儲液罐實時監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計

1、畢業(yè)論文題 目 儲液罐狀態(tài)實時監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計 學(xué) 院 機械工程學(xué)院 專 業(yè) 機械工程及自動化 班 級 機自0605 學(xué) 生 安樂 學(xué) 號 20060403002 指導(dǎo)教師 孫選 二一年六月八日摘 要在食品、化工、石油等行業(yè)有大量的儲液罐，需要實時監(jiān)測儲液罐的狀態(tài)，如液位、溫度、壓力、容積等。本課題設(shè)計一種對多個儲液罐狀態(tài)實時集中監(jiān)控系統(tǒng)，用于遠程監(jiān)測儲液罐的狀態(tài)。課題要求對115個儲液罐內(nèi)的液體液面高度、罐內(nèi)壓力、罐內(nèi)溫度進行實時監(jiān)測，并對監(jiān)測系統(tǒng)與現(xiàn)場儀表的通訊選擇合適的通訊協(xié)議和通訊接口。要求監(jiān)測系統(tǒng)對系統(tǒng)故障、現(xiàn)場儀表故障、超限等異常情況具有報警功能，并對歷史數(shù)據(jù)具有記錄和查詢功能。本設(shè)計

2、將采用變送器作為儲液罐各個參數(shù)的監(jiān)測設(shè)備；監(jiān)測系統(tǒng)與現(xiàn)場儀表通過RS485通訊，通訊協(xié)議為Modbus協(xié)議；監(jiān)測系統(tǒng)軟件采用MCGS組態(tài)軟件形成人機界面完成工程畫面的創(chuàng)建、數(shù)據(jù)對象的定義、動畫連接的實現(xiàn)、越限報警、曲線顯示和報表輸出等功能。關(guān)鍵詞：遠程監(jiān)測；通訊協(xié)議；通訊接口；人機界面ABSTRACTThere are a lot of liquid storage tanks in the food, chemical, oil and other industries, storage tanks need real-time monitoring of the state, such a

3、s level, temperature, pressure, volume and so on. The subject require design a real-time focusing on a number of tank condition monitoring system for remote monitoring of tank status. The subject require 1 to 15 tank on the liquid inside the liquid level, tank pressure, tank temperature, real-time m

4、onitoring, and select the appropriate communication protocols and communication interfaces for the monitoring systems and field instrumentation. Demands on the system failure monitoring system, field insrumentation failure, overrun and other anomalies with alarm, and historical data with the records

5、 and query. This design will use the transmitter as the parameters of tank monitoring equipment; communicate through RS485 monitoring system and field instrument, use Modbus protocol for the communication protocol; use the software MCGS which formate the man-machine interface configuration with the

6、monitoring system software to complete the project creation screen, the definition of data objects, animation connected to achieve, the more alarm limits, curve display and report output function. Key words： Remote Monitoring；Communication protocol；Communication Interface；HMI目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPE

7、RLINK l _Toc534478444 摘 要 PAGEREF _Toc534478444 h I HYPERLINK l _Toc534478445 ABSTRACT PAGEREF _Toc534478445 h II HYPERLINK l _Toc534478446 1 前言 PAGEREF _Toc534478446 h 1 HYPERLINK l _Toc534478447 2通訊協(xié)議 PAGEREF _Toc534478447 h 2 HYPERLINK l _Toc534478448 通訊協(xié)議的選擇 PAGEREF _Toc534478448 h 2 HYPERLINK l

8、 _Toc534478449 2.2 Modbus簡介 PAGEREF _Toc534478449 h 2 HYPERLINK l _Toc534478450 2.3 Modbus傳輸方式 PAGEREF _Toc534478450 h 2 HYPERLINK l _Toc534478451 3通訊接口 PAGEREF _Toc534478451 h 3 HYPERLINK l _Toc534478452 數(shù)據(jù)傳送方式的選擇 PAGEREF _Toc534478452 h 3 HYPERLINK l _Toc534478453 通訊接口的選擇 PAGEREF _Toc534478453 h 3

9、 HYPERLINK l _Toc534478454 3.3 RS-485通信方式 PAGEREF _Toc534478454 h 3 HYPERLINK l _Toc534478455 3.4 RS-485總線互連 PAGEREF _Toc534478455 h 3 HYPERLINK l _Toc534478456 4監(jiān)測設(shè)備 PAGEREF _Toc534478456 h 4 HYPERLINK l _Toc534478457 溫度監(jiān)測設(shè)備的選擇 PAGEREF _Toc534478457 h 4 HYPERLINK l _Toc534478458 壓力監(jiān)測設(shè)備的選擇 PAGEREF _

10、Toc534478458 h 4 HYPERLINK l _Toc534478459 液位監(jiān)測設(shè)備的選擇 PAGEREF _Toc534478459 h 4 HYPERLINK l _Toc534478460 5系統(tǒng)軟件 PAGEREF _Toc534478460 h 6 HYPERLINK l _Toc534478461 組態(tài)軟件監(jiān)測方案 PAGEREF _Toc534478461 h 6 HYPERLINK l _Toc534478462 常用的組態(tài)軟件 PAGEREF _Toc534478462 h 6 HYPERLINK l _Toc534478463 組態(tài)軟件的選擇 PAGEREF

11、_Toc534478463 h 6 HYPERLINK l _Toc534478464 5.4 MCGS嵌入版組態(tài)軟件的體系結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc534478464 h 7 HYPERLINK l _Toc534478465 人機界面的實現(xiàn) PAGEREF _Toc534478465 h 7 HYPERLINK l _Toc534478466 工程整體規(guī)劃 PAGEREF _Toc534478466 h 7 HYPERLINK l _Toc534478467 創(chuàng)制工程畫面 PAGEREF _Toc534478467 h 8 HYPERLINK l _Toc534478468 定義數(shù)據(jù)對

12、象 PAGEREF _Toc534478468 h 8 HYPERLINK l _Toc534478469 動畫連接的實現(xiàn) PAGEREF _Toc534478469 h 10 HYPERLINK l _Toc534478470 報警顯示的實現(xiàn) PAGEREF _Toc534478470 h 12 HYPERLINK l _Toc534478471 曲線顯示 PAGEREF _Toc534478471 h 16 HYPERLINK l _Toc534478472 報表輸出 PAGEREF _Toc534478472 h 17 HYPERLINK l _Toc534478473 安全機制 PAG

