MCGS

簡介

MCGS是北京崑崙通態自動化軟體科技有限公司研發的一套基於Windows平台的，用於快速構造和生成上位機監控系統的組態軟體系統，主要完成現場數據的採集與監測、前端數據的處理與控制，可運行於Microsoft Windows 95/98/Me/NT/2000/xp等作業系統。

MCGS組態軟體包括三個版本，分別是網路版、通用版、嵌入版。

具有功能完善、操作簡便、可視性好、可維護性強的突出特點。通過與其他相關的硬體設備結合，可以快速、方便的開發各種用於現場採集、數據處理和控制的設備。用戶只需要通過簡單的模組化組態就可構造自己的套用系統，如可以靈活組態各種智慧型儀表、數據採集模組，無紙記錄儀、無人值守的現場採集站、人機界面等專用設備。

網路版

·良好的結構：先進的C/S（客戶端/伺服器）結構

·簡單的操作：客戶端只需要使用標準的IE瀏覽器就可以實現對伺服器的瀏覽和控制·良好性價比：整個網路系統只需一套網路版軟體（包括通用版所有功能），客戶端不需裝MCGS的任何軟 件，即可完成整個網路監控系統

·方便的使用：MCGS網路版伺服器不要安裝其他任何輔助軟體，客戶操作起來得心應手

·強大的功能：MCGS網路版提供的網路ActiveX控制項，可以方便的在其他各種應用程式中直接調用

·方便的升級：MCGS嵌入版、通用版、網路版可以無縫連線，節省大量的開發和調試時間

·多種網路形式：MCGS網路版支持區域網路、廣域網、企業專線和Modem撥號等多種連線方式，方便的實現企業的範圍和距離的擴充

通用版

MCGS6.2通用版是北京崑崙通態數十位軟體開發精英，歷時整整一年時間，辛勤耕耘的結晶，MCGS6.2通用版無論在界面的友好性、內部功能的強大性、系統的可擴充性、用戶的使用性以及設計理念上都有一個質的飛躍，是國內組態軟體行業劃時代的產品，必將帶領國內的組態軟體上一個新的台階。

