設(shè)備窗口是MCGS嵌入版組態(tài)軟件系統(tǒng)的重要組成部分，在設(shè)備窗口中建立系統(tǒng)與外部硬件設(shè)備的連接關(guān)系，使系統(tǒng)能夠從外部設(shè)備讀取數(shù)據(jù)并控制外部設(shè)備的工作狀態(tài)，實現(xiàn)對工業(yè)過程設(shè)備的實時監(jiān)控與操作。01 設(shè)備窗口概述

MCGS嵌入版組態(tài)軟件組態(tài)過程實現(xiàn)設(shè)備驅(qū)動的基本方法是 在設(shè)備窗口內(nèi)配置不同類型的設(shè)備構(gòu)件，并根據(jù)外部設(shè)備的類型和特征來設(shè)置相關(guān)的屬性將設(shè)備的操作。設(shè)備窗口能夠設(shè)置硬件參數(shù)配置、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、設(shè)備調(diào)試等相關(guān)信息，設(shè)備窗口以對象的形式與外部設(shè)備建立數(shù)據(jù)的傳輸通道連接。系統(tǒng)運行過程中，添加的設(shè)備構(gòu)件由設(shè)備窗口統(tǒng)一調(diào)度管理。設(shè)備窗口通過通道連接的形式向?qū)崟r數(shù)據(jù)庫提供從外部設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)，供組態(tài)系統(tǒng)進行控制運算和流程調(diào)度，實現(xiàn)對設(shè)備工作狀態(tài)的實時檢測和過程的自動控制。

MCGS嵌入版組態(tài)軟件的這種結(jié)構(gòu)形式對千不同的硬件設(shè)備，只需定制相應(yīng)的設(shè)備構(gòu)件放置到設(shè)備窗口。并設(shè)置相關(guān)的屬性，系統(tǒng)就可對這一設(shè)備進行操作而不需要對整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)作任何改動。

在MCGS嵌入版組態(tài)軟件中，一個用戶工程只允許有一個設(shè)備窗口。運行時由主控窗口負責打開設(shè)備窗口，而設(shè)備窗口是不可見的在后臺獨立運行，設(shè)備窗口負責管理和調(diào)度設(shè)備構(gòu)件的運行。對編好的設(shè)備驅(qū)動程序，MCGS嵌入版組態(tài)軟件使用設(shè)備構(gòu)件管理工具進行管理。MCGS嵌入版組態(tài)軟件組態(tài)環(huán)境中“工具”菜單下的“設(shè)備構(gòu)件管理”項，將彈出如圖8-1所示的設(shè)備管理窗口。

 

圖8-1設(shè)備管理窗口

1.1外部設(shè)備的添加

設(shè)備管理窗口提供常用的上百種的設(shè)備驅(qū)動程序，方便用戶快速找到適  合自己的設(shè)備驅(qū)動程序，完成所選設(shè)備在Windows中的登記和刪除登記 等工作。MCGS嵌入版組態(tài)軟件設(shè)備驅(qū)動程序的登記、刪除登記工作是  非常重要的。在初次使用設(shè)備或用戶自己新添加的設(shè)備之前，必須按下  面的方法完成設(shè)備驅(qū)動程序的登記工作否則可能會出現(xiàn)不可預測的錯誤。設(shè)備驅(qū)動程序的登記方法如下   在設(shè)備管理窗口左邊列出系統(tǒng)現(xiàn)在支持的所有設(shè)備右邊列出所有已經(jīng)登記的設(shè)備，用戶只需在窗口左邊的列表框中選中需要使用的設(shè)備，單擊增加按鈕即完成了MCGS嵌入版組態(tài) 軟件設(shè)備的登記工作。如圖8-2所示。在窗口右邊的列表框中選中需要刪 除的設(shè)備按“刪除”按鈕即完成了MCGS嵌入版組態(tài)軟件設(shè)備的刪除登記工作。

MCGS嵌入版組態(tài)軟件設(shè)備驅(qū)動程序的選擇，在設(shè)備管理窗口左邊的列表框中列出了系統(tǒng)目前支持的所有設(shè)備（驅(qū)動程序在\MCGSE\Program\Drivers目錄下），設(shè)備是按一定分類方法分類排列的，用戶可以根據(jù)分類方法去查找自己需要的設(shè)備。例如用戶要查找西門子S7-200PLC的驅(qū)動程序，可以在DRIVERS目錄下先找到PLC目  錄，然后在PLC目錄下的找到西門子目錄，里面即有西門子S7-200的PLC。在眾多的設(shè)備驅(qū)動中方便快速的找到所需要的設(shè)備驅(qū)動，系統(tǒng)對設(shè)備驅(qū)動采用了一定的分類方法排列，如圖8-3所示。

