基于MCGS组态软件的

完成整个系统的通讯过程，设备关系如图 所示。
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。
3．4 设备调试 设备调试在“设备调试”属性页中进行， 以检查和测试
模块是否正常工作．在进行调试前，要先接好模块电源和 串行通讯线，把模块地址、波特率和各种参数设置正确、 Addr参数必须和模块地址一致，串口号、波特率、数据位 位数、停止位位数、校验方式必须和父设备的设置一致， 打开主机即可调试。( 注意：对通讯状态通道调试时，通 道值一列显示设备通讯状态，0表示通讯成功，1表示通讯 失败。对模拟量输入通道调试时，通道值一列显示模拟量 输入通道的实际测量值。对模拟量输出通道调试时，通道 值一列输入要输出的值。)
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
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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。
4 利用VB与MCGS实现系统远程 控制通过SetValueFromName和
GetValueFromName对象函数可以赋值或 者得到MCGS中的实时数据，要使VB和 MGCS建立起通道，涉及到Visual Basic数 据库的连接问题，现在常用的VB访问数据 库的方法有两类，一类是接口对象法(API)， 另一类是数据控件法。
上下位机组成结构图：（见图）
水位控制系统画面 通讯状态画面 实时曲线画面 历史曲线画面
智能调节仪
液 位 传 感 仪1
液 位 传 感 仪2
电 动 调 节 阀
流 量 传 感 器1
流 量 传 感 器2

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。
5 总结
采用MCGS开发三水箱水位控制系统，是模拟现代工业 生产过程中对液位进行测量、控制，观察其变化特性，研 究过程控制规律的试验系统，具有过程控制的动态过程一 般特点(大惯量、大延时、非线性)。经过长期实验，运行 稳定，数据采集准确可靠，为理论分析过程控制实验的实 现奠定了基础，也可以推广到局域网内，与网络技术融合， 采用B/S结构，实现在个人计算机上对实时数据进行访问， 方便了数据的管理监控，为今后数据相关线性分析和决策 提供了可靠的数据支持，可以进一步对该控制系统进行规 律性研究或数学建模等工作。
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。
系统结构图（参见图1）
用户窗口 主控窗口 运行策略
实时数据库
设备窗口
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。
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。
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。
MCGS系统整体框图：
多任务
多线程
运行环境
组态环境
构建动画
动画显示
流程控制
现场控制 实 时 数 据 库 组 态 软 件 核 心 实 时 数 据 库 流程控制 报警输出 组态 报表打印
报警组态
设计报表 构建动画 连接设备
设备输出
建动画
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