基于MCGS的材料分揀系統(tǒng)設計

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基于MCGS的材料分揀系統(tǒng)設計

摘要

隨著工業(yè)技術的不斷提高，工業(yè)對技術和效率的要求也在不斷的提高。材料分揀是個能大大提高工業(yè)生產(chǎn)效率的設備。材料分揀系統(tǒng)是個運用范圍很廣的系統(tǒng)，工廠的檢測生產(chǎn)出的產(chǎn)品，郵政的分揀郵件，還有把一大批材料按要求分離開來等等，這些都是要用到材料分揀系統(tǒng)的。本次設計正文主要分為三部分：第一部分主要介紹的是PLC材料分揀系統(tǒng)的設計；第二部分主要介紹的是利用MCGS組態(tài)軟件設計材料分揀系統(tǒng)的組態(tài)；第三部分主要介紹的是怎樣實現(xiàn)PLC材料分揀系統(tǒng)與材料分揀系統(tǒng)組態(tài)的通訊即實時監(jiān)控。本次設計的主要內容是材料分揀系統(tǒng)的設計，要完成MCGS組態(tài)軟件對材料分揀系統(tǒng)的監(jiān)控和與PLC的通訊。

有了MCGS組態(tài)軟件對PLC分揀系統(tǒng)的實時監(jiān)控，操作者就避免的進距離接觸操作工具，從而減少了事故發(fā)生率，也大大的提高了生產(chǎn)效率。

基于以上問題，在本次的畢業(yè)設計中主要應用三菱FX2N-48MR系列PLC設計材料分揀系統(tǒng)，并用MCGS組態(tài)軟件對PLC材料分揀系統(tǒng)運行進行實時監(jiān)控。建立了下位機PLC和上位機PC之間的數(shù)據(jù)傳輸及良好的人機界面，通過設備連接,使組態(tài)界面上的圖形對象可實時采集現(xiàn)場PLC的輸出端口的數(shù)據(jù)而實現(xiàn)材料分揀系統(tǒng)的實時監(jiān)控。通過實驗表明，該系統(tǒng)具有運行可靠，抗干擾能力強，易于用戶修改和實時監(jiān)控等特點并具有一定的實用價值。

關鍵詞：MCGS；組態(tài)軟件；PLC；材料分揀

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TheDesignofMaterialChooseSystemBasedonMCGS

Abstract

Ceaselessnessimproves,demandofindustrytotechnologyandefficiencyalsoisinceaselessrisewithindustrialtechnology.Materialpicksuptheequipmentbeingtobeabletoimprovetheindustryefficacygreatlymark.Materialchoosessystemtobetheverybroadsystemwieldingrangemark,theproductthatthefactorycheckproducesout,thepostalservicesortingmail,therearestillwithonelargenumberofmaterialaccordingtorequiringthatmarkofdeparturecomestowaitaminute,theseallarethatthesortingissystematicneedtousetomaterial.Designthattextisatripartitemainlymarkoriginallytime:ThatPartIintroducesthatmainlyisthatPLCmaterialpicksupsystematicdesignmark;BeingthatPartIIintroducesmainlymakesuseoftheMCGSgroupstatesoftwaretodesignthatmaterialselectsthesystematicgroupstatemark;ThatPartIIIintroducesthatmainlyisthatsortingsystemandmaterialchoosecommunicationofsystemgroupstatetoberealtimesupervisorycontrolmarkhowtorealizePLCmaterial.Themaincontentdesigningthatoriginallytimeisthatmaterialpicksupsystematicdesignmark,isgoingtoaccomplishtheMCGSgroupstatesoftwarepickingupsystematicsupervisorycontrolandthecommunicationwithPLCmarktomaterial.

HavehadtheMCGSgroupstatesoftwaretoselectsystematicrealtimesupervisorycontrolmarktoPLC,havehandledmovingforwardthatpersonavoidsrightawayfromwhencontactingtheoperationimplement,havedecreasedbyaccidentoccurrenceratethereby,alsogreatlyhaveimprovedanefficacy.

Withbecauseoftheaboveproblem,thistimegraduationpracticemiddlemainapplyMitsubishiFX-48MRseriesPLCdesignmaterialsortingsystem,anduseMCGSsetstatesoftwarefacetofacePLCmaterialsortingsystemworkbeinprogressrealtimesupervisorycontrol.HavebuiltlowerplacemachinePLCthatthedatatransmissionbetweenPCandthefineman-machineinterface,passequipmentlinkswithsuperordinationmachine,makesthesystematicsortingrealtimesupervisorycontrolexportingtheenddatabutrealizingmaterialformstateinterfaceupperartworkmarriagepartnerbutrealtimeacquisitionscenePLC.Theabilityisstrong,easily,characteristicssuchasconsumermodificationandrealtimesupervisorycontrolandhascertainpracticalvaluebythefactthattheexperimentindicatingoperation,thatsystemhavingreliable,anti-interference

Keywords：MCGS；Groupstatesoftware；PLC；MaterialChoose

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目錄

引言5

第1章緒論.6

第2章材料分揀系統(tǒng)的PLC部分7

2.1PLC材料分揀系統(tǒng)的設計要求7

2.2材料分揀系統(tǒng)的設計思路和方案選擇7

2.3材料分揀系統(tǒng)的流程圖8

第3章材料分揀系統(tǒng)的組態(tài)部分9

3.1MCGS組態(tài)軟件的介紹9

3.1.1MCGS的主要特性和功能.9

3.1.2MCGS系統(tǒng)的構成9

3.2材料分揀系統(tǒng)組態(tài)監(jiān)控工程簡介.10

3.3分揀系統(tǒng)組態(tài)工程的建立11

3.4制作分揀系統(tǒng)的組態(tài)工程畫面12

3.4.1創(chuàng)建分揀系統(tǒng)監(jiān)控的用戶窗口12

3.4.2設置分揀系統(tǒng)監(jiān)控的用戶窗口屬性.12

3.4.3創(chuàng)建工程圖形13

3.4.4編輯工程圖形14

3.5定義分揀系統(tǒng)組態(tài)數(shù)據(jù)對象17

3.6分揀系統(tǒng)的動畫連接22

3.7材料分揀系統(tǒng)的腳本程序27

第4章MCGS組態(tài)軟件與PLC的通訊.29

4.1選擇分揀系統(tǒng)設備構件29

4.2設置分揀系統(tǒng)的設備構件屬性.29

4.3通訊通道的連接.30

4.4分揀系統(tǒng)的調試.32

結論與展望34

致謝35

參考文獻36

附錄A：材料分揀系統(tǒng)組態(tài)動畫效果圖37

附錄C：外文文獻.38

附錄D：主要參考文獻及摘要.40

附錄E：腳本程序.42

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插圖清單

圖2-1狀態(tài)時序圖7

圖2-2流程圖.8

圖3-1新建工程窗口11

圖3-3用戶窗口屬性設置圖.13

圖3-4工具箱窗口14

圖3-5材料的屬性設15

圖3-6圖形庫中的圖形16

圖3-7凹槽平面16

圖3-8貼圖標簽17

圖3-9材料分揀系統(tǒng)效果圖.17

圖3-10數(shù)據(jù)對象統(tǒng)計窗口.18

圖3-11實時數(shù)據(jù)庫窗口18

圖3-12用戶實時數(shù)據(jù)庫.19

圖3-13數(shù)據(jù)對象屬性設置.20

圖3-14數(shù)據(jù)對象屬性設置窗口22

圖3-15動畫組態(tài)屬性設置.23

圖3-16平行移動24

圖3-17特殊動畫的設置.25

圖3-18水平垂直移動26

圖3-19填充顏色及按鈕輸入.26

圖3-20腳本編輯28

圖4-1設備管理窗口29

圖4-2設備屬性設置30

圖4-3設備屬性值的設置.31

圖4-4PLC內部屬性的設置31

圖4-5通道的連接32

圖4-6設備調試窗口33

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引言

本次設計的材料分揀系統(tǒng)是在分揀系統(tǒng)的應用日漸廣泛的情形下設計的。

材料分揀系統(tǒng)是個應用范圍很廣的系統(tǒng)，在本設計之前已經(jīng)被很多工廠、公司及郵政系統(tǒng)所采用，本次設計的只要內容是用組態(tài)軟件對分揀系統(tǒng)進行實時監(jiān)控及上下位機的連機通訊。在PLC控制下的下位機經(jīng)過數(shù)據(jù)線的連接把分揀系統(tǒng)的每個步驟及時的反饋給上位機，上位機能在第一時間把下位機的現(xiàn)狀反映在電腦屏幕上，從而能方便工作人員對整個系統(tǒng)的操作。因為是遠離操作的現(xiàn)場，所以能大大的降低事故發(fā)生率，還能大大的提高工作效率。