13、EREF _Toc534478473 h 19 HYPERLINK l _Toc534478474 設(shè)備連接 PAGEREF _Toc534478474 h 20 HYPERLINK l _Toc534478475 6 結(jié) 論 PAGEREF _Toc534478475 h 23 HYPERLINK l _Toc534478476 參 考 文 獻 PAGEREF _Toc534478476 h 24 HYPERLINK l _Toc534478477 致 謝 PAGEREF _Toc534478477 h 251 前言監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向是遠程化和網(wǎng)絡(luò)化，以及以管理集中化和控制分散化為特征的測控

14、管一體化。融合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟件技術(shù)和測量技術(shù)的分布式監(jiān)控系統(tǒng)可以應(yīng)用于大范圍區(qū)域的測量與控制。遠程測控系統(tǒng)系統(tǒng)包含大量相互交換信息的設(shè)備，具備信號處理、優(yōu)化決策和控制操作等，控制器可以分散在網(wǎng)絡(luò)中的不同地點，管理功能則可以集中于一點，因此基于網(wǎng)絡(luò)的分布式測控系統(tǒng)有著廣泛的應(yīng)用前景。在電力系統(tǒng)監(jiān)控、工廠豐亨自動化、異地聯(lián)合實驗、實驗空自動測試、教學(xué)、衛(wèi)星發(fā)射、智能大廈、智能小區(qū)安全、儲液罐實時監(jiān)測系統(tǒng)等眾多領(lǐng)域，基于網(wǎng)絡(luò)的分布式監(jiān)控系統(tǒng)都能發(fā)揮重要作用。遠程監(jiān)測系統(tǒng)是基于網(wǎng)絡(luò)的分布式監(jiān)測系統(tǒng) ，它由分散掛接在網(wǎng)絡(luò)上的不同監(jiān)測設(shè)備組成，完成過程的測量，記錄，數(shù)據(jù)處理等工作，并通過網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸，實

15、現(xiàn)資源、信息共享，協(xié)調(diào)工作，共同完成復(fù)雜的測控任務(wù)1。組態(tài)軟件是隨著集散控制系統(tǒng)及計算機技術(shù)的日趨成熟而發(fā)展起來的，尤其是近幾年，隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，使得監(jiān)控設(shè)備之間的互聯(lián)變得更加簡便，提高了自動化工程的工作效率，減少了系統(tǒng)維護和升級的費用。近幾年來隨著我國工業(yè)的快速發(fā)展, 相對應(yīng)的工業(yè)控制領(lǐng)域也是朝著科學(xué)化、現(xiàn)代化方向發(fā)展。作為其載體的現(xiàn)代工業(yè)控制的組態(tài)軟件在我國也得到了極大的發(fā)展。在食品、化工、石油等行業(yè)有大量的儲液罐，需要實時監(jiān)測儲液罐的狀態(tài)，如液位、溫度、壓力、容積等。本課題設(shè)計一種對多個儲液罐狀態(tài)實時集中監(jiān)控系統(tǒng)，用于遠程監(jiān)測儲液罐的狀態(tài)。課題要求對115個儲液罐內(nèi)的液體液面高

16、度、罐內(nèi)壓力、罐內(nèi)溫度進行實時監(jiān)測，并對監(jiān)測系統(tǒng)與現(xiàn)場儀表的通訊選擇合適的通訊協(xié)議和通訊接口。要求監(jiān)測系統(tǒng)對系統(tǒng)故障、現(xiàn)場儀表故障、超限等異常情況具有報警功能，并對歷史數(shù)據(jù)具有記錄和查詢功能。本設(shè)計將采用變送器作為儲液罐各個參數(shù)的監(jiān)測設(shè)備；監(jiān)測系統(tǒng)與現(xiàn)場儀表通過RS485通訊，通訊協(xié)議為Modbus協(xié)議；監(jiān)測系統(tǒng)軟件采用MCGS組態(tài)軟件形成人機界面完成工程畫面的創(chuàng)建、數(shù)據(jù)對象的定義、動畫連接的實現(xiàn)、越限報警、曲線顯示和報表輸出等功能。論文中將詳細論述監(jiān)測系統(tǒng)的功能實現(xiàn)，硬件、軟件的選擇以及人機界面的設(shè)置情況。2通訊協(xié)議通訊協(xié)議的選擇Modbus協(xié)議是應(yīng)用于電子控制器上的一種通用語言。通過此協(xié)議

17、，控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)（例如以太網(wǎng)）和其它設(shè)備之間可以通信。它已經(jīng)成為一種通用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。有了它，不同廠商生產(chǎn)的控制設(shè)備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，進行集中監(jiān)控2。因此，本設(shè)計網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議采用Modbus協(xié)議完成對各個儲液罐溫度、壓力和液位等參數(shù)的集中監(jiān)測。 Modbus簡介Modbus協(xié)議定義了一個控制器能認識使用的消息結(jié)構(gòu)，而不管它們是經(jīng)何種網(wǎng)絡(luò)進行通訊的。它描述了一個控制器請求訪問其它設(shè)備的過程，如果回應(yīng)來自其它設(shè)備的請求，以及怎樣偵測錯誤并記錄。它制定了消息域格局和內(nèi)容的公共格式。當(dāng)在一Modbus網(wǎng)絡(luò)上通信時，此協(xié)議決定了每個控制器須要知道它們的設(shè)備地址，按地址識別發(fā)來的消息，決定要產(chǎn)

18、生何種行動。如果需要回應(yīng)，控制器將生成反饋信息并用Modbus協(xié)議發(fā)出。在其它網(wǎng)絡(luò)上，包含了Modbus協(xié)議的消息轉(zhuǎn)換為在此網(wǎng)絡(luò)上使用的幀或包結(jié)構(gòu)。這種轉(zhuǎn)換也擴展了根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)解決節(jié)地址、路由路徑及錯誤檢測的方法3。2.3 Modbus傳輸方式控制器能設(shè)置為兩種傳輸模式（ASCII或RTU）中的任何一種在標(biāo)準(zhǔn)的Modbus網(wǎng)絡(luò)通信。用戶選擇想要的模式，包括串口通信參數(shù)（波特率、校驗方式等），在配置每個控制器的時候，在一個Modbus網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備都必須選擇相同的傳輸模式和串口參數(shù)。所選的ASCII或RTU方式僅適用于標(biāo)準(zhǔn)的Modbus網(wǎng)絡(luò)，它定義了在這些網(wǎng)絡(luò)上連續(xù)傳輸?shù)南⒍蔚拿恳晃?，以?/p>

