畢業(yè)論文退火爐控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)微機(jī)監(jiān)控程序設(shè)計(jì)

1、退火爐控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)退火爐控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-微機(jī)監(jiān)控程序設(shè)計(jì)微機(jī)監(jiān)控程序設(shè)計(jì) 摘摘 要要 隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，退火處理已經(jīng)成為制作球墨鑄管的一道重要工藝，它嚴(yán)重關(guān)系著球墨鑄管 產(chǎn)品的質(zhì)量。本課題要求根據(jù)工程實(shí)際需求用組態(tài)軟件進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)控程序設(shè)計(jì)，要求了解系統(tǒng)監(jiān)控軟件的 一般實(shí)現(xiàn)方法，掌握組態(tài)軟件的功能。本文通過(guò)對(duì)退火爐控制系統(tǒng)的控制要求和實(shí)現(xiàn)功能進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析， 利用 MCGS 組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)了對(duì)退火爐控制系統(tǒng)的設(shè)備組態(tài)，并且繪制了相應(yīng)的工藝流程圖。本文還對(duì)該系 統(tǒng)的溫度以及水流量等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，報(bào)警記錄消息，曲線的繪制，報(bào)表的輸出等方面作出了較為詳細(xì) 的介紹和分析。經(jīng)調(diào)試運(yùn)行的結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)

2、的微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)能夠滿足遠(yuǎn)程監(jiān)控的需要，并取得了良好 的效果。 關(guān)鍵詞：退火爐；球墨鑄管；監(jiān)控；組態(tài)軟件：退火爐；球墨鑄管；監(jiān)控；組態(tài)軟件 Anneal furnace control system design - microcomputer monitoring program design Abstract With the rapid development of science and technology, annealing treatment has become an important process of making nodular pipes, which severe

3、ly influence the quality of nodular pipes product. According to actual engineering needs ,this topic suggest to use configuration software system to monitor program design, the students are required to know how monitoring software of the general system is realized, and grasp the functions of the con

4、figuration software. According to brief analysis of the control requirements and realizing function of anneal furnace control system, this article use MCGS software to realize the annealing furnace equipment configuration of the control system, and draw the corresponding process diagram. This paper

5、also provides detailed introduction and analysis about the system of temperature and flow, the data storage, alarm recording news, real curve , statements output and so on. The results show that by the post-sale service, the computer monitoring system designed has met the needs of remote monitoring,

6、 and it has achieved good effect. Key words: Anneal furnace; Ductile pipes; Monitoring; Configuration software 目錄目錄 第 1 章 緒論.1 1.1 課題背景.1 1.2 退火爐控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì).1 1.3 退火爐的工作原理與工藝過(guò)程分析.2 退火爐結(jié)構(gòu)及技術(shù)參數(shù)研究.2 退火爐結(jié)構(gòu)分析.2 退火爐的生產(chǎn)過(guò)程分析.3 退火工藝曲線的研究.3 1.4 本課題主要工作內(nèi)容.5 第 2 章 MCGS 組態(tài)軟件簡(jiǎn)介.6 2.1 MCGS 組態(tài)軟件的功能和特點(diǎn) .6 2.2 MCGS 組態(tài)軟

7、件的系統(tǒng)構(gòu)成 .7 組態(tài)軟件的整體結(jié)構(gòu).7 工程的五大部分.8 2.3 MCGS 組態(tài)軟件的工作方式 .9 第 3 章 退火爐的組態(tài)畫(huà)面.10 3.1 建立新畫(huà)面.10 3.2 工具箱的使用.11 第 4 章 動(dòng)畫(huà)連接.13 4.1 定義數(shù)據(jù)庫(kù)變量.13 4.2 動(dòng)畫(huà)連接.16 動(dòng)畫(huà)組態(tài)屬性設(shè)置.16 啟停效果設(shè)置.16 流動(dòng)塊水流效果設(shè)置.17 滑動(dòng)輸入器構(gòu)件屬性設(shè)置.19 旋轉(zhuǎn)儀表屬性設(shè)置.21 4.3 設(shè)備連接.23 第 5 章 報(bào)警顯示與報(bào)警數(shù)據(jù).26 5.1 定義報(bào)警.26 5.2 報(bào)警顯示.27 5.3 報(bào)警數(shù)據(jù).28 第 6 章 報(bào)表輸出.33 6.1 實(shí)時(shí)報(bào)表.33 6.2 歷

8、史報(bào)表.35 第 7 章 曲線顯示.38 7.1 實(shí)時(shí)曲線.38 7.2 歷史曲線.40 第 8 章 安全機(jī)制.43 8.1 操作權(quán)限.43 8.2 系統(tǒng)權(quán)限管理.43 8.3 工程加密.48 第 9 章 總結(jié).49 致謝.51 參考文獻(xiàn).52 第第 1 章章 緒論緒論 1.11.1 課題背景課題背景 本課題主要研究退火爐控制系統(tǒng)的微機(jī)監(jiān)控程序設(shè)計(jì)。我國(guó)有百余家灰鐵管生產(chǎn)廠，球墨鑄管的生產(chǎn) 剛剛起步，冶金系統(tǒng)于 1986 年從西德引進(jìn)并建成國(guó)內(nèi)第一條球墨鑄管生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線除鑄機(jī)從美國(guó) CCMC 公司引進(jìn)外，其他全部是國(guó)內(nèi)配備，馬鞍山鑄管廠和黃石鑄管廠也于九五年先后投產(chǎn)熱負(fù)荷試驗(yàn)。 隨著我國(guó)工

9、業(yè)化進(jìn)程的發(fā)展和城市規(guī)模的擴(kuò)大，更多的離心球墨鑄管生產(chǎn)線投入建設(shè)和運(yùn)營(yíng)中。我國(guó)很多 鋼鐵廠的離心鑄管生產(chǎn)線于 1997 年前后建成。使用中發(fā)現(xiàn)爐型不太合理，控制系統(tǒng)為繼電器控制方式，輸 出動(dòng)作主要依靠工人經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)，同時(shí)缺乏遠(yuǎn)程微機(jī)監(jiān)控、報(bào)警等軟件保護(hù)系統(tǒng)，致使?fàn)t溫波動(dòng)較 大，在很大程度上影響了管子的退火質(zhì)量，節(jié)能效果也較差，隱存很多不安全因素，故對(duì)部分退火爐又進(jìn) 行了改造。 鑄管退火處理作為鑄管生產(chǎn)關(guān)鍵工序之一，自動(dòng)化控制的水平和可靠性直接關(guān)系到鑄管產(chǎn)品的質(zhì)量及 能耗。根據(jù)實(shí)際的工況，本系統(tǒng)采用遠(yuǎn)程微機(jī)監(jiān)控結(jié)合 PLC 控制技術(shù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)鑄管退火過(guò)程的自動(dòng)化。為 保障生產(chǎn)的順利進(jìn)行，防止

10、可能發(fā)生的故障給生產(chǎn)帶來(lái)?yè)p失，設(shè)置微機(jī)集中監(jiān)控和報(bào)警系統(tǒng)，對(duì)可能發(fā)生 的各種故障進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以幫助操作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除故障1。 1.2 退火爐控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 目前，離心生產(chǎn)的球墨鑄鐵管,由于受水冷金屬型的激冷作用,產(chǎn)生大量的滲碳體,需要退火處理,使其分 解,形成以鐵素體為基體的球墨鑄鐵管。退火處理后的鑄鐵管,其金相組織為鐵素體加少量珠光體,屈服強(qiáng)度、 抗彎強(qiáng)度以及延伸率大幅度提高,以達(dá)到 ISO2531 的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。因此,退火爐在鑄鐵管生產(chǎn)工藝中起著舉足 輕重的作用輕重的作用6。 退火爐從以下幾個(gè)方面得到長(zhǎng)足的發(fā)展： （1）退火爐從燃料上，由原來(lái)的燃煤依次發(fā)展為燃油、燃?xì)?、天然氣等?