在實驗室中所用的分揀系統(tǒng)能將不同材質，不同顏色的材料分離出來。在用本設計的系統(tǒng)對他進行監(jiān)控后可以清晰的看到每個材料被分揀以及反映出系統(tǒng)沒有材料時系統(tǒng)自動停止的整個過程。

這樣的一個操作系統(tǒng)能廣泛的應用于工廠的選材，加工等行業(yè)。能很大程度上提高生產(chǎn)效率。在生產(chǎn)效率日益被關注的今天，它必然能在各個行業(yè)得到應用。

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第1章緒論

MCGS是一套用于快速構造和生成計算機控制系統(tǒng)的組態(tài)軟件，它能夠在基于Microsoft的各種各樣32位Windows平臺上運行，通過對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集處理，以動畫顯示、報警處理、流程控制和報表輸出等多種方式向用戶提供解決實際工程問題的方案，在自動化領域有著廣泛應用。MCGS組態(tài)軟件功能強大，操作簡單，易學易用，普通工程人員經(jīng)過短時間的培訓就能迅速掌握多數(shù)工程項目的設計和運行操作。同時使用MCGS組態(tài)軟件能夠避開復雜的計算機軟、硬件問題，集中精力去解決工程本身問題，根據(jù)工程作業(yè)的需要和特點，組態(tài)配置出高性能、高可靠性和高度專業(yè)化的工業(yè)控制監(jiān)控系統(tǒng)。

隨著商品品種的增多，配送中心的增多，多品種、高頻次、隨機性的商品分類（分揀）作業(yè)，進入九十年代后得到迅速發(fā)展。出錯率高、費時費力的人力分類作業(yè)，很快被自動分揀機及其系統(tǒng)所替代，開始于郵政包裹分揀系統(tǒng)，目前廣泛應用于流通、商業(yè)的物流中心和配送中心。

分揀系統(tǒng)為郵政、工廠的工作效率等方面帶來的方便是顯而易見的。在國內外都應用的非常廣泛，它之所以能得到大家的認可除了它能大大提高工作效率外還能使工作變的輕松、方便。操作人員可以在辦公室就能清楚的知道工作現(xiàn)場的情況，能隨時開始，暫停生產(chǎn)線的工作，也就實現(xiàn)了遠程操控的目的。

本課題的主要研究的內容是如何使上下位機實現(xiàn)監(jiān)控，這就要求設計者對課題要充分了解，在了解了PLC是如何控制分揀系統(tǒng)的前提下采用組態(tài)軟件MCGS對其進行監(jiān)控，監(jiān)控的過程正是本次設計的主要研究對象。組態(tài)軟件是如何設計的，組態(tài)軟件是如何同PLC進行通訊的，這些都是本設計需要解決的問題。

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第2章材料分揀系統(tǒng)的PLC部分

自上世紀70年代以來，PLC的誕生將電氣控制領域帶入了一個全新的境界。它面向工業(yè)控制的獨特特點受到了廣大使用者的歡迎，大大的提到了控制系統(tǒng)的可靠性。本設計中所用到的是三菱FX2N系列PLC，本章將介紹利用該系列PLC設計對材料分揀系統(tǒng)的控制。

2.1PLC材料分揀系統(tǒng)的設計要求

根據(jù)材料分揀器的運行情況，在每個分揀點安裝一個傳感器，該傳感器是檢測被測材料是否是需要分離出來的器件。如果符合則對應的氣泵將被測材料分揀出來，如果不符合則氣泵不動，被測材料隨皮帶繼續(xù)向前運行。檢測是否有材料在貨物箱內的傳感器1對應的氣泵和皮帶的運行時序圖如下圖所示。

傳送帶

氣缸1

圖2-1狀態(tài)時序圖

從上圖可看出氣泵1和皮帶的工作狀態(tài)真好是相反的，即氣泵工作皮帶停止，皮帶工作氣泵停止。

2.2材料分揀系統(tǒng)的設計思路和方案選擇

本次設計就是要設計出一個分揀材料的器材，傳統(tǒng)的單片機也可以實現(xiàn)這

個功能，可是他存在抗干擾能力差，不易于檢查，修理等等不足之處。采用PLC對其設計則解決了這些問題。PLC在電子線路和機械結構中主要采用大規(guī)模與超大規(guī)模集成電路，I/O系統(tǒng)設計有完善的通訊保護與通訊調理電路，在結構上對耐熱、防潮、防塵、抗震等都有周到的考慮。在硬件上采用隔離、屏蔽、濾波、接地等抗干擾措施。在軟件上采用數(shù)字濾波等抗干擾和故障診斷措施，因此PLC具有較高的抗干擾能力。

本次設計采用三菱系列的FX2N-48MR的PLC。在設計材料分揀控制時有兩種方案：一種是利用PLC基本指令設計材料分揀控制；另一種是利用步進功能來控制分揀系統(tǒng)。如果選擇第一種方案設計材料分揀控制，梯形圖復雜不容易看懂，如果在編程的時候出現(xiàn)什么問題也不好排除。選擇第二種方案利用PLC步進功能指令設計出的分揀系統(tǒng)思路清晰。所以本次設計選擇第二種方案利用步進功能指令設計材料分揀系統(tǒng)。

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2.3材料分揀系統(tǒng)的流程圖

在本次設計中始終要貫徹改進生產(chǎn)技術，提高生產(chǎn)效率的方針，三菱系列FX2N型PLC技術設計了一種成本低，效率高的材料自動分揀裝置，在材料分揀過程中取得了較好的控制效果。

下圖即為分揀系統(tǒng)流程圖：

下面敘述該系統(tǒng)的工作原理：由PLC控制的傳送帶及上料氣動閥為整個系統(tǒng)提供了讓系統(tǒng)動起來的基礎。物料傳感器1是檢測上料口是否有材料，物料傳感器2是檢測被測材料是否是鐵質材料，物料傳感器3是檢測被測材料是否是鋁質材料，物料傳感器4是檢測被測材料是否表面是紅色，物料傳感器5是檢測是否有被測材料殘留。當物料傳感器1檢測到上料口有材料時，傳送帶就開始運動，同時上料氣動閥將被測材料推至傳送帶上隨傳送帶運動，每隔一段時間物料傳感器1就檢測一次，同時上料氣動閥也就把材料推至傳送帶上，當被測材料運動至物料傳感器2位置同時物料傳感器2發(fā)出信號，則說明該被測材料是鐵質材料，氣動閥1將被測材料推入儲存箱中，完成鐵質材料的分揀，如沒有信號則材料繼續(xù)向前運動，當運動至物料傳感器3的位置同時傳感器3發(fā)出信號則說明該被測材料是鋁質材料，氣動閥2將被冊材料推入儲存箱中，完成鋁質材料的分揀，如沒有信號則材料繼續(xù)向前運動，當運動至物料傳感器4位置同時傳感器4出信號則說明該被測材料是紅色，氣動閥3被冊材料推入儲存箱中，完成紅色的分揀，如沒有信號則材料繼續(xù)向前運動，當剩余的材料運動至物料傳感器5的位置時物料傳感器5自動發(fā)出信號，則將被測材料推入儲存箱中。這個就是材料分揀的過程。

