MCGS初级教程 第一讲

第一讲　mcgs组态软件概述
本讲重点：1 了解什么是mcgs组态软件
         1 了解mcgs组态软件的系统构成
         1 了解mcgs组态软件的功能和特点
         1 了解mcgs组态软件面向对象的工作方式
1.1  什么是mcgs组态软件
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，可运行于microsoft windows 95/98/me/nt/2000等操作系统。
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。
使用mcgs，用户无须具备计算机编程的知识，就可以在短时间内轻而易举地完成一个运行稳定，功能全面，维护量小并且具备专业水准的计算机监控系统的开发工作。
mcgs具有操作简便、可视性好、可维护性强、高性能、高可靠性等突出特点，已成功应用于石油化工、钢铁行业、电力系统、水处理、环境监测、机械制造、交通运输、能源原材料、农业自动化、航空航天等领域，经过各种现场的长期实际运行，系统稳定可靠。
1.2  mcgs组态软件的系统构成
mcgs组态软件的整体结构
mcgs 5.1软件系统包括组态环境和运行环境两个部分。组态环境相当于一套完整的工具软件，帮助用户设计和构造自己的应用系统。运行环境则按照组态环境中构造的组态工程，以用户指定的方式运行，并进行各种处理，完成用户组态设计的目标和功能。
　　
　　
mcgs组态软件（以下简称mcgs）由“mcgs组态环境”和“mcgs运行环境”两个系统组成。两部分互相独立，又紧密相关。

mcgs组态环境是生成用户应用系统的工作环境，由可执行程序mcgsset.exe支持，其存放于mcgs目录的program子目录中。用户在mcgs组态环境中完成动画设计、设备连接、编写控制流程、编制工程打印报表等全部组态工作后，生成扩展名为.mcg的工程文件，又称为组态结果数据库，其与mcgs 运行环境一起，构成了用户应用系统，统称为“工程” 。
mcgs运行环境是用户应用系统的运行环境，由可执行程序mcgsrun.exe支持，其存放于mcgs目录的program子目录中。在运行环境中完成对工程的控制工作。
mcgs组态软件五大组成部分
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。
l 主控窗口：是工程的主窗口或主框架。在主控窗口中可以放置一个设备窗口和多个用户窗口，负责调度和管理这些窗口的打开或关闭。主要的组态操作包括：定义工程的名称，编制工程菜单，设计封面图形，确定自动启动的窗口，设定动画刷新周期，指定数据库存盘文件名称及存盘时间等。
l 设备窗口：是连接和驱动外部设备的工作环境。在本窗口内配置数据采集与控制输出设备，注册设备驱动程序，定义连接与驱动设备用的数据变量。
l 用户窗口：本窗口主要用于设置工程中人机交互的界面，诸如：生成各种动画显示画面、报警输出、数据与曲线图表等。
l 实时数据库：是工程各个部分的数据交换与处理中心，它将mcgs工程的各个部分连接成有机的整体。在本窗口内定义不同类型和名称的变量，作为数据采集、处理、输出控制、动画连接及设备驱动的对象。
l 运行策略：本窗口主要完成工程运行流程的控制。包括编写控制程序（if…then脚本程序），选用各种功能构件，如：数据提取、定时器、配方操作、多媒体输出等。
1.3  mcgs组态软件的功能和特点
与国内外同类产品相比，mcgs 5.1组态软件具有以下特点：
l 全中文、可视化、面向窗口的组态开发界面，符合中国人的使用习惯和要求，真正的32位程序，可运行于microsoft windows95/98/me/nt/2000等多种操作系统。
l 庞大的标准图形库、完备的绘图工具以及丰富的多媒体支持，使您能够快速地开发出集图像、声音、动画等于一体的漂亮、生动的工程画面。
l 全新的activex动画构件，包括存盘数据处理、条件曲线、计划曲线、相对曲线、通用棒图等，使您能够更方便、更灵活地处理、显示生产数据。
