于把相關的多個數據對象集合在一起，作為一個整體來定義和處理。4.3.3 立體倉庫控制系統(tǒng)數據庫的構造MCGS中定義的數據對象的作用域是全局的，像通常意義的全局變量一樣，數據對象的各個屬性在整個運行過程中都保持有效，系統(tǒng)中的其它部分都能對實時數據庫中的數據對象進行操作處理。而數據對象是實時數據庫的基本單元。構造實時數據庫的過程，就是定義數據對象的過程。通過對2*3立體倉庫工作要求的分析，要實現對倉庫控制系統(tǒng)的仿真我們需要以下實時數據庫及數據對象。如下圖4-5所示： 圖4-5立體倉庫部分實時數據庫4.4 MCGS與PLC設備的通信設備窗口是

7、MCGS系統(tǒng)的重要組成部分，負責建立系統(tǒng)與外部硬件設備的連接，使得MCGS能從外部設備讀取數據并控制外部設備的工作狀態(tài)，實現對應工業(yè)過程的實時監(jiān)控。 MCGS實現設備驅動的基本方法是：在設備窗口內配置不同類型的設備構件，并根據外部設備的類型和特征，設置相關的屬性，將設備的操作方法。系統(tǒng)運行過程中，設備構件由設備窗口統(tǒng)一調度管理，通過通道連接，向實時數據庫提供從外部設備采集到的數據，從實時數據庫查詢控制參數，發(fā)送給系統(tǒng)其它部分，進行控制運算和流程調度，實現對設備工作狀態(tài)的實時檢測和過程的自動控制。MCGS設備目錄的分類方法，為了用戶在眾多的設備驅動中方便快速的找到需要的設備驅動，MCGS所有的設

8、備驅動都是按合理的分類方法排列的，分類方法如圖4-6所示： 圖4-6 MCGS設備驅動分類方法 在本次設計中，要進行設備通信的步驟是：打開“設備窗口”，雙擊“設備窗口”，選中設備工具箱，單擊設備管理，選中本組態(tài)設計中需要的“通用串口父設備”、“西門子S7-200PPI”如圖4-7所示： 圖 4-7 MCGS中設備通信的選擇 雙擊“通用串口父設備”對其設備屬性進行編輯，其中“最小采集周期”為200ms，“串口端口號”為“0-COM1”，“數據校驗方式”為“2-偶校驗”，如圖4-8再點擊確認： 圖4-8 通用串口父設備的設置雙擊“PLC-西門子S7-200PPI”，對MCGS數據與PLC中的數據進

9、行連接，由于本次設計中需要的輸入口、輸出口較多，為滿足通道要求，需要增加輸入輸出口，具體步驟為：在PLC-西門子S7-200PPI中選中“設置設備內部屬性”，選擇“增加通道”，根據本次設計的需要，增加合適的通道值，點擊確認。增加通道后如圖4-9所示：圖4-9 PLC通道數的增加單擊“通道連接”，將MCGS中的按鈕輸入、顯示輸出與PLC設備中的輸入輸出口相聯接。如圖4-10所示： 圖4-10 PLC與MCGS的通道連接 然后單擊“設備調試 ”就可以在線調試了。若“通信狀態(tài)標志”為0則表示通訊正常，否則MCGS組態(tài)軟件和西門子S7-200PLC設備通訊失敗。如圖4-11所示：圖4-11 PLC與M

10、CGS設備調試4.5監(jiān)視畫面的設定與動畫的連接 由圖形對象搭制而成的圖形畫面是靜止不動的，需要對這些圖形對象進行動畫設計，真實地描述外界對象的狀態(tài)變化，達到過程實時監(jiān)控的目的。 MCGS實現圖形動畫設計的主要方法是將用戶窗口中圖形對象與實時數據庫中的數據對象建立相關性連接，并設置相應的動畫屬性。在系統(tǒng)運行過程中，圖形對象的外觀和狀態(tài)特征，由數據對象的實時采集值驅動，從而實現了圖形的動畫效果。 本立體倉庫的制作的動畫效果部分包括：1）庫位的庫存情況：例如選擇庫位號并雙擊，出現屬性設置，選擇“顏色動畫連接”中的“填充顏色”則出現如圖4-12所示。在其表達式的“？”中選擇需要的實時數據庫作為表達式，