功能特點

·全中文可視化組態軟體，簡潔、大方，使用方便靈活

·完善的中文線上幫助系統和多媒體教程

·真正的32位程式，支持多任務、多執行緒，運行於Win95/98/NT/2000平台

·提供近百種繪圖工具和基本圖符，快速構造圖形界面

·支持數據採集板卡、智慧型模組、智慧型儀表、PLC、變頻器、網路設備等700多種國內外眾多常用設備

·支持溫控曲線、計畫曲線、實時曲線、歷史曲線、XY曲線等多種工控曲線

·支持ODBC接口，可與SQL Server、Oracle、Access等關係型資料庫互聯

·支持OPC接口、DDE接口和OLE技術，可方便的與其他各種程式和設備互聯

·提供漸進色、旋轉動畫、透明點陣圖、流動塊等多種動畫方式，可以達到良好的動畫效果

·上千個精美的圖庫元件，保證快速的構建精美的動畫效果

·功能強大的網路數據同步、網路資料庫同步構建，保證多個系統完美結合

·完善的網路體系結構，可以支持最新流行的各種通訊方式，包括電話通訊網，寬頻通訊網，ISDN通訊網，GPRS通訊網和無線通訊網

支持設備

·採集板：

康拓、研華、中泰、研祥、同維、華控、艾迅、華遠、科日新、雙諾

·PLC：

富士、三菱、松下、GE、LG、AB、莫迪康、歐姆龍、西門子、台達、和利時、ABB、倍加福

·智慧型儀表：

崑崙天辰、浙大中控、日本島電、廈門宇光、香港虹潤、香港上潤、霍尼韋爾、歐姆龍、歐陸、東輝大 延、橫河、天瑞麟、亞特克、英華達

·智慧型模組：

崑崙海岸、研華、磐儀、威達、研祥、中泰、華控小麻雀、牛頓、研發

·稱重儀表：

托利多、志美CB920

·變頻器：

倫茨、西門子、AB、華為、台達

嵌入版

重點：

1 MCGS嵌入版的主要特性和功能

MCGS嵌入版是在MCGS通用版的基礎上開發的，專門套用於嵌入式計算機監控系統的組態軟體，MCGS嵌入版包括組態環境和運行環境兩部分，它的組態環境能夠在基於Microsoft的各種32位Windows平台上運行，運行環境則是在實時多任務嵌入式作業系統WindowsCE中運行。適應於套用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗等綜合性能有嚴格要求的專用計算機系統。通過對現場數據的採集處理，以動畫顯示、報警處理、流程控制和報表輸出等多種方式向用戶提供解決實際工程問題的方案，在自動化領域有著廣泛的套用。此外MCGS嵌入版還帶有一個模擬運行環境，用於對組態後的工程進行模擬測試，方便用戶對組態過程的調試。

1.1.1 MCGS嵌入版組態軟體的主要功能

l 簡單靈活的可視化操作界面。MCGS嵌入版採用全中文、可視化、面向視窗的開發界面，符合中國人的使用習慣和要求。以視窗為單位，構造用戶運行系統的圖形界面，使得MCGS嵌入版的組態工作既簡單直觀，又靈活多變。

l 實時性強、有良好的並行處理性能。MCGS嵌入版是真正的32位系統，充分利用了32位WindowsCE操作平台的多任務、按優先權分時操作的功能，以執行緒為單位對在工程作業中實時性強的關鍵任務和實時性不強的非關鍵任務進行分時並行處理，使嵌入式PC機廣泛套用於工程測控領域成為可能。例如，MCGS嵌入版在處理數據採集、設備驅動和異常處理等關鍵任務時，可在主機運行周期時間內插空進行象列印數據一類的非關鍵性工作，實現並行處理。

l 豐富、生動的多媒體畫面。MCGS嵌入版以圖像、圖符、報表、曲線等多種形式，為操作員及時提供系統運行中的狀態、品質及異常報警等相關信息；用大小變化、顏色改變、明暗閃爍、移動翻轉等多種手段，增強畫面的動態顯示效果；對圖元、圖符對象定義相應的狀態屬性，實現動畫效果。MCGS嵌入版還為用戶提供了豐富的動畫構件，每個動畫構件都對應一個特定的動畫功能。

l 完善的安全機制。MCGS嵌入版提供了良好的安全機制，可以為多個不同級別用戶設定不同的操作許可權。此外，MCGS嵌入版還提供了工程密碼功能，以保護組態開發者的成果。

l 強大的網路功能。MCGS嵌入版具有強大的網路通訊功能，支持串口通訊、Modem串口通訊、乙太網TCP/IP通訊，不僅可以方便快捷的實現遠程數據傳輸，還可以與網路版相結合通過Web瀏覽功能，在整個企業範圍內瀏覽監測到所有生產信息，實現設備管理和企業管理的集成。

l 多樣化的報警功能。MCGS嵌入版提供多種不同的報警方式，具有豐富的報警類型，方便用戶進行報警設定，並且系統能夠實時顯示報警信息，對報警數據進行應答，為工業現場安全可靠地生產運行提供有力的保障。

l 實時資料庫為用戶分步組態提供極大方便。MCGS嵌入版由主控視窗、設備視窗、用戶視窗、實時資料庫和運行策略五個部分構成，其中實時資料庫是一個數據處理中心，是系統各個部分及其各種功能性構件的公用數據區，是整個系統的核心。各個部件獨立地向實時資料庫輸入和輸出數據，並完成自己的差錯控制。在生成用戶套用系統時，每一部分均可分別進行組態配置，獨立建造，互不相干。

l 支持多種硬體設備，實現“設備無關”。MCGS嵌入版針對外部設備的特徵，設立設備工具箱，定義多種設備構件，建立系統與外部設備的連線關係，賦予相關的屬性，實現對外部設備的驅動和控制。用戶在設備工具箱中可方便選擇各種設備構件。不同的設備對應不同的構件，所有的設備構件均通過實時資料庫建立聯繫，而建立時又是相互獨立的，即對某一構件的操作或改動，不影響其它構件和整個系統的結構，因此MCGS嵌入版是一個“設備無關”的系統，用戶不必擔心因外部設備的局部改動，而影響整個系統。