l 支持目前绝大多数硬件设备，同时可以方便地定制各种设备驱动；此外，独特的组态环境调试功能与灵活的设备操作命令相结合，使硬件设备与软件系统间的配合天衣无缝。
l 简单易学的类basic脚本语言与丰富的mcgs策略构件，使您能够轻而易举地开发出复杂的流程控制系统。
l 强大的数据处理功能，能够对工业现场产生的数据以各种方式进行统计处理，使您能够在第一时间获得有关现场情况的第一手数据。
l 方便的报警设置、丰富的报警类型、报警存贮与应答、实时打印报警报表以及灵活的报警处理函数，使您能够方便、及时、准确地捕捉到任何报警信息。
l 完善的安全机制，允许用户自由设定菜单、按钮及退出系统的操作权限。此外，mcgs 5.1还提供了工程密码、锁定软件狗、工程运行期限等功能，以保护组态开发者的成果。
l 强大的网络功能，支持tcp/ip、modem、485/422/232，以及各种无线网络和无线电台等多种网络体系结构。
l 良好的可扩充性，可通过opc、dde、odbc、activex等机制，方便地扩展mcgs 5.1组态软件的功能，并与其他组态软件、mis系统或自行开发的软件进行连接。
l 提供了www浏览功能，能够方便地实现生产现场控制与企业管理的集成。在整个企业范围内，只使用ie浏览器就可以在任意一台计算机上方便地浏览与生产现场一致的动画画面，实时和历史的生产信息，包括历史趋势，生产报表等等，并提供完善的用户权限控制
1.4  mcgs组态软件的工作方式
l mcgs如何与设备进行通讯：mcgs通过设备驱动程序与外部设备进行数据交换。包括数据采集和发送设备指令。设备驱动程序是由vb、vc程序设计语言编写的dll（动态连接库）文件，设备驱动程序中包含符合各种设备通讯协议的处理程序，将设备运行状态的特征数据采集进来或发送出去。mcgs负责在运行环境中调用相应的设备驱动程序，将数据传送到工程中的各个部分，完成整个系统的通讯过程。每个驱动程序独占一个线程，达到互不干扰的目的。
l mcgs如何产生动画效果：mcgs为每一种基本图形元素定义了不同的动画属性，如：一个长方形的动画属性有可见度，大小变化，水平移动等，每一种动画属性都会产生一定的动画效果。所谓动画属性，实际上是反映图形大小、颜色、位置、可见度、闪烁性等状态的特征参数。然而，我们在组态环境中生成的画面都是静止的，如何在工程运行中产生动画效果呢？方法是：图形的每一种动画属性中都有一个“表达式”设定栏，在该栏中设定一个与图形状态相联系的数据变量，连接到实时数据库中，以此建立相应的对应关系，mcgs称之为动画连接。详细情况请参阅后面第四讲中的动画连接。
l mcgs如何实施远程多机监控：mcgs提供了一套完善的网络机制，可通过tcp/ip网、modem网和串口网将多台计算机连接在一起，构成分布式网络监控系统，实现网络间的实时数据同步、历史数据同步和网络事件的快速传递。同时，可利用mcgs提供的网络功能，在工作站上直接对服务器中的数据库进行读写操作。分布式网络监控系统的每一台计算机都要安装一套mcgs工控组态软件。mcgs把各种网络形式，以父设备构件和子设备构件的形式，供用户调用，并进行工作状态、端口号、工作站地址等属性参数的设置。
l 如何对工程运行流程实施有效控制：mcgs开辟了专用的“运行策略”窗口，建立用户运行策略。mcgs提供了丰富的功能构件，供用户选用，通过构件配置和属性设置两项组态操作，生成各种功能模块（称为“用户策略”），使系统能够按照设定的顺序和条件，操作实时数据库，实现对动画窗口的任意切换，控制系统的运行流程和设备的工作状态。所有的操作均采用面向对象的直观方式，避免了烦琐的编程工作。
总结：用户在本讲中应着重掌握mcgs组态软件的五大部分的概念，明确每一部分的功能，工程组态中的各个部分的实现应在软件哪一部分中完成？而每一部分相互之间如何进行数据交换，我们将在以后的章节中详细介绍。mcgs组态软件的运行机制，用户只需做一般性了解。
                                             drs080818
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