工控组态软件 实验报告 一、
日期：2013.09.13 题目：图形开发环境
实验目的：熟悉图形开发环境的使用，了解组态软件的特点及创建一个简单项目的过程，掌握基本功能的实现。 实验原理：
MCGS(Monitor and Control Generated System)是一套基于Windows平台的，用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统。MCGS为用户提供了解决实际工程问题的完整方案和开发平台，能够完成现场数据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出以及企业监控网络等功能。
MCGS组态软件所建立的工程由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五部分构成，每一部分分别进行组态操作，完成不同的工作，具有不同的特性。 实验仪器：计算机、MCGS软件 使用方法及步骤:
一、MCGS组态软件常用术语
工程：用户应用系统的简称。引入工程的概念，是使复杂的计算机专业技术更贴近于普通工程用户。在MCGS组态环境中生成的文件称为工程文件，后缀为.mcg，存放于MCGS目录的WORK子目录中。如：“D:\\MCGS\\WORK\\水位控制系统.mcg”。
对象：操作目标与操作环境的统称。如窗口、构件、数据、图形等皆称为对象。 组态：在MCGS组态软件开发平台中对五大部分，进行对象的定义、制作和编辑，并设定其状态特征（属性）参数，将此项工作称为组态。
策略：是指对系统运行流程进行有效控制的措施和方法。 可见度：指对象在窗口内的显现状态，即可见与不可见。
变量类型： MCGS定义的变量有五种类型：数值型、开关型、字符型、事件型和组对象。 组对象：用来存储具有相同存盘属性的多个变量的集合，内部成员可包含多个其他类型的变量。组对象只是对有关联的某一类数据对象的整体表示方法，而实际的操作则均针对每个成员进行。
二、MCGS组态软件的操作方式
组态工作窗口：是创建和配置图形对象、数据对象和各种构件的工作环境，又称为对象的编辑窗口。
属性设置窗口：是设置对象各种特征参数的工作环境，又称属性设置对话框。
对象元件库：对象元件库是存放组态完好并具有通用价值动画图形的图形库便于对组态成果的重复利用。
三、组建新工程的一般过程
工程项目系统分析：分析工程项目的系统构成、技术要求和工艺流程，弄清系统的控制流程和监控对象的特征，明确监控要求和动画显示方式，分析工程中的设备采集及输出通道与软件中实时数据库变量的对应关系，分清哪些变量是要求与设备连接的，哪些变量是软件内部用来传递数据及动画显示的。
工程立项搭建框架：MCGS称为建立新工程。主要内容包括：定义工程名称、封面窗口名称和启动窗口（封面窗口退出后接着显示的窗口）名称，指定存盘数据库文件的名称以及存盘数据库，设定动画刷新的周期。
设计菜单基本体系：为了对系统运行的状态及工作流程进行有效地调度和控制，通常要在主控窗口内编制菜单。编制菜单分两步进行，第一步首先搭建菜单的框架，第二步再对各级菜单命令进行功能组态。
制作动画显示画面：动画制作分为静态图形设计和动态属性设置两个过程。前一部分类似于“画画”，用户通过MCGS组态软件中提供的基本图形元素及动画构件库，在用户窗口
内“组合”成各种复杂的画面。后一部分则设置图形的动画属性，与实时数据库中定义的变量建立相关性的连接关系，作为动画图形的驱动源。
编写控制流程程序：在运行策略窗口内，从策略构件箱中，选择所需功能策略构件，构成各种功能模块（称为策略块），由这些模块实现各种人机交互操作。MCGS还为用户提供了编程用的功能构件（称之为“脚本程序”功能构件），使用简单的编程语言，编写工程控制程序。
