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

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第章 采用MCGS組態(tài)軟件設(shè)計(jì)立體倉庫監(jiān)控演示界面4.1 基于MCGS仿真實(shí)現(xiàn)的意義利用MCGS可視化仿真技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)滿足要求的在仿真界面，能提供一個(gè)多角度、多層次的觀察仿真過程。計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)工程的模擬測(cè)試和仿真，用戶可以根據(jù)需要直接修改各種仿真參數(shù)，從而大大降低了開發(fā)費(fèi)和難度。同時(shí)可以通過組態(tài)仿真使讀者能夠設(shè)計(jì)出更加實(shí)用的控制系統(tǒng)，從而可以在較短的時(shí)間內(nèi)，以較少的代價(jià)完成較好的效果?；贛CGS組態(tài)軟件設(shè)計(jì)的基本步驟可以概括為以下幾點(diǎn)：查看資料，組織材料。設(shè)計(jì)窗口。建立設(shè)備管理和構(gòu)造實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫。制作工程動(dòng)畫和動(dòng)畫連接。編寫腳本控制流程程序。整體運(yùn)行、程序調(diào)試。4.

2、2 MCGS實(shí)現(xiàn)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(shè)備窗口、用戶窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫窗口和運(yùn)行策略五部分構(gòu)成，每一部分分別進(jìn)行不同的組態(tài)設(shè)計(jì)，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(guān)系如圖4-1所示。圖4-1 MCGS工程各要素間的關(guān)系 工程畫面的制作是整個(gè)工程制作的主要步驟之一，其主要目的是以實(shí)際的控制對(duì)象為模板通過繪制和動(dòng)畫功能的設(shè)置能夠?qū)崟r(shí)模擬系統(tǒng)的運(yùn)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(jìn)入“用戶窗口屬性設(shè)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(rèn)”。 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(diǎn)擊右鍵，選擇下拉菜單中的“設(shè)置為啟動(dòng)窗口”選項(xiàng)，將該窗口設(shè)置為運(yùn)行時(shí)自動(dòng)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的讀寫實(shí)現(xiàn)4.3.1 MCGS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫簡(jiǎn)介MCGS用數(shù)據(jù)對(duì)象來表述系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，用對(duì)象變量代替?zhèn)鹘y(tǒng)意義的值變量。我們把用數(shù)據(jù)庫技術(shù)管理的所有數(shù)據(jù)對(duì)象的集合稱為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫是MCGS的核心，是應(yīng)用系統(tǒng)

4、的數(shù)據(jù)處理中心，系統(tǒng)各部分均以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)公用區(qū)，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)處理和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化處理。設(shè)備窗口通過設(shè)備構(gòu)件驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備，將采集的數(shù)據(jù)送入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫；由用戶窗口組成的圖形對(duì)象，與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對(duì)象建立連接關(guān)系，以動(dòng)畫形式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化；運(yùn)行策略通過策略構(gòu)件，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作和處理。4.3.2 數(shù)據(jù)對(duì)象的類型 在MCGS組態(tài)軟件中，數(shù)據(jù)對(duì)象有開關(guān)型、數(shù)值型、字符型、事件型、組對(duì)象等五種類型。不同類型的數(shù)據(jù)對(duì)象，屬性不同，用途也不同。開關(guān)型：記錄開關(guān)信號(hào)（0或非0）的數(shù)據(jù)對(duì)象稱為開關(guān)型數(shù)據(jù)對(duì)象，通常與外部設(shè)備的數(shù)字量輸入輸出通道連接，用來表示某一設(shè)備當(dāng)前所處的狀態(tài)，也用于表示MCG

5、S中某一對(duì)象的狀態(tài)，如對(duì)應(yīng)于一個(gè)圖形對(duì)象的可見度狀態(tài)。 數(shù)值型：數(shù)值型數(shù)據(jù)對(duì)象除了存放數(shù)值及參與數(shù)值運(yùn)算外，還提供報(bào)警信息，與外部設(shè)備的模擬量輸入輸出通道連接。數(shù)據(jù)對(duì)象的數(shù)值范圍是：負(fù)數(shù)是從 -3.E38 到 -1.E-45，正數(shù)從 1.E-45 到3.E38。 字符型：字符型數(shù)據(jù)對(duì)象是存放文字信息的單元，用于描述外部對(duì)象的狀態(tài)特征，其值為多個(gè)字符組成的字符串，字符串長(zhǎng)度最長(zhǎng)可達(dá)64KB。事件型：用來記錄和標(biāo)識(shí)某種事件產(chǎn)生或狀態(tài)改變的時(shí)間信息。事件型數(shù)據(jù)對(duì)象的值是19個(gè)字符組成的定長(zhǎng)字符串，用來保留當(dāng)前最近一次事件所產(chǎn)生的時(shí)刻：“年，月，日，時(shí)，分，秒”。組對(duì)象：數(shù)據(jù)組對(duì)象是MCGS引入的一種