 

圖8-2 設(shè)備管理器可選設(shè)備

 

圖8-3 設(shè)備管理器選定設(shè)備

1.2外部設(shè)備的選擇

設(shè)備構(gòu)件是MCGS嵌入版組態(tài)軟件系統(tǒng)對外部設(shè)備實施設(shè)備驅(qū)動的中間媒介，通過建立的數(shù)據(jù)通道，在實時數(shù)據(jù)庫與測控對象之間的實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，達到對外部設(shè)備工作狀態(tài)進行實時檢測與控制的目的。MCGS嵌入版組態(tài)軟件系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)立有“設(shè)備工具箱”，工具箱內(nèi)提供了與常用硬件設(shè)備相匹配的設(shè)備構(gòu)件。

下面以西門子S7-200PLC設(shè)備與觸摸屏的連接為例進行講解，在進行PLC設(shè)備的通信連接時要在“通用串口父設(shè)備的下級進行建立。先將左邊的“通用串口父設(shè)備”放到設(shè)備窗口后，在設(shè)備工具箱中選取西門子S7-200PLC設(shè)備，并放到通用串口父設(shè)備的子集中，至此完成了西門子S7-200PLC設(shè)備的選擇，如圖8-4所示。

 

圖8-4 通用設(shè)備的選擇

1.3設(shè)備構(gòu)件的屬性設(shè)置

在設(shè)備窗口內(nèi)配置了設(shè)備構(gòu)件后接著根據(jù)外部設(shè)備的類型和性能，對應(yīng)的設(shè)備構(gòu)件進行如下各項組態(tài)操作 

1.設(shè)置設(shè)備構(gòu)件的基本屬性。

2.建立設(shè)備通道和實時數(shù)據(jù)庫之間的連接。

3.設(shè)備通道數(shù)據(jù)處理內(nèi)容的設(shè)置。

4.硬件設(shè)備的調(diào)試。

MCGS嵌入版組態(tài)軟件中，設(shè)備構(gòu)件的基本屬性分為兩類，一類是各種設(shè)備構(gòu)件共有的屬性，有設(shè)備名稱設(shè)備內(nèi)容注釋、運行時設(shè)備初始工作狀態(tài)、最小數(shù)據(jù)采集周期；另一類是每種構(gòu)件特有的屬性。如圖8-5所示。

大多數(shù)設(shè)備構(gòu)件的屬性在基本屬性頁中就可完成設(shè)置，而有些設(shè)備構(gòu)件的一些屬性無法在基本屬性頁中設(shè)置，需要在設(shè)備構(gòu)件內(nèi)部的屬性頁中設(shè)置，MCGS嵌入版組態(tài)軟件把這些屬性稱為設(shè)備內(nèi)部屬性。在基本屬性頁中，單擊“[內(nèi)部屬性]”對應(yīng)的按鈕即可彈出對應(yīng)的內(nèi)部屬性設(shè)置對話框（如沒有內(nèi)部屬性，則無對話框彈出）。在基本屬性頁中，按“在線幫助”對應(yīng)的按鈕即可彈出設(shè)備構(gòu)件的使用說明，每個設(shè)備構(gòu)件都有詳細的在線幫助供用戶在使用時參考，建議用戶在使用設(shè)備構(gòu)件時一定先看在線幫助。

在MCGS嵌入版組態(tài)軟件中，系統(tǒng)對設(shè)備構(gòu)件的讀寫操作是按一定時間周期進行的，“最小采集周期”是指系統(tǒng)操作設(shè)備構(gòu)件的最快時間周期。運行時設(shè)備窗口用一個獨立的線程來管理和調(diào)度設(shè)備構(gòu)件的工作，在系統(tǒng)的后臺按照設(shè)定的采集周期，定時驅(qū)動設(shè)備構(gòu)件采集和處理數(shù)據(jù)，因此設(shè)備采集任務(wù)將以較高的優(yōu)先級執(zhí)行，得以保證數(shù)據(jù)采集的實時性和嚴格的同步要求。實際應(yīng)用中，可根據(jù)需要對設(shè)備的不同通道設(shè)置不同的采集或處理周期，如圖8-6所示。

 

圖8-5 設(shè)備編輯窗口

 

