一、收集信息

（一）ＭＣＧＳ组态软件介绍

１．概述

ＭＣＧＳ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，能够完成对现场数据采集、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具有操作简单、可视性好、可维护行强、高性能、高可靠性等突出特点，已成功应用于钢铁行业、石油化工、水处理、电力系统、环境监测、机械制造、交通运输、农业自动化、能源原材料、航天航空等领域。

２．组态软件的特点

（１）延续性和可扩充性

当现场（包括硬件设备或系统结构）或用户需求发生改变时，不需要作很多修改，而方便完成软件的更新与升级。

（２）封装性（易学易用）

通用组态软件所能完成的功能都用一种方便用户使用的方法包装起来，不需要掌握太多的编程语言技术（甚至于不需要编程技术）就能完成一个复杂功能所要求的功能。

（３）通用性

根据工程实际情况，利用通用组态软件提供的设备（ＰＬＣ、变频器、智能仪器仪表、智能模块）的Ｉ／Ｏ端口、开放式数据库和画面制作工具，就能完成一个具有实时数据处理、动画效果、历史数据和曲线并存、具有多媒体功能和网络功能的工程。

３．组态软件系统结构

（１）ＭＣＧＳ组态软件的整体结构

ＭＣＧＳ组态软件（简称ＭＣＧＳ）包括“组态环境”和“运行环境”两个部分。两部分互相独立，又紧密相关，如图６—２所示。

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图６—２组态软件的两个部分

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。其是生产用户应用系统的工作环境。

运行环境：它是一个独立的运行系统，按照组态环境中构造的组态工程，以用户指定的方式进行各种处理，完成用户组态设计的目标和功能。其是用户应用系统的运行环境。

（２）用户应用系统

由ＭＣＧＳ生成的用户应用系统，其结构由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略５个部分构成，如图６—３所示。

图６—３

主控窗口：是工程的主窗口，可放置一个设备窗口和多个用户窗口，负责管理和调度窗口的打开或关闭。其组态操作包括定义工程名称、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。

设备窗口：是连接和驱动外部设备的工作环境。在本窗口中可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得数据变量。

用户窗口：主要用于工程中人机显示或操作界面。如动画显示、报警输出、数据与曲线图表等。

实时数据库：是工程各个部分的数据交换与处理中心，在此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。

运行策略：主要完成工程运行流程控制。其包括编写控制程序（ＩＦ⋯ＴＨＥＮ脚本程序）、选用各种功能构件。如定时器、多媒体输出、配分操作、数据提取、历史曲线等。

４．ＭＣＧＳ组态软件的工作方式

（１）通信

ＭＣＧＳ通过设备驱动程序与外部设备进行数据交换。其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，其中包含符合各种

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设备通信协议处理程序，将设备运行状态的特征数据采集进来或发送出去。而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各个部分，完成整个系统的通信过程。每个驱动程序独占一个线程，达到互不干扰的目的。

（２）动画效果

ＭＣＧＳ提供图库，并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，而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。我们在组态环境中生成的画面都是静止的，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。

（３）工程运行流程

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。

（４）远程多机监控

ＭＣＧＳ提供了一套完整的网络机制，可通过ＴＣＰ／ＩＰ、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。还可利用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，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。

（５）报警显示与报警数据

ＭＣＧＳ是把报警处理作为数据对象的属性，封装在数据对象内，由实时数据库来自动处理。当数据对象的值或状态发生改变时，实时数据库判断对应的数据对象是否发生了报警或者已经产生的报警是否结束，并且把所产生的报警信息通知给系统的其他部分，同时，尝试把数据库根据用户的组态设定，把报警信息存入指定的存盘数据库文件中。

（６）报表输出

对数据采集进行存盘，统计分析，根据实际情况打印出数据报表。

（７）曲线显示

根据大量的数据信息，绘制曲线，分析曲线变化趋势并从中发现数据变化规律，是工控系统中非常重要的部分。

（８）安全机制

ＭＣＧＳ组态软件提供了一套完善的安全机制，用户能够自由组态控制菜单、按钮和退出系统的操作权限，只允许有操作权限的操作员才能对某些功能进行操作。其中，还提供了工程密码、锁定软件狗、工程运行期限等功能。