6、特殊類型的數(shù)據(jù)對(duì)象，類似于一般編程語言中的數(shù)組和結(jié)構(gòu)體，用于把相關(guān)的多個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象集合在一起，作為一個(gè)整體來定義和處理。4.3.3 立體倉庫控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的構(gòu)造MCGS中定義的數(shù)據(jù)對(duì)象的作用域是全局的，像通常意義的全局變量一樣，數(shù)據(jù)對(duì)象的各個(gè)屬性在整個(gè)運(yùn)行過程中都保持有效，系統(tǒng)中的其它部分都能對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行操作處理。而數(shù)據(jù)對(duì)象是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的基本單元。構(gòu)造實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的過程，就是定義數(shù)據(jù)對(duì)象的過程。通過對(duì)2*3立體倉庫工作要求的分析，要實(shí)現(xiàn)對(duì)倉庫控制系統(tǒng)的仿真我們需要以下實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)對(duì)象。如下圖4-5所示： 圖4-5立體倉庫部分實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫4.4 MCGS與PLC設(shè)備的通信設(shè)備窗口是

7、MCGS系統(tǒng)的重要組成部分，負(fù)責(zé)建立系統(tǒng)與外部硬件設(shè)備的連接，使得MCGS能從外部設(shè)備讀取數(shù)據(jù)并控制外部設(shè)備的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)工業(yè)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控。 MCGS實(shí)現(xiàn)設(shè)備驅(qū)動(dòng)的基本方法是：在設(shè)備窗口內(nèi)配置不同類型的設(shè)備構(gòu)件，并根據(jù)外部設(shè)備的類型和特征，設(shè)置相關(guān)的屬性，將設(shè)備的操作方法。系統(tǒng)運(yùn)行過程中，設(shè)備構(gòu)件由設(shè)備窗口統(tǒng)一調(diào)度管理，通過通道連接，向?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫提供從外部設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)，從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫查詢控制參數(shù)，發(fā)送給系統(tǒng)其它部分，進(jìn)行控制運(yùn)算和流程調(diào)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)檢測(cè)和過程的自動(dòng)控制。MCGS設(shè)備目錄的分類方法，為了用戶在眾多的設(shè)備驅(qū)動(dòng)中方便快速的找到需要的設(shè)備驅(qū)動(dòng)，MCGS所有的設(shè)

8、備驅(qū)動(dòng)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(shè)備驅(qū)動(dòng)分類方法 在本次設(shè)計(jì)中，要進(jìn)行設(shè)備通信的步驟是：打開“設(shè)備窗口”，雙擊“設(shè)備窗口”，選中設(shè)備工具箱，單擊設(shè)備管理，選中本組態(tài)設(shè)計(jì)中需要的“通用串口父設(shè)備”、“西門子S7-200PPI”如圖4-7所示： 圖 4-7 MCGS中設(shè)備通信的選擇 雙擊“通用串口父設(shè)備”對(duì)其設(shè)備屬性進(jìn)行編輯，其中“最小采集周期”為200ms，“串口端口號(hào)”為“0-COM1”，“數(shù)據(jù)校驗(yàn)方式”為“2-偶校驗(yàn)”，如圖4-8再點(diǎn)擊確認(rèn)： 圖4-8 通用串口父設(shè)備的設(shè)置雙擊“PLC-西門子S7-200PPI”，對(duì)MCGS數(shù)據(jù)與PLC中的數(shù)據(jù)進(jìn)

9、行連接，由于本次設(shè)計(jì)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(shè)置設(shè)備內(nèi)部屬性”，選擇“增加通道”，根據(jù)本次設(shè)計(jì)的需要，增加合適的通道值，點(diǎn)擊確認(rèn)。增加通道后如圖4-9所示：圖4-9 PLC通道數(shù)的增加單擊“通道連接”，將MCGS中的按鈕輸入、顯示輸出與PLC設(shè)備中的輸入輸出口相聯(lián)接。如圖4-10所示： 圖4-10 PLC與MCGS的通道連接 然后單擊“設(shè)備調(diào)試 ”就可以在線調(diào)試了。若“通信狀態(tài)標(biāo)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(shè)備通訊失敗。如圖4-11所示：圖4-11 PLC與M

