MCGS

课题四系统组态软件操作训练
实验1：编写上位机监控界面，监控传送带的运行。

要求实时显示电机的运行效果。

实验解析：
上位机监控界面一般由上位机组态软件来完成。

现在国内流行的组态软件包括：MCGS、组态王、力控、WINCC等软件，同时运用高级编程语言VB也可以完成画面的制作。

本实验采用MCGS软件完成上位机监控界面的制作。

（关于MCGS的具体介绍可参见其帮助文件。

）
（1）安装MCGS软件。

打开MCGS安装光盘，安装MCGS。

安装完成以后，在程序栏中会添加“MCGS”组态软件，进入MCGS组态环境，如下图所示：
（2）进入MCGS组态环境，新建工程，系统会自动生成文件名为“新建工程0”的工程文件，弹出一个工作台，如下所示：
工作台包括五个窗口，分别为“主控窗口”、“设备窗口”、“用户窗口”、“实时数据库”、“运行策略”。

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。

运行策略：本窗口主要完成工程运行流程的控制。

包括编写控制程序（if…then脚本程序），选用各种功能构件，如：数据提取、历史曲线、定时器、配方操作、多媒体输出等。

为了实现画面的监控，首先需要制作动作画面，将需要监控的图形制作出来，同时通过设置通道连接，利用计算机采集PLC里面的数据，然后将PLC的实时数据与图形画面相关的属性进行连接，就可以实现画面的动画效果，也可以监控相关的参数。

（3）制作用户窗口。

1）点击“新建窗口”，生成“窗口0”，双击进入编辑画面，如下图所示：
2）右键点击窗口，选择“属性”对话框，修改窗口名称为“传送带监控”，窗口背景色为“白色”，窗口位置为“最大化显示”，窗口边界为“可变边”，如下图所示：
3）在标题栏中点击 打开“工具箱”，点击标签“A ”，
输入界面标题“传送带监控”。

双击标题，进入文字属性设置，修改其填充色为“无填充色”，将其边线颜色设为“无”，字符颜色为黑色，字体大小设为“30”。

见下图所示：
4）点击“插入元件”，选择“传送带”，在出现的显示框中选择“传输带5”，然后点击确定，如下图所示：
“工具箱”中选择“流动块”，修改其管道外观为“平面”，管道宽道为“21”，流动块长度为3，流动块长度为10，流动块间隔为4，流动方向为“从左到右”，流动速度为“中”，如下图所示：
完成以后出现效果如下所示：
（4）设置通道连接
1）进入设备窗口，右键单击，选择“设备工具箱”，如下图所示：
2）进入设备工具箱，选择“设备管理”，在可选设备框中选择“PLC设备”，进入“西门子”项目，选择“S7-200-PPI”，点击“增加”，在“选定设备”中就会出现“西门子S7-200PPI”，如下图所示：
3）回到设备窗口，从设备工具箱里面先后点击“通用串口父设备”和“西门子S7-200PPI”，增加项目到设备窗口中去，如下图所示：
4）双击“通用串口父设备”，设置通讯属性，波特率9600，8位数据位，1位停止位，偶校验，如下图所示：
5）双击“设备0”，进入设备属性设置对话框，选择“设备内部属性”，如下图所示：
6）进入通道属性设置，选择“增加通道”，如下图所示：
7）在增加通道里面选择通道类型为“Q输出寄存器”，数据位的位数为“通道的第0位”，通道地址为0，连续通道个数为1，操作方式为“读写”，如下图所示：
8）增加完通道后，回到设备属性设置窗口，进入“通道连接”，在与Q0.5对应的数据对象设定为“传送带”，如下图所示：
9）与输出设备连接完成以后，点击确认，系统会自动提示“传送带”为未定义变量，需要砖加对象定义，如下图所示：
10）选择“全部添加”，系统会自动定义变量，如果需要对变量的属性进行
（5）变量连接
在进行通道连接时，系统要求添加变量对象的定义。

变量对象的定义在“实时数据库”窗口里面进行。

1）定义变量
打开“实时数据库”，如下图所示：
在变量框中，就能发现“传送带”已经在里面。

双击“传送带”，进行变量定义。

由于在通道连接已经将变量与PLC内部参数进行一一映射，因此变量的属性系统也已经限定为开关型变量，否则就无法进行通道连接。

如下图所示，除了初始值外，其它属性都已经变成灰色，不能更改。

如果需要定义中间变量或是重新构建变量，可以直接点击“新增对象”来完成。

2）连接变量
为了实现画面的实时监控，需要将画面的动作属性与变量相连接。

这样当变量的值发生改变时，画面也开始动作了，保持了与实物一致的效果。

进入画面窗口，点击“流动块”，弹出对话窗口，进入“流动属性”设置。

在表达式的对话框中写入“传送带”，也可点击“？”号进入变量选择框，选择“传送带”，如下所示：
这样变量就与流动块的动作连接起来，当变量受到触发时，流动块就会动作。