11、（2）由臥式發(fā)展為立式，又由立式進(jìn)一步發(fā)展為臥式； （3）由控制系統(tǒng)上由原來(lái)的接觸器控制發(fā)展為 PLC 控制系統(tǒng)； （4）在控制系統(tǒng)中，由原來(lái)的純開(kāi)關(guān)式控制發(fā)展為 PLC 的模擬控制，以及在 PLC 環(huán)境下的模糊控制 系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、最優(yōu)控制系統(tǒng)等； （5）退火爐從節(jié)能上發(fā)展為蓄熱式燃燒技術(shù)； （6）退火爐從退回路的長(zhǎng)度上，越來(lái)越短并以高效控制來(lái)達(dá)到退火目的，并不斷縮小退火周期，如表 1.1 所示。 表表 1.11.1 世界部分鑄管生產(chǎn)廠家退火爐概況世界部分鑄管生產(chǎn)廠家退火爐概況 1.31.3 退火爐的工作原理與工藝過(guò)程分析退火爐的工作原理與工藝過(guò)程分析 退火爐結(jié)構(gòu)及技術(shù)參數(shù)研究 蕪湖大線

12、退火爐是采用蓄熱式燃燒技術(shù)，該技術(shù)以高效煙氣回收和高溫預(yù)熱空氣、燃?xì)庖约暗?NOX 和 CO2 排放的多重優(yōu)越性，應(yīng)用在各種工業(yè)爐窯的燃燒系統(tǒng)上已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。退火爐是水冷離心球墨 鑄鐵管生產(chǎn)工藝中一個(gè)不可缺少的重要設(shè)備，管子通過(guò)爐子退火獲得以鐵素體為主要基體的金相組織來(lái)提 高管子的延伸率和理想的性能指標(biāo)。退火爐采用蓄熱式燃燒技術(shù)，不僅節(jié)能效果顯著，而且滿足了管子對(duì) 爐膛溫度的均勻性要求1。 退火爐結(jié)構(gòu)分析 根據(jù)水冷離心球墨鑄鐵管的熱處理工藝，爐體設(shè)計(jì)為四段，分別為：加熱段、保溫段、速冷段和緩冷 段。加熱段和保溫段兩側(cè)爐墻采用低水泥澆注料整體澆注，速冷段和緩冷段兩側(cè)爐墻采用粘土磚砌筑，爐 頂

13、全部采用耐火纖維爐襯3。退火爐各爐段參數(shù)如表 1.2 所示。 表表 1.21.2 退火爐各爐段參數(shù)退火爐各爐段參數(shù) 爐體兩側(cè)各安裝 5 個(gè)亞高速燒嘴，爐頂布置了若干根風(fēng)冷管，有一臺(tái)緩冷風(fēng)機(jī)提供冷卻風(fēng)，根據(jù)熱處 理工藝要求調(diào)節(jié)至要求爐溫。大口徑管子熱容量大，溫度降低較慢，通過(guò)電動(dòng)蝶閥控制冷卻風(fēng)量強(qiáng)制冷卻； 小口徑管子熱容量小，溫度降低較快，通過(guò)兩側(cè)亞高速燒嘴補(bǔ)充熱量至工藝要求爐溫。為了減小各段間的 公司名稱退火爐（米）退火管子規(guī)格（毫米）退火周期（小時(shí)） 徐州光大新興鑄管公司 481007001.0 大連企榮鑄管公司 451007001.0 法國(guó)木松橋公司 801007001.5 美國(guó)克勞公司

14、601007001.0 西德韋茨勒廠 458010001.0 西德沙爾克爾廠 521009001.0 新興鑄管 4810010001.0 本溪北臺(tái)鑄管廠 4510010001.0 上海鑄管廠 361005001.0 山東龍口泛林球鐵公司 361007001.0 爐段 參量 加熱段保溫段速冷段緩冷段 各爐段長(zhǎng)度13.9 米17 米6.22 米17 米 各爐段高度2.6 米2.8 米3 米2.85 米 各爐段寬度7.2 米7.2 米7.2 米7.2 米 各爐段溫度 10201080920980680630620560 各爐段時(shí)間12.6 分15.4 分6 分15.4 分 爐溫相互干擾，各段之間采用

15、降低爐膛高度的方法使各段相互隔開(kāi)，壓下處爐膛高度為 1200mm，另保溫 段與速冷段及速冷段與緩冷段之間布置有耐熱鋼隔簾，這樣就大大減小了各段之間爐溫的相互干擾。在加 熱段入口和緩冷段出口處各設(shè)有雙層耐熱鋼爐門(mén)簾，門(mén)簾外設(shè)有氣幕密封裝置，防止?fàn)t氣外溢改善操作環(huán) 境7。 退火爐的生產(chǎn)過(guò)程分析 （1）球墨鑄鐵管的特性 球墨鑄鐵管由于管壁薄、比之連鑄灰鐵管能節(jié)省金屬 35左右，其抗拉強(qiáng)度 b420/mm，延伸率 S10，屈服極限 s300/mm，與鋼管相接近；而其耐腐蝕性、抗磨性大大優(yōu)于普通鋼管，因此國(guó)際 上廣泛將其應(yīng)用于輸水管、石油、天然氣管等工程。而球墨鑄鐵管要達(dá)到其各項(xiàng)性能指標(biāo)要求，退火爐這

16、道工序是尤為關(guān)鍵的18。 （2）球墨鑄鐵管退火原理 球墨鑄鐵管熱處理的目的是為了獲得鐵素體的基體組織,通常要經(jīng)過(guò)高溫石墨化退火和低溫石墨化退火 兩個(gè)階段達(dá)到球墨鑄鐵管的使用性能要求。高溫石墨化退火的目的是使鑄管中的自由滲碳體全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W 氏體和石墨組織;低溫退火的目的是使鑄鐵管中的珠光體分解為鐵素體和石墨。經(jīng)退火處理后,滲碳體量1%, 小口徑鑄管的鐵素體量90%,珠光體量10%;大口徑鑄管的鐵素體量約為 88%珠光體量約為 12%。通過(guò)熱 處理,獲得了鐵素體基體組織,從而提高了鑄管的力學(xué)性能， 抗拉強(qiáng)度 b420/mm, 屈服極限 s300/mm,延伸率10%5。 退火是將離心機(jī)生產(chǎn)出的球墨鑄

17、鐵管通過(guò)加熱、保溫、速冷及緩冷（加熱）進(jìn)行退火處理，消除管子 在鑄造過(guò)程中生成的滲碳體、珠光體，將基體轉(zhuǎn)變成鐵素體的球墨鑄鐵基體組織，使球墨鑄鐵管的機(jī)械性 能達(dá)到 ISO2531 標(biāo)準(zhǔn)的要求。在整個(gè)離心鑄管生產(chǎn)線上，退火爐為保證球墨鑄鐵管的機(jī)械性能起著重要作 用。 退火工藝曲線的研究 退火工藝曲線是鑄管退火爐設(shè)計(jì)和球墨鑄鐵管生產(chǎn)的基本依據(jù)，由于我國(guó)球墨鑄鐵管生產(chǎn)起步較晚， 我們對(duì)球墨鑄鐵管退火工藝曲線的制定及機(jī)理進(jìn)行了一些研究，但還不是很深入，而近幾年來(lái)已投產(chǎn)的生 產(chǎn)廠大部分又存在一個(gè)錯(cuò)覺(jué)，認(rèn)為退火工藝曲線不足為重，可人為地任意改變，這是我國(guó)球墨鑄鐵管質(zhì)量 與西 方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家產(chǎn)品質(zhì)量存在較大

18、差距的重要原因之一。本系統(tǒng)退火工藝曲線分為加熱、保溫、速冷 與緩冷四個(gè)階段。 球墨鑄管由于壁薄，在加熱段內(nèi)屬于“薄料”加熱，因此不限制加熱速度，一般在 5min20min 內(nèi)將 鑄管加熱到規(guī)定溫度（900960） 。影響加熱時(shí)間的因素第一是鑄管入爐溫度，入爐溫度越高，加熱時(shí)間 越短；第二是入爐管子規(guī)格與裝爐密度，入爐鑄管尺寸重量越大，裝料密度越大，在爐子供熱量一定時(shí)， 所需加熱時(shí)間越長(zhǎng)。美國(guó)鑄管廠退火爐入爐溫度 700750，提溫僅 150200，所需加熱時(shí)間很短。國(guó) 內(nèi)某些鑄管廠為冷管入爐，且裝管密度較大，所需加熱時(shí)間就較長(zhǎng)，而這些爐子設(shè)計(jì)均是按 300500熱 管裝爐考慮的，所以鑄管還未加

19、熱到規(guī)定溫度就進(jìn)入了保溫段，保溫段變成了加熱段的延長(zhǎng)，這等于沒(méi)有 保溫階段，熱處理曲線受到嚴(yán)重破壞，從而也無(wú)法未后兩段熱算中轉(zhuǎn)化為鐵素體準(zhǔn)備條件4。本課題所研 究的退火爐要將其加熱段升溫至 960，如圖 1.1 所示。 長(zhǎng)度（m 500 1000 溫度（） 96020 76020 62020 13.930.93754 加 熱 段 保 溫 段 速 冷 段 緩 冷 段 圖1.1 退火工藝曲線 退火工藝曲線上各點(diǎn)溫度指的是鑄管溫度、而不是爐溫，因此鑄管溫度的測(cè)量及控制是至關(guān)重要的， 尤其是速冷段末管壁溫度控制要求較嚴(yán)。在加熱段，爐膛溫度設(shè)定的要偏高于管子溫度，設(shè)定溫度 1020 -1080，如圖 1