該系統(tǒng)是由PLC編的控制傳送帶與傳感器之間的合作把需要分揀的材料從一堆雜的材料之中分出來的系統(tǒng)，在實際中有著很廣泛的應用。如：工廠里需要從一堆含有鐵、鋁及其他雜質的物體中把其中的一種提取出來；郵政中的把各個地方的郵件分開，也是根據(jù)這樣的程序一步一步把郵件分開的。以下著重介紹該系統(tǒng)中的組態(tài)軟件部分。

-8-圖2-2流程圖

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第3章材料分揀系統(tǒng)的組態(tài)部分

計算機的發(fā)展給工業(yè)自動化帶來了很多的方便。MCGS組態(tài)軟件，CAD等軟件給自動化的實際操作帶來了太多的方便。本章主要介紹材料分揀系統(tǒng)的組態(tài)軟件部分。

3.1MCGS組態(tài)軟件的介紹

3.1.1MCGS的主要特性和功能

MCGS(MonitorandControlGeneratedSystem，通用監(jiān)控系統(tǒng))是一套用于快速構造和生成計算機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件，它能夠在基于Microsoft的各種32位Windows平臺上運行，通過對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集處理，以動畫顯示、報警處理、流程控制和報表輸出等多種方式向用戶提供解決實際工程問題的方案，在工業(yè)控制領域有著廣泛的應用。

MCGS是真正的32位系統(tǒng)，充分利用了32位Windows操作平臺的多任務、按優(yōu)先級分時操作的功能，以線程為單位對在工程作業(yè)中實時性強的關鍵任務和實時性不強的非關鍵任務進行分時并行處理，使PC機廣泛應用于工程測控領域成為可能。例如MCGS在處理數(shù)據(jù)采集、設備驅動和異常處理等關鍵任務時，可在主機運行周期時間內插空進行像打印數(shù)據(jù)一類的非關鍵性工作，實現(xiàn)并行處理。

實時數(shù)據(jù)庫為用戶分部組態(tài)提供極大方便。MCGS由主控窗口、設備窗口、用戶窗口、實時數(shù)據(jù)庫和運行策略五個部分構成，其中實時數(shù)據(jù)庫是一個數(shù)據(jù)處理中心，是系統(tǒng)各個部分及其各種功能性構件的公用數(shù)據(jù)區(qū)，是整個系統(tǒng)的核心。各個部件獨立地向實時數(shù)據(jù)庫輸入和輸出數(shù)據(jù)，并完成自己的差錯控制。在生成用戶應用系統(tǒng)時，每一部分均可分別進行組態(tài)配置，獨立建造，互不相干，而在系統(tǒng)運行過程中，各個部分都通過實時數(shù)據(jù)庫交換數(shù)據(jù)，形成互相關聯(lián)的整體。

支持多種硬件設備，實現(xiàn)“設備無關”。MCGS針對外部設備的特征，設立設備工具箱，定義多種設備構件，建立系統(tǒng)與外部設備的連接關系，賦予相關的屬性，實現(xiàn)對外部設備的驅動和控制。用戶在設備工具箱中可方便選擇各種設備構件。不同的設備對應不同的構件，所有的設備構件均通過實時數(shù)據(jù)庫建立聯(lián)系，而建立時又是相互獨立的，即對某一構件的操作或改動，不影響其它構件和整個系統(tǒng)的結構，因此MCGS是一個“設備無關”的系統(tǒng)，用戶不必因外部設備的局部改動，而影響整個系統(tǒng)。

MCGS組態(tài)軟件功能強大，操作簡單，易學易用，普通工程人員經(jīng)過短時間的培訓就能迅速掌握多數(shù)工程項目的設計和運行操作。同時使用MCGS組態(tài)軟件能夠避開復雜的計算機軟、硬件問題，集中精力去解決工程問題本身，根據(jù)工程作業(yè)的需要和特點，組態(tài)配置出高性能、高可靠性和高度專業(yè)化的工業(yè)控制監(jiān)控系統(tǒng)。

3.1.2MCGS系統(tǒng)的構成

MCGS系統(tǒng)包括組態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境兩個部分，用戶的所有組態(tài)配置過程都在組態(tài)環(huán)境中進行，組態(tài)環(huán)境相當于一套完整的工具軟件，它幫助用戶設計和構造自己的應用系統(tǒng)。用戶組態(tài)生成的結果是一個數(shù)據(jù)庫文件，稱為組態(tài)結果數(shù)據(jù)庫。

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運行環(huán)境是一個獨立的運行系統(tǒng)，它按照組態(tài)結果數(shù)據(jù)庫中用戶指定的方式進行各種處理，完成用戶組態(tài)設計的目標和功能。運行環(huán)境本身沒有任何意義，必須與組態(tài)結果數(shù)據(jù)庫一起作為一個整體，才能構成用戶應用系統(tǒng)。一旦組態(tài)工作完成，運行環(huán)境和組態(tài)結果數(shù)據(jù)庫就可以離開組態(tài)環(huán)境而獨立運行在監(jiān)控計算機上。

實時數(shù)據(jù)庫相當于一個數(shù)據(jù)處理中心，同時也起到公用數(shù)據(jù)交換區(qū)的作用。MCGS用實時數(shù)據(jù)庫來管理所有實時數(shù)據(jù)。從外部設備采集來的實時數(shù)據(jù)送入實時數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)其它部分操作的數(shù)據(jù)也來自于實時數(shù)據(jù)庫。實時數(shù)據(jù)庫自動完成對實時數(shù)據(jù)的報警處理和存盤處理，同時它還根據(jù)需要把有關信息以事件的方式發(fā)送給系統(tǒng)的其它部分，以便觸發(fā)相關事件，進行實時處理。因此，實時數(shù)據(jù)庫所存儲的單元，不單單是變量的數(shù)值，還包括變量的特征參數(shù)（屬性）及對該變量的操作方法（報警屬性、報警處理和存盤處理等）。這種將數(shù)值、屬性、方法封裝在一起的數(shù)據(jù)我們稱之為數(shù)據(jù)對象。實時數(shù)據(jù)庫采用面向對象的技術，為其它部分提供服務，提供了系統(tǒng)各個功能部件的數(shù)據(jù)共享。

設備窗口專門用來放置不同類型和功能的設備構件，實現(xiàn)對外部設備的操作和控制。設備窗口通過設備構件把外部設備的數(shù)據(jù)采集進來，送入實時數(shù)據(jù)庫，或把實時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)輸出到外部設備。一個應用系統(tǒng)只有一個設備窗口，運行時，系統(tǒng)自動打開設備窗口，管理和調度所有設備構件正常工作，并在后臺獨立運行。注意對用戶來說，設備窗口是不可見的。

用戶窗口中可以放置三種不同類型的圖形對象：圖元、圖符和動畫構件。圖元和圖符對象為用戶提供了一套完善的設計制作圖形畫面和定義動畫的方法。動畫構件對應于不同的動畫功能，它們是從工程實踐經(jīng)驗中總結出的常用的動畫顯示與操作模塊，用戶可以直接使用。通過在用戶窗口內放置不同的圖形對象，搭制多個用戶窗口，用戶可以構造各種復雜的圖形界面，用不同的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)和流程的“可視化”。

綜上所述，一個應用系統(tǒng)由主控窗口、設備窗口、用戶窗口、實時數(shù)據(jù)庫和運行策略五個部分組成。組態(tài)工作開始時，系統(tǒng)只為用戶搭建了一個能夠獨立運行的空框架，提供了豐富的動畫部件與功能部件。如果要完成一個實際的應用系統(tǒng)，應主要完成以下工作：

首先，要像搭積木一樣，在組態(tài)環(huán)境中用系統(tǒng)提供的或用戶擴展的構件構造應用系統(tǒng)，配置各種參數(shù)，形成一個有豐富功能可實際應用的工程；

然后，把組態(tài)環(huán)境中的組態(tài)結果提交給運行環(huán)境。運行環(huán)境和組態(tài)結果一起就構成了用戶自己的應用系統(tǒng)。

