MCGS组态软件在PLC工作状态监控中的应用

MCGS组态软件在PLC工作状态监控中的应用

ＥｑｕｉｐｍｅｎｔＭａｎｕｆａｃｔｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮｏ．２，２００８

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电气技术与自动化

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ＭＣＧＳ组态软件在ＰＬＣ工作状态监控中的应用

姜海，田春艳

（合肥学院机械工程系，安徽合肥２３００２２）

摘要：针对目前常用可编程控制器监控方法的不足，提出了以ＭＣＧＳ组态软件为开发平台，实现可编程控制器工作状态计算机图形监控的方法。应用实例表明，该方法有利于及时确定并排除故障；且简单便利，能在保证系统性能的前提下，缩短开发周期。关键词：ＰＬＣ；组态软件；工作状态监控中图分类号：ＴＰ２７３

文献标识码：Ａ

文章编号：１６７２－５４５Ｘ（２００８）０２－００５６－０２

可编程控制器（ＰＬＣ）自问世以来，以其可靠性高、通用性强等优点，广泛应用于工业自动化的各个领域。在使用ＰＬＣ对各种制造装备、自动化生产线等进行控制时，必须对各类故障做出实时正确的反应；若发生意外，应及时处理［１］。因此，为提高控制系统的整体效益，需要对ＰＬＣ工作状态监控功能提出一定的要求。

目前，常用的ＰＬＣ工作状态监控方式主要有两种。一种是利用与ＰＬＣ配套的编程软件所具有的监控功能，当ＰＬＣ工作在监控方式时，在上位机的监控界面中，以ＰＬＣ程序语句闪烁等形式表示故障报警，监控者需要根据ＰＬＣ程序内容推测故障环节，再予以排除。其技术要求高，现场工作有较大的困难。另一种方法是用ＶＣ＋＋、ＶＢ等程序设计语言编制监控程序软件包，在上位机中以直观的图形界面显示ＰＬＣ及被控对象的工作运行状态，从而能够形象显示故障环节［２］。但其软件设计工作难度高，编程量大，开发周期长。考虑到上述两种方法的不足，以ＭＣＧＳ工控组态软件为开发平台，通过相对容易的组态编程工作，较好实现可编程控制器工作状态监控的功能。

１ＭＣＧＳ组态软件功能及特点分析

ＰＬＣ

ＰＬＣ

现场设备

传感器

执行元件

……

ＭＣＧＳ全中文组态软件是用于工业过程控制和实时监测

的通用计算机系统软件。其功能和特点可分析归纳如下：

（１）图形动画显示功能。ＭＣＧＳ运行于Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下，利用其提供的直观图形工具、可视化开发环境，能够较方便地创建各种复杂的画面；用简单的状态特征（即属性）参数设置、动画连接，可做出较逼真直观的动态显示效果。

（２）实时数据库。它是整个系统的数据交换和处理中心，可存储不同类型和名称的数据对象，作为数据采集、处理、输出控制、动画连接及设备驱动的对象。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。

（３）内嵌脚本语言。ＭＣＧＳ提供的内置编程语言称为脚本语言，其编程语法类似于普通的Ｂａｓｉｃ语言，但比其在概念和使用上更为简单直观。通过脚本语言可编写特定的流程控制和

收稿日期：２００７－１１－０７

项目基金：合肥学院自然科学研究项目（６０６０４５）资助。作者简介：姜海（１９７０—），男，江苏南京人，合肥学院副教授，研究方向：机电传动控制。

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操作处理程序，增强系统的灵活性。

（４）开放式的设备管理功能。ＭＣＧＳ对设备的处理采用了“与设备无关”的系统；利用其相应的开放式的结构，使其成为

设备构件并设置相关属性，可以对多种硬件设备包括各种ＰＬＣ进行驱动，实现系统和工控设备的连接。

因此，基于ＭＣＧＳ软件的上述功能和特点，通过组态编程，可以对控制系统进行实时图形显示监控、报警显示；此外，利用曲线显示、ＭＣＧＳ的其它功能模块，还能完成所需的报表输出、安全机制等各项功能。