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（二）触摸屏软件（ＭＣＧＳ）的使用

１．软件的安装

（１）将光盘放入计算机光驱中，在“我的电脑”中打开光盘，选择文件夹“ＭＣＧＳ”，如图６—４

所示。

图６—４文件夹“ＭＣＧＳ” 图６—５安装界面

（２）双击运行文件夹中的可安装文件，将弹出安装界面，如图６—５所示。

（３）在程序安装窗口中单击“安装组态软件”按钮，弹出对话窗口，单击“下一步”按钮。

如图６—６所示。

图６—６安装１ 图６—７安装２

（４）按照提示步骤操作，选择默认安装到Ｄ：＼ＭＣＧＳＥ目录下，或者通过“浏览”按钮更改安装路径，之后单击“下一步”按钮，如图６—７所示。

（５）ＭＣＧＳ嵌入版主程序安装完成后，继续安装设备驱动，在对话框中选择“是”，如图６—８

所示。

（６）在图６—９中将“所有驱动”前打“√”，即让灰色的“√”变成黑色的，否则驱动程序安装不上，之后单击“下一步”按钮进行安装。

（７）安装完成后，弹出系统对话框提示安装完成，单击“确认”按钮，重新启动计算机，如图６—１０所示。

（８）安装完成后，Ｗｉｎｄｏｗｓ操作系统桌面上出现如图６—１１所示两个快捷方式图标，表示安装成功。

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图６—８安装３ 图６—９安装４

图６—１０安装５ 图６—１１安装完成

２．创建一个新工程

（１）双击计算机桌面上的组态环境快捷方式，可打开组态软件。

（２）单击菜单中“新建工程”选项，弹出“新建工程设置”对话框，ＴＰＣ类型选择

“ＴＰＣ７０６２Ｋ”单击“确认”按钮，如图６—１２所示。

图６—１２“新建工程设置”对话框 图６—１３ ＵＳＢ通信线

（３）如果ＭＣＧＳ安装在Ｄ盘，则会在Ｄ：＼ＭＣＧＳＥ＼Ｗｏｒｋ＼下自动生成新建工程“Ｘ．ＭＣＧ”，保存修改新建工程名，选择菜单中的“工程另存为”，弹出文件保存窗口，输入新工程名，单击“保存”按钮，完成工程修改。

３．设备通信

普通ＵＳＢ通信线如图６—１３所示。一端为扁平接口，插到计算机的ＵＳＢ口，一端为微型接口，插到触摸屏编程口，如图６—１４所示。

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４．工程组态

图６—１４ＵＳＢ通信线的连接

（１）在工作台中，鼠标双击“设备窗口”进入组态画面，单击工具条中的打开“设备工具箱”窗口，在该窗口中按先后顺序双击“通信串口父设备”和“三菱＿ＦＸ系列编程口”添加至组态画面。提示是否使用“三菱＿ＦＸ系列编程口”驱动的默认参数设置串口父设备参数，选择“是”，如图６—１５所示。

图６—１５设置串口父设备参数

（２）双击“设备０”弹出“设备编程窗口”，选择ＣＰＵ类型和通道设置，见图６—１６所示。所有操作完成后单击“确认”按钮，关闭设备窗口，返回工作台。

（３）在工作台用户窗口，单击“新建窗口”→建立画面“窗口０”→接下来再单击“窗口属性”弹出“用户窗口属性设置”对话框→修改窗口名称，单击“确认”和“保存”→最后单击“动画组态”进入控制画面，如图６—１７所示。

（４）建立基本元件。

按钮：单击工具条中打开“工具箱”，选中“标准按钮”构件，在窗口编辑处按住鼠标左键，拖出一定大小之后，松开鼠标左键，一个按钮构件就绘制于窗口画面中，如图６—１８所示。接下来再双击该按钮打开“按钮属性设置”对话框，在基本属性页将“文本”修改为“Ｙ０”，单击

