基于MCGS的节日彩灯PLC控制

1 MCGS组态软件简介

1.1 MCGS组态软件的功能和特点

MCGS即“监视与控制通用系统”，英文全称为Monitor and Contorl Generated system。MCGS是为工业过程控制和实时检测领域服务的通用件算计软件，具有功能完善、操作简单、可视性好、可维护性强的突出特点。

MCGS工程组态软件的功能和特点可归纳如下：

1.概念简单，易于理解和使用。普通工程人员经过短时间的培训就能正确掌握快速完成多数简单工程项口的监控程序设计和运行操作。用户可避开复杂的计算机硬件问题，集中精力解决工程本身的问题，按照系统的规定，组态配置出高性能、高可靠性、高度专业化的上位机监控系统。

2.功能齐全，便于方案设计。MCGS为解决工程监控问题提供了丰富多样的手段，从设备驱动（数据采集）到数据处理、流程处理、动画显示、报表输出、曲线显示等各个环节，均有丰富的功能组件和常用图形库可供选用，用户只需根据工程作业的需要和特点，进行方案设计和组态配置，即可生成用户应用软件系统。

3.是实行与并行处理。MCGS从分利用了Windons操作平台的多任务、按优先级分时操作的功能，使PC机广泛应用于工程测控领域成为可能。工程作业中，大量的数据和信息需要及时收集，及时处理，在计算机测控技术领域称其为实时性任务关键任务，如数据采集如画面显示，可在主机运行周期时间内插空进行。而想打印数据一类的工作，可运行于后台，称为脱机作业。MCGS是真正的32位系统，可运行于Microsoft Windows95,98和Microsoft Windows NT平台，以线程为单位进行分时并行处理。

4.建立实时数据库，便于用户分步组态，保证系统安全可靠运行。MCGS组态软件由主控窗口，设备窗口，用户窗口，实时数据库和运行策略五部分构成。其中的“实时数据库”是整个系统的核心。在生成用户应用系统时，每一部分均可分别进行组态配置，独立建造，互不相干；而在系统运行过程中，各个部分都通过实时数据库交换数据，形成互相关联的整体。实时数据库是一个数据处理中心，是系统各个部分及各种功能性构件的公用数据库。各个部分独立地向实时数据库输入和输出数据，并完成自己的差错控制。

5.设立“设备工具箱”，针对外部设备的特征，用户从中选择“构件”，设置于设备窗口内，赋予相关的属性，建立系统与外部设备的连接关系，即可实现对该种设备的驱动与控制。不同的设备对应于不同的构件，所有的设备构件均通过实时数据库建立关系，而建立时又是相互独立的，即对某一构件的操作或改动，不影响其他构件和整个系统的结构，从这一意义

上讲，MCGS时一哥“设备无关”的系统，用户不必因外部设备局部改动，而影响整个系统。

6.“面向窗口”的设计方法，增加了可视性和可操作性。以窗口为单位，构造用户运行系统的图形界面，使得MCGS的组态工作既简单直观，又灵活多变。用户可以使用系统的缺省构架，也可以根据需要自己组态配置，生成各种类型和风格的图形界面、标准Windows风格色图形界面以及带有动画效果的工具条和状态条。

7.利用丰富的“动画组态”功能，快速构造各种复杂生动的动态画面。以图像、图符、数据、曲线等多种方式，为操作员及时提供系统运行中的状态、品质及异常报警等有关信息。用变化大小、改变颜色、敏感闪烁、移动翻转等多种手段，增强画面的动态显示效果。图元、图符对象定义相应的状态属性，即可实现动画效果。同时，MCGS为用户提供了丰富的动画构件，模拟工程控制与实时监测作业中常用的物理器件的动作和功能。每个动画构件都对应一个特定的动画功能。如：实时曲线构件、历史曲线构件、报警显示构件、自由表个构件等。

8.引入“运行策略”的概念。复杂的工程作业，运行流程都是多分支的。用传统的编程方法实现，几番所有容易出错。MCGS开辟了“策略窗口”，用户可以选用系统提供的各种条件和功能的“策略构件”，用图形化的方法构造多分支的应用程序，实现自由、精确地控制运行流程，按照设定的条件和顺序，操作外部设备，控制窗口的打开和关闭，与实时数据库进行数据交换。同时，也可以由用户创建新的策略构件，扩展新的功能。

9.MCGS系统有五大功能部件组成，主要的功能部件以构件的形式来构造。不同的构件有着不同的功能，且各自独立。三种基本类型的构件（设备构件、动画构件、策略构件）完成了MCGS系统三大部分（设备驱动、动画显示和流程控制）的所有工作。用户也可以根据需要，定制特定类型构件，使MCGS系统的功能得到扩充。这种充分利用“面向对象”的技术，大大提高了系统的可维护性和可充分性。

10.支持OLE Automation技术MCGS允许用户在ＶＢ中操作MCGS中的对象，提供了一套开放的可扩充接口，用户可根据自己的需要用ＶＢ编制特定的功能构件来扩充系统的功能。

11.MCGS中数据的存储不再使用普通的文件，而是用数据库来管理一切。组态时，系统生的组态结果是一个数据库：运行时，数据对象、报警信息的存储也是一个数据库。利用数据库密保存数据和处理数据，提高了系统的可靠性和运行效率，同时，也使其它应用软件系统能直接处理数据库中的存盘数据。

12.设立“对象元件库”，解决了组态结果的积累和重新利用问题。所谓对象元件库，实际上是分类存储各种组态对象的图库。组态时，可把制作完好的对象（包括图形对象，窗口对象，策略对象，一直位图文件等等）以原件的形式存入图库中，也可把元件库中的各种对

象取出，直接为当前的工程所用。随着工作的积累，对象元件库将日益扩大和丰富，组态工作将会越来越简单方便。

13.提供对网络的支持。考虑到工程系统今后的发展趋势，MCGS充分运用现今发展的DCCW （Distributed Computer Cooperator Work）技术，即分布式计算机协同工作方式，来是分散在不同现场之间的采集系统和工作站之间协同工作。通过MCGS，不同的工作站之间可以实时交换数据，实现对控制系统的分布式控制和管理。

1.2MCGS组态软件的系统构成

1.2.1 MCGS组态软件的整体结构

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，有紧密相关。

MCGS组态环境是生成用户系统的工作环境，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、编写工程打印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McgsSet.exe支持，其存放于MCGS目录的Program子目录中。在运行环境中完成工程的控制工作。

1.2.2 MCGS工程的五大部分

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。

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。

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。

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。

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。