（５）应用ＭＣＧＳ组态软件实现ＰＬＣ工作状态监控的方法。基于ＭＣＧＳ组态软件的ＰＬＣ监控系统的典型硬件结构如（普通ＰＣ机或工业ＩＰＣ机）之间通过图１所示，ＰＬＣ与上位机

ＲＳ２３２或ＲＳ４８５串行线路连接进行通信。ＰＬＣ作为可靠性极高

的下位机主要承担对工业现场设备的直接控制功能；而上位机主要承担监控管理功能，兼备部分控制功能，如在必要时可脱开ＰＬＣ发出启动、停止等命令，实现远程控制。

上位机

通信连接

图１ＰＬＣ监控系统的典型硬件结构

软件方面，上位机中既装有与ＰＬＣ配套的编程软件，又装有ＭＣＧＳ组态软件。利用ＭＣＧＳ提供的工具，一般经过以下步骤实现ＰＬＣ工作状态的计算机图形监控功能：

（１）绘制动画图形。用ＭＣＧＳ组态软件中提供的基本图形“组合”成控制现场中的各元素及动画构件库，可在用户窗口内

种主要元件的画面图形，例如泵、控制阀、液压缸、行程开关、运动部件等。绘制的现场元件动画图形应在形状、相对位置等方面与控制系统的实际情况相对应。

（２）定义数据对象。在对实际现场工程进行简化和抽象处

MCGS组态软件在PLC工作状态监控中的应用

理的基础上，将代表现场工程特征的各物理量，作为数据对象加以定义，如行程开关通断、电磁阀得失电、活塞杆位置、压力大小等都可定义为数据对象。各数据对象具有自身的数值类型、属性及其操作方法，由各数据对象组成实时数据库。

（３）进行动画连接。即设置图形的颜色、大小、位置移动、可见度、闪烁效果等动画属性，将图形对象与实时数据库中定义的数据对象建立对应连接关系，用数据对象值的变化来驱动图形对象，使系统在运行过程中，产生形象逼真的动画效果，以直观描述外界现场控制对象的状态变化，特别是直观显示故障环节。

（４）编写控制流程。对于比较复杂的工程控制系统，仅用常规组态方法可能难以实现相应的控制和计算任务，这就需要采用ＭＣＧＳ提供的类似Ｂａｓｉｃ的内置编程语言，编制各种特定的流程控制程序和操作处理程序，从而有助于优化控制过程。

（５）与外部ＰＬＣ设备的联接调试。根据控制系统所采用的

们通过比较简便快捷的组态编程，设计了多个计算机图形监控界面，经调试，实现了图形仿真与现场实际生产动作的同步；在较短时间内完成了整个开发工作。在实际生产控制中，可根据需要选择查看各单台液压机动作状态、各部分油路运行状况等监控画面，如图３和图４所示。可能发生的故障环节在监控画面中能直观显示并予以报警；工作人员在必要时可进行远程控制干预，如急停、复位、保压时间设定等操作。改造后的生产系统工作稳定，安全可靠，整体运行效果较好。

ＰＬＣ类型和特征，首先设置相关的设备属性；再设定和配置ＰＬＣ设备的输入输出通道与系统中数据对象之间的对应关系，

即建立系统实时数据库与ＰＬＣ输入输出端口的连接，使得系统能读取外部设备数据并控制外部设备的工作状态；最后对整硬件是个控制系统进行调试，检查组态设置和编程是否正确、否正常、计算机图形动画显示是否与现场实际动作同步等。

在完成整个工程的组态编程并测试现场工程各部分的工作情况后，即可实现工程现场ＰＬＣ及被控对象工作状态的计算机图形实时监控功能，此时上位机图形监控界面中的仿真工作流程与现场的实际生产动作同步。当现场发生故障或出现异常情况时，上位机监控界面中对应的图形元件会同时以醒目颜色、闪烁效果等方式形象直观地显示出故障环节，并发 …… 此处隐藏：4776字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……