19、決定怎樣將信息打包成消息域和如何解碼。當(dāng)控制器設(shè)為在Modbus網(wǎng)絡(luò)上以RTU（遠程終端單元）模式通信，在消息中的每個8Bit字節(jié)包含兩個4Bit的十六進制字符。這種方式的主要優(yōu)點是：在同樣的波特率下，可比ASCII方式傳送更多的數(shù)據(jù)4 。因此，本設(shè)計優(yōu)先采用Modbus RUT通訊協(xié)議。3通訊接口數(shù)據(jù)傳送方式的選擇計算機和計算機或計算機與終端之間的數(shù)據(jù)傳送可以采用串行通訊和并行通訊二中方式。由于串行通訊方式具有使用線路少、成本低，特別是在遠程傳輸時，避免了多條線路的不一致而被廣泛采用。因此，本設(shè)計采用串行通訊的方式進行數(shù)據(jù)傳輸。通訊接口的選擇最被人們熟悉的串行通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是RS-232、RS

20、-422和RS-485。RS-232是最早的串行接口標(biāo)準(zhǔn)。其后發(fā)展起來的RS-422、RS-485是平衡傳送的電氣標(biāo)準(zhǔn)，比起RS-232非平衡的傳送方式在電氣指標(biāo)上有了大幅度的提高。RS485的電器標(biāo)準(zhǔn)與RS422完全相同，但當(dāng)RS485線路空閑（即不傳送信號）時，線路處于高阻（或掛起）狀態(tài)這時RS485線路就可以允許被其他設(shè)備占用。根據(jù)RS485驅(qū)動芯片驅(qū)動能力的不同，一個RS485數(shù)據(jù)發(fā)送設(shè)備可以驅(qū)動32256臺RS485數(shù)據(jù)接收設(shè)備。由于RS485總線通訊方式更為簡單靈活，其傳輸速率高，距離遠（不加中繼器時有效傳輸距離可達1200m），硬件接口簡單，軟件易實現(xiàn)，性價比高等優(yōu)點使得基于RS

21、485協(xié)議的系統(tǒng)更適合于現(xiàn)場，特別是中小型數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)的應(yīng)用。 RS-485通信方式RS-485采用平衡發(fā)送和差分接受方式來實現(xiàn)通信：在發(fā)送端TXD將串口的TTL電平信號轉(zhuǎn)換成差分信號A、B兩路輸出，經(jīng)傳輸后在接受端將差分信號還原成TTL電平信號。兩條傳輸線路通常采用雙絞線，又是差分傳輸，因此具有極強的抗共模干擾的能力，接受靈敏度也相當(dāng)?shù)母?。同時，最大傳輸速率和最大傳輸距離也大大提高。 RS-485總線互連分布式多點數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)或集中控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲一般采用總線方式，傳送數(shù)據(jù)采用主從站的方式。主機可以是PC機、工控機或單片機（本設(shè)計采用的是PC機），每個從機擁有自己固定的地址，由主機控

22、制完成網(wǎng)上的每一次通信。開始時所有從機復(fù)位，即處于監(jiān)聽狀態(tài)，等待主機的呼叫。當(dāng)主機向網(wǎng)上發(fā)出某一從機的地址時，所有從機接收到該地址并與自己的地址相比較。如果相符說明主機在呼叫自己，應(yīng)發(fā)回應(yīng)答信號，表示準(zhǔn)備好開始接收后面的命令和數(shù)據(jù)；否則不予理睬，繼續(xù)監(jiān)聽呼叫地址。主機受到從機的應(yīng)答后，則開始一次通信。通信完畢，從機繼續(xù)處于監(jiān)聽狀態(tài)，等待呼叫6。4監(jiān)測設(shè)備溫度監(jiān)測設(shè)備的選擇HAKK-WZPB一體化溫度變送器是溫度傳感器與變送器的完美結(jié)合，以十分簡捷的方式把-200+1600范圍內(nèi)的溫度信號轉(zhuǎn)換為二線制 420mADC的電信號傳輸給顯示儀、調(diào)節(jié)器、記錄儀、DCS等，實現(xiàn)對溫度的精確測量和控制。一體

23、化溫度變送器是現(xiàn)代工業(yè)現(xiàn)場、科研院所溫度測控的更新?lián)Q代產(chǎn)品，是集散系統(tǒng)、數(shù)字總線系統(tǒng)的必備產(chǎn)品7。由此，本設(shè)計采用HAKK-WZPB一體化溫度變送器來實現(xiàn)儲液罐溫度監(jiān)測功能。一體化溫度變送器一般由測溫探頭（熱電偶或熱電阻傳感器）和兩線制固體電子單元組成。采用固體模塊形式將測溫探頭直接安裝在接線盒內(nèi)，從而形成一體化的變送器。一體化溫度變送器一般分為熱電阻和熱電偶型兩種類型8。本設(shè)計使用型號為WZCB的熱電阻一體化溫度變送器。壓力監(jiān)測設(shè)備的選擇壓力變送器用于測量液體、氣體或蒸汽的液位、密度和壓力，然后將壓力信號轉(zhuǎn)變成420mA DC信號輸出。壓力變送器主要有電容式壓力變送器和擴散硅壓力變送器，陶瓷

