組態(tài)工控技術(shù) 課件 12 MCGS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫

2024/12/1216:50:49組態(tài)控制技術(shù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫2024/12/1216:50:49數(shù)據(jù)對(duì)象的概念在MCGS中，數(shù)據(jù)不同于傳統(tǒng)意義的數(shù)據(jù)或變量，它以數(shù)據(jù)對(duì)象的形式來進(jìn)行操作與處理。數(shù)據(jù)對(duì)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(guān)的其它屬性（如數(shù)據(jù)的狀態(tài)、報(bào)警限值等）以及對(duì)數(shù)據(jù)的操作方法（如存盤處理、報(bào)警處理等）封裝在一起，作為一個(gè)整體，以對(duì)象的形式提供服務(wù)，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(duì)象。在MCGS中，用數(shù)據(jù)對(duì)象表示數(shù)據(jù)，可以把數(shù)據(jù)對(duì)象認(rèn)為是比傳統(tǒng)變量具有更多功能的對(duì)象變量，象使用變量一樣來使用數(shù)據(jù)對(duì)象，大多數(shù)情況下只需使用數(shù)據(jù)對(duì)象的名稱來直接操作數(shù)據(jù)對(duì)象。2024/12/1216:50:49實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的概念在MCGS中，用數(shù)據(jù)對(duì)象來描述系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，用對(duì)象變量代替?zhèn)鹘y(tǒng)意義上的值變量，把數(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系統(tǒng)的核心，是應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中心。系統(tǒng)各個(gè)部分均以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫為公用區(qū)交換數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)各個(gè)部分協(xié)調(diào)動(dòng)作。2024/12/1216:50:49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。如圖所示2024/12/1216:50:49定義數(shù)據(jù)對(duì)象定義數(shù)據(jù)對(duì)象的過程，就是構(gòu)造實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的過程。定義數(shù)據(jù)對(duì)象時(shí)，在組態(tài)環(huán)境工作臺(tái)窗口中，選擇“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫”標(biāo)簽，進(jìn)入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫窗口頁，顯示已定義的數(shù)據(jù)對(duì)象，如下圖所示。2024/12/1216:50:49對(duì)于新建工程，窗口中顯示系統(tǒng)內(nèi)建的四個(gè)字符型數(shù)據(jù)對(duì)象，分別是InputETime、InputSTime、InputUser1和InputUser2。對(duì)于新建工程，首次定義的數(shù)據(jù)對(duì)象，缺省名稱為Data1。需要注意的是，數(shù)據(jù)對(duì)象的名稱中不能帶有空格，否則會(huì)影響對(duì)此數(shù)據(jù)對(duì)象存盤數(shù)據(jù)的讀取。為了快速生成多個(gè)相同類型的數(shù)據(jù)對(duì)象，可以選擇“成組增加”按鈕，彈出“成組增加數(shù)據(jù)對(duì)象”對(duì)話框，一次定義多個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象，如上圖所示。成組增加的數(shù)據(jù)對(duì)象，名稱由主體名稱和索引代碼兩部分組成。其中，“對(duì)象名稱”一欄，代表該組對(duì)象名稱的主體部分，而“起始索引值”則代表第一個(gè)成員的索引代碼，其它數(shù)據(jù)對(duì)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(duì)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。