3.2材料分揀系統(tǒng)組態(tài)監(jiān)控工程簡介

在實際工程的進行中，在使用MCGS之前要熟悉整個工程的規(guī)劃，這樣才能保證工程的順利完成。

首先要解決的是對整個工程的系統(tǒng)構成和工藝流程的了解，弄清測控對象的特征，明確主要的監(jiān)控要求和技術要求等問題。在這個基礎上擬定整個系統(tǒng)應該實現(xiàn)的功能，如何控制流程，用戶窗口建立，實現(xiàn)何種動畫效果以及如何在實時數(shù)據(jù)庫中定義數(shù)據(jù)變量等環(huán)節(jié)。然后分析工程中輸入輸出變量與系統(tǒng)中定義的變量的對應關系，以及他們之間是如何連接的，他們之間是如何通過動化實現(xiàn)的。做好整個工程的規(guī)劃能極大的提高工程實現(xiàn)的效率，省掉許多無謂的工作，能快速有效的完成工程。

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材料分揀MCGS組態(tài)軟件是對分揀系統(tǒng)的實時采集以及監(jiān)控，從而實現(xiàn)操作者可以遠離操作現(xiàn)場就能實現(xiàn)對生產(chǎn)線的控制。組建工程的總體規(guī)劃是先建立一個用戶窗口，其次是編輯畫面和定義數(shù)據(jù)對象，再次是動畫連接和編寫控制流程，最后是設備的連接和調試。

3.3分揀系統(tǒng)組態(tài)工程的建立

在MCGS中，每個工程的建立就創(chuàng)建了一個新的用戶系統(tǒng)。工程文件的命名規(guī)則和Windows系統(tǒng)相同，MCGS自動給工程文件名加上后綴“.mcg”。每個工程都對應一個組態(tài)結果數(shù)據(jù)庫文件。

菜單中的“新建工程”命令，系統(tǒng)自動創(chuàng)建一個名為“新建工程X.MCG”的新工程（X為數(shù)字，表示該工程是新建立的第幾個工程，如1、2、3等）。由于尚未進行組態(tài)操作，新工程只是一個空的骨架，一個包含五個基本組成部分的結構框架，接下來要逐步在框架中配置不同的功能部件，構造完成特定任務的應用系統(tǒng)，這樣就能把整個工程的血和肉組合在一起。

下圖就是MCGS的“工作臺”界面。每個新的工程的建立就是從這個界面開始的。它包括5個部分，主控窗口、設備窗口、用戶窗口、實時數(shù)據(jù)庫和運行策略，每個部分都是一個窗口，他們5個部分都是組態(tài)軟件的重要組成部分，分別管理組態(tài)軟件的5個部分，用鼠標單擊不同的標簽可選取不同窗口頁面，對應用系統(tǒng)的相應部分進行組態(tài)操作。

圖3-1新建工程窗口

進入新工程的編輯和運行的時候用戶可隨意更改該工程的屬性。一般情況下，所有的工程文件都存放在MCGS安裝目錄下的Work子目錄里，用戶也可以根據(jù)自身需要指定存放工程文件的目錄。

本次設計的分揀系統(tǒng)的工程的建立過程如下：

1、鼠標單擊文件菜單中“新建工程”選項，生成名稱為“新建工程X.MCG”的

文件。該工程默認保存在用戶安裝MCGS的目錄下的Work子目錄里，用戶

也可自行修改保存路徑。

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2、

3、選擇文件菜單中的“工程另存為”菜單項，彈出文件保存窗口。然后保存該工程。在文件名一欄內輸入“材料分揀組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)”，點擊“保存”按扭，工程創(chuàng)建

完畢。

3.4制作分揀系統(tǒng)的組態(tài)工程畫面

工程畫面是觀的反映整個系統(tǒng)的工具，組態(tài)軟件擁有強大的編輯工程畫面的工具，能編輯出非常漂亮的各種工程的畫面，給用戶很大的幫助。以下是分揀系統(tǒng)的工程畫面的編輯的步驟：

1.創(chuàng)建用戶窗口

2.設置用戶窗口屬性

3.創(chuàng)建工程圖形

4.編輯工程圖形

3.4.1創(chuàng)建分揀系統(tǒng)監(jiān)控的用戶窗口

打開工作環(huán)境，選擇用戶窗口，如下圖所示：

圖3-2用戶窗口

點擊“新建窗口”按鈕，即可創(chuàng)建一新的窗口。

3.4.2設置分揀系統(tǒng)監(jiān)控的用戶窗口屬性

選定上面創(chuàng)建的窗口，單擊右邊的“窗口屬性”按鈕，設置該窗口的屬性。也可單擊鼠標右鍵來選擇設置屬性。

用戶窗口的屬性包括基本屬性、擴充屬性和腳本控制（啟動腳本、循環(huán)腳本、退出腳本），由用戶選擇設置。

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窗口的基本屬性包括窗口名稱、顯示標題、背景顏色、窗口位置、窗口邊界、窗口大小等項內容。窗口的擴充屬性包括窗口的外觀、位置坐標和視區(qū)大小等項內容。窗口的視區(qū)是指實際可用的區(qū)域，與屏幕上所見的區(qū)域可以不同，當選擇視區(qū)大于可見區(qū)時，窗口側邊附加滾動條，操作滾動條可以瀏覽窗口內所有的圖形對象。

下面介紹本次設計的分揀系統(tǒng)的窗口屬性設置：

窗口名稱設置為“材料分揀系統(tǒng)”；窗口標題設置為“材料分揀系統(tǒng)”；窗口位置設置為“最大化顯示”。其它設置不變，單擊“確定”按鈕。如下圖所示：

圖3-3用戶窗口屬性設置圖

在“用戶窗口”中選定“材料分揀系統(tǒng)”，單擊鼠標右鍵，選擇下拉菜單中的“設置為啟動窗口”，將該窗口設置為運行時自動加載的窗口。

3.4.3創(chuàng)建工程圖形

在上述的用戶窗口中，鼠標選定該用戶窗口，單擊“動畫組態(tài)”按鈕，系統(tǒng)會自動彈出一個空白頁，用戶可在該空白頁上進行對工程的圖形的創(chuàng)建。

在用戶窗口中創(chuàng)建圖形對象之前，需要從工具箱中選取需要的圖形構件，進行圖形對象的創(chuàng)建工作。我們已經(jīng)知道，MCGS提供了兩個工具箱：放置圖元和動畫構件的繪圖工具箱和常用圖符工具箱。從這兩個工具箱中選取所需的構件或圖符，在用戶窗口內進行組合，就構成用戶窗口的各種圖形界面。

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鼠標單擊工具條中的“工具箱”按鈕，則打開了放置圖元和動畫構件的繪圖工具箱，如下圖3-4所示。其中第2~9個的圖標對應于8個常用的圖元對象，后面的28個圖標對應于系統(tǒng)提供的16個動畫構件。

1.圖標

2.圖標

3.圖標對應于選擇器，用于在編輯圖形時選取用戶窗口中指定的圖形對象；用于從對象元件庫中讀取存盤的圖形對象；用于把當前用戶窗口中選中的圖形對象存入對象元件庫中；

4.圖標用于打開和關閉系統(tǒng)圖符工具箱，系統(tǒng)圖符工具箱包括系統(tǒng)提供的27個圖符對象。

下圖所示即為MCGS組態(tài)軟件的“工具箱”。

圖3-4工具箱窗口

MCGS組態(tài)軟件的工具箱有著很強大的功能，它的“對象元件庫”里儲存著大量的元件的樣本，用戶在做一般常見的系統(tǒng)時可以很方便的直接從元件庫中調用元件，本次設計所用的元件在元件庫中不容易找到，所以作者用了編輯器，把所要用的元件畫了出來。在用戶窗口中繪制一個圖形對象，實際上是將工具箱內的圖符或構件放置到用戶窗口中，組成新的圖形。操作方法是：

