不同的功能。
但可以有多个用户窗口和多个运行策略,实时数据库中也可以有多个数据对象。MCGS用主控窗口、设备窗口和用户窗口来构成一个应用系统的人机交互图形面,组态配置各种不同类型和功能的对象或构件,同时可以对实时数据进行可视化处理。
一个应用系统由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五个部分组成。组态工作开始时,系统只为用户搭建了一个能够独立运行的空框架提供了丰富的动画部件与功能部件。如果要完成一个实际的应用系统,则要完成以下工作: 首先,像搭积木一样,在组态环境中用系统提供的或用户扩展的构件构造应用系统,配置各种参数,形成一个有丰富功能可实际应用的工程。其次,用户对构件的系统进行脚本的设置,使其达到用户要求的功能。最后,把组态环境中的组态结果提交给运行环境。运行环境和组态结果一起就构成了用户自己的应用系统。
在MCGS的单机版中,每个应用系统只能有一个主控窗口和一个设备窗口,
5.2 MCGS的系统需求
5.2.1硬件需求
MCGS系统最低要求在IBM PC486以上的微型机或兼容机上运行,以Microsoft的Windows95, 98, Me, NT或Windows2000为操作系统。为了充分利用高档PC兼容机的低价格、高性能来为工业应用级的用户提供安全可靠的服务,计算机用户的推荐配置要求是:
(1) CPU: 使用相当于Intel公司的Pentium233或以上级别的CPU;
(2)内存:当使用Windows9X操作系统时,系统内存应在32MB以上;当选用Windows NT操作系统时,系统内存应在64MB以上;当选用Windows2000操作系统时,系统内存应在128MB以上;
(3)显卡:Windows系统兼容,含有1M8以上的显示内存,可工作于800*600分辨率,65535色模式下;
(4)硬盘:MCGS5.10通用版组态软件占用的硬盘空间约为80MB。 5.2.2软件需求
MCGS组态软件可以在以下操作系统下运行:
(1)中文Microsoft Windows NT Server 4.0(需要安装SP3)或更高版本; (2)中文Microsoft Windows NT Workstation 4.0(需要安装SP3)或更高版本; (3)中文Microsoft Windows95, 98, Me, 2000 (Windows95建议安装IE5.0)或更高版本;
总之,在工程控制中使用MCGS组态软件的仿真使技术人员避开了复杂的计算机软、硬件问题,集中精力去解决工程问题本身。另一方面,从管理的角度来看,用组态软件开发的系统具有与Windows一致的图形化操作界面,非常便于生产的组织与管
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理。
5.3基于MCGS仿真实现的意义
多媒体仿真要涉及许多技术,包括音频技术、视频图像技术、通讯技术、计算机技术以及标准化技术。利用MCGS可视化仿真技术,可以实现满足要求的仿真界面,能提供一个多角度、多层次的观察仿真过程。在计算机上实现工程的模拟测试和仿真,用户可以根据需要直接修改各种仿真参数,从而大大降低了开发费用和难度,系统人员可以集中更多的精力在最优方案的选择和设计上,而非语言的编程上。达到可以在较短的开发周期内、以较少的代价完成较好的效果。
基于MCGS软件设计基本步骤可以概括以下几点: 1、组织材料
2、设计窗口、组织系统工程 3、构造实时数据库 4、制作动画显示画面 5、编写脚本控制流程程序 6、整体运行、程序调试
5.4 MCGS软件研究分析及工程画面的实现
MCGS组态软件所建立的工程由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库窗口和运行策略五部分构成,每一部分分别进行不同的组态设计,完成不同的工作,具有不同的特性。组成MCGS工程各要素间关系如下图5-3所示。
图5-3 MCGS工程各要素间关系
对于工程画面的制作,是在用户窗口中完成,由用户组建。升降横移式立体车库画面的制作具体步骤为:
(1)在“用户窗口”中单击“新建窗口”按钮,建立“窗口0\,如图5-4所示
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图5-4新建窗口图面
(2)选中“窗口0”,单击“窗口属性”,进入“用户窗口属性设置”。
(3)将窗口名称改为“立体车库”,窗口位置选中“最大化显示”,其它不变,如图5-5所示:
图5-5用户窗口属性设置画面
(4)在“用户窗口”中,选中“立体车库”,点击右键,选择下拉菜单中的“设置启动窗口”选项,将该窗口设置为运行时自动加载窗口,如图5-6所示:
图5-6画面的建立
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(5)在“用户窗口”中,选中“立体车库”,双击左键,进入静态画面设计,最后生 成的画面如图5-7所示:
图5-7最后生成的静态画面
5.5 MCGS实时数据库的研究
MCGS中的数据不同于传统意义的数据或变量,它不但包含了变量的数值特征,还将与数据相关的其它属性(如数据的状态、报警限值等)以及对数据的操作方法(如存盘处理、报警处理等)封装在一起,作为一个整体,以对象的形式提供服务。这种把数值、属性和方法定义成一体的数据称为数据对象。
MCGS用数据对象来表述系统中的实时数据,用对象变量代替传统意义的值变量。实时数据库是MCGS的核心,它是所有数据对象的集合,是应用系统的数据处理中心,如图5-3所示,系统各个部分均以实时数据库为公用区交换数据,实现各个部分协调动作。设备窗口通过设备构件驱动外部设备,将采集的数据送入实时数据库;由用户窗口组成的图形对象,与实时数据库中的数据对象建立连接关系,以动画形式实现数据的可视化;运行策略通过策略构件,对数据进行操作和处理。
5.5.1数据对象的类型
在MCGS组态软件中,数据对象有开关型、数值型、字符型、事件型、组对象等五种类型。不同类型的数据对象,属性不同,用途也不同。
开关型:记录开关信号(0或非0)的数据对象,通常与外部设备的数字量输入输出通道连接,用来表示某一设备当前所处的状态,也用于表示MCGS中某一对象的状态,如对应于一个图形对象的可见度状态。
数值型:数值型数据对象除了存放数值及参与数值运算外,还提供报警信息,与外部设备的模拟量输入输出通道连接。数值型数据对象的数值范围是:负数是从一3.402823E38到一1.401298E-45,正数是从1.401298E-45到3.402823E38。 字符型:字符型数据对象是存放文字信息的单元,用于描述外部对象的状态特征,
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其值为多个字符组成的字符串,字符串长度最长可达64KB 。
事件型:事件型数据对象用来记录和标识某种事件产生或状态改变的时间信息。事件型数据对象的值是19个字符组成的定长字符串,用来保留当前最近一次事件所产生的时刻:“年,月,日,时,分,秒”。年用四位数字表示,月、日、时、分、秒等分别用两位数字表示,之间用逗号分隔。如“1997,02,03,23,45,56”。
组对象:数据组对象是MCGS引入的一种特殊类型的数据对象,类似于一般编程语言中的数组和结构体,用于把相关的多个数据对象集合在一起,作为一个整体来定义和处理。
5.5.2车库控制系统数据库的研究及构造
实时数据库中定义的数据对象都是全局性的,MCGS各个部分都可以对数据对象进行操作,通过数据对象来交换信息和协调工作,数据的各种属性在整个运行过程中都保持有效。
通过对3×6升降横移式立体车库的研究分析,若仿真取图状态下13号托盘上的车,我们需要表5-1中的实时数据及数据对象:
表5-1升降横移立体车库控制系统变量分配表
变量名 取车按钮 停止按钮 取完标志 左移 右移 上移 下移 水平移动量1 水平移动量2 垂直移动量 定时器启动 定时器复位 计时时间 时间到 类型 开关 开关 开关 开关 开关 开关 开关 数值 数值 数值 开关 开关 数值 开关 注释 取车信号,输入,1有效 停止信号,输入,1有效 取完信号,输出,1有效 托盘左移信号,输出,1有效 托盘右移信号,输出,1有效 托盘上移信号,输出,1有效 托盘下移信号,输出,1有效 二层托盘水平移动距离 一层托盘水平移动距离 三层托盘垂直移动距离 控制定时器的启停,1启动,0停止 控制定时器复位,1复位 代表定时器计时时间 定时器定时时间到为1,否则为0 5.6工程画面的连接及图面仿真研究
在用户窗口搭制而成的图形画面是静止不动的,需要对这些图形对象进行仿真设计,使它们动起来,真实地描述外界对象的状态变化,从而达到实时监控仿真的目的。 在MCGS中实现动画仿真设计是通过将用户窗口中图形对象与实时数据库中的数
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