2024/12/1216:50:49數(shù)據(jù)對(duì)象的類型在MCGS中，數(shù)據(jù)對(duì)象有開關(guān)型、數(shù)值型、字符型、事件型和組對(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)型數(shù)據(jù)對(duì)象記錄開關(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)。開關(guān)型數(shù)據(jù)對(duì)象也用于表示MCGS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)。開關(guān)型數(shù)據(jù)對(duì)象沒有工程單位和最大最小值屬性，沒有限值報(bào)警屬性，只有狀態(tài)報(bào)警屬性。數(shù)值型數(shù)據(jù)對(duì)象在MCGS中，數(shù)值型數(shù)據(jù)對(duì)象的數(shù)值范圍是：負(fù)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(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，并能夠與外部設(shè)備的模擬量輸入輸出通道相連接。數(shù)值型數(shù)據(jù)對(duì)象有最大和最小值屬性，其值不會(huì)超過設(shè)定的數(shù)值范圍。當(dāng)對(duì)象的值小于最小值或大于最大值時(shí)，對(duì)象的值分別取為最小值或最大值。數(shù)值型數(shù)據(jù)對(duì)象有限值報(bào)警屬性，可同時(shí)設(shè)置下下限、下限、上限、上上限、上偏差、下偏差等六種報(bào)警限值，當(dāng)對(duì)象的值超過設(shè)定的限值時(shí)，產(chǎn)生報(bào)警；當(dāng)對(duì)象的值回到所有的限值之內(nèi)時(shí)，報(bào)警結(jié)束。字符型數(shù)據(jù)對(duì)象字符型數(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。字符型數(shù)據(jù)對(duì)象沒有工程單位和最大、最小值屬性，也沒有報(bào)警屬性。2024/12/1216:50:49數(shù)據(jù)組對(duì)象數(shù)據(jù)組對(duì)象是MCGS引入的一種特殊類型的數(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。例如在實(shí)際工程中，描述一個(gè)鍋爐的工作狀態(tài)有溫度、壓力、流量、液面高度等多個(gè)物理量，為便于處理，定義“鍋爐”為一個(gè)組對(duì)象，用來表示“鍋爐”這個(gè)實(shí)際的物理對(duì)象，其內(nèi)部成員則由上述物理量對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)對(duì)象組成，這樣，在對(duì)“鍋爐”對(duì)象進(jìn)行處理（如進(jìn)行組態(tài)存盤、曲線顯示、報(bào)警顯示）時(shí)，只需指定組對(duì)象的名稱“鍋爐”，就包括了對(duì)其所有成員的處理。組對(duì)象只是在組態(tài)時(shí)對(duì)某一類對(duì)象的整體表示方法，實(shí)際的操作則是針對(duì)每一個(gè)成員進(jìn)行的。如在報(bào)警顯示動(dòng)畫構(gòu)件中，指定要顯示報(bào)警的數(shù)據(jù)對(duì)象為組對(duì)象“鍋爐”，則該構(gòu)件顯示組對(duì)象包含的各個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的所有報(bào)警信息。把一個(gè)對(duì)象的類型定義成組對(duì)象后，還必須定義組對(duì)象所包含的成員。如下圖所示，在“組對(duì)象屬性設(shè)置”對(duì)話框內(nèi)，專門有“組對(duì)象成員”窗口頁，用來定義組對(duì)象的成員。2024/12/1216:50:49數(shù)據(jù)對(duì)象的屬性設(shè)置數(shù)據(jù)對(duì)象定義之后，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置數(shù)據(jù)對(duì)象的屬性。在組態(tài)環(huán)境工作臺(tái)窗口中，選擇“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫”標(biāo)簽，從數(shù)據(jù)對(duì)象列表中選中某一數(shù)據(jù)對(duì)象，鼠標(biāo)單擊“對(duì)象屬性”按鈕，或者鼠標(biāo)雙擊數(shù)據(jù)對(duì)象，即可彈出如下圖所示的“數(shù)據(jù)對(duì)象屬性設(shè)置”對(duì)話框。