打開工具箱，鼠標單擊工具箱內對應的圖標，選中所要繪制的圖元、圖符或動畫構件。把鼠標移到用戶窗口內，此時鼠標光標變?yōu)槭中?，按下鼠標左鍵不放，在窗口內拖動鼠標到適當?shù)奈恢茫缓笏砷_鼠標左鍵，則在該位置建立了所需的圖形，繪制圖形對象完成，此時鼠標光標恢復為箭頭形狀。

3.4.4編輯工程圖形

編輯工程圖形就是用MCGS的圖形庫中的圖形或工具箱畫出來的圖形經(jīng)過用戶的組合個編輯做成可以反映工程的圖形。清晰的外觀可以給使用者帶來最直觀的反映。

在對圖形對象進行編輯操作之前，首先要選擇被編輯的圖形對象，選擇的方法如下：

1.打開工具箱，鼠標單擊工具箱中的“選擇器”，此時鼠標變成箭頭形狀。用戶可以在用戶窗口中選擇任意的形狀，單擊鼠標左鍵，在該對象周圍顯示多個小方塊（稱為拖拽手柄），即表示該圖形對象被選中。

2.用戶按“Tab”鍵，可依次在所有圖形對象周圍顯示選中的標志。

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3.鼠標單擊“選擇器”不放，可在用戶窗口中畫出一個任意大小的虛擬矩形，在這個矩形框范圍中都是被選中的圖形，松開鼠標左鍵，則顯示被選中圖形。用戶可對其進行處理。

4.用戶按“Shift”鍵不放，逐個選擇圖形，可完成對所有選擇圖形的編輯，松開“Shift”鍵則可完成對圖形的選擇。

如果要將一組零散的圖形組合成一個整圖形，就要使用“圖形整合”。使用方法如下：用上述的方法選擇該組零散圖形，選定后單擊鼠標右鍵，選擇“排列”菜單中的“構成圖符”則該組零件就會構成一個整圖，用戶可任意放大，縮小該圖形，也可移動該圖形；當用戶要分解某圖形時，選定該圖形，單擊鼠標右鍵，選擇“排列”菜單中的“分解圖符”，則該圖形就會分解為原零散圖形。

下面介紹材料分揀系統(tǒng)組態(tài)的編輯流程：

1.選中“交通燈控制”窗口圖標，單擊“動畫組態(tài)”，進入動畫組態(tài)窗口，開始編輯畫面。

2.在組態(tài)環(huán)境下,單擊工具欄的“工具箱”

，即可打開工具進行對圖形的編輯。

3.選擇“工具箱

”中的，在動態(tài)畫面中可畫出矩形物體，單擊該矩形物體，打開屬性編輯菜單，在屬性設置里可設計它的屬性。

圖3-5材料的屬性設

4.在“工具箱”

中選擇

缸”。

5.

在“工具箱”中選擇

設置成“傳感器”。，可畫出任意的直線，利用這些直線可組成系統(tǒng)中的“氣可畫出任意大小的圓和橢圓，這些圓或橢圓可以把他們

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6.

在“工具箱”中選擇可從圖形庫中調出圖形庫中有的圖形，本系統(tǒng)中的“皮帶”，“開關”，“計數(shù)器”等材料就是從系統(tǒng)圖形庫中直接調用的，非常方便和實用，給用戶很大的方便。如下圖：

圖3-6圖形庫中的圖形

7.

在“工具箱”中選擇，彈出“常用符號”

，在“常用符號”中選擇

形成凹槽平面，在該凹槽平面內可放置說明內容。如下圖：

，可

圖3-7凹槽平面

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8.

在“工具箱”中選擇，可在編輯畫面中貼標簽，可貼各個單位的名稱，和警

告，還有本次設計的題目等。如下圖：

圖3-8貼圖標簽

10.選擇“文件”菜單中的“保存窗口”選項，保存畫面。

最后生成的畫面如圖3-9所示。

圖3-9材料分揀系統(tǒng)效果圖

3.5定義分揀系統(tǒng)組態(tài)數(shù)據(jù)對象

在MCGS中，所用到的數(shù)據(jù)是以數(shù)據(jù)對象的形式來進行操作與處理的。數(shù)據(jù)對象

它不僅包含了數(shù)據(jù)變量的數(shù)值特征，還將與數(shù)據(jù)相關的其它屬性（如數(shù)據(jù)的狀態(tài)、報警限值等）以及對數(shù)據(jù)的操作方法（如存盤處理、報警處理等）封裝在一起，作為一個整

體，以對象的形式提供服務，這種把數(shù)值、屬性和方法定義成一體的數(shù)據(jù)稱為數(shù)據(jù)對象。

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在MCGS中，用數(shù)據(jù)對象來描述系統(tǒng)中的實時數(shù)據(jù)，用數(shù)據(jù)變量代替?zhèn)鹘y(tǒng)意義上的值變量，把數(shù)據(jù)庫技術管理的所有數(shù)據(jù)對象的集合稱為實時數(shù)據(jù)庫。

實時數(shù)據(jù)庫是整個MCGS的核心，是應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中心。系統(tǒng)各個部分均以實時數(shù)據(jù)庫為公用區(qū)交換數(shù)據(jù)，實現(xiàn)各個部分協(xié)調動作。

設備窗口通過設備構件驅動外部設備，將采集的數(shù)據(jù)送入實時數(shù)據(jù)庫；由用戶窗口組成的圖形對象，與實時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對象建立連接關系，以動畫形式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化；運行策略通過策略構件，對數(shù)據(jù)進行操作和處理。

為了方便用戶的檢查方便，MCGS擁有計數(shù)檢查功能，用戶可以用計數(shù)檢查功能隨時對系統(tǒng)進行檢查，掌握系統(tǒng)的數(shù)據(jù)變量的數(shù)量和使用情況。如下圖3-10所示：

定義數(shù)據(jù)對象的過程，就是構造實時數(shù)據(jù)庫的過程。定義數(shù)據(jù)對象時，在組態(tài)環(huán)境工作臺窗口中，選擇“實時數(shù)據(jù)庫”標簽，進入實時數(shù)據(jù)庫窗口頁，顯示已定義的數(shù)據(jù)對象。如下圖3-11所示：

圖3-10數(shù)據(jù)對象統(tǒng)計窗口

圖3-11實時數(shù)據(jù)庫窗口

對于新建工程，窗口中顯示系統(tǒng)內建的四個字符型數(shù)據(jù)對象，分別是InputETime、InputSTime、InputUser1和InputUser2。當在對象列表的某一位置增加一個新的對象時，

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可在該處選定數(shù)據(jù)對象，鼠標單擊“新增對象”按鈕，則在選中的對象之后增加一個新的數(shù)據(jù)對象；如不指定位置，則在對象表的最后增加一個新的數(shù)據(jù)對象。新增對象的名稱以選中的對象名稱為基準，按字符遞增的順序由系統(tǒng)缺省確定。對于新建工程，首次定義的數(shù)據(jù)對象。缺省名稱為Data1。需要注意的是，數(shù)據(jù)對象的名稱中不能帶有空格，否則會影響對此數(shù)據(jù)對象存盤數(shù)據(jù)的讀取。

圖3-12用戶實時數(shù)據(jù)庫

在“實時數(shù)據(jù)庫”窗口頁中，可以象在Windows95的文件操作窗口中一樣，能夠以大圖標、小圖標、列表、詳細資料四種方式顯示實時數(shù)據(jù)庫中已定義的數(shù)據(jù)對象，可以選擇按名稱的順序或按類型順序來顯示數(shù)據(jù)對象，也可以剪切、拷貝、粘貼指定的數(shù)據(jù)對象，還可以直接修改數(shù)據(jù)對象的名稱。