24、壓力變送器，應(yīng)變式壓力變送器等9。因為壓力變送器具有工作可靠、性能穩(wěn)定，專用V/I集成電路，外圍器件少，可靠性高，維護簡單、輕松，體積小，重量輕，安裝調(diào)試極為簡便；鋁合金壓鑄外殼，三端隔離，靜電噴塑保護層，堅固耐用；4-20mA DC二線制信號傳送，抗干擾能力強，傳輸距離遠；LED、LCD、指針三種指示表頭，現(xiàn)場讀數(shù)十分方便。可用于測量粘稠、結(jié)晶和腐蝕性介質(zhì)；高準(zhǔn)確度，高穩(wěn)定性。除進口原裝傳感器已用激光修正外，對整機在使用溫度范圍內(nèi)的綜合性溫度漂移、非線性進行精細補償?shù)忍攸c10。適合本設(shè)計的要求，因此本設(shè)計使用壓力變送器進行儲液罐壓力的監(jiān)測工作。用戶可以根據(jù)壓力量程范圍、選擇智能還是模擬、是否

25、要帶表頭顯示、精度等級、測量的介質(zhì)等需求來具體選擇壓力變送器的具體型號。液位監(jiān)測設(shè)備的選擇液位變送器是對壓力變送器技術(shù)的延伸和發(fā)展，根據(jù)不同比重的液體在不同高度所產(chǎn)生壓力成線性關(guān)系的原理，實現(xiàn)對水、油及糊狀物的體積、液高、重量的準(zhǔn)確測量和傳送。因為液位變送器具有安裝簡單、使用方便，互換能力強；適合容器內(nèi)液體介質(zhì)的液位、界面的測量。除現(xiàn)場指示，還可配遠傳變送器、報警開關(guān)、檢測功能齊全；指示新穎、讀數(shù)直觀、醒目、觀察指示器的方向可根據(jù)用戶需要改變角度；測量范圍大，不受貯槽高度的限制；指示機構(gòu)與被測介質(zhì)完全隔離，密封性好，可靠性高，使用安全；結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、維護方便、耐腐蝕、無需電源、防爆；高品

26、質(zhì)傳感的靈敏度高，響應(yīng)速度快，準(zhǔn)確反映流動或靜態(tài)液面的細微變化，測量準(zhǔn)確度高；具備安全防爆和隔離防爆能力，可應(yīng)用于各種危險場所；務(wù)有防阻塞型設(shè)計可實現(xiàn)對糊狀介質(zhì)液位的測量；100%等分刻度、LED、LCD三種指示表頭，現(xiàn)場讀數(shù)十分方便；420mA DC二線制信號傳送，抗干擾能力強，傳輸距離遠；精細獨特的零點、滿程、非線性補償，保證儀表使用條件范圍內(nèi)的精度，長期穩(wěn)定性好；壓力傳感器直接感測液位壓力，不受介質(zhì)起泡、沉積的影響；使用被測介質(zhì)廣泛，可測油、水及與316不銹鋼兼容的糊狀物，具有一定的防腐能力等優(yōu)點11。所以本設(shè)計采用液位變送器作為液位監(jiān)測設(shè)備。液位變送器具有投入式、直桿式、法蘭式、螺紋式

27、、電感式、旋入式、浮球式結(jié)構(gòu)設(shè)計。投入式液位變送器采用高性能的擴散硅壓阻式壓力傳感器作為測量元件，經(jīng)過高可靠性的放大處理電路及精密溫度補償，將被測介質(zhì)的表壓或絕壓轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的電壓或電流信號。本產(chǎn)品體積小巧，使用安裝方便，直接投入水中即可測量出變送器末端到液面的液位高度。采用先進電路處理技術(shù)，性能穩(wěn)定、高靈敏度；多種量程，最大可測200m(水柱壓力)；采用316L不銹鋼隔離膜片，適用于多種測量介質(zhì)；配置靈活，根據(jù)需要可選擇不同配置。具有反向極性和限流保護；激光調(diào)阻溫度補償，零點、量程可現(xiàn)場調(diào)節(jié)；抗腐蝕范圍寬，適于多種介質(zhì)；過載及抗干擾能力強，性能穩(wěn)定。廣泛應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場液位測量與控制、城市供水及

28、污水處理石油、化工、電廠、水文監(jiān)測、水庫、大壩、水電建設(shè)等領(lǐng)域的液位的測量與控制。綜上所述，本設(shè)計采用投入式液位變送器作為液位監(jiān)測設(shè)備。5系統(tǒng)軟件組態(tài)軟件監(jiān)測方案組態(tài)軟件，又稱組態(tài)監(jiān)控軟件系統(tǒng)軟件。譯自英文SCADA,即 Supervisory Control and Data Acquisition(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制)。它是指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件。它處在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。組態(tài)軟件的應(yīng)用領(lǐng)域很廣，可以應(yīng)用于電力系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、石油、化工等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過程

29、控制等諸多領(lǐng)域。由于組態(tài)軟件能支持各種工控設(shè)備和常見的通信協(xié)議，并且通常能夠提供分布式數(shù)據(jù)管理和網(wǎng)絡(luò)功能。對應(yīng)于原有的HMI（人機接口軟件，HumanMachineInterface）的概念，組態(tài)軟件是一個使用戶能快速建立自己的HMI的軟件工具或開發(fā)環(huán)境。在組態(tài)軟件出現(xiàn)之前，工控領(lǐng)域的用戶通過手工或委托第三方編寫HMI應(yīng)用，開發(fā)時間長，效率低，可靠性差；或者購買專用的工控系統(tǒng)，通常是封閉的系統(tǒng)，選擇余地小，往往不能滿足需求，很難與外界進行數(shù)據(jù)交互，升級和增加功能都受到嚴(yán)重的限制。組態(tài)軟件的出現(xiàn)，把用戶從這些困境中解脫出來12。因此可以利用組態(tài)軟件的功能，構(gòu)建一套最適合自己的應(yīng)用系統(tǒng)。常用的組態(tài)

30、軟件隨著工業(yè)控制系統(tǒng)應(yīng)用的深入，在面臨規(guī)模更大、控制更復(fù)雜的控制系統(tǒng)時，人們逐漸意識到原有的上位機編程的開發(fā)方式。對項目來說是費時費力、得不償失的，同時，MIS（管理信息系統(tǒng)，ManagementInformationSystem）和CIMS（計算機集成制造系統(tǒng)，ComputerIntegratedManufacturingSystem）的大量應(yīng)用，要求工業(yè)現(xiàn)場為企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營、決策提供更詳細和深入的數(shù)據(jù)，以便優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營中的各個環(huán)節(jié)。因此，在1995年以后，組態(tài)軟件在國內(nèi)的應(yīng)用逐漸得到了普及。其中常用的組態(tài)軟件有MCGS 、InTouch、Fix、Citech、組態(tài)王、Controx（