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“确认”按钮保存，如图６—１９所示。

图６—１７窗口设置

图６—１８绘制按钮 图６—１９按钮属性设置

按照同样的步骤分别绘制两个按钮，文本修改为“Ｙ１”和“Ｙ２”，完成后如图６—２０所示。接下来按住Ｃｔｒｌ键，单击鼠标左键，选中３个按钮，使用工具栏中的左（右）对齐、等高宽和纵向等间距进行排列对齐，如图６—２１所示。

指示灯：单击工具箱中的“插入元件”，打开“对象元件库管理”对话框，选择图形对象库的其中一种指示灯，单击“确认”按钮添加至画面中并调整大小，用同样的方法再添加两个指示灯，摆放在按钮旁并进行排列对齐，如图６—２２所示。

标签和输入框：单击工具箱中的“标签”构件，按住鼠标左键，拖出一定大小的“标签”，双击该标签弹出“标签动画组态属性设置”对话框，在扩展属性页“文本内容输入”中输入“Ｄ０”，１２４

图６—２０再绘制两个按钮 图６—２１排列按钮

图６—２２绘制指示灯 图６—２３

单击“确认”按钮。接下来在单击工具箱中的“输入框”构件，按同样的方法拖出一定大小的“输入框”摆放在“Ｄ０”标签旁并进行排列对齐，如图

６—２３所示。

报警滚动条：单击工具箱中的构件，按住鼠标

左键，拖出一定大小的报警滚动条，双击弹出“走马灯报警属性设置”对话框，可以在“颜色”中改变其背景色，其余默认不变。

（５）建立数据链接。

按钮：双击Ｙ０按钮，弹出“标准按钮构件属性设置”对话框，在操作属性页，默认“抬起功能”，勾选“数

据对象值操作”，选择“按１松０”或“取反”操作，如图

６—２４所示。

图６—２４设置按钮属性

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图６—２５设置变量

单击弹出“变量选择”对话框，选择“根据采集信息生成”，通道类型选择“Ｙ输出寄存器”，通道地址为“０”，其他默认不变，设置完成后单击“确认”按钮，如图６—２５所示。

即Ｙ０按钮在抬起时，对三菱ＦＸ的Ｙ０地址为“０”，然而在按下时为“１”，如图６—２６所示。按照同样的方法，分别对“Ｙ１”和“Ｙ２”按钮设置，通道地址分别为“１”和“２”，其余不变。

指示灯：双击指示灯元件，弹出“单元属性设置”对

话框，在数据对象页，单击选择数据对象“设备０＿

读写Ｙ００００”，如图６—２７所示。

图６—２６设置完成

图６—２７选择数据对象 图６—２８设置输入框

Ｙ 用同样的方法设置其他两个指示灯，分别连接变量“设备０＿读写Ｙ０００１”和“设备０＿读写

０００２”。

输入框：双击输入框元件，弹出“输入框构件属性设置”对话框，在操作属性页，单击图标进行变量选择，选择“根据采集信息生成”，通道类型选择“Ｄ数据寄存器”，通道地址为“０”，其余默认不变，单击“确认”按钮保存，如图６—２８所示。

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报警滚动条：双击报警滚动条元件，弹出“走马灯报警属性设置”对话框，单击进行变量选择，选择“根据采集信息生成”，通道类型选择“Ｍ辅助寄存器”，通道地址为“０”，其余默认不变，单击“确认”按钮保存，如图６—２９所示。

图６—２９设置报警滚动条 图６—３０连接设备

在工作台选择“实时数据库”找到“设备０＿读写Ｍ００００”，弹出“数据对象属性设置”对话框，首先在报警属性页勾选“允许进行报警处理”，然后在报警设置中勾选“开关量报警”，在报警注释中输入要报警显示的内容（例如：瓶盖用完，请及时添加！），修改报警值为“１”，最后单击“确认”按钮保存，如图６—３０所示。

５．离线模拟

单击工具条中的下载按钮，弹出“下载配置”对话框。当计算机与触摸屏无ＵＳＢ线连接时，先单击“模拟运行”按钮，然后单击“工程下载”按钮，最后单击“启动运行”按钮，完成离线模拟，如图６—３１所示。

