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茶叶揉捻机系统MCGS触摸屏设计方案
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2023-07-09
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在整个茶叶揉捻机系统中软件设计分为上位机的软件设计和下位机的软件设计,在本次课题中上位机软件是选用昆仑通态公司研发制造的上位机MCGS触摸屏,通过计算机结合昆仑 通态公司的MCGS组态环境软件开发用户应用软件,主要实现揉捻机加工流程及工艺参数输入输出、数据处理与保存、参数的设定和整个系统的控制与监视;下位机软件指的是程序的开发,使用的是Autoshop软件进行程序的编辑来实现揉捻过程的自动控制、传感器的数据采集、逻辑运算以及上位机的设计通信链接。
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MCGS 触摸屏设计方案
在整个茶叶揉捻机系统中软件设计分为上位机的软件设计和下位机的软件设
计,在本次课题中上位机软件是选用昆仑通态公司研发制造的上位机 MCGS 触摸
屏,通过计算机结合昆仑 通态公司的 MCGS 组态环境软件开发用户应用软件,主
要实现揉捻机加工流程及工艺参数输入输出、数据处理与保存、参数的设定和整
个系统的控制与监视;下位机软件指的是程序的开发,使用的是 Autoshop 软件进
行程序的编辑来实现揉捻过程的自动控制、传感器的数据采集、逻辑运算以及上
位机的设计通信链接。
上位机软件设计
上位机软件是结合下位机软件通讯协议 RS485 或 RS232 来实现茶叶揉捻机系
统的显示和控制系统,通过下位机对现场数据的采集处理,以动画显示、报警处
理、流程控制和报表输出等多种方式向用户提供解决实际工程问题的方案,在自
动化领域有着广泛的应用。
MCGS 嵌入版软件简介
MCGS 嵌入版是专门应用于嵌入式计算机监控系统的组态软件,MCGS 嵌入版
包括组态环境和运行环境两部分,它的组态环境能够在基于 Microsoft 的各种 32
位 Windows 平台上运行,运行环境则是在实时多任务嵌入式操作系统 WindowsCE
中运行。通过对现场数据的采集处理,以动画显示、报警处理、流程控制和报表
输出等多种方式向用户提供解决实际工程问题的方案,在自动化领域有着广泛的
应用。此外 MCGS 嵌入版还带有一个模拟运行环境,用于对组态后的工程进行模
拟测试,方便用户对组态过程的调试。
MCGS 嵌入式软件特点
简单灵活的可视化操作界面。MCGS 嵌入版采用全中文、可视化、面向窗口的
开发界面,符合中国人的使用习惯和要求。以窗口为单位,构造用户运行系统的
图形界面,使得 MCGS 嵌入版的组态工作既简单直观,又灵活多变。
丰富、生动的多媒体画面。MCGS 嵌入版以图像、图符、报表、曲线等多种形
式,为操作员及时提供系统运行中的状态、品质及异常报警等相关信息;用大小
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变化、颜色改变、明暗闪烁、移动翻转等多种手段,增强画面的动态显示效果;
对图元、图符对象定义相应的状态属性,实现动画效果。MCGS 嵌入版还为用户提
供了丰富的动画构件,每个动画构件都对应一个特定的动画功能。
完善的安全机制。MCGS 嵌入版提供了良好的安全机制,可以为多个不同级别
用户设定不同的操作权限。此外,MCGS 嵌入版还提供了工程密码功能,以保护组
态开发者的成果。
多样化的报警功能。MCGS 嵌入版提供多种不同的报警方式,具有丰富的报警
类型,方便用户进行报警设置,并且系统能够实时显示报警信息,对报警数据进
行应答,为工业现场安全可靠地生产运行提供有力的保障。
实时数据库为用户分步组态提供极大方便。MCGS 嵌入版由主控窗口、设备窗