31、開物）、ForceControl（力控）。組態(tài)軟件的選擇MCGSE (Monitor and Control Generated System for Embeded，嵌入式通用監(jiān)控系統(tǒng))是一種用于快速構(gòu)造和生成嵌入式計算機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件，它的組態(tài)環(huán)境能夠在基于Microsoft的各種32位Windows平臺上運行，運行環(huán)境則是在實時多任務(wù)嵌入式操作系統(tǒng)WindowsCE中運行。MCGS嵌入版組態(tài)軟件具有簡單靈活的可視化操作界面、實時性強、有良好的并行處理性能、豐富、生動的多媒體畫面、完善的安全機制、強大的網(wǎng)絡(luò)功能、多樣化的報警功能、支持多種硬件設(shè)備，實現(xiàn)“設(shè)備無關(guān)”、設(shè)立對象元件庫，組態(tài)

32、工作簡單方便等主要功能13。 綜上所述，我們選擇MCGS嵌入版組態(tài)軟件來進行儲液罐狀態(tài)實時監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計。 MCGS嵌入版組態(tài)軟件的體系結(jié)構(gòu)MCGS嵌入式體系結(jié)構(gòu)分為組態(tài)環(huán)境、模擬運行環(huán)境和運行環(huán)境三部分。MCGS嵌入版生成的用戶應(yīng)用系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實時數(shù)據(jù)庫和運行策略五個部分構(gòu)成，如圖所示M C G S主控窗口v設(shè)備窗口用戶窗口實時數(shù)據(jù)庫運行策略系統(tǒng)參數(shù)啟動參數(shù)設(shè)備構(gòu)件1111111111設(shè)備構(gòu)件圖元圖符動畫構(gòu)件數(shù)據(jù)對象報警處理存盤處理啟動策略循環(huán)策略退出策略自定義策略圖5.1 MCGS嵌入版結(jié)構(gòu)簡圖在MCGS嵌入版中可以有多個用戶窗口和多個運行策略，實時數(shù)據(jù)庫中

33、也可以有多個數(shù)據(jù)對象。MCGS嵌入版用主控窗口、設(shè)備窗口和用戶窗口來構(gòu)成一個應(yīng)用系統(tǒng)的人機交互圖形界面，組態(tài)配置出各種不同類型和功能的對象或構(gòu)件，同時可以對實時數(shù)據(jù)進行可視化處理。人機界面的實現(xiàn)工程整體規(guī)劃在實際工程項目中，使用MCGS嵌入版構(gòu)造應(yīng)用系統(tǒng)之前，應(yīng)進行工程的整體規(guī)劃，保證項目的順利實施。對于本設(shè)計儲液罐狀態(tài)實時監(jiān)測系統(tǒng)來說，主要任務(wù)是完成對多個儲液罐溫度、壓力和液位參數(shù)的監(jiān)測。在本設(shè)計中，我們假設(shè)儲液罐高10m，溫度最高100C，壓力峰值為30mp。并根據(jù)實際需要依次完成創(chuàng)建工程畫面、定義數(shù)據(jù)對象、實現(xiàn)動畫連接、報警顯示、曲線顯示、報表輸出、安全機制、設(shè)備連接和軟件運行的步驟和功

34、能，從而實現(xiàn)對儲液罐狀態(tài)的實時監(jiān)測14。創(chuàng)制工程畫面（1）建立畫面在用戶窗口中創(chuàng)建一個名為儲液罐的窗口。（2）編輯畫面最后生成的畫面如圖所示圖 人機界面定義數(shù)據(jù)對象實時數(shù)據(jù)庫是MCGS嵌入版工程的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)處理中心。數(shù)據(jù)對象是構(gòu)成實時數(shù)據(jù)庫的基本單元，建立實時數(shù)據(jù)庫的過程也就是定義數(shù)據(jù)對象的過程。MCGS嵌入版使用自建文件系統(tǒng)中的實時數(shù)據(jù)庫來管理所有實時數(shù)據(jù)。從外部設(shè)備采集來的實時數(shù)據(jù)送入實時數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)其它部分操作的數(shù)據(jù)也來自于實時數(shù)據(jù)庫。實時數(shù)據(jù)庫自動完成對實時數(shù)據(jù)的報警處理和存盤處理，同時它還根據(jù)需要把有關(guān)信息以事件的方式發(fā)送給系統(tǒng)的其它部分，以便觸發(fā)相關(guān)事件，進行實時處理。因此，實

35、時數(shù)據(jù)庫所存儲的單元，不單單是變量的數(shù)值，還包括變量的特征參數(shù)（屬性）及對該變量的操作方法（報警屬性、報警處理和存盤處理等）。這種將數(shù)值、屬性、方法封裝在一起的數(shù)據(jù)我們稱之為數(shù)據(jù)對象。實時數(shù)據(jù)庫采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)，為其它部分提供服務(wù)，提供了系統(tǒng)各個功能部件的數(shù)據(jù)共享。在“實時數(shù)據(jù)庫”中的“新增對象”按鈕可實現(xiàn)在窗口的數(shù)據(jù)對象列表中增加新的數(shù)據(jù)對象。本設(shè)計需要用到的數(shù)據(jù)對象如表表5.1 數(shù)據(jù)對象變量名類型初值溫度1數(shù)值型25溫度2數(shù)值型25溫度n數(shù)值型25溫度組組對象壓力1數(shù)值型1壓力2數(shù)值型1壓力n數(shù)值型1壓力組組對象液位1數(shù)值型0液位2數(shù)值型0液位n數(shù)值型0液位組組對象儲液罐1組對象儲液罐2