20、.2 所示。保溫時(shí)間一般為 15-20 分鐘,保溫時(shí)間的長(zhǎng)短及溫度取決于鐵水化學(xué)成分。鐵水中 含 Mn、Cu、Cr 越高，所需的加熱和保溫溫度越高，保溫時(shí)間越長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)加熱與保溫，鑄管中的滲炭體組 織應(yīng)該完全被破壞，然后進(jìn)入速冷段。速冷時(shí)間一般 515 分鐘，時(shí)間長(zhǎng)短主要取決于鑄管規(guī)格，冷卻強(qiáng) 度以及終冷溫度，速冷段出口終冷溫度一般控制在 760左右?？刂评鋮s段又稱緩冷段或鐵素鐵化區(qū)，在 緩冷段內(nèi)鑄管基本組織由奧氏體轉(zhuǎn)化為鐵素體，滲碳體分解出的炭將聚積在球核上形成均布的石墨球，經(jīng) 過(guò)緩冷段出來(lái)的鑄管組織，鐵素體應(yīng)大于 85，其余為珠光體，對(duì)小口徑鑄管來(lái)說(shuō)成品組織中不允許殘留 滲碳體，大口徑鑄管成

21、品允許滲碳體有少量殘余（2%） 。緩冷時(shí)間一般為 1525 分鐘，緩冷終溫范圍較 大，一般為 620左右。經(jīng)過(guò)緩冷實(shí)現(xiàn)基體組織轉(zhuǎn)化的鑄管可以快速冷卻后出爐，進(jìn)入精整線8。 時(shí)間 (分） 溫度（） 920 620 12.6 . 1020 15.4 . 680 615.4 圖1.2爐膛溫度設(shè)定 - 630 1080 980- - 560 - 加 熱 段 保 溫 段 速 冷 段 冷 緩 段 1.41.4 本課題主要工作內(nèi)容本課題主要工作內(nèi)容 在本人的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)階段主要完成本課題的以下工作： 熟悉退火爐控制系統(tǒng)，了解其發(fā)展趨勢(shì)，掌握退火爐的工作原理及其工藝曲線。 熟悉 MCGS 組態(tài)軟件，掌握其特點(diǎn)

22、及其功能。 能用 MCGS 組態(tài)軟件進(jìn)行退火爐監(jiān)控系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)，并繪制工藝流程圖。 能實(shí)現(xiàn)各種報(bào)表，曲線的打印。 能實(shí)現(xiàn)各種報(bào)警信息的監(jiān)控及處理等。 第第 2 章章 MCGS 組態(tài)軟件簡(jiǎn)介組態(tài)軟件簡(jiǎn)介 2.12.1 MCGSMCGS 組態(tài)軟件的功能和特點(diǎn)組態(tài)軟件的功能和特點(diǎn) MCGS 即監(jiān)視與控制通用系統(tǒng)，英文全稱為 Monitor and Control Generated System。MCGS 是為工業(yè) 過(guò)程控制和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域服務(wù)的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件，具有功能完善、操作簡(jiǎn)便、可視性好、可維護(hù)性強(qiáng) 的突出特點(diǎn)9。 MCGS 工控組態(tài)軟件的功能和特點(diǎn)可歸納如下： 1.概念簡(jiǎn)單，易于理解和使用

23、。普通工程人員經(jīng)過(guò)短時(shí)間的培訓(xùn)就能正確掌握、快速完成多數(shù)簡(jiǎn)單工 程項(xiàng)目的監(jiān)控程序設(shè)計(jì)和運(yùn)行操作。用戶可避開(kāi)復(fù)雜的計(jì)算機(jī)軟硬件問(wèn)題，集中精力解決工程本身的問(wèn)題， 按照系統(tǒng)的規(guī)定，組態(tài)配置出高性能、高可靠性、高度專業(yè)化的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。 2.功能齊全，便于方案設(shè)計(jì)。MCGS 為解決工程監(jiān)控問(wèn)題提供了豐富多樣的手段，從設(shè)備驅(qū)動(dòng)（數(shù)據(jù) 采集）到數(shù)據(jù)處理、報(bào)警處理、流程控制、動(dòng)畫(huà)顯示、報(bào)表輸出、曲線顯示等各個(gè)環(huán)節(jié)，均有豐富的功能 組件和常用圖形庫(kù)可供選用，用戶只需根據(jù)工程作業(yè)的需要和特點(diǎn)，進(jìn)行方案設(shè)計(jì)和組態(tài)配置，即可生成 用戶應(yīng)用軟件系統(tǒng)。 3.實(shí)時(shí)性與并行處理。MCGS 充分利用了 Windows 操

24、作平臺(tái)的多任務(wù)、按優(yōu)先級(jí)分時(shí)操作的功能，使 PC 機(jī)廣泛應(yīng)用于工程測(cè)控領(lǐng)域成為可能。工程作業(yè)中，大量的數(shù)據(jù)和信息需要及時(shí)收集，即時(shí)處理，在計(jì) 算機(jī)測(cè)控技術(shù)領(lǐng)域稱其為實(shí)時(shí)性任務(wù)關(guān)鍵任務(wù)，如數(shù)據(jù)采集、設(shè)備驅(qū)動(dòng)和異常處理等。另外許多工作則是 非實(shí)時(shí)性的，或稱為非時(shí)間關(guān)鍵任務(wù)，如畫(huà)面顯示，可在主機(jī)運(yùn)行周期時(shí)間內(nèi)插空進(jìn)行。而像打印數(shù)據(jù)一 類的工作，可運(yùn)行于后臺(tái)，稱為脫機(jī)作業(yè)。MCGS 是真正的 32 位系統(tǒng)，可同時(shí)運(yùn)行于 Microsoft Windows95，98 和 Microsoft Windows NT 平臺(tái)，以線程為單位進(jìn)行分時(shí)并行處理。 4.建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，便于用戶分步組態(tài)，保證系統(tǒng)安全可靠

25、運(yùn)行。MCGS 組態(tài)軟件由主控窗口、設(shè)備 窗口、用戶窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和運(yùn)行策略五部分構(gòu)成。其中的“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)”是整個(gè)系統(tǒng)的核心。在生成用 戶應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，每一部分均可分別進(jìn)行組態(tài)配置，獨(dú)立建造，互不相干；而在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，各個(gè)部分 都通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)交換數(shù)據(jù)，形成互相關(guān)聯(lián)的整體。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)數(shù)據(jù)處理中心，是系統(tǒng)各個(gè)部分及 其各種功能性構(gòu)件的公用數(shù)據(jù)區(qū)。各個(gè)部件獨(dú)立地向?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)輸入和輸出數(shù)據(jù)，并完成自己的差錯(cuò)控制。 5.設(shè)立“設(shè)備工具箱” ，針對(duì)外部設(shè)備的特征，用戶從中選擇某種“構(gòu)件” ，設(shè)置于設(shè)備窗口內(nèi)，賦予 相關(guān)的屬性，建立系統(tǒng)與外部設(shè)備的連接關(guān)系，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)該種設(shè)備的驅(qū)動(dòng)和控制。不同的

26、設(shè)備對(duì)應(yīng)于不 同的構(gòu)件，所有的設(shè)備構(gòu)件均通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)建立聯(lián)系，而建立時(shí)又是相互獨(dú)立的，即對(duì)某一構(gòu)件的操作 或改動(dòng)，不影響其它構(gòu)件和整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，從這一意義上講，MCGS 是一個(gè)“設(shè)備無(wú)關(guān)”的系統(tǒng)，用戶 不必因外部設(shè)備局部改動(dòng)，而影響整個(gè)系統(tǒng)。 6.“面向窗口”的設(shè)計(jì)方法，增加了可視性和可操作性。以窗口為單位，構(gòu)造用戶運(yùn)行系統(tǒng)的圖形界 面，使得 MCGS 的組態(tài)工作既簡(jiǎn)單直觀，又靈活多變。用戶可以使用系統(tǒng)的缺省構(gòu)架，也可以根據(jù)需要自 己組態(tài)配置，生成各種類型和風(fēng)格的圖形界面，包括 DOS 風(fēng)格的圖形界面、標(biāo)準(zhǔn) Windows 風(fēng)格的圖形界 面以及帶有動(dòng)畫(huà)效果的工具條和狀態(tài)條。 7.利用豐富的