图６—３１离线模拟 图６—３２工程下载

６．工程下载

当计算机与触摸屏建立连接后，在菜单栏中选择“工具”→“下载配置”→单击“连机运行”→连接方式选择“ＵＳＢ通信”→可在下载选项勾选“支持工程上传”（注：此选项如不选，则所下载工程将无法被重新读取上传）→然后再单击“通信测试”→最后单击“工程下载”，下载

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成功后单击“确定”按钮，如图６—３２所示。７．运行效果

如图６—３３所示是“ＴＰＣ７０６２Ｋ”控制三菱ＦＸ系列ＰＬＣ的运行离线效果图。ＰＬＣ的“Ｙ输出寄存器”Ｙ０、Ｙ１、Ｙ２的指示灯跟随按钮的操作而发生变化，输入框可以预设数值，报警滚动条文字滚动报警信息。

８．工程上传

图６—３３离线运行

当计算机与触摸屏建立连接后，且在下载工程前选择了“支持工程上传”选项，才允许工

程可以被上传，在没有建立工程项目的情况下，可以单击菜单栏“文件”→选择“上传工程”→

选择连接方式为“ＵＳＢ通信”→接着单击选择工程文件的上传路径→勾选“上传完成后自动打开工程”→单击“开始上传”→完成工程上传后自动打开，请注意保存所上传的工程，如图６—３４所示。