對(duì)話框設(shè)有三個(gè)窗口頁：基本屬性、存盤屬性和報(bào)警屬性?；緦傩詳?shù)據(jù)對(duì)象的基本屬性中包含數(shù)據(jù)對(duì)象的名稱、單位、初值、取值范圍和類型等基本特征信息。在基本屬性設(shè)置頁的“對(duì)象名稱”一欄內(nèi)輸入代表對(duì)象名稱的字符串，字符個(gè)數(shù)不得超過32個(gè)（漢字16個(gè)），對(duì)象名稱的第一個(gè)字符不能為“！”、“$”符號(hào)或0~9的數(shù)字，字符串中間不能有空格。用戶不指定對(duì)象的名稱時(shí)，系統(tǒng)缺省定為“DATAX”，其中X為順序索引代碼（第一個(gè)定義的數(shù)據(jù)對(duì)象為DATA0）。數(shù)據(jù)對(duì)象的類型必須正確設(shè)置。不同類型的數(shù)據(jù)對(duì)象，屬性內(nèi)容不同，按所列欄目設(shè)定對(duì)象的初始值、最大值、最小值及工程單位等。在內(nèi)容注釋一欄中，輸入說明對(duì)象情況的注釋性文字。2024/12/1216:50:49存盤屬性MCGS把數(shù)據(jù)的存盤處理作為數(shù)據(jù)對(duì)象的一個(gè)屬性，封裝在數(shù)據(jù)對(duì)象的內(nèi)部，由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫根據(jù)預(yù)先設(shè)定的要求，自動(dòng)完成數(shù)據(jù)的存盤操作。MCGS把數(shù)據(jù)對(duì)象的存盤屬性分為三部分：對(duì)象值的存盤、存盤時(shí)間的設(shè)置和報(bào)警數(shù)值的存盤。對(duì)基本類型（包括數(shù)值型、開關(guān)型、字符型及事件型）的數(shù)據(jù)對(duì)象，可以設(shè)置為按數(shù)值的變化量方式存盤，如下圖所示。變化量是指對(duì)象的當(dāng)前值與前一次存盤值的差值。當(dāng)對(duì)象值的變化量超過設(shè)定值時(shí)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫自動(dòng)記錄下該對(duì)象的當(dāng)前值及其對(duì)應(yīng)的時(shí)刻。如果變化量設(shè)為0，則表示只要數(shù)據(jù)對(duì)象的值發(fā)生了變化就進(jìn)行存盤操作。對(duì)開關(guān)型、字符型、事件型數(shù)據(jù)對(duì)象，系統(tǒng)內(nèi)部自動(dòng)定義變化量為0。如果選擇了“退出時(shí)，自動(dòng)保存數(shù)據(jù)對(duì)象的當(dāng)前值為初始值”一項(xiàng)，則MCGS運(yùn)行環(huán)境退出時(shí)，把數(shù)據(jù)對(duì)象的初始值設(shè)為退出時(shí)的當(dāng)前值，以便下次進(jìn)入運(yùn)行時(shí)，恢復(fù)該數(shù)據(jù)對(duì)象退出時(shí)的值。2024/12/1216:50:49對(duì)數(shù)據(jù)組對(duì)象，只能設(shè)置為定時(shí)方式存盤，如下圖所示。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫按設(shè)定的時(shí)間間隔，定時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)組對(duì)象的所有成員在同一時(shí)刻的值。如果定時(shí)間隔設(shè)為0秒，則實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫不進(jìn)行自動(dòng)存盤處理。對(duì)于數(shù)據(jù)對(duì)象發(fā)出的報(bào)警信息，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行自動(dòng)存盤處理，但也可以選擇不存盤。存盤的報(bào)警信息有：產(chǎn)生報(bào)警的對(duì)象名稱、報(bào)警產(chǎn)生時(shí)間、報(bào)警結(jié)束時(shí)間、報(bào)警應(yīng)答時(shí)間、報(bào)警類型、報(bào)警限值、報(bào)警時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)象的值、用戶定義的報(bào)警內(nèi)容注釋等。如需要實(shí)時(shí)打印報(bào)警信息，則應(yīng)選取對(duì)應(yīng)的選項(xiàng)。加速存盤一般用于當(dāng)報(bào)警產(chǎn)生時(shí)，加快數(shù)據(jù)記錄的頻率，以便事后進(jìn)行分析。