圖8-6 設(shè)備屬性窗口

02TPC7062型MCGS觸摸屏簡介

TPC7062型MCGS觸摸屏是北京昆侖通態(tài)自動化科技有限公司生產(chǎn)的面向與工業(yè)自動化領(lǐng)域的一款觸摸屏， MCGS嵌入版組態(tài)軟件是專門針對MCGS觸摸屏來組態(tài)使用的一款組態(tài)軟件。北京昆侖通態(tài)自動化科技有限公司的MCGS觸摸屏種類繁多并且尺寸大小也不盡相同，本節(jié)以工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用較多的TPC7062型MCGS觸摸屏為例，進行講解MCGS觸摸屏的特點以及使用注意事項。

1. TPC7062型MCGS觸摸屏的屏幕尺寸為7寸的觸摸屏，TPC7062型MCGS觸摸屏的產(chǎn)品外觀參考如圖8-7所示。

 

圖8-7 正視圖和背視圖

2.  TPC7062型MCGS觸摸屏產(chǎn)品在安裝是一定要注意使用的工廠實際現(xiàn)場的溫度。當現(xiàn)場溫度過高時TPC7062型MCGS觸摸屏會損壞，MCGS  觸摸屏的最大工作溫度范圍0度到50度。TPC7062型MCGS觸摸屏安裝  時還要注意安裝的角度，當角度不同也會影響MCGS觸摸屏的正常使用。MCGS觸摸屏的最大安裝角度為范圍0度到正負30度。具體情況參照如圖8-8所示。

 

圖8-8 MCGS觸摸屏的溫度與角度注意事項

3. TPC7062型MCGS觸摸屏的外觀尺寸如圖8-9所示（單位 mm）。在工廠實際現(xiàn)場安裝時按照實際的開孔尺寸進行安裝。

 

圖8-9 外形尺寸圖及安裝開孔尺寸圖

4. TPC7062型MCGS觸摸屏的安裝注意先把觸摸屏安放到開孔面板上， 在反面使用MCGS觸摸屏配套的掛鉤和掛鉤螺釘進行MCGS觸摸屏的固定安裝即可。安裝說明如圖8-10所示。

 

圖8-10 安裝說明圖

5. TPC7062型MCGS觸摸屏電源是使用24V的直流電源，供電的24V的直流電源正負20%都可以供MCGS觸摸屏正常工作。MCGS觸摸屏的供電一般工廠是從變壓器電源取出或是從PLC的電源取出均可。MCGS觸摸屏的電源接口在配件袋以給出，電源接口需要自行連接。電源插頭示意圖及引腳定義如圖8-11所示。

 

圖8-11 電源連接圖及正負端子圖

TPC7062型MCGS觸摸屏電源接線步驟如下。

（1）將24V電源線剝線后插入電源插頭接線端子中。

（2）使用一字螺絲刀將電源插頭螺釘鎖緊。

（3）將電源插頭插入產(chǎn)品的電源插座。

（4）采用直徑為1.25mm2（AWG18）的電源線 。

6. TPC7062型MCGS觸摸屏與計算機連接方式 MCGS觸摸屏反面有兩個USB接口， USB2接口是用來與計算機進行數(shù)據(jù)通信用的， USB1接口是用來備份MCGS觸摸屏的實時數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)的。MCGS觸摸屏與計算機連接示意圖如圖8-12所示。

 

圖8-12 MCGS觸摸屏與計算機連接示意圖

7.MCGS觸摸屏外部接口共有5個接口,LAN接口是選配的。TPC7062K的型MCGS觸摸屏有網(wǎng)線接口可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接的功能，TPC7062型MCGS觸摸屏沒有LAN接口。USB1接口是用來備份MCGS觸摸屏的實   時數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)的，USB2接口是用來與計算機進行數(shù)據(jù)通信用的。有1  個24V的電源接口，使用外部電源給MCGS觸摸屏供電用的。1個COM    串口，可以使用RS232串口或者RS485串口實現(xiàn)MCGS觸摸屏與外部設(shè) 備連接用的，比如與西門子S7-200的PLC就是使用西門子公司專門配備 的RS232串口通信線進行連接通信的。注意   不同的PLC使用的通信連接線是不同的，比如西門子S7-200的PLC與歐姆龍的PLC的連接線外部 封裝相同，但連接線的內(nèi)部接線是完全不同的。所以不能相互替代使用。MCGS觸摸屏外部接口如圖所示

 

圖8-13 MCGS觸摸屏外部接口說明圖

MCGS觸摸屏外部接口介紹說明如表8-1所示。MCGS觸摸屏串口引腳定義如表8-2所示。

 

表8-1 MCGS觸摸屏外部接口介紹說明表

 