27、“動(dòng)畫(huà)組態(tài)”功能，快速構(gòu)造各種復(fù)雜生動(dòng)的動(dòng)態(tài)畫(huà)面。以圖象、圖符、數(shù)據(jù)、曲線等 多種形式，為操作員及時(shí)提供系統(tǒng)運(yùn)行中的的狀態(tài)、品質(zhì)及異常報(bào)警等有關(guān)信息。用變化大小、改變顏色、 明暗閃爍、移動(dòng)翻轉(zhuǎn)等多種手段，增強(qiáng)畫(huà)面的動(dòng)態(tài)顯示效果。圖元、圖符對(duì)象定義相應(yīng)的狀態(tài)屬性，即可 實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)效果。同時(shí)，MCGS 為用戶提供了豐富的動(dòng)畫(huà)構(gòu)件，模擬工程控制與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)作業(yè)中常用的物理 器件的動(dòng)作和功能。每個(gè)動(dòng)畫(huà)構(gòu)件都對(duì)應(yīng)一個(gè)特定的動(dòng)畫(huà)功能。如：實(shí)時(shí)曲線構(gòu)件、歷史曲線構(gòu)件、報(bào)警 顯示構(gòu)件、自由表格構(gòu)件等。 8.引入“運(yùn)行策略”的概念。復(fù)雜的工程作業(yè)，運(yùn)行流程都是多分支的。用傳統(tǒng)的編程方法實(shí)現(xiàn)，既 繁瑣又容易出錯(cuò)。MC

28、GS 開(kāi)辟了“策略窗口” ，用戶可以選用系統(tǒng)提供的各種條件和功能的“策略構(gòu)件” ， 用圖形化的方法構(gòu)造多分支的應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)自由、精確地控制運(yùn)行流程，按照設(shè)定的條件和順序，操作 外部設(shè)備，控制窗口的打開(kāi)或關(guān)閉，與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。同時(shí)，也可以由用戶創(chuàng)建新的策略構(gòu)件， 擴(kuò)展系統(tǒng)的功能。 9.MCGS 系統(tǒng)由五大功能部件組成，主要的功能部件以構(gòu)件的形式來(lái)構(gòu)造。不同的構(gòu)件有著不同的功 能，且各自獨(dú)立。三種基本類型的構(gòu)件（設(shè)備構(gòu)件、動(dòng)畫(huà)構(gòu)件、策略構(gòu)件）完成了 MCGS 系統(tǒng)三大部分 （設(shè)備驅(qū)動(dòng)、動(dòng)畫(huà)顯示和流程控制）的所有工作。用戶也可以根據(jù)需要，定制特定類型構(gòu)件，使 MCGS 系 統(tǒng)的功能得到擴(kuò)

29、充。這種充分利用“面向?qū)ο蟆钡募夹g(shù)，大大提高了系統(tǒng)的可維護(hù)性和可擴(kuò)充性。 10.支持 OLE Automation 技術(shù)。MCGS 允許用戶在 Visual Basic 中操作 MCGS 中的對(duì)象，提供了一套 開(kāi)放的可擴(kuò)充接口，用戶可根據(jù)自己的需要用 VB 編制特定的功能構(gòu)件來(lái)擴(kuò)充系統(tǒng)的功能。 11.MCGS 中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)不再使用普通的文件，而是用數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)管理一切。組態(tài)時(shí)，系統(tǒng)生成的組態(tài)結(jié) 果是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)；運(yùn)行時(shí)，數(shù)據(jù)對(duì)象、報(bào)警信息的存儲(chǔ)也是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。利用數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)保存數(shù)據(jù)和處理數(shù) 據(jù)，提高了系統(tǒng)的可靠性和運(yùn)行效率，同時(shí)，也使其它應(yīng)用軟件系統(tǒng)能直接處理數(shù)據(jù)庫(kù)中的存盤(pán)數(shù)據(jù)。 12.設(shè)立“對(duì)象元件

30、庫(kù)” ，解決了組態(tài)結(jié)果的積累和重新利用問(wèn)題。所謂對(duì)象元件庫(kù)，實(shí)際上是分類存 儲(chǔ)各種組態(tài)對(duì)象的圖庫(kù)。組態(tài)時(shí)，可把制作完好的對(duì)象（包括圖形對(duì)象，窗口對(duì)象，策略對(duì)象，以至位圖 文件等等）以元件的形式存入圖庫(kù)中，也可把元件庫(kù)中的各種對(duì)象取出，直接為當(dāng)前的工程所用。隨著工 作的積累，對(duì)象元件庫(kù)將日益擴(kuò)大和豐富，組態(tài)工作將會(huì)變得越來(lái)越簡(jiǎn)單方便。 13.提供對(duì)網(wǎng)絡(luò)的支持?？紤]到工控系統(tǒng)今后的發(fā)展趨勢(shì)，MCGS 充分運(yùn)用現(xiàn)今發(fā)展的 DCCW(Distributed Computer Cooperator Work)技術(shù)，即分布式計(jì)算機(jī)協(xié)同工作方式，來(lái)使分散在不同現(xiàn)場(chǎng) 之間的采集系統(tǒng)和工作站之間協(xié)同工作。通過(guò)

31、MCGS，不同的工作站之間可以實(shí)時(shí)交換數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工控 系統(tǒng)的分布式控制和管理9。 2.22.2 MCGSMCGS 組態(tài)軟件的系統(tǒng)構(gòu)成組態(tài)軟件的系統(tǒng)構(gòu)成 MCGS 組態(tài)軟件的整體結(jié)構(gòu) MCGS 組態(tài)軟件由“MCGS 組態(tài)環(huán)境”和“MCGS 運(yùn)行環(huán)境”兩個(gè)系統(tǒng)組成。兩部分互相獨(dú)立，又緊 密相關(guān)。 MCGS 組態(tài)環(huán)境是生成用戶應(yīng)用系統(tǒng)的工作環(huán)境，由可執(zhí)行程序 McgsSet.exe 支持，其存放于 MCGS 目錄的 Program 子目錄中。用戶在 MCGS 組態(tài)環(huán)境中完成動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)、設(shè)備連接、編寫(xiě)控制流程、編制工程 打印報(bào)表等全部組態(tài)工作后，生成擴(kuò)展名為.mcg 的工程文件，又稱為組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)，

32、其與 MCGS 運(yùn)行 環(huán)境一起，構(gòu)成了用戶應(yīng)用系統(tǒng)，統(tǒng)稱為“工程” 。 MCGS 運(yùn)行環(huán)境是用戶應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境，由可執(zhí)行程序 McgsRun.exe 支持，其存放于 MCGS 目錄 的 Program 子目錄中。在運(yùn)行環(huán)境中完成對(duì)工程的控制工作。 組態(tài)結(jié)果完成了 MCGS 系統(tǒng)從組態(tài)環(huán)境向運(yùn)行環(huán)境過(guò)渡，它們之間的關(guān)系如圖 2.1 所示。 圖 2.1 組態(tài)環(huán)境向運(yùn)行環(huán)境的過(guò)渡 2.2.2 MCGS 工程的五大部分 MCGS 組態(tài)軟件所建立的工程由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和運(yùn)行策略五部分構(gòu)成 一部分分別進(jìn)行組態(tài)操作，如圖 2.2 所示，完成不同的工作，具有不同的特性。 主控窗口

33、：是工程的主窗口或主框架。在主控窗口中可以放置一個(gè)設(shè)備窗口和多個(gè)用戶窗口，負(fù)責(zé)調(diào) 度和管理這些窗口的打開(kāi)或關(guān)閉。主要的組態(tài)操作包括：定義工程的名稱，編制工程菜單，設(shè)計(jì)封面圖形， 確定自動(dòng)啟動(dòng)的窗口，設(shè)定動(dòng)畫(huà)刷新周期，指定數(shù)據(jù)庫(kù)存盤(pán)文件名稱及存盤(pán)時(shí)間等。 設(shè)備窗口：是連接和驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備的工作環(huán)境。在本窗口內(nèi)配置數(shù)據(jù)采集與控制輸出設(shè)備，注冊(cè)設(shè)備 驅(qū)動(dòng)程序，定義連接與驅(qū)動(dòng)設(shè)備用的數(shù)據(jù)變量。 用戶窗口：本窗口主要用于設(shè)置工程中人機(jī)交互的界面，諸如：生成各種動(dòng)畫(huà)顯示畫(huà)面、報(bào)警輸出、 數(shù)據(jù)與曲線圖表等。 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)：是工程各個(gè)部分的數(shù)據(jù)交換與處理中心，它將 MCGS 工程的各個(gè)部分連接成有機(jī)的整體。 在本