改變存盤時(shí)間間隔是為了在有限的存盤空間內(nèi)，盡可能多保留當(dāng)前最新的存盤數(shù)據(jù)，而對(duì)于過去的歷史數(shù)據(jù)，通過改變存盤數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔，減少歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)量。2024/12/1216:50:49報(bào)警屬性MCGS把報(bào)警處理作為數(shù)據(jù)對(duì)象的一個(gè)屬性，封裝在數(shù)據(jù)對(duì)象內(nèi)部，由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫判斷是否有報(bào)警產(chǎn)生，并自動(dòng)進(jìn)行各種報(bào)警處理。如下圖所示，用戶應(yīng)首先設(shè)置“允許進(jìn)行報(bào)警處理”選項(xiàng)，才能對(duì)報(bào)警參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。不同類型的數(shù)據(jù)對(duì)象，報(bào)警屬性的設(shè)置各不相同。數(shù)值型數(shù)據(jù)對(duì)象最多可同時(shí)設(shè)置六種限值報(bào)警；開關(guān)型數(shù)據(jù)對(duì)象只有狀態(tài)報(bào)警，按下的狀態(tài)(“開”或“關(guān)”)為報(bào)警狀態(tài)，另一種狀態(tài)即為正常狀態(tài)，當(dāng)對(duì)象的值變?yōu)橄鄳?yīng)的值(0或1)時(shí)，將觸發(fā)報(bào)警；事件型數(shù)據(jù)對(duì)象不用設(shè)置報(bào)警狀態(tài)，對(duì)應(yīng)的事件產(chǎn)生一次，就有一次報(bào)警，且報(bào)警的產(chǎn)生和結(jié)束是同時(shí)的；字符型數(shù)據(jù)對(duì)象和數(shù)據(jù)組對(duì)象，沒有報(bào)警屬性。2024/12/1216:50:49數(shù)據(jù)對(duì)象的作用域數(shù)據(jù)對(duì)象的全局性實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中定義的數(shù)據(jù)對(duì)象都是全局性的，MCGS各個(gè)部分都可以對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行引用或操作，通過數(shù)據(jù)對(duì)象來交換信息和協(xié)調(diào)工作。數(shù)據(jù)對(duì)象的各種屬性在整個(gè)運(yùn)行過程中都保持有效。數(shù)據(jù)對(duì)象的操作MCGS中直接使用數(shù)據(jù)對(duì)象的名稱進(jìn)行操作，在用戶應(yīng)用系統(tǒng)中，需要操作數(shù)據(jù)對(duì)象的有如下幾個(gè)地方：建立設(shè)備通道連接。在設(shè)備窗口組態(tài)配置中，需要建立設(shè)備通道與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的連接，指明每個(gè)設(shè)備通道所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)對(duì)象，以便通過設(shè)備構(gòu)件，把采集到的外部設(shè)備的數(shù)據(jù)送入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫。建立圖形動(dòng)畫連接。在用戶窗口創(chuàng)建圖形對(duì)象并設(shè)置動(dòng)畫屬性時(shí)，需要將圖形對(duì)象指定的動(dòng)畫動(dòng)作與數(shù)據(jù)對(duì)象建立連接，以便能用圖形方式可視化數(shù)據(jù)。參與表達(dá)式運(yùn)算。類似于傳統(tǒng)的變量用法，對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象賦值，作為表達(dá)式的一部分，參與表達(dá)式的數(shù)值運(yùn)算。制定運(yùn)行控制條件。運(yùn)行策略的“數(shù)據(jù)對(duì)象條件”構(gòu)件中，指定數(shù)據(jù)對(duì)象的值和報(bào)警限值等屬性，作為策略行的條件部分，控制運(yùn)行流程。作為變量編制程序。運(yùn)行策略的“腳本程序”構(gòu)件中，把數(shù)據(jù)對(duì)象作為一個(gè)變量使用，由用戶編制腳本程序，完成特定操作與處理功能。2024/12/1216:50:49數(shù)據(jù)對(duì)象瀏覽執(zhí)行“查看”菜單中的“數(shù)據(jù)對(duì)象”命令，彈出如下圖所示的數(shù)據(jù)對(duì)象