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基于MCGS组态软件的水位控制系统  1 MCGS工控组态软件 MCGS是一套基于Windows操作系统可用来快速构造和生成上位机监控系统的组态软件包，它为用户提供了从设备驱动、数据采集到数据处理、流程控制、动画显示、报表输出等解决实际工程问题的完整方案和操作工具。MCGS组态软件具有多任务、多线程功能，其系统框架采用VC++编程，通过OLE技术向用户提供VB编程接口，提供丰富的设备驱动构件、动画构件、策略构件，用户可随时方便地扩展系统的功能。 主要特点如下： （1）丰富的设备驱动程序，通过Active DLL把设备驱动挂接在系统中，配置简单、速度快、可靠性高。 （2）强大的网络功能。MCGS强大的网络功能可把TCP/IP网、485/422/423网、Modem网结合在一起构成大型的监控系统和管理系统。 （3）开放的OLE接口。MCGS以OLE自动化技术为基础的开放式扩充接口允许用户使用VB来快速编制各种设备驱动构件、动画构件和各种策略构件，通过OLE接口，用户可以方便地定制自己特定的系统。 系统结构图（参见图1） MCGS组态软件系统包括组态环境和运行环境两大部分，用户所有组态配置过程都是在组态环境中进行的，用户组态后可生成一个“组态结果数据库”文件。MCGS运行环境是一个独立的运行系统，它能按照“组态结果数据库”中的组态方式进行各种处理，完成用户组态设计的目标和功能。 MCGS系统整体框图： 2水位控制系统的组成 该水位控制系统是为了研究《过程控制》实验中的PID控制、串级、解耦等实验设计的系统，该系统由上位机和智能调节仪两部分组成。上位机由四个画面组成。实时数据采集，历史数据记录，运行动画，通讯状态组成。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。 下位机由智能仪表构成，实现对水位数据的采集和控制。智能仪表是利用RS232／RS485和上位机进行通讯的人工智能工业调节器，该设备构件用于MCGS操作和通过串行I=I读写仪表的数据。根据实际应用的需要来正确设置仪表的各项参数，也可通过本构件的设备命令设置仪表的部分参数。 上下位机组成结构图：（见图） 3．1 属性设置 要使MCGS能正确操作智能仪表，先设置该构件的属性 ： (1)仪表的地址，必须和仪表Addr参数设置一致。 (2)用于设置仪表的输入范围。 (3)设置仪表的SV值方式，不设置SV值表示只读SV值，自动设置SV值表示写SV。 (4)设置仪表的OP值方式， 不设置OP值表示只读OP值，自动设置OP值表示写OP。 (5)设置数据的小数点位置，必须和仪表的小数点位置参数一致，因仪表在通讯过程中传递的数据不带小数点，上位机通过此参数设置值来确定数据的大小。 3．2 设备命令 智能仪表可通过设备命令实现其全部通讯功能，其命令格式如下： Read (Cmd，PV，SV．OP，dat)：读取仪表的PV值．SV值，OP值，Dat值。Cmd为命令代号．PV 为存储读取的PV值的变量，SV为存储读取的SV值的变量，OP为存储读取的OP值的变量，Dat为存储读取的Dat值的变量，Dat值的含义由Cmd的值决定。Write(Cmd，Dat)：写仪表的Dat值命令。Cmd为命令代号，Dat为写入的数据，Dat值的含义由Cmd的值决定。Cmd的值需要根据试验结果进行标定和修正。 Cmd的值包括：SV／SteP(上限报警)、HlAL(给定值／程序段)、LoAI (下限报警)、dHAL(正偏差报警)、dl AI (负偏差报警)、dF(回差)、CtrL(控制方式)、M50(保持参数)、P(速率参数)、t(滞后参数)、CtI(控制周期)、Sn(输入规格)、diP(小数点位置)、dlL(下限显示值)、dIH(上限显示值)、CJC(冷端补偿)、Sc(传感器修正)、oP1(输出方式)、(oPl 输出下限)、oPH(输出上限)、CF(系统功能选择)、Baud(波特率／程序运行控制字)、Addr(通讯地址)、d1 (数字滤波)、run(运行参数)、Loc(参数封锁)等。 3．3 设备命令的实现方法 MCGS运行策略的设备操作构件实现，具体操作如下： 在运行策略中新建一个用户策略； 在策略工具箱中选取设备操作构件； 在设备操作构件的属性页选取执行指定设备命令，在其后的输入框中输入设备命令。 即在脚本程序中执行如下函数实现SetDevice(DevName，DevOp，CmdStr)：按照设备名字对设备进行操作。 3