MCGS與西門子PLC的連接與調試

設備窗口是MCGS 系統的重要組成部分，負責建立系統與外部硬件設備的連接，使得MCGS能從外部設備讀取數據并控制外部設備的工作狀態，實現對工業過程的實時監控。

MCGS 實現設備驅動的基本方法是： 在設備窗口內配置不同類型的設備構件，并根據外部設備的類型和特征，設置相關的屬性，將設備的操作方法，如硬件參數配置、數據轉換、設備調試等都封裝在構件之內，以對象的形式與外部設備建立數據的傳輸通道連接。系統運行過程中，設備構件由設備窗口統一調度管理，通過通道連接，向實時數據庫提供從外部設備采集到的數據，從實時數據庫查詢控制參數，發送給系統其它部分，進行控制運算和流程調度，實現對設備工作狀態的實時檢測和過程的自動控制。

MCGS 的這種結構形式使其成為一個與設備無關的系統，對于不同的硬件設備，只需定制相應的設備構件，放置到設備窗口中，并設置相關的屬性，系統就可對這一設備進行操作，而不需要對整個系統結構作任何改動。

在MCGS 單機版中，一個用戶工程只允許有一個設備窗口，設置在主控窗口內。運行時，由主控窗口負責打開設備窗口。設備窗口是不可見的窗口，在后***立運行，負責管理和調度設備驅動構件的運行。

由于MCGS 對設備的處理采用了開放式的結構，在實際應用中，可以很方便地定制并增加所需的設備構件，不斷充實設備工具箱。MCGS 將逐步提供與國內外常用的工控產品相對應的設備構件，同時，MCGS 也提供一個了接口標準，以方便用戶用VisualBasic 或VisualC++編程工具自行編制所需的設備構件，裝入MCGS 的設備工具箱內。MCGS 提供了一個高級開發向導，能為用戶自動生成設備驅動程序的框架。

為方便普通工程用戶快速定制開發特定的設備驅動程序，MCGS 系統同時提供了系統典型設備驅動程序的源代碼，用戶可在這些源代碼的基礎上移植修改，生成自己的設備驅動程序。對已經編好的設備驅動程序，

MCGS 使用設備構件管理工具進行管理，單擊在MCGS“工具”菜單下的“設備構件管理項”，將彈出如下圖所示的“設備管理”窗口：

設備管理工具的主要功能是方便用戶在上百種的設備驅動程序中快速的找到適合自己的設備驅動程序，并完成所選設備在Windows 中的登記和刪除登記工作等。

MCGS 設備驅動程序的登記和刪除登記，在初次使用MCGS設備或用戶自己新編設備之前，必須按下面的方法完成設備驅動程序的登記，否則，可能會出現不可預測的錯誤。

設備驅動程序的登記方法： 如圖所示，在窗口左邊列出MCGS 現在支持的所有設備，在窗口右邊列出所有已經登記設備，用戶只需在窗口左邊的列表框中選中需要使用的設備，按“增加”按鈕即完成了MCGS 設備的登記工作，在窗口右邊的列表框中選中需要刪除的設備按刪除”按鈕即完成了MCGS設備的刪除登記工作。

MCGS 設備驅動程序的選擇，如圖所示，在窗口左邊的列表框中列出了MCGS 所有的設備（在MCGS Program Derives 目錄下所有設備），可選設備是按一定分類方法分類排列，用戶可以根據分類方法去查找自己需要的設備，例如，用戶要查找康拓IPC-5488采集模板的驅動程序，需要先找采集模板目錄，再在采集模板目錄下找康拓板卡目錄，再在康拓板卡目錄下就可以找到康拓按安裝按鈕可以安裝其他目錄（非MCGS 的IPC- 5488。\ProgramDerives 目錄） 下的設備。

設備目錄的分類方法，為了用戶在眾多的設備驅動中方便快速的找到需要的設備驅MCGSMCGS 所有的設備驅動都是按合理的分類方法排列的，分類方法如下圖所示：

MCGS 支持的PLC 系列

MCGS 支持以下系列的PLC 設備：

西門子S7 200 （自由口，PPI接口）、S7_ 300 （MPI 接口;Profibus接口）、S7_400（MPI 接口，Profibus接口）;

莫迪康Modbus-RTU 協議、Modbus-ASCII 協議，Modbus-Plus 協議;

歐姆龍CQM系列、C200系列、CS系列和CV 系列;

三菱EX 系列、AnA 系列

松下FPO、FP1、到FP10系列。

臺達SC500/OMC-1系 列、Open_PLC XC_2000 系 列

LG_ LG_ MK S 系列;