l 方便控制複雜的運行流程。MCGS嵌入版開闢了“運行策略”視窗，用戶可以選用系統提供的各種條件和功能的策略構件，用圖形化的方法和簡單的類Basic語言構造多分支的應用程式，按照設定的條件和順序，操作外部設備，控制視窗的打開或關閉，與實時資料庫進行數據交換，實現自由、精確地控制運行流程，同時也可以由用戶創建新的策略構件，擴展系統的功能。

l 良好的可維護性。MCGS嵌入版系統由五大功能模組組成，主要的功能模組以構件的形式來構造，不同的構件有著不同的功能，且各自獨立。三種基本類型的構件（設備構件、動畫構件、策略構件）完成了MCGS嵌入版系統的三大部分（設備驅動、動畫顯示和流程控制）的所有工作。

l 用自建檔案系統來管理數據存儲，系統可靠性更高。由於MCGS嵌入版不再使用ACCESS資料庫來存儲數據，而是使用了自建的檔案系統來管理數據存儲，所以與MCGS通用版相比，MCGS嵌入版的可靠性更高，在異常掉電的情況下也不會丟失數據。

l 設立對象元件庫，組態工作簡單方便。對象元件庫，實際上是分類存儲各種組態對象的圖庫。組態時，可把製作完好的對象（包括圖形對象、視窗對象、策略對象以至點陣圖檔案等）以元件的形式存入圖庫中，也可把元件庫中的各種對象取出，直接為當前的工程所用，隨著工作的積累，對象元件庫將日益擴大和豐富。這樣解決了組態結果的積累和重新利用問題。組態工作將會變得越來越簡單方便。

總之，MCGS嵌入版組態軟體具有強大的功能，並且操作簡單，易學易用，普通工程人員經過短時間的培訓就能迅速掌握多數工程項目的設計和運行操作。同時使用MCGS嵌入版組態軟體能夠避開複雜的嵌入版計算機軟、硬體問題，而將精力集中於解決工程問題本身，根據工程作業的需要和特點，組態配置出高性能、高可靠性和高度專業化的工業控制監控系統。

1.1.2 MCGS嵌入版組態軟體的主要特點

l 容量小：整個系統最低配置只需要極小的存貯空間，可以方便的使用DOC等存貯設備；

l 速度快：系統的時間控制精度高，可以方便地完成各種高速採集系統，滿足實時控制系統要求；

l 成本低：使用嵌入式計算機，大大降低設備成本；

l 真正嵌入：運行於嵌入式實時多任務作業系統；

l 穩定性高：無風扇，內置看門狗，上電重啟時間短，可在各種惡劣環境下穩定長時間運行；

l 功能強大：提供中斷處理，定時掃描精度可達到毫秒級，提供對計算機串口，記憶體，連線埠的訪問。並可以根據需要靈活組態；

l 通訊方便：內置串列通訊功能、乙太網通訊功能、GPRS通訊功能、Web瀏覽功能和Modem遠程診斷功能，可以方便地實現與各種設備進行數據交換、遠程採集和Web瀏覽；

l 操作簡便：MCGS嵌入版採用的組態環境，繼承了MCGS通用版與網路版簡單易學的優點，組態操作既簡單直觀，又靈活多變；

l 支持多種設備：提供了所有常用的硬體設備的驅動；

l 有助於建造完整的解決方案：MCGS嵌入版組態環境運行於具備良好人機界面的Windows作業系統上，具備與北京崑崙通態公司已經推出的通用版本組態軟體和網路版組態軟體相同的組態環境界面，可有效幫助用戶建造從嵌入式設備，現場監控工作站到企業生產監控信息網在內的完整解決方案；並有助於用戶開發的項目在這三個層次上的平滑遷移；

異同

1.2.1 嵌入版與通用版相同之處

嵌入版和通用版組態軟體有很多相同之處：

l 相同的操作理念：嵌入版和通用版一樣,組態環境是簡單直觀的可視化操作界面，通過簡單的組態實現套用系統的開發，無需具備計算機編程的知識，就可以在短時間內開發出一個運行穩定的具備專業水準的計算機套用系統；

l 相同的人機界面：嵌入版的人機界面的組態和通用版人機界面基本相同。可通過動畫組態來反映實時的控制效果，也可進行數據處理，形成歷史曲線、報表等，並且可以傳遞控制參數到實時控制系統；

l 相同的組態平台：嵌入版和通用版的組態平台是相同的，都是運行於Windows 95/98/Me/NT/2000等作業系統；

l 相同的硬體操作方式：嵌入版和通用版都是通過掛接設備驅動來實現和硬體的數據互動，這樣用戶不必了解硬體的工作原理和內部結構，通過設備驅動的選擇就可以輕鬆的實現計算機和硬體設備的數據互動。