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圖3-13數(shù)據(jù)對象屬性設置

為了快速生成多個相同類型的數(shù)據(jù)對象，可以選擇“成組增加”按鈕，彈出“成組增加數(shù)據(jù)對象”對話框，一次定義多個數(shù)據(jù)對象，如上圖所示。成組增加的數(shù)據(jù)對象，名稱由主體名稱和索引代碼兩部分組成。其中，“對象名稱”一欄，代表該組對象名稱的主體部分，而“起始索引值”則代表第一個成員的索引代碼，其它數(shù)據(jù)對象的主體名稱相同，索引代碼依次遞增。成組增加的數(shù)據(jù)對象，其他特性如數(shù)據(jù)類型、工程單位、最大最小值等都是一致的。

數(shù)值型數(shù)據(jù)對象有最大和最小值屬性，其值不會超過設定的數(shù)值范圍。當對象的值小于最小值或大于最大值時，對象的值分別取為最小值或最大值。

數(shù)據(jù)對象定義之后，應根據(jù)實際需要設置數(shù)據(jù)對象的屬性。在組態(tài)環(huán)境工作臺窗口中，選擇“實時數(shù)據(jù)庫”標簽，從數(shù)據(jù)對象列表中選中某一數(shù)據(jù)對象，鼠標單擊“對象屬性”按鈕，或者鼠標雙擊數(shù)據(jù)對象，即可彈出如下圖所示的“數(shù)據(jù)對象屬性設置”對話框。對話框設有三個窗口頁：基本屬性、存盤屬性和報警屬性。

在MCGS中，數(shù)據(jù)對象有開關型、數(shù)值型、字符型、事件型和組對象等五種類型。不同類型的數(shù)據(jù)對象，屬性不同，用途也不同。

開關型數(shù)據(jù)對象：記錄開關信號（0或非0）的數(shù)據(jù)對象稱為開關型數(shù)據(jù)對象，通常與外部設備的數(shù)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)。開關型數(shù)據(jù)對象也用于表示MCGS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)。開關型數(shù)據(jù)對象沒有工程單位和最大最小值屬性，沒有限值報警屬性，只有狀態(tài)報警屬性。

數(shù)值型數(shù)據(jù)對象：在MCGS中，數(shù)值型數(shù)據(jù)對象的數(shù)值范圍是：負數(shù)是從-3.402823E38到-1.401298E-45，正數(shù)是從1.401298E-45到3.402823E38。數(shù)值型數(shù)據(jù)對象除了存放數(shù)值及參與數(shù)值運算外，還提供報警信息，并能夠與外部設備的模擬量輸

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入輸出通道相連接。數(shù)值型數(shù)據(jù)對象有最大和最小值屬性，其值不會超過設定的數(shù)值范圍。當對象的值小于最小值或大于最大值時，對象的值分別取為最小值或最大值數(shù)值型數(shù)據(jù)對象有限值報警屬性，可同時設置下下限、下限、上限、上上限、上偏差、下偏差等六種報警限值，當對象的值超過設定的限值時，產(chǎn)生報警；當對象的值回到所有的限值之內時，報警結束。

字符型數(shù)據(jù)對象：字符型數(shù)據(jù)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。字符型數(shù)據(jù)對象沒有工程單位和最大、最小值屬性，也沒有報警屬性。

事件型數(shù)據(jù)對象：事件型數(shù)據(jù)對象用來記錄和標識某種事件產(chǎn)生或狀態(tài)改變的時間信息。例如，開關量的狀態(tài)發(fā)生變化，用戶有按鍵動作，有報警信息產(chǎn)生等，都可以看作是一種事件發(fā)生。事件發(fā)生的信息可以直接從某種類型的外部設備獲得，也可以由內部對應的策略構件提供。事件型數(shù)據(jù)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(chǎn)生的時刻：“年，月，日，時，分，秒”。年用四位數(shù)字表示，月、日、時、分、秒分別用兩位數(shù)字表示，之間用逗號分隔。如“1997,02,03,23,45,56”，即表示該事件產(chǎn)生于1997年2月3日23時45分56秒。當相應的事件沒有發(fā)生時，該對象的值固定設置為“1970,01,01,08,00,00”。事件型數(shù)據(jù)對象沒有工程單位和最大最小值屬性，沒有限值報警，只有狀態(tài)報警，不同于開關型數(shù)據(jù)對象，事件型數(shù)據(jù)對象對應的事件產(chǎn)生一次，其報警也產(chǎn)生一次，且報警的產(chǎn)生和結束是同時完成的。

數(shù)據(jù)組對象：數(shù)據(jù)組對象是MCGS引入的一種特殊類型的數(shù)據(jù)對象，類似于一般編程語言中的數(shù)組和結構體，用于把相關的多個數(shù)據(jù)對象集合在一起，作為一個整體來定義和處理。例如在實際工程中，描述一個鍋爐的工作狀態(tài)有溫度、壓力、流量、液面高度等多個物理量，為便于處理，定義“鍋爐”為一個組對象，用來表示“鍋爐”這個實際的物理對象，其內部成員則由上述物理量對應的數(shù)據(jù)對象組成，這樣，在對“鍋爐”對象進行處理（如進行組態(tài)存盤、曲線顯示、報警顯示）時，只需指定組對象的名稱“鍋爐”，就包括了對其所有成員的處理。組對象只是在組態(tài)時對某一類對象的整體表示方法，實際的操作則是針對每一個成員進行的。如在報警顯示動畫構件中，指定要顯示報警的數(shù)據(jù)對象為組對象“鍋爐”，則該構件顯示組對象包含的各個數(shù)據(jù)對象在運行時產(chǎn)生的所有報警信息。

把一個對象的類型定義成組對象后，還必須定義組對象所包含的成員。如下圖所示，在“組對象屬性設置”對話框內，專門有“組對象成員”窗口頁，用來定義組對象的成員。圖中左邊為所有數(shù)據(jù)對象的列表，右邊為組對象成員列表。利用屬性頁中的“增加”按鈕，可以把左邊指定的數(shù)據(jù)對象增加到組對象成員中；“刪除”按鈕則把右邊指定的組對象成員刪除。組對象沒有工程單位、最大值、最小值屬性，組對象本身沒有報警屬性。

對象內容注釋欄中可以填寫對該數(shù)據(jù)對象的說明，讓使用者更方便的使用。如下圖3-14所示：

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圖3-14數(shù)據(jù)對象屬性設置窗口

3.6分揀系統(tǒng)的動畫連接

到現(xiàn)在為止，我們由圖形對象搭制而成的圖形界面是靜止的，需要我們對這些圖形對象進行動畫屬性設置，使它們“動”起來，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(xiàn)動畫設計的主要方法就是將用戶窗口中的圖形對象與實時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對象建立相關性連接，并設置相應的動畫屬性，這樣在系統(tǒng)運行過程中，圖形對象的外觀和狀態(tài)特征，就會由數(shù)據(jù)對象的實時采集結果進行驅動，從而實現(xiàn)圖形的動畫效果，使圖形界面“動”起來！

用戶窗口中的圖形界面是由系統(tǒng)提供的圖元、圖符及動畫構件等圖形對象搭制而成的，動畫構件是作為一個獨立的整體供選用的，每一個動畫構件都具有特定的動畫功能，一般說來，動畫構件用來完成圖元和圖符對象所不能完成或難以完成的、比較復雜的動畫功能，而圖元和圖符對象可以作為基本圖形元素，便于用戶自由組態(tài)配置，來完成動畫構件中所沒有的動畫功能。

所謂動畫連接，實際上是將用戶窗口內創(chuàng)建的圖形對象與實時數(shù)據(jù)庫中定義的數(shù)據(jù)對象，建立起對應的關系，在不同的數(shù)值區(qū)間內設置不同的圖形狀態(tài)屬性（如顏色、大小、位置移動、可見度、閃爍效果等），將物理對象的特征參數(shù)以動畫圖形方式來進行描述，這樣在系統(tǒng)運行過程中，用數(shù)據(jù)對象的值來驅動圖形對象的狀態(tài)改變，進而產(chǎn)生形象逼真的動畫效果。如下圖3-15所示：