36、組對象儲液罐n組對象定義組對象與定義其他數(shù)據(jù)對象略有不同，需要對組對象成員進行選擇。具體步驟如下： （1）在數(shù)據(jù)對象列表中，雙擊“液位組”，打開“數(shù)據(jù)對象屬性設(shè)置” 窗口。（2）選擇“組對象成員”標(biāo)簽，在左邊數(shù)據(jù)對象列表中選擇“液位1”，點擊“增加”按鈕，數(shù)據(jù)對象“液位1”被添加到右邊的“組對象成員列表”中。按照同樣的方法將“液位2”和“液位n”添加到組對象成員中。同理，將溫度1、溫度2和溫度n數(shù)據(jù)對象添加到組對象“溫度組”中；將壓力1、壓力2和壓力n數(shù)據(jù)對象添加到組對象“壓力組”中；將溫度1、壓力1和液位1數(shù)據(jù)對象添加到組對象“儲液罐1”中；將溫度2、壓力2和液位2數(shù)據(jù)對象添加到組對象“儲液

37、罐2”中；將溫度n、壓力n和液位n數(shù)據(jù)對象添加到組對象“儲液罐n”中。（3）單擊“存盤屬性”標(biāo)簽，在“數(shù)據(jù)對象值的存盤”選擇框中，選擇：定時存盤，并將存盤周期設(shè)為：5秒。動畫連接的實現(xiàn)溫度實時動畫的制作在儲液罐畫面中雙擊溫度計1，彈出屬性設(shè)置出口，進行如圖設(shè)置圖 動畫組態(tài)屬性設(shè)置窗口由此可以將溫度計1液位的高低和儲液罐溫度1數(shù)據(jù)連接起來，形成顯示儲液罐溫度1的實時動畫。同理可以將溫度計2到n的液位高低變化的動畫與各自對應(yīng)的實時數(shù)據(jù)連接起來，形成實時動畫。壓力實時動畫的制作：在儲液罐畫面中雙擊壓力表1，彈出屬性設(shè)置出口，進行如圖設(shè)置圖 選裝儀表構(gòu)件屬性設(shè)置窗口由此可以將壓力表1的數(shù)據(jù)顯示與儲液罐

38、1的壓力實時數(shù)據(jù)連接起來，形成儲液罐1壓力數(shù)值的實時顯示。同理可以將壓力表2到n的數(shù)據(jù)顯示與各自對應(yīng)的實時數(shù)據(jù)連接起來，形成實時動畫。液位實時動畫制作在儲液罐畫面中雙擊儲液罐1，彈出屬性設(shè)置出口，進行如圖設(shè)置圖 動畫組態(tài)屬性設(shè)置窗口由此可以將儲液罐1液位升降動畫與儲液罐1液位的變化連接起來，形成儲液罐1的實時動畫。同理可以將儲液罐2到n的液位升降動畫也各自的實時數(shù)據(jù)連接起來，形成實時動畫。報警顯示的實現(xiàn)報警實現(xiàn)的程序框圖：開始系統(tǒng)初始化連接設(shè)備Ready？設(shè)置報警值是否過限？進行報警NoYes報表輸出接收并處理YesNo實際運行時，可能發(fā)生參數(shù)越限情況。報警顯示是最基本的安全手段。實時報警可以

39、提示操作人員進行及時處理，避免事故發(fā)生。歷史報警能對指定時間內(nèi)的所有參數(shù)越限情況進行記錄、顯示和打印，以便對系統(tǒng)運行情況進行分析。特別是在事故發(fā)生后，這種分析對于調(diào)查事故發(fā)生的原因很重要，本系統(tǒng)需要設(shè)置報警的數(shù)據(jù)對象包括：溫度1、溫度2、溫度n、壓力1、壓力2、壓力n、液位1、液位2、液位n。（1）報警屬性定義進入實時數(shù)據(jù)庫，在數(shù)據(jù)溫度1屬性中的“報警屬性”標(biāo)簽中，選擇“允許進行報警處理”報警設(shè)置就被激活。并對下限報警值和上限報警值進行設(shè)置。同理依次對數(shù)據(jù)溫度2、溫度n、壓力1、壓力2、壓力n、液位1、液位2、液位n的下限報警值和上限報警值進行設(shè)置。（2）實時報警畫面在用戶窗口中創(chuàng)建一個名為報

40、警顯示的窗口，進入此畫面，選取“工具箱”中的“報警顯示”構(gòu)件。在畫面適當(dāng)位置畫出報警窗口，如圖所示圖 報警顯示雙擊溫度報警顯示的報警畫面，在“基本屬性”中將對應(yīng)的數(shù)據(jù)對象名稱設(shè)為：溫度組，并可以設(shè)置最大記錄次數(shù)。同理可以依次將壓力和液位的報警畫面和各自對應(yīng)的實時數(shù)據(jù)連接起來，當(dāng)數(shù)據(jù)對象的值或狀態(tài)發(fā)生改變時，實時數(shù)據(jù)庫判斷對應(yīng)的數(shù)據(jù)對象是否發(fā)生了報警或已產(chǎn)生的報警是否已經(jīng)結(jié)束，并把所產(chǎn)生的報警信息通知給系統(tǒng)的其它部分。（3）報警極限值的修改在“實時數(shù)據(jù)庫”中，對溫度1、溫度2、溫度n、壓力1、壓力2、壓力n、液位1、液位2、液位n的上、下限報警值都是已定義好的。如果用戶想在運行環(huán)境下根據(jù)實際需要

41、隨時改變報警上、下值，可以使用在MCGS組態(tài)軟件中為用戶提供的大量的函數(shù)，并根據(jù)需要靈活應(yīng)用。操作步驟包括以下幾個部分：設(shè)置數(shù)據(jù)對象、制作交互界面、編寫控制流程。a設(shè)置數(shù)據(jù)對象需要添加的極限數(shù)據(jù)對象如表所示表5.2 極限數(shù)據(jù)變量名類型變量名類型溫度1上限數(shù)值壓力1上限數(shù)值溫度1下限數(shù)值壓力1下限數(shù)值溫度2上限數(shù)值壓力2上限數(shù)值溫度2下限數(shù)值壓力2下限數(shù)值溫度n上限數(shù)值壓力n上限數(shù)值溫度n下限數(shù)值壓力n下限數(shù)值溫度1上限數(shù)值溫度2上限數(shù)值溫度1下限數(shù)值溫度2下限數(shù)值溫度n下限數(shù)值溫度n上限數(shù)值b制作交互界面如圖 圖 交互界面c編寫控制流程進入“運行策略”窗口，雙擊“循環(huán)策略”，雙擊“腳本程序”，