GE_90 系列

AB全系列

富士NB 系列

和利時全系列

西門子S7200PLC在線調試

我們以西門子S7200PLC 為例，讓您知道硬件設備與MCGS 組態軟件是如何連接的。具體操作如下：

在MCGS 組態軟件開發平臺上，單擊“設備窗口”，再單擊“設備組態”按鈕進入設備組態。從“工具條”中單擊“工具箱”，彈出“設備工具箱”對話框。單擊“設備管理”按鈕，彈出“設備管理”對話框。從“可選設備”中雙擊“通用設備”，找到“串口通訊父設備”雙擊，選中其下的“串口通訊父設備”雙擊或單擊“增加”按鈕，加到右面已選設備。再雙擊“PLC 設備”，找到“西 門子”雙擊，再雙擊“S7-200一PPI”，選中“西門子S7-200PPI”雙擊或單擊“增加”按鈕，加到右面已選設備。如下圖：

單擊“確認”按鈕，回到“設備工具箱”如圖：

雙擊“設備工具箱”中的“串口通訊父設備”，再雙擊“西門子S7-200PPI”，如圖：

雙擊“設備1一［串口通訊父設備］”，彈出“設備屬性設置”對話框，如圖按實際情況進行設置，西門子默認參數設置為： 波特率9600，8位數據位，1位停止位，偶校驗。參數設置完畢，單擊“確認”按鈕保留。如果是首次使用，請單擊“幫助”按鈕或選中“查看設備在線幫助”，單擊圖標，打開“MCGS 幫助系統”，請詳細閱讀。

計算機串行口是計算機和其它設備通訊時最常用的一種通訊接口，一個串行口可以掛接多個通訊設備（如一個RS485總線上可掛接255 個ADAM 通訊模塊，但它們共用一個串口父設備），為適應計算機串行口的多種操作方式，MCGS 組態軟件采用在串口通訊父設備下掛接多個通訊子設備的一種通訊設備處理機制，各個子設備繼承一些父設備的公有屬性，同時又具有自己的私有屬性。在實際操作時，MCGS 提供一個串口通訊父設備構件和多個通訊子設備構件，串口通訊父設備構件完成對串口的基本操作和參數設置，通訊子設備構件則為串行口實際掛接設備的驅動程序。

S7-200PPI 構件用于MCGS操作和讀寫西門子S7_ 21X、S7_ 22X 系列PLC 設備的各種寄存器的數據或狀態。本構件使用西門子PPI 通訊協議，采用西門子標準的PC\PPI 通訊電纜或通用的RS232/485 轉換器，能夠方便、快速地與PLC 通訊。S7-200PPI］，彈出“設備屬性設置”對話框，如圖，在屬性設置之前，建議您雙擊［西門子先仔細閱讀“MCGS 幫助系統”，了解在MCGS 組態軟件中如何操作西門子S7-200PPI。

選中“基本屬性”中的“設置設備內部屬性”，出現圖標，單擊圖標，彈出“西門子S7-200PLC通道屬性設置”對話框。如圖：

單擊“增加通道”，彈出“增加通道”對話框，如圖，設置好后按“確認”按鈕。

西門子S7_200 PLC 設備構件把PLC 的通道分為只讀，只寫，讀寫三種情況，只讀用于把PLC 中的數據讀入到MCGS 的實時數據庫中，只寫用于把MCGS 實時數據庫中的數據寫入到PLC中，讀寫則可以從PLC 中讀數據，也可以往PLC 中寫數據。當第一次啟動設備工作時，把PLC 中的數據讀回來，以后若MCGS不改變寄存器的值則把PLC 中的值讀回來。若MCGS 要改變當前值則把值寫到PLC 中，這種操作的目的是，防止用戶PLC程序中有些通道的數據在計算機第一次啟動，或計算機中途死機時不能復位，另外可以節省變量的個數。

“通道連接”如圖設置：

在“設備調試”中就可以在線調試“西門子S7-200PPL”，如圖：

如果“通訊狀態標志”為0 則表示通訊正常，否則MCGS 組態軟件與西門子S7_ 200PLC 設備通訊失敗。如通訊失敗，則按以下方法排除：

1、檢查PLC 是否上電。

2、檢查PPI 電纜是否正常。

3、確認PLC 的實際地址是否和設備構件基本屬性頁的地址一致，若不知道PLC 的實際地址，則用編程軟件的搜索工具檢查，若有則會顯示PLC 的地址。

4、檢查對某一寄存器的操作是否超出范圍。

其它設備如板卡、模塊、儀表、PLC 等，在用MCGS 組態軟件調試前，請詳細閱讀硬件使用說明與MCGS 在線幫助系統。

數據前處理

在實際應用中，經常需要對從設備中采集到的數據或輸出到設備的數據進行處理，以得到實際需要的工程物理量，如從AD通道采集進來的數據一般都為電壓mV 值，需要進行量程轉換或查表、計算等處理才能得到所需的工程物理量。MCGS 系統對設備采集通道的數據可以進行八種形式的數據處理，包括：多項式計算、倒數計算、開方計算、濾波處理、工程轉換計算、函數調用、標準查表計算、自定義查表計算，各種處理可單獨進行也可組合進行。