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圖3-15動畫組態(tài)屬性設置

所謂顏色連接就是指將圖形對象的顏色屬性與數(shù)據(jù)對象的值建立相關性關系，使圖元、圖符對象的顏色屬性隨數(shù)據(jù)對象值的變化而變化，用這種方式實現(xiàn)顏色不斷變化的動畫效果。顏色屬性包括填充顏色、邊線顏色和字符顏色三種，只有“標簽”圖元對象才有字符顏色動畫連接。對于“位圖”圖元對象，無需定義顏色動畫連接。

注意：當一個圖元、圖符對象沒有某種動畫連接屬性時，定義對應的動畫連接不產(chǎn)生任何動畫效果。

位置動畫連接包括圖形對象的水平移動、垂直移動和大小變化三種屬性，使圖形對象的位置和大小隨數(shù)據(jù)對象值的變化而變化。用戶只要控制數(shù)據(jù)對象值的大小和值的變化速度，就能精確地控制所對應圖形對象的大小、位置及其變化速度。用戶可以定義一種或多種動畫連接，圖形對象的最終動畫效果是多種動畫屬性的合成效果。

平行移動的方向包含水平和垂直兩個方向，其動畫連接的方法相同，如下圖所示。首先要確定對應連接對象的表達式，然后再定義表達式的值所對應的位置偏移量。以圖中的組態(tài)設置為例，當表達式Data0的值為0時，圖形對象的位置向右移動0點（即不動），當表達式Data0的值為100時，圖形對象的位置向右移動100點，當表達式Data0的值為其它值時，利用線性插值公式即可計算出相應的移動位置。

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圖3-16平行移動

在MCGS中，特殊動畫連接包括可見度和閃爍效果兩種方式，用于實現(xiàn)圖元、圖符對象的可見與不可見交替變換和圖形閃爍效果，圖形的可見度變換也是閃爍動畫的一種。MCGS中每一個圖元、圖符對象都可以定義特殊動畫連接的方式。

本次設計所要用到的可見度連接的屬性窗口頁如下圖所示，在“表達式”欄中，將圖元、圖符對象的可見度和數(shù)據(jù)對象（或者由數(shù)據(jù)對象構成的表達式）建立連接，而在“當表達式非零時”的選項欄中，來根據(jù)表達式的結果來選擇圖形對象的可見度方式。如下圖的設置方式，將圖形對象和數(shù)據(jù)對象Data1建立了連接，當Data1的值為1時，指定的圖形對象在用戶窗口中顯示出來，當Data1的值為0時，圖形對象消失，處于不可見狀態(tài)。

同上述原理相同，圖元的閃爍效果也是跟表達式的值有關。當表達式等于1時，指定的圖形對象在用戶窗口中閃爍，當Data1的值為0時，圖形對象不閃爍，處于初始狀態(tài)。

見下圖：

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圖3-17特殊動畫的設置

下面介紹分揀系統(tǒng)的動畫連接：

1.設置被測材料。被測材料分為垂直運動和水平運動，分別將他們的表達式設為：object1,object2,object3,object4,object5,object6,object7；

2.將object2~object7的最大偏移量設置為-4，object1的最大偏移量也設置為-4；

3.設置他們的可見度。根據(jù)設計的需要分別設置；

4.設置氣缸的動作，即接受到傳感器信號后推動被測材料至儲存箱中；

5.設置傳感器的輸入按鈕動作。

經(jīng)過MCGS腳本設置的循環(huán)，啟動，停止，就能使該設計的動畫動起來了。在下一節(jié)中將介紹腳本程序。

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圖3-18水平垂直移動

圖3-19填充顏色及按鈕輸入

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3.7材料分揀系統(tǒng)的腳本程序

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(xiàn)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。

腳本程序的基本語句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。

賦值語句的形式為：數(shù)據(jù)對象=表達式。賦值語句用賦值號（“=”號）來表示，它具體的含義是：把“=”右邊表達式的運算值賦給左邊的數(shù)據(jù)對象。賦值號左邊必須是能夠讀寫的數(shù)據(jù)對象，如：開關型數(shù)據(jù)、數(shù)值型數(shù)據(jù)以及能進行寫操作的內部數(shù)據(jù)對象，而組對象、事件型數(shù)據(jù)對象、只讀的內部數(shù)據(jù)對象、系統(tǒng)函數(shù)以及常量，均不能出現(xiàn)在賦值號的左邊，因為不能對這些對象進行寫操作。賦值號的右邊為一表達式，表達式的類型必須與左邊數(shù)據(jù)對象值的類型相符合，否則系統(tǒng)會提示“賦值語句類型不匹配”的錯誤信息。

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〗

EndIf

If〖表達式〗Then

〖語句〗

Else

〖語句〗

EndIf

條件語句的4個關鍵詞不分大小寫，如出現(xiàn)錯誤，MCGS系統(tǒng)會自動彈出對話框，提示使用者及時做出更正。

退出語句為“Exit”，用于中斷腳本程序的運行，停止執(zhí)行其后面的語句。一般在條件語句中使用退出語句，以便在某種條件下，停止并退出腳本程序的執(zhí)行。

以單引號“’”開頭的語句稱為注釋語句，注釋語句在腳本程序中只起到注釋說明的作用，實際運行時，系統(tǒng)不對注釋語句作任何處理。

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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。

圖3-20腳本編輯

以下是材料分揀系統(tǒng)的腳本編輯流程：

1.打開“用戶窗口屬性設置”窗口，點擊“循環(huán)腳本”按扭，再點擊打開“腳本程序編輯器”，進入腳本的編程；

2.在腳本編輯器中編寫程序。程序見附錄E

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第4章MCGS組態(tài)軟件與PLC的通訊

設備窗口是MCGS系統(tǒng)的重要組成部分，在設備窗口中建立系統(tǒng)與外部硬件設備的連接關系，使系統(tǒng)能夠從外部設備讀取數(shù)據(jù)并控制外部設備的工作狀態(tài)，實現(xiàn)對工業(yè)過程的實時監(jiān)控。本章將主要介紹MCGS組態(tài)軟件與PLC分揀系統(tǒng)的通訊。

4.1選擇分揀系統(tǒng)設備構件

為了對普通工程用戶快速定制開發(fā)特定的設備驅動程序提供方便，系統(tǒng)同時提供了典型設備驅動程序的源代碼，在這些源代碼的基礎上進行移植修改，就可以生成自己所需的設備驅動程序。單擊在MCGS組態(tài)環(huán)境中“工具”菜單下的“設備構件管理”項，將彈出如圖4-1所示的設備管理窗口。

圖4-1設備管理窗口

如想往設備窗口中添加設備可雙擊可選設備中的設備,也可先選定該設備,然后鼠標單擊窗口左下方的“增加”按鈕即可完成往設備窗口增加設備。

4.2設置分揀系統(tǒng)的設備構件屬性

在MCGS中設備構件的基本屬性分為兩類，一類是各種設備構件共有的屬性，有設備名稱、設備內容注釋、運行時設備初始工作狀態(tài)、最小數(shù)據(jù)采集周期。

具體設備屬性的設置如下圖所示：

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圖4-2設備屬性設置

4.3通訊通道的連接

MCGS設備中一般都包含有一個或多個用來讀取或者輸出數(shù)據(jù)的物理通道，MCGS把這樣的物理通道稱為設備通道。

在實際操作中先定義數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對象，在把硬件接上機器之后，把實物與那些數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對象一一對應起來，完成通訊通道的連接。