表8-2觸摸屏串口引腳定義圖

8. TPC7062型MCGS觸摸屏在使用COM2終端匹配電阻跳線時要將1、2位跳接在一起時，表示COM2口RS485通信方式為無匹配電阻；和將2、3位跳接在一起時，表示COM2口RS485通信方式為有匹配電阻。在不進行設(shè)置的狀態(tài)為無匹配電阻模式。默認設(shè)置 無匹配電阻模式。當RS485通信距離大千20米，且出現(xiàn)通信干擾現(xiàn)象時，才考慮對終端匹配電阻進行設(shè)置。MCGS觸摸屏COM2終端匹配電阻跳線圖如圖8-14所示。

 

圖8-14 COM2終端匹配電阻跳線圖

跳線設(shè)置步驟如下 

（1）關(guān)閉電源，取下產(chǎn)品后蓋。

（2）根據(jù)所需使用的RS485終端匹配電阻需求設(shè)置跳線開關(guān)。

（3）蓋上后蓋完成操作。

03設(shè)備構(gòu)件的連接實例

西門子S7-200以進行設(shè)備連接完成后，可以對其進行通信協(xié)議的設(shè)置  了，雙擊“西門子S7-200PPI”進入設(shè)備編輯窗口，檢查驅(qū)動構(gòu)件信息是否正確。點擊圖標在進入設(shè)備屬性值的內(nèi)部屬性進行操作，彈出“西門子S7-200PPI”通道屬性設(shè)置窗口。如圖8-15所示。以PLC的位操作變暈為例進行添加來舉例操作如下  點擊全部刪除按鈕把系統(tǒng)默認的位變暈刪除，然后進行添加設(shè)備通道，彈出添加設(shè)備通道對話框。寄存器類型選 擇M或者V寄存器作為輸入寄存器，默認的I寄存器無法使用所以全部刪 除。寄存器地址選擇0地址，數(shù)據(jù)類型選擇0位通道數(shù)暈為1，操作方式選擇讀寫方式，確定完成添加通道的操作，如圖8-16所示。

 

圖8-15 通道屬性設(shè)置窗口

 

圖8-16 添加完通道的屬性設(shè)置窗口

下面進行通道連接的操作單擊快速連接變暈按鈕，彈出快速連接提示框選擇默認設(shè)備變暈連接后確認完。如圖8-17所示。回到設(shè)備編輯窗口查看設(shè)備變暈連接情況，完成后按確認按鈕退出設(shè)備編輯窗口，彈出添加設(shè)備對象提示框選擇全部添加完成全部操作，如圖8-18所示。

 

圖8-17快速連接變暈  

 

圖8-18設(shè)備變暈連接

3.1觸摸屏與西門子PLC設(shè)備連接

設(shè)備簡介:本驅(qū)動構(gòu)件用千MCGS軟件讀寫西門子S7-200系列(CPU210/ CPU212/CPU214 /CPU215/CPU216/CPU221/CPU222/CPU224/CPU226等型號)PLC設(shè)備的各種寄存器的數(shù)據(jù)，通信協(xié)議采用西門子PPI協(xié)議。PLC設(shè)備地址范圍如表8-3所示。

表8-3  PLC設(shè)備地址表

寄存器類型	可操作范圍	表示方式	說明
I	0-015.7	DDD.O	輸入映象寄存器
Q	0-015.7	DDD.O	輸出映象寄存器
M	0-031.7	DDD.O	中間存儲器
V	0-5119.7	DDD.O	數(shù)據(jù)存儲器

通信連接方式 西門子S7—200系列PLC都可以通過CPU單元上的編程通信口(PPI端口)與TPC觸摸屏連接，其中CPU224有兩個通信端口，都可以用來連接觸摸屏，但需要分別設(shè)定通信參數(shù)。通過CPU直接時需要注意軟件中通信參數(shù)的設(shè)定。西門子S7—200系列PLC與TPC7062型MCGS觸摸屏的連接方式圖如圖8-19所示。

 

圖8-19 西門子S7—200 PLC與MCGS觸摸屏連接圖

3.2 觸摸屏與歐姆龍PLC設(shè)備連接

設(shè)備簡介  本驅(qū)動構(gòu)件用千MCGS軟件通過HostLink串口讀寫歐姆龍PLC設(shè)備的各種寄存器的數(shù)據(jù)，支持歐姆龍C、CV、CS/CJ、CP系列部分型號的PLC，通信協(xié)議采用歐姆龍HostLink(C-Mode)協(xié)議。觸摸屏的連接父設(shè)備設(shè)置如表8-4所示。