完善菜单按钮功能：包括对菜单命令、监控器件、操作按钮的功能组态；实现历史数据、实时数据、各种曲线、数据报表、报警信息输出等功能；建立工程安全机制等。
编写程序调试工程：利用调试程序产生的模拟数据，检查动画显示和控制流程是否正确。 连接设备驱动程序：选定与设备相匹配的设备构件，连接设备通道，确定数据变量的数据处理方式，完成设备属性的设置。此项操作在设备窗口内进行。
工程完工综合测试：最后测试工程各部分的工作情况，完成整个工程的组态工作，实施工程交接。
二
日期：2013.09.27 题目：创建数据库
实验目的：学会创建数据库，掌握变量的类别，变量的定义以及对变量的简单处理。 实验原理：
实时数据库是MCGS工程的数据交换和数据处理中心。数据变量是构成实时数据库的基本单元，建立实时数据库的过程也即是定义数据变量的过程。定义数据变量的内容主要包括：指定数据变量的名称、类型、初始值和数值范围，确定与数据变量存盘相关的参数，如存盘的周期、存盘的时间范围和保存期限等。 实验仪器：计算机、MCGS软件 使用方法及步骤:
水位控制系统数据变量的定义步骤 分析变量名称
下表列出了样例工程中与动画和设备控制相关的变量名称。 变量名称 类 型 注 释 水泵 调节阀 出水阀 液位1 液位2
液位1上限 液位1下限 液位2上限 液位2下限 液位组
开 关 型 开 关 型 开 关 型 数 值 型 数 值 型 数 值 型 数 值 型 数 值 型 数 值 型 组 对 象 控制水泵“启动”、“停止”的变量 控制调节阀“打开”、“关闭”的变量 控制出水阀“打开”、“关闭”的变量
水罐1的水位高度，用来控制1#水罐水位的变化 水罐2的水位高度，用来控制2#水罐水位的变化 用来在运行环境下设定水罐1的上限报警值 用来在运行环境下设定水罐1的下限报警值 用来在运行环境下设定水罐2的上限报警值 用来在运行环境下设定水罐2的下限报警值 用于历史数据、历史曲线、报表输出等功能构件
鼠标点击工作台的“实时数据库”窗口标签，进入实时数据库窗口页。
按“新增对象” 按钮，在窗口的数据变量列表中，增加新的数据变量，多次按该按钮，则增加多个数据变量，系统缺省定义的名称为“Data1”、“Data2”、“Data3”等
选中变量，按“对象属性”按钮或双击选中变量，则打开对象属性设置窗口。
指定名称类型：在窗口的数据变量列表中，用户将系统定义的缺省名称改为用户定义的名称，并指定类型，在注释栏中输入变量注释文字。以“液位1”变量为例，
在基本属性中，对象名称为：液位1；对象类型为：数值；其它不变。
液位组变量属性设置，在基本属性中，对象名称为：液位组；对象类型为：组对象；其它不变。在存盘属性中，数据对象值的存盘选中定时存盘，存盘周期设为5秒。在组对象成员中选择“液位1”，“液位2”。
水泵、调节阀、出水阀三个开关型变量，属性设置只要把对象名称改为：水泵、调节阀、出水阀；对象类型选中“开关”，其它属性不变。
三
日期：2013.10.11
题目：I/O设备的连接
实验目的：掌握I/O设备的连接方法 实验原理：
由图形对象搭制而成的图形界面是静止不动的，需要对这些图形对象进行动画设计，真实地描述外界对象的状态变化，达到过程实时监控的目的。MCGS实现图形动画设计的主要方法是将用户窗口中图形对象与实时数据库中的数据对象建立相关性连接，并设置相应的动画属性。在系统运行过程中，图形对象的外观和状态特征，由数据对象的实时采集值驱动，从而实现了图形的动画效果。 实验仪器：计算机、MCGS软件 使用方法及步骤:
在用户窗口中，双击水位控制窗口进入，选中水罐1双击，则弹出单元属性设置窗口。选中折线，则会出现
，单击
则进入动画组态属性设置窗口，按下图所示修改，其它