42、進入編輯環(huán)境，在腳本程序中增加以下語句：!SetAlmValue(液位1,液位1上限,3)；!SetAlmValue(液位1,液位1下限,2)；!SetAlmValue(液位2,液位2上限,3)；!SetAlmValue(液位2,液位2下限,2)；!SetAlmValue(液位n,液位n上限,3)；!SetAlmValue(液位n,液位n下限,3)；!SetAlmValue(壓力1,壓力1下限,2)；!SetAlmValue(壓力1,壓力1上限,3)；!SetAlmValue(壓力2,壓力2下限,2)；!SetAlmValue(壓力2,壓力2上限,3)；!SetAlmValue(壓力n,壓力n

43、下限,2)；!SetAlmValue(壓力n,壓力n上限,3)；!SetAlmValue(溫度n,溫度n上限,3)；!SetAlmValue(溫度n,溫度n下限,2)；!SetAlmValue(溫度2,溫度2上限,3)；!SetAlmValue(溫度2,溫度2下限,2)；!SetAlmValue(溫度1,溫度1下限,2)；!SetAlmValue(溫度1,溫度1上限,3)；由此便可以實現(xiàn)在人機界面中對報警值的修改這一功能。（4）報警提示為了更形象和直接地對報警進行提示，可以在儲液罐畫面中加入報警指示等進行報警提示。具體為：a進入儲液罐畫面。利用工具箱的插入元件指示燈報警器，分別在溫度計1、2、

44、n，壓力表1、2、n，儲液罐1、2、n下畫一個小報警燈。效果圖參照圖b溫度報警燈的設(shè)定：雙擊溫度計1下的報警燈，彈出“屬性”設(shè)置窗口。在此窗口中可以設(shè)置動畫方式和表達式。其中動畫方式設(shè)置為當(dāng)實時數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)極限值之內(nèi)時報警燈為藍色，當(dāng)實時數(shù)據(jù)超過數(shù)據(jù)極限值時報警燈為紅色。設(shè)置表達式為：溫度1=溫度1上限 or 溫度1=壓力1上限 or 壓力1=液位1上限 or 液位1=液位1下限。同理設(shè)置儲液罐2和儲液罐n的報警燈。曲線顯示（1）實時曲線實時曲線可以像筆繪記錄儀一樣以曲線形式實時顯示一個過多個數(shù)據(jù)對象數(shù)值的變化情況。如圖圖 實時曲線雙擊曲線可以對曲線的如下屬性進行設(shè)置：Y軸主劃線、X軸時間單位、

45、各曲線的顏色和線條的粗細。在曲線標(biāo)識頁中可以選擇各曲線所對應(yīng)的數(shù)據(jù)來源，完成各個儲液罐溫度、壓力和液位參數(shù)的實時曲線。（2）歷史曲線歷史曲線構(gòu)件實現(xiàn)了歷史數(shù)據(jù)的曲線瀏覽功能。運行時，歷史曲線構(gòu)件能夠根據(jù)需要畫出相應(yīng)歷史數(shù)據(jù)的趨勢效果圖。歷史曲線主要用于事后查看數(shù)據(jù)和狀態(tài)變化趨勢和總結(jié)規(guī)律。如圖圖 歷史曲線雙擊該曲線，進入“歷史曲線構(gòu)件屬性設(shè)置”窗口，可以對歷史曲線的如下屬性進行設(shè)置：曲線名稱、Y軸主劃線數(shù)、各曲線的內(nèi)容和顏色。在存盤屬性頁面中，存盤數(shù)據(jù)來源選擇組對象對應(yīng)的存盤數(shù)據(jù)，并在下拉菜單中選擇對應(yīng)的組對象。由此可以完成各個儲液罐溫度、壓力和液位參數(shù)的歷史曲線。報表輸出在工程應(yīng)用中，大多數(shù)

46、監(jiān)控系統(tǒng)需要對設(shè)備采集的數(shù)據(jù)進行存盤，統(tǒng)計分析，并根據(jù)實際情況打印出數(shù)據(jù)報表。所謂數(shù)據(jù)報表就是根據(jù)實際需要以一定格式將統(tǒng)計分析后的數(shù)據(jù)記錄顯示和打印出來。（1）實時報表實時報表是對瞬時量的反映，通常用于將當(dāng)前時間的數(shù)據(jù)變量按一定報告格式（用戶組態(tài)）顯示和打印出來。在“用戶窗口”中，新建一個名為“實時數(shù)據(jù)顯示”的新窗口。按照如表5.3所示 變量名實時數(shù)據(jù)液位1液位2液位n壓力1壓力2壓力n溫度1溫度2溫度n選中液位1對應(yīng)的單元格，單擊右鍵。從彈出的下拉菜單中選取“連接”項。再次單擊右鍵，彈出數(shù)據(jù)對象列表，雙擊數(shù)據(jù)對象“液位1”，B列1行單元格所顯示的數(shù)值即為“液位1”的數(shù)據(jù)。按照上述操作，將B列

47、的2到9行分別與數(shù)據(jù)對象液位2、液位n、壓力1、壓力2、壓力你、溫度1、溫度2、溫度n建立連接。這樣便能完成實時報表的設(shè)置。（2）歷史報表歷史報表通常用于從歷史數(shù)據(jù)庫中提取數(shù)據(jù)記錄，并以一定的格式顯示歷史數(shù)據(jù)。在“用戶窗口”中，新建一個名為“歷史數(shù)據(jù)顯示”的新窗口。在“歷史數(shù)據(jù)顯示”組態(tài)窗口中，選取“工具箱”中的“歷史表格”構(gòu)件，在適當(dāng)位置繪制歷史表格，如表5.4所示表5.4 歷史報表儲液罐1液位m溫度壓力Mpa2006-06-06 10：04：512006-06-06 10：05：112006-06-06 10：05：312006-06-06 10：07：50儲液罐2液位m溫度壓力Mpa20