參數(shù)項	推薦設(shè)置	可選設(shè)置	注意事項
串口端口號	COM1	COM1/COM2/COM3/	支持RS232通信
通信波特率	9600	9600/19200/38400/576 00/112500	必須與PLC通信口設(shè)定相同
數(shù)據(jù)位位數(shù)	7	7/8	必須與PLC通信口設(shè)定相同
停止位位數(shù)	1	1/2	必須與PLC通信口設(shè)定相同
數(shù)據(jù)校驗方式	偶校驗	偶校驗/奇校驗/無校驗	必須與PLC通信口設(shè)定相同

歐姆龍PLC連接子設(shè)備設(shè)置如表8-5所示。

表8-5  歐姆龍PLC連接子設(shè)備設(shè)置表

參數(shù)項	推薦設(shè)置	可選設(shè)置	注意事項
設(shè)備地址	0	0-31	必須與PLC通信口設(shè)定相同
通信等待時間	200	正整數(shù)	當采集數(shù)據(jù)暈較大時, 設(shè)置值可適當增大

歐姆龍PLC設(shè)備地址范圍如表8-6所示。

表8-6歐姆龍 PLC設(shè)備地址范圍表

寄存器類型	可操作范圍	表示方式	說明
IR/SR	0-6143.15	DDDD.BB	內(nèi)部繼電器
LR	0-0063.15	DDDD.BB	鏈接繼電器
HR	0-1535.15	DDDD.BB	保持繼電器
AR	0-0959.15	DDDD.BB	輔助繼電器
TC	0-4595	DDDD	定時器/計數(shù)器狀態(tài)
PV	0-4595	DDDD	定時器/計數(shù)器寄存器
DM	0-9999.15	DDDD.BB	數(shù)據(jù)寄存器

通信連接方式 

1. 采用歐姆龍串口編程電纜與PLC的HostLink串口或RS232擴展串口通信。

2. 采用RS422方式與PLC的RS422擴展通信板通信。

3. 歐姆龍系列PLC的RS232擴展串口與TPC7062型MCGS觸摸屏連接方式如圖8-20所示。

 

圖8-20 歐姆龍PLC與MCGS觸摸屏連接圖

3.3觸摸屏與三菱FX系列的PLC設(shè)備連接

設(shè)備簡介 本驅(qū)動構(gòu)件用千MCGS軟件通過三菱FX系列PLC編程口,讀取三菱FX 系列PLC設(shè)備的各種寄存器的數(shù)據(jù),可支持FX0N,FX1N,FX2N,FX1S等型號的PLC，通信協(xié)議采用三菱FX編程口專有協(xié)議。三菱FX系列PLC設(shè)備設(shè)置如表8-7所示。

表8-7 三菱FX系列PLC設(shè)備設(shè)置表

參數(shù)項	推薦設(shè)置	可選設(shè)置	注意事項
設(shè)備地址	0	0-15	必須與PLC通信口設(shè)定相同
通信等待時間	200	正整數(shù)	當采集數(shù)據(jù)暈較大時, 設(shè)置值可適當增大
PLC類型	FX0N	FX0N/FX1N/FX2N/FX1S	必須與實際PLC類型一致

三菱的FX系列PLC設(shè)備地址范圍如表8-8所示。

表8-8 三菱FX系列PLC設(shè)備地址范圍表

寄存器類型	可操作范圍	表示方式	說明
X	0-0377	OOOO	輸入寄存器
Y	0-0377	OOOO	輸出寄存器
M	0-8511	DDDD	輔助寄存器
S	0-4095	DDDD	狀態(tài)寄存器
T	0-0511	DDDD	定時器觸點
C	0-0255	DDDD	計數(shù)器觸點
D	0-8511	DDDD	數(shù)據(jù)寄存器
TN	0-0511	DDDD	定時器值
CN	0-0255	DDDD	計數(shù)器值

三菱的FX系列PLC設(shè)備與MCGS觸摸屏的連接方式圖如圖8-21所示。

 

圖8-21 三菱FX系列PLC設(shè)備與MCGS觸摸屏的連接圖

總結(jié)：介紹了MCGS嵌入版組態(tài)軟件設(shè)備窗口的屬性設(shè)置，以及設(shè)備窗口的設(shè)備添加與刪除等相關(guān)功能。通過本章的學習使學生能夠任意添加一個外部設(shè)備與觸摸屏的連接與通信等工作。使學生進一步了解MCGS嵌入版組態(tài)軟件設(shè)備窗口屬性設(shè)置的特點，應(yīng)用外部設(shè)備與觸摸屏的連接方式來完善復雜實際工程。

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