10、CGS設(shè)備調(diào)試4.5監(jiān)視畫面的設(shè)定與動(dòng)畫的連接 由圖形對(duì)象搭制而成的圖形畫面是靜止不動(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)到過程實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。 MCGS實(shí)現(xiàn)圖形動(dòng)畫設(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)畫屬性。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，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)畫效果。 本立體倉庫的制作的動(dòng)畫效果部分包括：1）庫位的庫存情況：例如選擇庫位號(hào)并雙擊，出現(xiàn)屬性設(shè)置，選擇“顏色動(dòng)畫連接”中的“填充顏色”則出現(xiàn)如圖4-12所示。在其表達(dá)式的“？”中選擇需要的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫作為表達(dá)式，

11、并使其與庫位號(hào)庫位1傳感器建立連接，并添加填充顏色連接。將0對(duì)應(yīng)的顏色改為黃色，即指示燈沒指示時(shí)的顏色，再次單擊“增加”按鈕，將1對(duì)應(yīng)的顏色改為紅色，即指示燈有指示時(shí)的顏色。如圖4-12所示： 圖4-12數(shù)據(jù)對(duì)象填充顏色設(shè)置 2）按鈕的開關(guān)的設(shè)置：添加數(shù)據(jù)對(duì)象“啟動(dòng)停止”設(shè)置基本屬性，并設(shè)置好操作屬性。本開關(guān)設(shè)置為“按1松0”。特別要注意的是連接已經(jīng)建立好的所需要的數(shù)據(jù)對(duì)象。如圖4-13所示：圖4-13 構(gòu)件的屬性設(shè)置3）指示燈的顏色變化：以堆垛機(jī)左移指示燈為例。雙擊組態(tài)畫面中的堆垛機(jī)左移指示燈，選中屬性設(shè)置中的“可見度”，使其與相應(yīng)數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行連接，在“表達(dá)式非零時(shí)”框中選擇對(duì)應(yīng)圖符可見，即

12、表達(dá)式=1時(shí)，指示燈可見。如圖4-14和圖4-15所示： 圖4-14屬性設(shè)置圖4-15可見度設(shè)置4.6編制控制流程4.6.1 腳本程序的簡(jiǎn)介腳本程序是組態(tài)軟件中的一種內(nèi)置編程語言引擎。當(dāng)某些控制和計(jì)算任務(wù)通過常規(guī)組態(tài)方法難以實(shí)現(xiàn)時(shí)，通過使用腳本語言，能夠增強(qiáng)整個(gè)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?yàn)橛行У鼐幹聘鞣N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(gè)功能構(gòu)件里（稱為腳本程序功能構(gòu)件），在后臺(tái)由獨(dú)立的線程來運(yùn)行和處理，能夠避免由于單個(gè)腳本程序的錯(cuò)誤而導(dǎo)致整個(gè)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?yīng)用在運(yùn)行

13、策略中，把整個(gè)腳本程序作為一個(gè)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(gè)輔助功能運(yùn)行，更常見的用法是應(yīng)用在動(dòng)畫界面的事件中。MCGS引入的事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制，與VB或VC中的事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制類似，比如：對(duì)用戶窗口，有裝載，卸載事件；對(duì)窗口中的控件，有鼠標(biāo)單擊事件，鍵盤按鍵事件等等。這些事件發(fā)生時(shí)，就會(huì)觸發(fā)一個(gè)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(shí)現(xiàn)某些多分支流程的控制及操作處理，因此包括了幾種最簡(jiǎn)單的語句：賦值語句、條件語句、退出語句和注釋語句，同時(shí)，為了提供一些高級(jí)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(dāng)

14、需要在一個(gè)程序行中包含多條語句時(shí)，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(shù)情況下，一個(gè)程序行只包含一條語句，賦值程序行中根據(jù)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(dá)式 Then 賦值語句或退出語句If 表達(dá)式 Then 語句EndIfIf 表達(dá)式Then 語句Else 語句EndIf條件語句中的四個(gè)關(guān)鍵字“If”、“Then”、“Else”、“Endif”不分大小寫。如拼寫不正確，檢查程序會(huì)提示出錯(cuò)信息。條件語句允許多級(jí)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(jí)嵌套，為編制多分支流程的

15、控制程序提供了可能。本動(dòng)畫我們對(duì)“庫位顯示”、“行顯示”“列顯示”進(jìn)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