48、06-06-06 10：04：512006-06-06 10：05：112006-06-06 10：05：312006-06-06 10：07：50儲液罐n液位m溫度壓力Mpa2006-06-06 10：04：512006-06-06 10：05：112006-06-06 10：05：312006-06-06 10：07：50選中R2、R3、R4、R5，單擊右鍵，選擇“連接”選項。點擊菜單欄中的“表格”菜單，選擇“合并表元”項，所選區(qū)域會出現(xiàn)反斜杠。 雙擊該區(qū)域，彈出數(shù)據(jù)庫連接設(shè)置對話框，具體設(shè)置如下：基本屬性頁中，連接方式選?。涸谥付ǖ谋砀駟卧獌?nèi)，顯示滿足條件的數(shù)據(jù)記錄；按照從上到下的方式填

49、充數(shù)據(jù)行；顯示多頁記錄。數(shù)據(jù)來源頁中，選取組對象對應(yīng)的存盤數(shù)據(jù)；組對象名為：儲液罐1。顯示屬性頁中，點擊“復(fù)位”按鈕。時間條件頁中，排序列名：MCGS_TIME；升序；時間列名：MCGS_TIME；可以根據(jù)用戶的需要設(shè)置一定時間范圍處理存盤數(shù)據(jù)。根據(jù)上述操作進行儲液罐2和儲液罐n歷史報表的設(shè)置和連接。安全機制工業(yè)過程控制中，應(yīng)該盡量避免由于現(xiàn)場人為的誤操作所引發(fā)的故障或事故，而某些誤操作所帶來的后果有可能是致命性的。為了防止這類事故的發(fā)生，MCGS嵌入版組態(tài)軟件提供了一套完善的安全機制，嚴(yán)格限制各類操作的權(quán)限，使不具備操作資格的人員無法進行操作，從而避免了現(xiàn)場操作的任意性和無序狀態(tài)，防止因誤操

50、作干擾系統(tǒng)的正常運行，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓，造成不必要的損失。對本設(shè)計的安全機制進行一下分析：用戶及用戶組：用戶組：管理員組、操作員組用戶：負責(zé)人、職員負責(zé)人隸屬于管理員組；職員隸屬于操作員組。管理員組成員可以進行所有操作；操作員組成員只能進行按鈕操作。需要設(shè)置權(quán)限的部分包括：系統(tǒng)運行權(quán)限儲液罐報警值的修改（1）定義用戶和用戶組選擇工具菜單中的“用戶權(quán)限管理”，打開用戶管理器。缺省定義的用戶、用戶組為：負責(zé)人、管理員組。點擊用戶組列表，進入用戶組編輯狀態(tài)。點擊“新增用戶組”按鈕，彈出用戶組屬性設(shè)置對話框。進行如下設(shè)置：用戶組名稱：操作員組用戶組描述：成員僅能進行操作點擊用戶列表域，點擊“新增用戶”

51、按鈕，彈出用戶屬性設(shè)置對話框。設(shè)置如下：用戶名稱：職員用戶描述：操作員用戶密碼：123確認密碼：123隸屬用戶組：操作員組再次進入用戶組編輯狀態(tài)，雙擊“操作員組”，在用戶組成員中選擇“職員”。同理可以對“負責(zé)人”進行密碼的設(shè)置。（2）系統(tǒng)權(quán)限管理進入主控窗口，選中“主控窗口”圖標(biāo)，點擊“系統(tǒng)屬性”按鈕，進入主控窗口屬性設(shè)置對話框。在基本屬性頁中，點擊“權(quán)限設(shè)置”按鈕。在許可用戶組擁有此權(quán)限列表中，選擇“操作員組”，確認，返回主控窗口屬性設(shè)置對話框。在下方的選擇框中選擇“進入登錄，退出不登錄”，點擊“確認”，系統(tǒng)權(quán)限設(shè)置完畢。（3）操作權(quán)限管理進入修改報警值窗口，雙擊液位1上限值輸入框，進入其屬

52、性設(shè)置窗口。點擊下部的“權(quán)限”按鈕，進入用戶權(quán)限設(shè)置對話框。選中“操作員組”，確認，退出。同理設(shè)置其他報警值權(quán)限的設(shè)置。設(shè)備連接設(shè)備窗口是MCGS嵌入版系統(tǒng)的重要組成部分，負責(zé)建立系統(tǒng)與外部硬件設(shè)備的連接，使得MCGS嵌入版能從外部設(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)對應(yīng)工業(yè)過程的實時監(jiān)控。MCGS嵌入版實現(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，設(shè)置相關(guān)的屬性，將設(shè)備的操作方法，如硬件參數(shù)配置、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、設(shè)備調(diào)試等都封裝在構(gòu)件之內(nèi)，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，設(shè)備構(gòu)件由設(shè)備窗口統(tǒng)一調(diào)度管理，通過通道連接，向

53、實時數(shù)據(jù)庫提供從外部設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)，從實時數(shù)據(jù)庫查詢控制參數(shù)，發(fā)送給系統(tǒng)其它部分，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15。MCGS嵌入版的這種結(jié)構(gòu)形式使其成為一個與設(shè)備無關(guān)的系統(tǒng)，對于不同的硬件設(shè)備，只需定制相應(yīng)的設(shè)備構(gòu)件，放置到設(shè)備窗口中，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。由對設(shè)備驅(qū)動程序，MCGS嵌入版使用設(shè)備構(gòu)件管理工具進行管理，單擊在MCGS嵌入版工具菜單下的設(shè)備構(gòu)件管理項，將彈出如圖0所示的設(shè)備管理窗口圖0 設(shè)備管理窗口設(shè)備管理工具的主要功能是方便用戶在多種設(shè)備驅(qū)動程序中快速的找到適合自己的設(shè)備驅(qū)動程序，并完成所選設(shè)備在Windows中的登記和刪除登記工作等。通用串口父設(shè)備是提供串口通訊功能的父設(shè)備，每個通訊串口父設(shè)備與一個實際的物理串口對應(yīng)，下面可以掛接所有通過串口連接的設(shè)備，如圖1所示圖1通用串口設(shè)備屬性編輯窗口通訊串口父設(shè)備對應(yīng)的串口有RS232和RS485兩種通訊方式，由前面關(guān)于通訊協(xié)議和通訊接口的選擇可知本設(shè)計采用的是RS