基于MCGS軟件實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)顯示的組態(tài)方法

吳俊

（邗江中等專業(yè)學(xué)校,江蘇揚(yáng)州，225000）

0 引言

倒計(jì)時(shí)顯示給人以緊迫感，可增強(qiáng)人們的關(guān)注度，在工業(yè)控制系統(tǒng)中時(shí)常被運(yùn)用到。工業(yè)觸摸屏——通過觸摸式工業(yè)顯示器將人與機(jī)器連為一體的智能化交互設(shè)備，以其簡單靈活的可視化操作界面及友好的人機(jī)交互性，在工業(yè)控制過程監(jiān)控中得到了廣泛的應(yīng)用。利用MCGS軟件，可將倒計(jì)時(shí)顯示功能組態(tài)到觸摸屏界面中，實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)與控制系統(tǒng)的運(yùn)行過程緊密的結(jié)合。

1 MCGS組態(tài)軟件

MCGS是一套基于Windows平臺(tái)的，用于快速構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件。該系統(tǒng)通過可視化操控，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行現(xiàn)場采集、監(jiān)測、分析處理與控制，具有操作簡便、可視性好、可靠性高等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化領(lǐng)域，向用戶提供解決實(shí)際工程問題的方案。

MCGS軟件中提供了多種不同功能、且各自獨(dú)立的構(gòu)件，在組態(tài)環(huán)境中，通過配置各種參數(shù)，象搭積木一樣就能構(gòu)造出一個(gè)功能豐富、可實(shí)際應(yīng)用的工程系統(tǒng)。

倒計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)顯示功能，需通過對(duì)時(shí)間的控制來實(shí)現(xiàn)。MCGS中提供了定時(shí)器構(gòu)件，可對(duì)定時(shí)器進(jìn)行啟動(dòng)、停止及定時(shí)器當(dāng)前值的處理等操作，經(jīng)分析，運(yùn)用定時(shí)器構(gòu)件并不能方便直接地實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)數(shù)值顯示的組態(tài)。

針對(duì)比較復(fù)雜的組態(tài)工程，為了簡化組態(tài)過程，提高工作效率，MCGS引入運(yùn)行策略的概念，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行流程及設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有針對(duì)性選擇和精確的控制。同時(shí)又提供了腳本程序這一編程語言引擎，通過簡單的類Basic語言構(gòu)造各種特定的流程控制程序和操作處理程序，來解決常規(guī)組態(tài)方法難以實(shí)現(xiàn)的某些控制和計(jì)算任務(wù)。這些功能構(gòu)件的靈活運(yùn)用為倒計(jì)時(shí)顯示功能的實(shí)現(xiàn)提供了便捷的途徑。

2 總體設(shè)計(jì)方案

2.1 倒計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)顯示功能概述

本文以固定時(shí)間長度（2小時(shí)）的倒計(jì)時(shí)顯示為例，為了突出對(duì)比效果，工程界面中增加了運(yùn)行時(shí)間的顯示。當(dāng)按下計(jì)時(shí)開始/停止按鈕，倒計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)從2小時(shí)開始以秒遞減，運(yùn)行時(shí)間則從零開始以秒遞增；當(dāng)釋放計(jì)時(shí)開始/停止按鈕，倒計(jì)時(shí)顯示保持當(dāng)前數(shù)據(jù)；再次按下計(jì)時(shí)開始/停止按鈕，則從當(dāng)前值繼續(xù)，直至數(shù)據(jù)為零。可根據(jù)需要添加復(fù)位按鈕，按下后，倒計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)顯示為初始值。

2.2 總體設(shè)計(jì)思路

本文中主要運(yùn)用MCGS軟件內(nèi)部定時(shí)器及循環(huán)策略等功能構(gòu)件，來組態(tài)倒計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)顯示工程。

使用兩個(gè)定時(shí)器構(gòu)件，其中定時(shí)器1與倒計(jì)時(shí)時(shí)間顯示關(guān)聯(lián)，并在工程開始啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)其當(dāng)前值被人為設(shè)定為 2小時(shí)；定時(shí)器2與運(yùn)行時(shí)間顯示相關(guān)聯(lián)。

按下計(jì)時(shí)開始/停止按鈕，則調(diào)動(dòng)MCGS中的循環(huán)策略，在該策略中，利用腳本程序工具，編寫腳本程序讓定時(shí)器1的當(dāng)前值每秒遞減1并啟動(dòng)定時(shí)器2。

將定時(shí)器1和定時(shí)器2的當(dāng)前值以“時(shí)∶分∶秒”的形式在界面中顯示出來。

3 組態(tài)設(shè)計(jì)過程

3.1 倒計(jì)時(shí)顯示的畫面組態(tài)

打開MCGS組態(tài)環(huán)境，新建名為“倒計(jì)時(shí)顯示”工程。

3.1.1 定義變量

本工程需要“運(yùn)行時(shí)間顯示”、“倒計(jì)時(shí)顯示”及“計(jì)時(shí)開始”三個(gè)變量，類型分別為字符型和開關(guān)型。

進(jìn)入“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫”窗口進(jìn)行定義變量操作，如圖1所示。

圖1 定義變量

3.1.2 組態(tài)畫面設(shè)計(jì)