口、用户窗口、实时数据库和运行策略五个部分构成,其中实时数据库是一个数
据处理中心,是系统各个部分及其各种功能性构件的公用数据区,是整个系统的
核心。各个部件独立地向实时数据库输入和输出数据,并完成自己的差错控制。
在生成用户应用系统时,每一部分均可分别进行组态配置,独立建造,互不相干。
方便控制复杂的运行流程。MCGS 嵌入版开辟了“运行策略”窗口,用户可以
选用系统提供的各种条件和功能的策略构件,用图形化的方法和简单的类 Basic 语
言构造多分支的应用程序,按照设定的条件和顺序,操作外部设备,控制窗口的
打开或关闭,与实时数据库进行数据交换,实现自由、精确地控制运行流程,同
时也可以由用户创建新的策略构件,扩展系统的功能。
良好的可维护性。MCGS 嵌入版系统由五大功能模块组成,主要的功能模块以
构件的形式来构造,不同的构件有着不同的功能,且各自独立。三种基本类型的
构件(设备构件、动画构件、策略构件)完成了 MCGS 嵌入版系统的三大部分(设
备驱动、动画显示和流程控制)的所有工作。
设立对象元件库,组态工作简单方便。对象元件库,实际上是分类存储各种
组态对象的图库。组态时,可把制作完好的对象(包括图形对象、窗口对象、策
略对象以至位图文件等)以元件的形式存入图库中,也可把元件库中的各种对象
取出,直接为当前的工程所用,随着工作的积累,对象元件库将日益扩大和丰富。
这样解决了组态结果的积累和重新利用问题。组态工作将会变得越来越简单方便。
总之,MCGS 嵌入版组态软件具有强大的功能,并且操作简单,易学易用,普
通工程人员经过短时间的培训就能迅速掌握多数工程项目的设计和运行操作。同
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时使用 MCGS 嵌入版组态软件能够避开复杂的嵌入版计算机软、硬件问题,而将
精力集中于解决工程问题本身,根据工程作业的需要和特点,组态配置出高性能、
高可靠性和高度专业化的工业控制监控系统。
MCGS 组态环境软件介绍
组态环境和模拟运行环境相当于一套完整的工具软件,可以在 PC 机上运行。
用户可根据实际需要裁减其中内容。它帮助用户设计和构造自己的组态工程并进
行功能测试。
运行环境则是一个独立的运行系统,它按照组态工程中用户指定的方式进行
各种处理,完成用户组态设计的目标和功能。运行环境本身没有任何意义,必须
与组态工程一起作为一个整体,才能构成用户应用系统。一旦组态工作完成,并
且将组态好的工程通过串口或以太网下载到下位机的运行环境中,组态工程就可
以离开组态环境而独立运行在下位机上。从而实现了控制系统的可靠性、实时性、
确定性和安全性。
由 MCGS 嵌入版生成的用户应用系统,其结构由主控窗口、设备窗口、用户
窗口、实时数据库和运行策略五个部分构成,如下图 1.1 所示。
图 1.1MCGS 系统组成
上位机软件系统设计
在茶叶揉捻机系统中的上位机软件设计利用 MCGS 组态环境软件来对整个系
统控制,具体实现的功能如下图 1.2 所示
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图 1.2 MCGS 设计机构
人机界面
窗口是屏幕中的一块空间,是一个“容器”,直接提供给用户使用。在窗口内,
用户可以放置不同的构件,创建图形对象并调整画面的布局,组态配置不同的参
数以完成不同的功能。
在 MCGS 嵌入版中,每个应用系统只能有一个主控窗口和一个设备窗口,但
可以有多个用户窗口和多个运行策略,实时数据库中也可以有多个数据对象。
MCGS 嵌入版用主控窗口、设备窗口和用户窗口来构成一个应用系统的人机交互图
形界面,组态配置各种不同类型和功能的对象或构件,同时可以对实时数据进行
可视化处理。本茶叶揉捻自动控制系统的各项功能均可以通过人机界面来进行操
作与实现,其内容见图 1.3 图 1.4 所示。
图 1.3MCGS 组态环境软件界面
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