34、窗口內(nèi)定義不同類型和名稱的變量，作為數(shù)據(jù)采集、處理、輸出控制、動(dòng)畫(huà)連接及設(shè)備驅(qū)動(dòng)的對(duì)象。 運(yùn)行策略：本窗口主要完成工程運(yùn)行流程的控制。包括編寫(xiě)控制程序（ifthen 腳本程序） ，選用各種 功能構(gòu)件，如：數(shù)據(jù)提取、歷史曲線、定時(shí)器、配方操作、多媒體輸出等9。 圖 2.2 MCGS 組態(tài)環(huán)境的構(gòu)件 運(yùn)行環(huán)境： 解釋執(zhí)行 組態(tài)結(jié)果 組態(tài)結(jié)果 數(shù)據(jù)庫(kù) 組態(tài)環(huán)境： 組態(tài)生成 應(yīng)用系統(tǒng) MCGS 主控窗口設(shè)備窗口用戶窗口實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行策略 系統(tǒng)菜單 系統(tǒng)參數(shù) 啟動(dòng)參數(shù)設(shè)備構(gòu)件 設(shè)備構(gòu)件 設(shè)備構(gòu)件圖元 圖符 動(dòng)畫(huà)構(gòu)件 數(shù)據(jù)對(duì)象 報(bào)警處理 存盤(pán)處理 啟動(dòng)策略 循環(huán)策略 退出策略 自定義策略 2.32.3 M

35、CGSMCGS 組態(tài)軟件的工作方式組態(tài)軟件的工作方式 MCGS 如何與設(shè)備進(jìn)行通訊：MCGS 通過(guò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。包括數(shù)據(jù)采集和發(fā) 送設(shè)備指令。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是由 VB 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫(xiě)的 DLL（動(dòng)態(tài)連接庫(kù)）文件，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序中包含 符合各種設(shè)備通訊協(xié)議的處理程序，將設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的特征數(shù)據(jù)采集進(jìn)來(lái)或發(fā)送出去。MCGS 負(fù)責(zé)在運(yùn)行 環(huán)境中調(diào)用相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，將數(shù)據(jù)傳送到工程中各個(gè)部分，完成整個(gè)系統(tǒng)的通訊過(guò)程。每個(gè)驅(qū)動(dòng)程 序獨(dú)占一個(gè)線程，達(dá)到互不干擾的目的。 MCGS 如何產(chǎn)生動(dòng)畫(huà)效果：MCGS 為每一種基本圖形元素定義了不同的動(dòng)畫(huà)屬性，如：一個(gè)長(zhǎng)方形的 動(dòng)畫(huà)屬性有可見(jiàn)度，

36、大小變化，水平移動(dòng)等，每一種動(dòng)畫(huà)屬性都會(huì)產(chǎn)生一定的動(dòng)畫(huà)效果。所謂動(dòng)畫(huà)屬性， 實(shí)際上是反映圖形大小、顏色、位置、可見(jiàn)度、閃爍性等狀態(tài)的特征參數(shù)。然而，我們?cè)诮M態(tài)環(huán)境中生成 的畫(huà)面都是靜止的，如何在工程運(yùn)行中產(chǎn)生動(dòng)畫(huà)效果呢？方法是：圖形的每一種動(dòng)畫(huà)屬性中都有一個(gè)“表 達(dá)式”設(shè)定欄，在該欄中設(shè)定一個(gè)與圖形狀態(tài)相聯(lián)系的數(shù)據(jù)變量，連接到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，以此建立相應(yīng)的 對(duì)應(yīng)關(guān)系，MCGS 稱之為動(dòng)畫(huà)連接。當(dāng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中測(cè)控對(duì)象的狀態(tài)（如：儲(chǔ)油罐的液面高度等）發(fā)生變化 時(shí)，通過(guò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)⒆兓臄?shù)據(jù)采集到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的變量中，該變量是與動(dòng)畫(huà)屬性相關(guān)的變量，數(shù)值 的變化，使圖形的狀態(tài)產(chǎn)生相應(yīng)的變化（如大小變化）

37、?，F(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)是連續(xù)被采集進(jìn)來(lái)的，這樣就會(huì)產(chǎn)生逼 真的動(dòng)畫(huà)效果（如儲(chǔ)油罐的液面的升高和降低） 。用戶也可編寫(xiě)程序來(lái)控制動(dòng)畫(huà)界面，以達(dá)到滿意的效果。 MCGS 如何實(shí)施遠(yuǎn)程多機(jī)監(jiān)控：MCGS 提供了一套完善的網(wǎng)絡(luò)機(jī)制，可通過(guò) TCP/IP 網(wǎng)、Modem 網(wǎng)和 串口網(wǎng)將多臺(tái)計(jì)算機(jī)連接在一起，構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)測(cè)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步、歷史數(shù)據(jù)同步 和網(wǎng)絡(luò)事件的快速傳遞。同時(shí)，可利用 MCGS 提供的網(wǎng)絡(luò)功能，在工作站上直接對(duì)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行 讀寫(xiě)操作。分布式網(wǎng)絡(luò)測(cè)控系統(tǒng)的每一臺(tái)計(jì)算機(jī)都要安裝一套 MCGS 工控組態(tài)軟件。MCGS 把各種網(wǎng)絡(luò)形 式，以父設(shè)備構(gòu)件和子設(shè)備構(gòu)件的形式，供用戶調(diào)

38、用，并進(jìn)行工作狀態(tài)、端口號(hào)、工作站地址等屬性參數(shù) 的設(shè)置。 如何對(duì)工程運(yùn)行流程實(shí)施有效控制：MCGS 開(kāi)辟了專用的“運(yùn)行策略”窗口，建立用戶運(yùn)行策略。 MCGS 提供了豐富的功能構(gòu)件，供用戶選用，通過(guò)構(gòu)件配置和屬性設(shè)置兩項(xiàng)組態(tài)操作，生成各種功能模塊 （稱為“用戶策略” ） ，使系統(tǒng)能夠按照設(shè)定的順序和條件，操作實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)畫(huà)窗口的任意切換， 控制系統(tǒng)的運(yùn)行流程和設(shè)備的工作狀態(tài)。所有的操作均采用面向?qū)ο蟮闹庇^方式，避免了煩瑣的編程工作9。 第第 3 章章 退火爐的組態(tài)畫(huà)面退火爐的組態(tài)畫(huà)面 3.13.1 建立新畫(huà)面建立新畫(huà)面 在 MCGS 組態(tài)平臺(tái)上，單擊“用戶窗口” ，在“用戶窗口”中單

39、擊“新建窗口”按鈕，則產(chǎn)生新“窗 口 0” ，即： 選中“窗口 0” ，單擊“窗口屬性” ，進(jìn)入“用戶窗口屬性設(shè)置” ，將“窗口名稱”改為：退火爐工藝流 程；將“窗口標(biāo)題”改為：退火爐工藝流程；在“窗口位置”中選中“最大化顯示” ，其它不變，單擊“確 認(rèn)” 。 按照上述操作就可以進(jìn)入退火爐的工藝流程窗口，如圖所示： 3.23.2 工具箱的使用工具箱的使用 單擊工具條中的“工具箱”按鈕，則打開(kāi)動(dòng)畫(huà)工具箱， 圖標(biāo)對(duì)應(yīng)于選擇器，用于在編輯圖形時(shí)選 取用戶窗口中指定的圖形對(duì)象；圖標(biāo)用于打開(kāi)和關(guān)閉常用圖符工具箱，常用圖符工具箱包括 27 種常用 的圖符對(duì)象。圖形對(duì)象放置在用戶窗口中，是構(gòu)成用戶應(yīng)用系統(tǒng)圖

40、形界面的最小單元，MCGS 中的圖形對(duì) 象包括圖元對(duì)象、圖符對(duì)象和動(dòng)畫(huà)構(gòu)件三種類型，不同類型的圖形對(duì)象有不同的屬性，所能完成的功能也 各不相同。 MCGS 的圖元是以向量圖形的格式而存在的，根據(jù)需要可隨意移動(dòng)圖元的位置和改變圖元的大小，在 工具箱中提供了 8 種圖元。為了快速構(gòu)圖和組態(tài)，MCGS 系統(tǒng)內(nèi)部提供了 27 種常用的圖符對(duì)象，稱為系 統(tǒng)圖符對(duì)象。如下圖所示： 制作步驟： （1）制作文字框圖，建立文字框：鼠標(biāo)點(diǎn)擊工具條中“工具箱”按鈕，打開(kāi)系統(tǒng)圖符工具箱。選擇 “工具箱”內(nèi)的“標(biāo)簽”按鈕，鼠標(biāo)的光標(biāo)變?yōu)椤笆帧毙?，在窗口任何位置拖拽鼠?biāo)，拉出一個(gè)一定 大小的矩形。 （2）輸入文字：建立

