基于MCGS组态软件开发水位控制系统的研究

　　在工业生产中，大多数过程是非线性的。对于非线性程度不高的过程，可以当作线性过程处理。要控制好极端非线性过程，则相当困难。在《过程控制》教学中，对三个相互连通的不规则形状水箱水位进行测控处理并分析，就属于极端非线性控制。该系统传统的开发手段是采用单片机等控制设备设计，但如果采用组态软件开发该系统则可以实现多次开发、适时采集监控等功能。该测控系统主要有两种设计途径：一是采用VB、VC等可视化工具从低层开发; 二是利用工控组态软件进行二次开发。但由于VB、VC开发难度大，开发周期长， 因此大多工程项目的开发都采用工控组态软件来实现。组态软件国外有美国的FIX系列产品，澳大利亚的WIZCON，国内有组态王、MCGS、世纪星、开物等。国内软件开发比较晚，但吸取了其他组态软件的优点。采用了最先进的设计理念，所以可以与国外的组态软件相媲美，同时在价格上是国外软件的1/3～1/8。其中北京昆仑公司的MCGS就是重要的组态软件之一，该软件曾开发上海东方明珠电视塔消防控制系统、北京西客站灯光电源控制系统、北京中央电视台消防供水系统等著名工程。

　　1、MCGS 5.1概述

　　1.1 特点及组成

　　MCGS 5.1(Monitor and Control Generated System) 是一套基于Windows平台的，用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统，可运行于Microsoft Windows 95/98/Me/NT/2000等操作系统。MCGS提供了解决实际工程问题的完整方案和开发平台，能够完成现场数据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出以及企业监控网络等功能。

　　MCGS 5.1软件系统包括组态环境和运行环境两个部分。组态环境相当于一套完整的工具软件，帮助用户设计和构造自己的应用系统。运行环境则按照组态环境中构造的组态工程， 以用户指定的方式运行，并进行各种处理，完成用户组态设计的目标和功能。两部分互相独立， 又紧密相关，如图1所示。

　　图1 MCGS软件系统结构图

　　1.2 运用MCGS 5.1建立运行程序的一般过程

　　(1) 启动McGs组态环境，建立工程项目。

　　(2) 进行设备配置。设备配置的目的是实现上下位机通讯，即实现计算机与智能仪表之间的连接。通过设备窗口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。

　　(3) 构造数据库。在实时数据库窗口建立新的数据库文件。要求与设备要求的数据库一致。该窗口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。