属性不变。设置好后，按确定，再按确定，变量连接成功。对于水罐2，只需要把“液位2”改为“液位1”；最大变化百分比100，对应的表达式的值由10改为6即可。
在用户窗口中，双击水位控制窗口进入，选中水泵右侧的流动块双击，则弹出流动块构件属性设置窗口。水罐1右侧的流动块与水罐2右侧的流动块在流动块构件属性设置窗口中，只需要把表达式相应改为：调节阀=1，出水阀=1即可。
这时我们看见的画面并不能动，移动鼠标到“水泵”、“调节阀”、“出水阀”上面的红色部分，会出现一只小“手”，单击一下，红色部分变为绿色，同时流动块相应地运动起来。但水罐仍没有变化，这是由于我们没有信号输入，也没有人为地改变其值。
在“工具箱”中选中滑动输入器
图标，当鼠标变为“十”后，拖动鼠标到适当大小，
然后双击进入属性设置，具体操作如下图所示，以液位1为例：
在“滑动输入器构件属性设置”的“操作属性”中，把对应数据对象的名称改为：液位1，可以通过单击
图标，到库中选，自己输入也可；“滑块在最右边时对应的值”为：10。
在“滑动输入器构件属性设置”的“基本属性”中,在“滑块指向”中选中“指向左（上）”，
其它不变。
在“滑动输入器构件属性设置”的“刻度与标注属性”中,把“主划线数目”改为：5，即能被10整除，其它不变。
这时您再按“F5”或直接按工具条中
图标，进入运行环境后，可以通过拉动滑动输
入器而使水罐中的液面动起来。
为了能准确了解，水罐1、水罐2的值，我们可以用数字显示其值，具体操作如下： 模拟设备是MCGS软件根据设置的参数产生一组模拟曲线的数据，以供用户调试工程使用。本构件可以产生标准的正弦波，方波，三角波，锯齿波信号，且其幅值和周期都可以任意设置。
在“通用设备”中打开“模拟数据设备”，双击“模拟设备”，按确认后，在“设备工具箱”中就会出现“模拟设备”，双击“模拟设备”，则会在“设备窗口”中加入“模拟设备”。
双击
，进入模拟设备属性设置，设置完成后系统可以运行。
四、
日期：2013.10.21 题目：脚本程序
实验目的：掌握脚本程序，了解脚本的类型，掌握脚本的语法结构 实验原理：
用户脚本程序是由用户编制的、用来完成特定操作和处理的程序，脚本程序的编程语法非常类似于普通的Basic语言，但在概念和使用上更简单直观，力求做到使大多数普通用户都能正确、快速地掌握和使用。 实验仪器：计算机、MCGS软件 使用方法及步骤:
假设：当“水罐1”的液位达到9米时，就要把“水泵”关闭，否则就要自动启动“水泵”。当“水罐2”的液位不足1米时，就要自动关闭“出水阀”，否则自动开启“出水阀”。当“水罐1”的液位大于1米，同时“水罐2”的液位小于6米就要自动开启“调节阀”，否则自动关闭“调节阀”。具体操作如下：
在“运行策略”中，双击“循环策略”进入，双击
图标进入“策略属性设置”，
只需要把“循环时间”设为：200ms，按确定即可。在策略组态中，单击工具条中的“新增
策略行”图标，则显示如下图：
在策略组态中，如果没有出现策略工具箱，请单击工具条中的“工具箱” 图标，弹出“策略工具箱”。 单击“策略工具箱”中的“脚本程序”，把鼠标移出“策略工具箱”，会出现一个小手，把小手放在
上，单击鼠标左键，则显示如下：
双击进入脚本程序编辑环境。 IF 液位1<9 THEN 水泵=1 ELSE 水泵=0 ENDIF
IF 液位2<1 THEN 出水阀=0 ELSE
出水阀=1 ENDIF
IF 液位1>1 and 液位2<9 THEN 调节阀=1 ELSE
调节阀=0 ENDIF
按”确认”退出，则脚本程序就编写好了，这时您再进入运行环境，就会按照您所需要的控制流程，出现相应的动画效果。
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