41、矩形框后，光標(biāo)在其內(nèi)閃爍，可直接輸入“水位控制系統(tǒng)演示工程”文字，按回 車(chē)鍵或在窗口任意位置用鼠標(biāo)點(diǎn)擊一下，文字輸入過(guò)程結(jié)束。如果用戶想改變矩形內(nèi)的文字，先選中文字 標(biāo)簽，按回車(chē)鍵或空格鍵，光標(biāo)顯示在文字起始位置，即可進(jìn)行文字的修改。 （3）設(shè)置框圖顏色：設(shè)定文字框顏色：選中文字框，按（填充色）按鈕，設(shè)定文字框的背景顏色 （設(shè)為無(wú)填充色） ；按（線色）按鈕改變文字框的邊線顏色（設(shè)為沒(méi)有邊線） 。設(shè)定的結(jié)果是，不顯示框 圖，只顯示文字。 （4）設(shè)定文字的顏色：按（字符字體）按鈕改變文字字體和大小。按（字符顏色）按鈕，改變 文字顏色（為藍(lán)色） 。對(duì)象元件庫(kù)管理，單擊“工具”菜單，選中“對(duì)象元件庫(kù)管

42、理”或單擊工具條中的 “工具箱”按鈕，則打開(kāi)動(dòng)畫(huà)工具箱,工具箱中的圖標(biāo)用于從對(duì)象元件庫(kù)中讀取存盤(pán)的圖形對(duì)象；圖標(biāo) 用于把當(dāng)前用戶窗口中選中的圖形對(duì)象存入對(duì)象元件庫(kù)中。如下圖： 從“對(duì)象元件庫(kù)管理”中的“儲(chǔ)藏罐”中罐 23、罐 53，罐 66，按“確認(rèn)” ，則所選中的罐在桌面的左 上角，可以改變其大小及位置。從“對(duì)象元件庫(kù)管理”中的“閥”和“泵”中分別選取 2 個(gè)閥（閥 44、閥 58） 、1 個(gè)泵（泵 40） 。流動(dòng)的水是由 MCGS 動(dòng)畫(huà)工具箱中的“流動(dòng)塊”構(gòu)件制作成的。選中工具箱內(nèi)的 “流動(dòng)塊”動(dòng)畫(huà)構(gòu)件（ ） 。移動(dòng)鼠標(biāo)至窗口的預(yù)定位置， （鼠標(biāo)的光標(biāo)變?yōu)槭中螤睿?，點(diǎn)擊一下鼠標(biāo) 左鍵，

43、移動(dòng)鼠標(biāo)，在鼠標(biāo)光標(biāo)后形成一道虛線，拖動(dòng)一定距離后，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，生成一段流動(dòng)塊。再拖 動(dòng)鼠標(biāo)（可沿原來(lái)方向，也可垂直原來(lái)方向） ，生成下一段流動(dòng)塊。當(dāng)用戶想結(jié)束繪制時(shí)，雙擊鼠標(biāo)左鍵即 可。當(dāng)用戶想修改流動(dòng)塊時(shí)，先選中流動(dòng)塊（流動(dòng)塊周?chē)霈F(xiàn)選中標(biāo)志：白色小方塊） ，鼠標(biāo)指針指向小方 塊，按住左鍵不放，拖動(dòng)鼠標(biāo)，就可調(diào)整流動(dòng)塊的形狀。用工具箱中的圖標(biāo)，分別對(duì)閥，罐進(jìn)行文字注 釋，方法見(jiàn)上面，按照上面方法在組態(tài)界面寫(xiě)上工程名稱“退火爐控制系統(tǒng)演示工程” 17，最后得到整體 畫(huà)面。 最后生成的退火爐組態(tài)畫(huà)面如下圖所示： 選擇菜單項(xiàng) “文件” 中的“保存窗口” ，則可對(duì)所完成的畫(huà)面進(jìn)行保存。 第第 4

44、 章章 動(dòng)畫(huà)連接動(dòng)畫(huà)連接 第三章我們已經(jīng)繪制好了靜態(tài)的動(dòng)畫(huà)圖形，在這一講中我們將利用 MCGS 軟件中提供的各種動(dòng)畫(huà)屬性， 使圖形動(dòng)起來(lái)。 4.14.1 定義數(shù)據(jù)庫(kù)變量定義數(shù)據(jù)庫(kù)變量 在前面我們講過(guò)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)是 MCGS 工程的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)處理中心。數(shù)據(jù)變量是構(gòu)成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) 庫(kù)的基本單元，建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的過(guò)程也即是定義數(shù)據(jù)變量的過(guò)程。定義數(shù)據(jù)變量的內(nèi)容主要包括：指定 數(shù)據(jù)變量的名稱、類型、初始值和數(shù)值范圍，確定與數(shù)據(jù)變量存盤(pán)相關(guān)的參數(shù)，如存盤(pán)的周期、存盤(pán)的時(shí) 間范圍和保存期限等。下面介紹退火爐控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)變量的定義步驟。 下表列出了退火爐控制系統(tǒng)工程中與動(dòng)畫(huà)和設(shè)備控制相關(guān)的變量名稱，類型，注

45、釋。 變量名稱類 型注 釋 引風(fēng)機(jī) 1開(kāi) 關(guān) 型控制引風(fēng)機(jī) 1 的“啟動(dòng)” 、 “停止”的變量 引風(fēng)機(jī) 2開(kāi) 關(guān) 型控制引風(fēng)機(jī) 2 的“啟動(dòng)” 、 “停止”的變量 引風(fēng)機(jī) 3開(kāi) 關(guān) 型控制引風(fēng)機(jī) 3 的“啟動(dòng)” 、 “停止”的變量 調(diào)節(jié)閥 1開(kāi) 關(guān) 型控制調(diào)節(jié)閥 1“打開(kāi)” ， “關(guān)閉”的變量 調(diào)節(jié)閥 2開(kāi) 關(guān) 型控制調(diào)節(jié)閥 2“打開(kāi)” ， “關(guān)閉”的變量 調(diào)節(jié)閥 3開(kāi) 關(guān) 型控制調(diào)節(jié)閥 3“打開(kāi)” ， “關(guān)閉”的變量 調(diào)節(jié)閥 4開(kāi) 關(guān) 型控制調(diào)節(jié)閥 4“打開(kāi)” ， “關(guān)閉”的變量 調(diào)節(jié)閥 5開(kāi) 關(guān) 型控制調(diào)節(jié)閥 5“打開(kāi)” ， “關(guān)閉”的變量 調(diào)節(jié)閥 6開(kāi) 關(guān) 型控制調(diào)節(jié)閥 6“打開(kāi)” ，

46、“關(guān)閉”的變量 調(diào)節(jié)閥 7開(kāi) 關(guān) 型控制調(diào)節(jié)閥 7“打開(kāi)” ， “關(guān)閉”的變量 調(diào)節(jié)閥 8開(kāi) 關(guān) 型控制調(diào)節(jié)閥 8“打開(kāi)” ， “關(guān)閉”的變量 調(diào)節(jié)閥 9開(kāi) 關(guān) 型控制調(diào)節(jié)閥 9“打開(kāi)” ， “關(guān)閉”的變量 調(diào)節(jié)閥 10開(kāi) 關(guān) 型控制調(diào)節(jié)閥 10“打開(kāi)” ， “關(guān)閉”的變量 出氣閥 1開(kāi) 關(guān) 型控制出氣閥 1“打開(kāi)” ， “關(guān)閉”的變量 出氣閥 2開(kāi) 關(guān) 型控制出氣閥 2“打開(kāi)” ， “關(guān)閉”的變量 出氣閥 3開(kāi) 關(guān) 型控制出氣閥 3“打開(kāi)” ， “關(guān)閉”的變量 出水閥開(kāi) 關(guān) 型控制出水閥“打開(kāi)” ， “關(guān)閉”的變量 溫度 1數(shù) 值 型退火爐加熱段的溫度 溫度 2數(shù) 值 型退火爐保溫段的溫度