（6）进入运行环境。

在“文件”菜单里面，选择“进入运行环境”，系统开始运行，如下图所示。

在组态运行画面里面，系统默认有一个系统管理，可以进行“用户窗口管理”，从“表格”中选择需要启动的画面，就可以看到画面。

如果系统设计了一个运行初始画面，可以在“用户窗口”属性里面将窗口设为“启动窗口”，如下图所示：
设置完成以后，在运行界面里面就可以看到下面的窗口：
1）传送带未动作时，系统监控画面如下所示：
2）传送带动作时，系统监控画面如下所示：
QSPLC-TCK1 立体车库工业模型实验指导书
浙江求是科教设备有限公司HTTP://
立体车库工业模型技术参数
名称：立体车库工业模型
电源：单相三线（220V±10％ 50Hz）
功率：≤100VA
工作温度：5℃～40℃
工作湿度：≤80%
一、立体车库工业模型总体结构图
图1-1
如图<1-1>所示：
1-库体 2-电源开关 3-熔断器 4-控制键盘
5-安全检测传感器 6-1#库 7-2#库 8-3#库
9-4#库 10-5#库 11-6#库 12-7#库
13-8#库 14-9#库 15-10#库
二、立体车库工业模型各单元工作原理
<一>、各个单元功能
1、库体：立体车库的总体框架
2、电源开关：用于控制立体车库的电源输入，它与市电220V连接，船形电源开关是日常情况下给立体车库供电或断电的器件，其输出端与立体车库的开关电源输入端相连。

3、熔断器：短路保护器件，当立体车库在运行期间发生短路或严重过载时，
熔断器自动熔断以保护立体车库内的器件。

4、控制键盘：用于控制立体车库各个单元的动作方式，其中键盘最右端的钮子开关用于切换立体车库的控制状态，即手动或自动控制的切换。

5、安全检测传感器：用于检测立体车库是否有人进入，如果有人进入立体车库内，该传感器会输出相应的信号，使车库终止所有当前操作，以确保进入车库人员的生命安全。

6-15、10个车库单元，一层车库由1#、2#、3#库组成，每个库都有一台电动机控制，只能向左或向右运行；二层车库由4#、5#、6#库组成，每个库都有两台电动机控制，可以上、下、左、右运行；三层车库由7#、8#、9#、10#库组成，每个库都有一台电动机控制，只能向上或向下运行；
<二>、操作方法
1、将电源线接入立体车库的电源座内（在立体车库的右侧），另一头接到
AC220V电源上。

2、打开电源开关，这时控制键盘上的红色指示灯发光指示，表明电源已经
接入，可以操作。

3、手动操作：将控制键盘最右侧的钮子开关打到“手动”档，之后可以按
控制键盘上的标示对立体车库内的每个库体进行控制。

4、自动控制：将控制键盘最右侧的钮子开关打到“自动”档，此时立体车
库可以由一台已经安装了研华PCI1756板卡及相关控制软件的计算机来进行控制。

5、以上控制中，立体车库是按照一定的规则运动，如果要控制第二层车库
中的某一个单元库时，控制规则按照：如果被控车库的位置确定，则移动第一层的车库使第二层被控的车库能下放，如果被控车库的位置不能确定，则按照靠左下放的原则运动。

<三>、各个车库的定位如图1-2所示
1、左右定位：只有第一和第二层车库有此功能，它们是通过每个车库侧面的行
程开关定位的，每层共四个行程开关。

图1-2中带有“L?-S_L或L?-S_R”的标示都是左右定位行程开关。

2、上下定位：下限位，由四个安装在立体车库第一层的行程开关确定，当二层
或三层的车库下放并压到相应的行程开关时说明下放已经到位, 图1-2中带有“DOWN?”的标示都是上限位行程开关；上限位，只有第二和第三层的车库有上限位，它们由分别安装在第二和第三层的各个单元车库的下方的行程开关确定，当车库上升并压到相应行程开关时，说明车库上升到位，图1-2中带有“L?-S_UP”的标示都是上限位行程开关。