11、并使其與庫位號庫位1傳感器建立連接，并添加填充顏色連接。將0對應的顏色改為黃色，即指示燈沒指示時的顏色，再次單擊“增加”按鈕，將1對應的顏色改為紅色，即指示燈有指示時的顏色。如圖4-12所示： 圖4-12數據對象填充顏色設置 2）按鈕的開關的設置：添加數據對象“啟動停止”設置基本屬性，并設置好操作屬性。本開關設置為“按1松0”。特別要注意的是連接已經建立好的所需要的數據對象。如圖4-13所示：圖4-13 構件的屬性設置3）指示燈的顏色變化：以堆垛機左移指示燈為例。雙擊組態(tài)畫面中的堆垛機左移指示燈，選中屬性設置中的“可見度”，使其與相應數據對象進行連接，在“表達式非零時”框中選擇對應圖符可見，即

12、表達式=1時，指示燈可見。如圖4-14和圖4-15所示： 圖4-14屬性設置圖4-15可見度設置4.6編制控制流程4.6.1 腳本程序的簡介腳本程序是組態(tài)軟件中的一種內置編程語言引擎。當某些控制和計算任務通過常規(guī)組態(tài)方法難以實現時，通過使用腳本語言，能夠增強整個系統(tǒng)的靈活性，解決其常規(guī)組態(tài)方法難以解決的問題。MCGS腳本程序為有效地編制各種特定的流程控制程序和操作處理程序提供了方便的途徑。它被封裝在一個功能構件里（稱為腳本程序功能構件），在后臺由獨立的線程來運行和處理，能夠避免由于單個腳本程序的錯誤而導致整個系統(tǒng)的癱瘓。在MCGS中，腳本語言是一種語法上類似Basic的編程語言?？梢詰迷谶\行

13、策略中，把整個腳本程序作為一個策略功能塊執(zhí)行，也可以在菜單組態(tài)中作為菜單的一個輔助功能運行，更常見的用法是應用在動畫界面的事件中。MCGS引入的事件驅動機制，與VB或VC中的事件驅動機制類似，比如：對用戶窗口，有裝載，卸載事件；對窗口中的控件，有鼠標單擊事件，鍵盤按鍵事件等等。這些事件發(fā)生時，就會觸發(fā)一個腳本程序，執(zhí)行腳本程序中的操作。 4.6.2 立體倉庫腳本程序的編制由于MCGS腳本程序是為了實現某些多分支流程的控制及操作處理，因此包括了幾種最簡單的語句：賦值語句、條件語句、退出語句和注釋語句，同時，為了提供一些高級的循環(huán)和遍歷功能，還提供了循環(huán)語句。所有的腳本程序都可由這五種語句組成，當

14、需要在一個程序行中包含多條語句時，各條語句之間須用“：”分開，程序行也可以是沒有任何語句的空行。大多數情況下，一個程序行只包含一條語句，賦值程序行中根據需要可在一行上放置多條語句。用比較多的是條件語句。條件語句有如下三種形式：If 表達式 Then 賦值語句或退出語句If 表達式 Then 語句EndIfIf 表達式Then 語句Else 語句EndIf條件語句中的四個關鍵字“If”、“Then”、“Else”、“Endif”不分大小寫。如拼寫不正確，檢查程序會提示出錯信息。條件語句允許多級嵌套，即條件語句中可以包含新的條件語句，MCGS腳本程序的條件語句最多可以有8級嵌套，為編制多分支流程的

15、控制程序提供了可能。本動畫我們對“庫位顯示”、“行顯示”“列顯示”進行了腳本程序編程?！皫煳伙@示”if 按鈕1=1 then庫位顯示=1 else IF 按鈕2=1 THEN 庫位顯示=2 else IF 按鈕3=1 THEN 庫位顯示=3 else IF 按鈕4=1 THEN 庫位顯示=4 else IF 按鈕5=1 THEN 庫位顯示=5 else IF 按鈕6=1 THEN 庫位顯示=6 else IF 停止按鈕=1 THEN 庫位顯示=0 endif endif endif endif endif endif endif“行顯示”IF 按鈕1=1 OR 按鈕3=1 OR 按鈕5=1 THEN 行顯示=1 else IF