47、溫度 3數(shù) 值 型退火爐速冷段的溫度 溫度 4數(shù) 值 型退火爐緩冷段的溫度 溫度組組對(duì)象用于溫度組歷史數(shù)據(jù)，歷史曲線，報(bào)表輸出 溫度 1 上 限 數(shù)值型用來(lái)在運(yùn)行環(huán)境下設(shè)定退火爐加熱段的溫度的上限報(bào)警值 溫度 1 下 限 數(shù)值型用來(lái)在運(yùn)行環(huán)境下設(shè)定退火爐加熱段的溫度的下限報(bào)警值 溫度 2 上 限 數(shù)值型用來(lái)在運(yùn)行環(huán)境下設(shè)定退火爐保溫段的溫度的上限報(bào)警值 溫度 2 下 限 數(shù)值型用來(lái)在運(yùn)行環(huán)境下設(shè)定退火爐保溫段的溫度的下限報(bào)警值 溫度 3 上 限 數(shù)值型用來(lái)在運(yùn)行環(huán)境下設(shè)定退火爐速冷段的溫度的上限報(bào)警值 溫度 3 下 限 數(shù)值型用來(lái)在運(yùn)行環(huán)境下設(shè)定退火爐速冷段的溫度的下限報(bào)警值 溫度 4 上 限

48、 數(shù)值型用來(lái)在運(yùn)行環(huán)境下設(shè)定退火爐緩冷段的溫度的上限報(bào)警值 溫度 4 下 限 數(shù)值型用來(lái)在運(yùn)行環(huán)境下設(shè)定退火爐緩冷段的溫度的下限報(bào)警值 液位 1數(shù) 值 型水箱的水位高度，用來(lái)控制水箱水位的變化 液位 2數(shù) 值 型煤氣罐 1 的液位高度，用來(lái)控制煤氣罐 1 液位的變化 液位 3數(shù) 值 型煤氣罐 2 的液位高度，用來(lái)控制煤氣罐 2 液位的變化 液位組組對(duì)象用于液位歷史數(shù)據(jù)，歷史曲線，報(bào)表輸出 液位 1 上 限 數(shù) 值 型用來(lái)在運(yùn)行環(huán)境下設(shè)定水箱的上限報(bào)警值 液位 1 下 限 數(shù) 值 型用來(lái)在運(yùn)行環(huán)境下設(shè)定水箱的下限報(bào)警值 液位 2 上 限 數(shù) 值 型用來(lái)在運(yùn)行環(huán)境下設(shè)定煤氣罐 1 的上限報(bào)警值 液

49、位 2 下數(shù) 值 型用來(lái)在運(yùn)行環(huán)境下設(shè)定煤氣罐 1 的下限報(bào)警值 限 液位 3 上 限 數(shù) 值 型用來(lái)在運(yùn)行環(huán)境下設(shè)定煤氣罐 2 的上限報(bào)警值 液位 3 下 限 數(shù) 值 型用來(lái)在運(yùn)行環(huán)境下設(shè)定煤氣罐 2 的下限報(bào)警值 鼠標(biāo)點(diǎn)擊工作臺(tái)的“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)”窗口標(biāo)簽，進(jìn)入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)窗口頁(yè)。按“新增對(duì)象” 按鈕，在窗口 的數(shù)據(jù)變量列表中，增加新的數(shù)據(jù)變量，多次按該按鈕，則增加多個(gè)數(shù)據(jù)變量，系統(tǒng)缺省定義的名稱為 “Data1” 、 “Data2” 、 “Data3”等。選中變量，按“對(duì)象屬性”按鈕或雙擊選中變量，則打開(kāi)對(duì)象屬性設(shè)置 窗口。指定名稱類型：在窗口的數(shù)據(jù)變量列表中，用戶將系統(tǒng)定義的缺省名稱改為用戶

50、定義的名稱，并指 定類型，在注釋欄中輸入變量注釋文字。本系統(tǒng)中要定義的數(shù)據(jù)變量如下圖所示，以“液位 1”變量為例。 在基本屬性中，對(duì)象名稱為：液位 1；對(duì)象類型為：數(shù)值；其它不變。除組對(duì)象外，其他變量依照上 述例子來(lái)進(jìn)行操作。調(diào)節(jié)閥、出水閥、引風(fēng)機(jī)這些開(kāi)關(guān)型變量，屬性設(shè)置只要把對(duì)象名稱改為：引風(fēng)機(jī)、 調(diào)節(jié)閥、出水閥；對(duì)象類型選中“開(kāi)關(guān)” ，其它屬性不變。 液位組變量屬性設(shè)置，在基本屬性中，對(duì)象名稱為：液位組；對(duì)象類型為：組對(duì)象；其它不變。在存 盤(pán)屬性中，數(shù)據(jù)對(duì)象值的存盤(pán)選中定時(shí)存盤(pán)，存盤(pán)周期設(shè)為 5 秒。在組對(duì)象成員中選擇“液位 1” ， “液位 2” ， “液位 3” 。具體設(shè)置如下圖： 溫

51、度組的變量屬性設(shè)置步驟和液位組變量的設(shè)置方法一樣，在此不再贅述。定義完成之后的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) 庫(kù)整個(gè)界面如下圖。 4.24.2 動(dòng)畫(huà)連接動(dòng)畫(huà)連接 動(dòng)畫(huà)組態(tài)屬性設(shè)置 由圖形對(duì)象搭制而成的圖形界面是靜止不動(dòng)的，需要對(duì)這些圖形對(duì)象進(jìn)行動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)，真實(shí)地描述外界 對(duì)象的狀態(tài)變化，達(dá)到過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。MCGS 實(shí)現(xiàn)圖形動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)的主要方法是將用戶窗口中圖形對(duì) 象與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)對(duì)象建立相關(guān)性連接，并設(shè)置相應(yīng)的動(dòng)畫(huà)屬性。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，圖形對(duì)象的 外觀和狀態(tài)特征，由數(shù)據(jù)對(duì)象的實(shí)時(shí)采集值驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了圖形的動(dòng)畫(huà)效果。 在用戶窗口中，雙擊“退火爐工藝流程”窗口進(jìn)入，選中水箱雙擊，則彈出單元屬性設(shè)置窗口。選中

52、 折線，則會(huì)出現(xiàn)，單擊則進(jìn)入動(dòng)畫(huà)組態(tài)屬性設(shè)置窗口，按下圖所示修改，其它屬性不變。設(shè)置好后， 按確定，再按確定，變量連接成功。對(duì)于煤氣罐 1，煤氣罐 2，只需要把“液位 1”改為“液位 2” ， “液位 3” ；最大變化百分比 100，對(duì)應(yīng)的表達(dá)式的值由 10 改為 8 即可。 啟停效果設(shè)置 下面介紹閥門(mén)、引風(fēng)機(jī)的啟停，閥門(mén)、引風(fēng)機(jī)的啟停動(dòng)畫(huà)效果是通過(guò)設(shè)置連接類型對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)對(duì)象實(shí) 現(xiàn)的。在此以出水閥為例，具體的設(shè)置步驟如下： 1 雙擊出水閥，彈出單元屬性設(shè)置窗口。 2 選中數(shù)據(jù)對(duì)象標(biāo)簽中的按鈕輸入，右端出現(xiàn)瀏覽按鈕。 3 單擊瀏覽按鈕，雙擊數(shù)據(jù)對(duì)象列表中的出水閥 。 4 使用同樣的方法將“填充顏

53、色”對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)對(duì)象設(shè)置為“出水閥” 。 5 單擊確認(rèn)，出水閥的啟停效果設(shè)置完畢12，13。 調(diào)節(jié)閥、引風(fēng)機(jī)的啟停效果的操作過(guò)程和出水閥的啟停效果操作步驟完全相同。只需在數(shù)據(jù)對(duì)象標(biāo)簽 頁(yè)中，將“按鈕輸入”、 “填充顏色”的數(shù)據(jù)對(duì)象均設(shè)置為調(diào)節(jié)閥和引風(fēng)機(jī)。 流動(dòng)塊水流效果設(shè)置 水流效果是通過(guò)設(shè)置流動(dòng)塊構(gòu)件的屬性實(shí)現(xiàn)的，在此以出水閥為例，實(shí)現(xiàn)步驟如下： 1 雙擊出水閥右側(cè)的流動(dòng)塊，彈出流動(dòng)塊構(gòu)件屬性設(shè)置窗口。 2 在流動(dòng)屬性頁(yè)中，進(jìn)行如下設(shè)置：表達(dá)式：出水閥=1；選擇當(dāng)表達(dá)式非零時(shí)，流塊開(kāi)始流動(dòng)。 調(diào)節(jié)閥、出水閥、出氣閥、引風(fēng)機(jī)左右側(cè)流動(dòng)塊的制作方法與此相同，只需將表達(dá)式相應(yīng)改為：調(diào)節(jié) 閥=1，出水