畫面組態(tài)分為建立畫面、編輯畫面和動(dòng)畫連接三個(gè)步驟。運(yùn)用了系統(tǒng)提供的標(biāo)簽構(gòu)件及標(biāo)準(zhǔn)按鈕構(gòu)件，在完成相應(yīng)的編輯、設(shè)備連接操作后，創(chuàng)建的“倒計(jì)時(shí)顯示”觸摸屏畫面如圖2所示。

圖2 “倒計(jì)時(shí)顯示”畫面

3.2 程序編寫

在窗口的啟動(dòng)腳本中寫入腳本程序，設(shè)置定時(shí)器1的當(dāng)前值，并在界面中顯示出倒計(jì)時(shí)的開始時(shí)間。

進(jìn)入“運(yùn)行策略”頁，新建循環(huán)策略“倒計(jì)時(shí)顯示”。在策略行上選用腳本程序構(gòu)件，并編寫程序控制定時(shí)器1的當(dāng)前值以秒遞減，同時(shí)讓“運(yùn)行時(shí)間顯示”、“倒計(jì)時(shí)顯示”變量的當(dāng)前值以“時(shí)∶分∶秒”的形式在界面中顯示出來。（參考程序見圖3）。

圖3 程序設(shè)計(jì)

3.3 程序調(diào)試

進(jìn)入MCGS組態(tài)軟件“運(yùn)行環(huán)境”（見圖4），點(diǎn)擊畫面上的計(jì)時(shí)開始/停止按鈕，觀察倒計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)顯示是否與符合設(shè)計(jì)要求。調(diào)試過程中，通過對(duì)程序的調(diào)整和完善，最終完全實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求。

圖4 模擬運(yùn)行界面

4 MCGS—PLC設(shè)計(jì)方案

上文中，MCGS軟件通過調(diào)用運(yùn)行策略，按條件運(yùn)行腳本程序控制定時(shí)器，實(shí)現(xiàn)了倒計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)顯示的功能。MCGS是一款功能完善的組態(tài)軟件，除了利用其內(nèi)部功能構(gòu)件，還可與其他外接硬件設(shè)備（如PLC）相結(jié)合，快速、方便地開發(fā)出各種用于現(xiàn)場數(shù)據(jù)處理和控制的工程。在本例工程中，我們將MCGS與三菱PLC相結(jié)合，借助PLC程序來實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)的顯示。

4.1 PLC程序的設(shè)計(jì)

在PLC程序中，利用傳送指令（MOV指令），將倒計(jì)時(shí)設(shè)定時(shí)間轉(zhuǎn)換成以秒為單位的數(shù)值儲(chǔ)存到數(shù)據(jù)寄存器中，當(dāng)按下計(jì)時(shí)開始/停止按鈕后，運(yùn)用特殊輔助繼電器M8013及減法指令（SUB指令）控制該數(shù)據(jù)寄存器的值以每秒遞減1。

4.2 MCGS組態(tài)設(shè)計(jì)

新建“倒計(jì)時(shí)顯示”工程及用戶窗口畫面設(shè)計(jì)如上例中所示。但在“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫”窗口要增加數(shù)值型變量：“倒計(jì)時(shí)時(shí)間值”、“時(shí)”、“分”和“秒”。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫定義變量如圖5所示。

圖5 定義變量

在用戶窗口中構(gòu)造循環(huán)腳本程序，將PLC數(shù)據(jù)寄存器中倒計(jì)時(shí)的實(shí)時(shí)時(shí)間值分解成對(duì)應(yīng)的時(shí)、分、秒的數(shù)值，再利用MCGS嵌入版系統(tǒng)內(nèi)部字符串操作函數(shù)!str(x)，將數(shù)值型數(shù)據(jù)對(duì)象“時(shí)”、“分”、“秒”的值轉(zhuǎn)換成字符串，并構(gòu)成“時(shí)∶分∶秒”的形式在界面中顯示出來。（參考程序見圖6）。

圖6 腳本參考程序

4.3 MCGS—PLC的連接與調(diào)試

本例中，MCGS系統(tǒng)必須與外部設(shè)備建立起連接關(guān)系，并賦予相關(guān)的屬性，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)外部設(shè)備的驅(qū)動(dòng)和控制。

打開MCGS組態(tài)軟件的設(shè)備窗口，進(jìn)行設(shè)備組態(tài)操作，將MCGS工程組態(tài)中使用的變量通過MCGS設(shè)備通道與PLC程序中的元件對(duì)應(yīng)建立連接，實(shí)現(xiàn)MCGS與PLC中數(shù)據(jù)的相互交換。

將MCGS組態(tài)工程下載至觸摸屏，連接RS232數(shù)據(jù)電纜，啟動(dòng)PLC，通過對(duì)程序的調(diào)整和完善，最終完全實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。

5 結(jié)語

當(dāng)然，對(duì)于相同的設(shè)計(jì)要求，不同的設(shè)計(jì)者有不同的解決思路及不同的設(shè)計(jì)方案。大家可根據(jù)自身要求，不斷地學(xué)習(xí)、探索新的組態(tài)方法，并通過對(duì)不同實(shí)現(xiàn)方法的比較，來充分認(rèn)識(shí)和掌握MCGS組態(tài)軟件各構(gòu)件的屬性及使用，提高對(duì)MCGS軟件的工程應(yīng)用能力。