９．触摸屏与ＰＬＣ的连接

图６—３４工程上传

ＳＣ—０９数据线：将此线分别连接到触摸屏与ＰＬＣ上，如图６—３５所示。分别将触摸屏和ＰＬＣ程序下载之后即可实现相互之间的通信。

（三）系统联机调试１．电源控制盒使用

电源控制盒主要用于给设备各个工作单元提供电源及必要的保护、提示功能。３０ｍＡ的

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图６—３５ＳＣ—０９数据线连接

漏电保护模块提高了设备用电的安全性（注：接线时必须先断开电源进线，确认无电情况下才允许后续操作），如图６—３６所示。

在线路无误的情况下，将“重载连接器”插入电源箱上，引进电源。在“电源输出区”引出电源线至各个工作单元上，连接好航空插头。

打开交流电源，“三相电源指示灯”亮；再开启“控制开关”，电源盒停止灯亮；最后单击“启动按钮”，给各个工作单元设备通电。

图６—３６电源盒

思考？

当输入交流电电源正常，三相电源指示灯亮，但无法启动，故障原因是什么？你的解决措施有哪些？

２．数字流量开关调试

数字流量开关的型号采用ＰＦ２Ａ７１０—０１—２７，通过设置参数，选择设定模型及方法。

（１）表示部分

表示部分和安装方法如图６—３７所示。

ＬＥＤ表示器：表示流量值、单位、错误代码、设定模式状态。按钮（ＵＰ）／按钮（ＤＯＷＮ）：增加／减少设定值。

按钮（ＳＥＴ）：变更模式和确定设定值。

输出（ＯＵＴ１）表示（绿）／输出（ＯＵＴ２）表示（红）：在ＯＮ时对应输出亮灯，而在发生电流过大错误时闪烁。

复位：同时按压▲ＵＰ和▼ＤＯＷＮ按钮，执行复位功能。

（２）流量开关设定（默认选择累计流量开关）

按住ＳＥＴ按钮２秒以上，显示屏显示为 ，按▲ＵＰ按钮，选择表示流量（ 为瞬间流

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图６—３７表示部分和安装方法

量， 为累计流量），按ＳＥＴ按钮确认。

（３）设定输出方法

先设定输出（ＯＵＴ１）：按▲ＵＰ按钮来选择（ 为

瞬间开关， 为累计开关， 为累计脉冲），按ＳＥＴ

按钮确认。

再设定输出（ＯＵＴ２）：按▲ＵＰ按钮来选择（为瞬间开关，为累计开关，为累计脉冲），按ＳＥＴ按钮确认。

（４）输出模式

先设定输出（ＯＵＴ１）：按▲ＵＰ按钮来选择（为反转输出模式，为非反转输出模式），按ＳＥＴ按钮确认。

再设定输出（ＯＵＴ２）：按▲ＵＰ按钮来选择（ 为

反转输出模式， 为非反转输出模式），按ＳＥＴ按钮确认。

３．压力开关调试

（１）设定顺序

通电→测量模式→零点校正→功能设定→测量模式。

（２）零点校正

第一次使用时，通电且不加气压时，若显示值不为

零，同时按住 和 １秒以上，显示值归零。

（３）功能设定

测量模式下按 键２秒以上，进入“功能设定”模式，显示屏显示为［Ｆ□□］。按 和键选择功能后按键进入功能设置，如图６—３８所示。

部分功能列表：（项目／出厂设置）

Ｆ１—ＯＵＴ１输出规格设定：可设置其输出类别（迟滞型／比较型）和输出模式（常开／常闭），

（注：Ｆ１／Ｆ２出产设置为迟滞模式、常开）如图６—３９所示。１３０

图６—３８功能设定

在功能选择模式下按 和 至显示［Ｆ１］，然后按 键进入ＯＵＴ１规格设定：

图６—３９输出规格设定

压力设定状态：注：［Ｐ＿１］为迟滞型常开输出模式时显示，迟滞型常闭输出模式时屏幕显示为［ｎ＿１］；比较型常开输出模式时显示（Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｈ），比较型常闭输出模式时屏幕显示为

（ｎ１Ｌ，ｎ１Ｈ），如图６—４０所示。

在压力设定状态下，［Ｐ＿１］和设定值在显示屏上交替显示“ ”，按 和可更改设定值，调好设定值后按键确认，进入迟滞设定。

在迟滞设定，按 和 可更改设定迟滞值，按键确认，进入显示颜色设定。

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４．联机调试步骤

图６—４０压力设定状态

（１）首先检查每个工作站的通信数据线是否连接好，再打开电源、气源（压力设定为０．４～

０．５ＭＰａ），分别把触摸屏和ＰＬＣ程序下载后，各工作站处于单机复位状态下，最后将所有工作站设置为“联机状态”，确认各个工作站“就绪信号”传感器接收正常，如图６—４１所示。

图６—４１控制面板 图６—４２主画面

（２）查看触摸屏主画面“联机信号”框中指示灯是否显示为绿色。当“联机指示灯”常亮，说明各工作单元之间联机数据通信无误；当“复位指示灯”常亮说明各单元站复位完成，若在闪烁中，则说明工作单元在复位执行中。待所有工作单元复位指示灯常亮后，“联机控制”框中联机复位按钮旁指示灯常亮，才允许下一步操作，如图６—４２所示。

（３）联机手动操作（以颗粒上料工作站为例）。首先单击触摸屏主画面“联机控制”框中

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的手动切换按钮，待指示灯亮后，再单击“手动控制”框中颗粒上料工作站按钮跳转画面。观察“颗粒上料工作站”画面上初始位输入信号传感器是否都显示为绿色，而其余显示为红色，或者手动触发执行机构上的传感器，观察灯颜色的变化；再依次单击“手动控制区”按钮，检查对应执行机构是否动作正常，相应指示灯是否显示为绿色。调试完成后单击“返回主画面”按钮，依次对每个工作站进行手动调试操作。如图６—４３所示。

图６—４３颗粒上料工作站

（４）联机自动运行。在主画面，手动切换按钮旁指示灯显示为红色，所有工作站均处于复位完成和联机状态下，按下“联机启动”按钮，各单元进入联机运行状态；按下“联机停止”按钮，各单元进入停止状态；按下“联机复位”，各单元全部复位到初始状态。（注：此时按各单元控制面板上按钮均无效）

看一看、想一想？

如何在触摸屏画面上实时显示时间、报警记录显示和各工作站的工作显示按钮？你如何判断从站与主战之间通信正常？你的依据是什么？解决措施有哪些？