(4)在“用户窗口”中,选中“立体仓库监控系统”,点击右键,选择下拉菜单中的“设置为启动窗口”选项,将该窗口设置为运行时自动加载的窗口。如图4-3所示:
最后生成的画面如图4-4所示:
图4-4最后生成的组态监视画面
4.3 MCGS实时数据库的读写实现
4.3.1 MCGS实时数据库简介
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。我们把用数据库技术管理的所有数据对象的集合称为实时数据库。实时数据库是MCGS的核心,是应用系统的数据处理中心,系统各部分均以实时数据库为数据公用区,进行数据交换、数据处理和实现数据的可视化处理。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。如图4-1所示:
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4.3.2 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。
①开关型:记录开关信号(0或非0)的数据对象称为开关型数据对象,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。
②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。数据对象的数值范围是:负数是从 -3.402823E38 到 -1.401298E-45,正数从 1.401298E-45 到3.402823E38。
③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,其值为多个字符组成的字符串,字符串长度最长可达64KB。
④事件型: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”。
⑤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。
4.3.3 立体仓库控制系统数据库的构造
MCGS中定义的数据对象的作用域是全局的,像通常意义的全局变量一样,数据对象的各个属性在整个运行过程中都保持有效,系统中的其它部分都能对实时数据库中的数据对象进行操作处理。而数据对象是实时数据库的基本单元。构造实时数据库的过程,就是定义数据对象的过程。在实际组态过程中,一般无法一次全部定义所需的数据对象,而是根据情况需要逐步增加。
通过对2*2立体仓库工作要求的分析,要实现对仓库控制系统的仿真我们需要以下实时数据库及数据对象。如下图4-5所示:
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图4-5立体仓库部分实时数据库
4.4 MCGS与PLC设备的通信
设备窗口是MCGS系统的重要组成部分,负责建立系统与外部硬件设备的连接,使得MCGS能从外部设备读取数据并控制外部设备的工作状态,实现对应工业过程的实时监控。
MCGS实现设备驱动的基本方法是:在设备窗口内配置不同类型的设备构件,并根据外部设备的类型和特征,设置相关的属性,将设备的操作方法,如硬件参数配置、数据转换、设备调试等都封装在构件之内,以对象的形式与外部设备建立数据的传输通道连接。系统运行过程中,设备构件由设备窗口统一调度管理,通过通道连接,向实时数据库提供从外部设备采集到的数据,从实时数据库查询控制参数,发送给系统其它部分,进行控制运算和流程调度,实现对设备工作状态的实时检测和过程的自动控制。
MCGS设备目录的分类方法,为了用户在众多的设备驱动中方便快速的找到需要的设备驱动,MCGS所有的设备驱动都是按合理的分类方法排列的,分类方法如图4-6所示:
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图4-6 MCGS设备驱动分类方法
在本次设计中,要进行设备通信的步骤是:打开“设备窗口”,双击“设备窗口”,选中设备工具箱,单击设备管理,选中本组态设计中需要的“通用串口父设备”、“西门子S7-200PPI”如图4-7所示:
图 4-7 MCGS中设备通信的选择
双击“通用串口父设备”对其设备属性进行编辑,其中“最小采集周期”为200ms,“串口端口号”为“0-COM1”,“数据校验方式”为“2-偶校验”,如图4-8再点击确认:
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图4-8 通用串口父设备的设置
双击“PLC-{西门子S7-200PPI}”,对MCGS数据与PLC中的数据进行连接,由于本次设计中需要的输入口、输出口较多,为满足通道要求,需要增加输入输出口,具体步骤为:在PLC-{西门子S7-200PPI}中选中“设置设备内部属性”,选择“增加通道”,根据本次设计的需要,增加合适的通道值,点击确认。增加通道后如图4-9所示:
图4-9 PLC通道数的增加
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