MCGS 的數據前處理與設備是緊密相關的，在MCGS 設備窗口下，打開設備構件，設置其數據處理屬性頁即可進行MCGS 的數據前處理組態。如圖：

按“設置”按鈕則打開“通道處理設置”，進行數據前處理組態，如圖：

在MCGS 通道處理設置窗口中，進行數據前處理的組態設置。如： 對設備通道3 的輸入信號1000~5000mV （采集信號）工程轉換成0-100RH （傳感器量程） 的濕度，則選擇第5 項工程轉換，設置如圖：

在運行環境中則根據輸入信號的大小采用線性插值方法轉換成工程物理量（0一MCGS100RH） 范圍。

MCGS 數據前處理八種方式說明如下：

［1］ 多項式處理： 多項式是對設備的通道信號進行多項式（系數） 處理，可設置的處理參數有k0到k5，可以將其設置為常數，也可以設置成指定通道的值（通道號前面加“！”），另外，還應選擇參數和計算輸入值X的乘除關系。

［2］ 倒數1/X：對設備輸入信號求倒數運算。

［3］ 開方： 對設備輸入信號求開方運算。

［4］ 濾波： 也叫中值濾波，對設備本次輸入信號的1/2+上次的輸入信號的1/2。

［5］ 工程轉換： 把設備輸入信號轉換成工程物理量。

［6］ 函數調用： 函數調用用來對設定的多個通道值進行統計計算，包括： 求和、求平均值、求最大值、求最小值、求標準方差。此外，還允許使用動態連接庫來編制自己的計算算法，掛接到MCGS中來，達到可自由擴充MCGS算法的目的。如圖所示，需要指定用戶自定義函數所在的動態連接庫所在的路徑和文件名，以及自定義函數的函數名。

［7］ 標準查表計算： 如下圖所示，標準查表計算包括八種常用熱電偶和Pt100熱電阻查表計算。對Pt100熱電阻在查表之前，應先使用其它方式把通過AD通道采集進來的電壓值轉換成為Pt100的電阻值，然后再用電阻值查表得出對應的溫度值。對熱電偶查表計算，需要指定使用作為溫度補償的通道（熱電偶已作冰點補償時，不需要溫度補償），在查表計算之前，先要把作為溫度補償的通道的采集值轉換成實際溫度值，把熱電偶通道的的采集值轉換成實際的毫伏數。

［8］ 自定義查表計算處理： 如下圖所示，自定義查表計算處理首先要定義一個表，在每一行輸入對應值; 然后再指定查表基準。注意： MCGS規定用于查表計算的每列數據，必須以單調上升或單調下降的方式排列，否則，無法進行查表計算。如下圖，查表基準是第一列，MCGS系統處理時首先將設備輸入信號對應于基準（第一列） 線性插值，第二列給出相應的工程物理量，即基準輸入信號，對應工程物理量（ 傳感器的量程）。

MCGS和西門子1500之間的以太網通信

1500PLC端的操作

1.1500PLC的硬件IP地址沿河MCGS在同一個網段，并且PLC要允許接受遠程對象的通信訪問。

2.MCGS和1500的數據交換，MCGS中的“V”對應的是1500中的DB塊中的數據，DB塊必須是非優化，在DB塊中添加數據。

MCGS中的操作

1. 保證MCGS和1500的IP地址在同一個網段，MCGS啟動時可以長按屏幕任何位置，進入屏的屬性窗口檢查屏的IP地址。在“工具”--“下載配置”--“高級操作”中修改屏的IP地址。

2.添加驅動，MCGS軟件中沒有1500的驅動，可以直接選用西門子1200PLC的驅動。

3. 進入設備屬性，將“本地IP地址”和“遠端IP地址”改成設置好的IP地址。

4. 添加設備通道，如添加DB9中的偏移量為2的數據類型為“real”的數。

5.建立實時數據庫的變量關聯到設備通道，這樣MCGS中的變量和1500PLC中變量的就建立了連接。