54、閥=1，出氣閥=1，引風(fēng)機(jī)=1 即可。如下圖所示。 至此動(dòng)畫(huà)連接已完成，按 F5，進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境，看一下組態(tài)后的結(jié)果17，如下圖所示。 這時(shí)我們看見(jiàn)的畫(huà)面仍是靜止的。移動(dòng)鼠標(biāo)到“調(diào)節(jié)閥” 、 “出水閥” 、 “出氣閥” 、 “引風(fēng)機(jī)”上面的紅 色部分，鼠標(biāo)指針會(huì)呈手形。單擊一下，紅色部分變?yōu)榫G色，同時(shí)流動(dòng)塊相應(yīng)地運(yùn)動(dòng)起來(lái)，如下圖所示。 此時(shí)水箱、煤氣罐仍沒(méi)有發(fā)生變化。這是由于我們沒(méi)有信號(hào)輸入，也沒(méi)有人為地改變水量以及煤氣的 液位量。我們可以用如下方法改變其值，使水箱動(dòng)起來(lái)。在用戶窗口中，雙擊退火爐工藝流程窗口進(jìn)入， 風(fēng)別選中出水閥、調(diào)節(jié)閥、出氣閥、引風(fēng)機(jī)雙擊，則彈出單元屬性設(shè)置窗口。選中組合圖符

55、，則會(huì)出現(xiàn) ，單擊則進(jìn)入動(dòng)畫(huà)組態(tài)屬性設(shè)置窗口，按下圖所示修改，其它屬性不變。設(shè)置好后，按確定，再按 確定，變量連接成功。出水閥屬性設(shè)置，我們可以在“屬性設(shè)置”中調(diào)入其它屬性，如下圖： 滑動(dòng)輸入器構(gòu)件屬性設(shè)置 在運(yùn)行之前我們需要做一下設(shè)置。在“用戶窗口”中選中“退火爐工藝流程 ” ，單擊鼠 標(biāo)右鍵，點(diǎn)擊“設(shè)置為啟動(dòng)窗口” ，這樣工程運(yùn)行后會(huì)自動(dòng)進(jìn)入“退火爐工藝流程”窗口。在菜單項(xiàng)“文件” 中選“進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境”或直接按“F5”或直接按工具條中圖標(biāo)，都可以進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境。這時(shí)我們看見(jiàn) 的畫(huà)面并不能動(dòng)，移動(dòng)鼠標(biāo)到 “調(diào)節(jié)閥” 、 “出水閥” 、 “出氣閥” 、 “引風(fēng)機(jī)”上面的紅色部分，會(huì)出現(xiàn)一只 小“

56、手” ，單擊一下，紅色部分變?yōu)榫G色，同時(shí)流動(dòng)塊相應(yīng)地運(yùn)動(dòng)起來(lái)。但水罐仍沒(méi)有變化，這是由于我們 沒(méi)有信號(hào)輸入，也沒(méi)有人為地改變其值。我們現(xiàn)在可以用如下方法改變其值，使水箱，煤氣罐等動(dòng)起來(lái)。 在“工具箱”中選中滑動(dòng)輸入器圖標(biāo)，當(dāng)鼠標(biāo)變?yōu)椤笆焙?，拖?dòng)鼠標(biāo)到適當(dāng)大小，然后雙擊進(jìn)入屬 性設(shè)置，具體操作如下圖所示，以液位 1 為例：在“滑動(dòng)輸入器構(gòu)件屬性設(shè)置”的“操作屬性”中，把對(duì) 應(yīng)數(shù)據(jù)對(duì)象的名稱改為：液位 1，可以通過(guò)單擊圖標(biāo)，到庫(kù)中選，自己輸入也可；“滑塊在最右邊時(shí) 對(duì)應(yīng)的值”為：10。在“滑動(dòng)輸入器構(gòu)件屬性設(shè)置”的“基本屬性”中,在“滑塊指向”中選中“指向左 （上） ” ，其它不變。 在“滑動(dòng)輸

57、入器構(gòu)件屬性設(shè)置”的“刻度與標(biāo)注屬性”中,把“主劃線數(shù)目”改為：5，即能被 10 整除， 其它不變。屬性設(shè)置好后，液位 2 和液位 3 的設(shè)置方法與液位 1 完全相同，效果如下圖所示。 這時(shí)您再按“F5”或直接按工具條中圖標(biāo)，進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境后，可以通過(guò)拉動(dòng)滑動(dòng)輸入器而使水罐 中的液面動(dòng)起來(lái)，運(yùn)行的實(shí)時(shí)畫(huà)面如下圖所示。 旋轉(zhuǎn)儀表屬性設(shè)置 為了能準(zhǔn)確了解，水箱，煤氣罐 1，煤氣罐 2 的值，我們可以用數(shù)字顯示其值，具體操作如下：在 “工具箱”中單擊“標(biāo)簽” 圖標(biāo)，調(diào)整大小放在水罐下面，雙擊進(jìn)行屬性設(shè)置如圖： 現(xiàn)場(chǎng)一般都有儀表顯示，用戶需要在動(dòng)畫(huà)界面中模擬現(xiàn)場(chǎng)的儀表運(yùn)行狀態(tài)，其實(shí)在 MCGS 組態(tài)軟件

58、中 實(shí)現(xiàn)并不難，請(qǐng)按如下操作：在“工具箱”中單擊“旋轉(zhuǎn)儀表” 圖標(biāo)，調(diào)整它的大小放在組態(tài)界面的 右上角： 液位 2 和液位 3 的設(shè)置方法與液位 1 完全相同，溫度的屬性設(shè)置方法與液位的屬性設(shè)置方法如出一轍， 在此不再贅述。自此整個(gè)組態(tài)畫(huà)面如下所示： 這時(shí)再按“F5”或直接按工具條中圖標(biāo)，進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境后，可以通過(guò)拉動(dòng)滑動(dòng)輸入器使整個(gè)畫(huà)面 動(dòng)起來(lái)，如下圖所示。 4.34.3 設(shè)備連接設(shè)備連接 模擬設(shè)備是 MCGS 軟件根據(jù)設(shè)置的參數(shù)產(chǎn)生一組模擬曲線的數(shù)據(jù)，以供用戶調(diào)試工程使用。本構(gòu)件可 以產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的正弦波，方波，三角波，鋸齒波信號(hào)，且其幅值和周期都可以任意設(shè)置?，F(xiàn)在我們通過(guò)模擬 設(shè)備，可以使動(dòng)畫(huà)

59、自動(dòng)運(yùn)行起來(lái)，而不需要手動(dòng)操作，具體操作如下： 在“設(shè)備窗口”中雙擊“設(shè)備窗口”進(jìn)入，點(diǎn)擊工具條中的“工具箱” 圖標(biāo)，打開(kāi)“設(shè)備工具箱” ， 如圖： 如果在“設(shè)備工具箱”中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)“模擬設(shè)備” ，請(qǐng)單擊“設(shè)備工具箱”中的“設(shè)備管理”進(jìn)入。在 “可選設(shè)備”中您可以看到我們 MCGS 組態(tài)軟件所支持的大部分硬件設(shè)備。在“通用設(shè)備”中打開(kāi)“模擬 數(shù)據(jù)設(shè)備” ，雙擊“模擬設(shè)備” ，按確認(rèn)后，在“設(shè)備工具箱”中就會(huì)出現(xiàn)“模擬設(shè)備” ，雙擊“模擬設(shè)備” ， 則會(huì)在“設(shè)備窗口”中加入“模擬設(shè)備” 。雙擊，進(jìn)入模擬設(shè)備屬性設(shè)置，具體 操作如下： 在“設(shè)備屬性設(shè)置”中,點(diǎn)擊“內(nèi)部屬性” ，會(huì)出現(xiàn)圖標(biāo)，單擊進(jìn)入“

60、內(nèi)部屬性”設(shè)置，設(shè)置好后按 “確認(rèn)”按鈕退到“基本屬性”頁(yè)。在“通道連接”中“對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)對(duì)象”中輸入變量，如“液位 1” ，或在 所要連接的通道中單擊鼠標(biāo)右鍵，到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中選中“液位 1”雙擊即可， “液位 2”和“液位 3”的設(shè) 置過(guò)程與液位 1 相同。在“設(shè)備調(diào)試”中您就可看到數(shù)據(jù)變化。 溫度的屬性設(shè)置和液位的屬性設(shè)置過(guò)程一樣，如下圖所示。 自此得到了退火爐整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行畫(huà)面，如下圖所示。 第第 5 章章 報(bào)警顯示與報(bào)警數(shù)據(jù)報(bào)警顯示與報(bào)警數(shù)據(jù) MCGS 把報(bào)警處理作為數(shù)據(jù)對(duì)象的屬性，封裝在數(shù)據(jù)對(duì)象內(nèi)，由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)自動(dòng)處理。當(dāng)數(shù)據(jù)對(duì)象 的值或狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)判斷對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)對(duì)象是否