具體步驟如下：1.設置設備屬性；

2.設置PLC內部屬性；

3.實現(xiàn)通道連接。

以上步驟分別以下面的幾張圖來做介紹：

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圖4-3設備屬性值的設置

圖4-4PLC內部屬性的設置

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圖4-5通道的連接

4.4分揀系統(tǒng)的調試

在該調試窗口中用戶可輕松對所要監(jiān)控的設備進行監(jiān)控。使用者可對設備進行調試，檢查設備設置是否正確，硬件是否處于正常狀態(tài)等。

如下圖所示為設備的調試窗口：

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圖4-6設備調試窗口

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結論與展望

經(jīng)過兩個多月的奮斗，我的畢業(yè)設計終于畫上了個圓滿的句號。本次設計用MCGS組態(tài)軟件配合PLC做成材料分揀系統(tǒng)，建立下位機PLC和上位機MCGS之間的數(shù)據(jù)傳輸及良好的人機界面，使組態(tài)界面上的圖形對象可實時采集現(xiàn)場PLC材料分揀系統(tǒng)而達到實時監(jiān)控。解決了傳統(tǒng)的控制方式所遇到的抗干擾能力差，用戶修改方案困難等缺點。通過實驗表明，該系統(tǒng)具有運行可靠，易于用戶修改和實時監(jiān)控等特點，具有一定的實用價值。

隨著計算機技術和網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展，為工業(yè)自動化開辟了廣闊的發(fā)展空間，PLC也成了工業(yè)自動化的強有力的工具,便得到廣泛的普及推廣應用,。PLC的可靠性很高,平均無故障運行時間可達10萬小時以上,可以大大減少設備維修費用和停產(chǎn)造成的損失。因此PLC廣泛應用于石油、電力、化工、鋼鐵、礦山、冶金、機械、紡織、航天、建筑、材料、制冷、交通、通訊、食品、制造與加工業(yè)、水處理、環(huán)保、智能樓宇、實驗室等多種工程領域。

現(xiàn)在的生產(chǎn)再也不是落后的人工操作取而代之的是全自動的操作，我們自動化專業(yè)也正是在這個時期興起的專業(yè)。用科技生產(chǎn)能大大提高生產(chǎn)效率，但電腦操作畢竟會產(chǎn)生錯誤，這就要求我們要在遠離操作現(xiàn)場的同時要對現(xiàn)場進行實時監(jiān)控，MCGS的作用體現(xiàn)了出來。MCGS就是一個能實時監(jiān)控的軟件。用戶可以通過組態(tài)軟件方便快捷地組建優(yōu)質高效的監(jiān)控系統(tǒng)，并且通過采用遠程監(jiān)控及診斷、雙機熱備等先進技術，使系統(tǒng)更加安全可靠，在這方面，MCGS工控組態(tài)軟件將提供強有力的軟件支持，集動畫顯示、流程控制、數(shù)據(jù)采集、設備控制與輸出、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸、雙機熱備、工程報表、數(shù)據(jù)與曲線等諸多強大功能于一身，并支持國內外眾多PLC設備的數(shù)據(jù)采集。

我在參照了MCGS學習資料后認真編寫了本次設計，感覺MCGS的作用非常的大。由于作者的能里有限，在本次設計中難免會存在不足之處，望讀者給于指出。

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致謝

作者：

年月日

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參考文獻

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附錄A：材料分揀系統(tǒng)組態(tài)動畫效果圖

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附錄C：外文文獻及其譯文

IndustrialRunControlSystemDevelopmentAndApplication

BasedOnMCGS

ThisarticletocontrolMCGStheregulationcontrolsystemdepartmentsetattheexamplebyTHJ-2,ithasstatedthehardwarebecame,thecontrolmethod,thefunctionaswellasusestheMCGSman-machineconnectiontobepossiblethecontactsurface(HMI).IthasstatedhowthebasicregulationaswellasdolaborcontrollingmachinepassRS-485andsetsatthelinetopassbrightishasthecontactsurfaceinafriendlywayiseasytooperate,thelinereliably,isadvantageousforrisestobesufficientandsoonespecially.

RegulationcontrolPID.Thestringmouthpassesonthepositionmachinecontrols.itwithprovided,accordingtohasgatheredaccordingtotheprinciple,thepoliceprinciple,theflowcontrolshowsthetableandsoon.Theprojectcompleteplanandtheoperationtool.MCGShasmanynomatterwhatmanyregulationsfunction,itistheframeusestheVC++wordregulation,passestheOLEtechniquetousetoprovidetheVBregulationconnection,providestherichcomponent,thecomponent,thestrategycomponent,withmaybesufficientisthefunction.

Accordingtothedepartmenteacharepartialaccordingtohandsoverandtheprinciplecenter.Itsetsthedepartmentquantity,likethefluidpositionandsoon,needstothinkthequantitiesvaluestraightsurfaceintheshape,needsthecertainthisprocedure,gathersaccordingtoquantity,solongasinwantedintheshapetomeetthisquantity,theshapecouldthisquantityvaluestraightsurface.

Mayinthewindowfollowsthiscenterforewordwindowmeetswithexteriorworkboundary.JoinstheAIseriesintelligencetableinthetoolboxtheprocedure,firstinthetoolboxgeneralstringmouthfather,thenagainthedifferent,AIseriesintelligencetable,causesittohangmeetsinthegeneralstringmouthfatherunder.Generalstringmouthfathersetsatandtheintelligenttablesetsconsistently,includingthesmallestgatheringcycle,passesthebaudrateandsoon.Thelinefluidpositioncontrolmaincontactsurfacewindowshows.

Mayfacilitateinthehostcontactsurfacesawgatherseachkindmaydecidetheintelligenttablethevalue,butisdirecttothetuneeverybodyknownthecontrolquantityqualityandthecontrollertheconstructionandhastheverybigdepartment.TheappropriatecontrolmaysendItaly’scontroleffect.Otherwise,controllerconstructionandisinappropriate,causesthecontrolquantitytobebad,evencannotthenormalwork.

Therefore,areturnrouteisthrowsandtheextremelyimportantwork.Inusesthisisdoesintheregulationstraightaccuratelysawusing“aproportionlaw”and“fadesPIDextremelyconvenient.Originallyisthesuccessline,andeachkindisextremelyconvenient,enormouslyenhancedtheregulationandtheworkingefficiency.Wantstoholdistheline,besideshasthegoodhardwaremustreliable,usethedepartmentandtheoptimizingcontrol,MCGScenterhasbeensuccessfulbyitsoutstandingcharacteristicinthefluidpositioncontrolsystemdepartmentuses.

Thefluidpositioncontrolsystemdepartmenthastheconstructionlowly.Theperformancegradessuperiorlywithmayconvenientlypasshardlysufficientcontrolandsooncurrentcapacitynamelymalleability.Thecontrolsystemdepartmentsuccessenhancesthelaborroomthemicrocomputercertainlytohavefromthecontrolteststhevalueisworthpushinganduses.

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外文文獻中文譯文：

基于MCGS的工業(yè)過程控制系統(tǒng)的開發(fā)與應用

本文簡要介紹了全中文工控組態(tài)軟件MCGS,并以THJ-2型高級過程控制系統(tǒng)實

驗裝置為例,闡述了該系統(tǒng)的硬件組成、控制方法、功能以及采用MCGS開發(fā)的人機接

口可視化界面(HMI)。講述了該系統(tǒng)開發(fā)的基本過程以及工控機怎樣通過RS-485通訊

協(xié)議與裝置進行通訊。實踐證明,系統(tǒng)具有界面友好、易于操作、運行可靠、便于升級擴

充等特點。

過程控制;PID參數(shù)整定;MCGS組態(tài)軟件;串口通訊上位機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件

系統(tǒng),它為用戶提供了從設備驅動、數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)處理、報警處理、流程控制、動畫顯

示、報表輸出等解決實際工程問題的完整方案和操作工具。MCGS組態(tài)軟件具有多任

務、多線程功能,其系統(tǒng)框架采用VC++語言編程,通過OLE技術向用戶提供VB編程

接口,提供豐富的設備驅動構件、動畫構件、策略構件,用戶可隨時地擴充系統(tǒng)的功能。實時數(shù)據(jù)庫組態(tài)。是系統(tǒng)各個部分數(shù)據(jù)交換與處理的中心。設置的是系統(tǒng)的變量,

如內膽液位等,要想這些變量的值直觀地表現(xiàn)在圖形上,還需要寫一定的腳本程