1.2.2 嵌入版與通用版的不同之處

雖然嵌入版和通用版有很多相同之處，但嵌入版和通用版是適用於不同控制要求的，所以二者之間又有明顯的不同。

與通用版相比，性能不同：l 功能作用不同：雖然嵌入版中也集成了人機互動界面，但嵌入版是專門針對實時控制而設計的，套用於實時性要求高的控制系統中，而通用版組態軟體主要套用於實時性要求不高的監測系統中，它的主要作用是用來做監測和數據後台處理，比如動畫顯示、報表等，當然對於完整的控制系統來說二者都是不可或缺的；

l 運行環境不同：嵌入版運行於嵌入式實時多任務作業系統WindowsCE；通用版運行於Microsoft Windows95/98/Me/NT/2000等作業系統；

l 體系結構不同：嵌入版的組態和通用版的組態都是在通用計算機環境下進行的，但嵌入版的組態環境和運行環境是分開的，在組態環境下組態好的工程要下載到嵌入式系統中運行，而通用版的組態環境和運行環境是在一個系統中。

與通用版相比，嵌入版新增功能包括：l 模擬環境的使用，嵌入式版本的模擬環境CEEMU. exe的使用，解決了用戶組態時，必須將PC機與嵌入式系統相連的問題，用戶在模擬環境中就可以查看組態的界面美觀性、功能的實現情況以及性能的合理性；

l 嵌入式系統函式，通過函式的調用，可以對嵌入式系統進行記憶體讀寫、串口參數設定、磁碟信息讀取等操作；

l 工程下載配置，可以使用串口或TCP/IP進行與下位機的通訊，同時可以監控工程下載情況；

l 中斷策略，在硬體產生中斷請求時，該策略被調用。

l 與通用版相比，嵌入版不能使用的功能包括：

l 動畫構件中的檔案播放、存檔數據處理、多行文本、格式文本、設定時間、條件曲線、相對曲線、通用棒圖；

l 策略構件中的音響輸出、Excel報表輸出、報警信息瀏覽、存檔數據拷貝、存檔數據瀏覽、修改資料庫、存檔數據提取、設定時間範圍構件；

l 腳本函式中不能使用的有：運行環境操作函式中!SetActiveX、!CallBackSvr，數據對象操作函式中!GetEventDT、!GetEventT、!GetEventP、!DelSaveDat，系統操作中!EnableDDEConnect、!EnableDDEInput、!EnableDDEOutput、!DDEReconnect、!ShowDataBackup、!Navigate、!Shell、!AppActive、!TerminateApplication、!Winhelp，ODBC資料庫函式、配方操作；

l 數據後處理，包括：Access、ODBC資料庫訪問功能；

l 遠程監控；

體系結構

重點：

1 MCGS嵌入版系統的構成和組成部分的功能

MCGS嵌入式體系結構分為組態環境、模擬運行環境和運行環境三部分。

組態環境和模擬運行環境相當於一套完整的工具軟體，可以在PC機上運行。用戶可根據實際需要裁減其中內容。它幫助用戶設計和構造自己的組態工程並進行功能測試。

運行環境則是一個獨立的運行系統，它按照組態工程中用戶指定的方式進行各種處理，完成用戶組態設計的目標和功能。運行環境本身沒有任何意義，必須與組態工程一起作為一個整體，才能構成用戶套用系統。一旦組態工作完成，並且將組態好的工程通過串口或乙太網下載到下位機的運行環境中，組態工程就可以離開組態環境而獨立運行在下位機上。從而實現了控制系統的可靠性、實時性、確定性和安全性。

由MCGS嵌入版生成的用戶套用系統，其結構由主控視窗、設備視窗、用戶視窗、實時資料庫和運行策略五個部分構成。

視窗是螢幕中的一塊空間，是一個“容器”，直接提供給用戶使用。在視窗內，用戶可以放置不同的構件，創建圖形對象並調整畫面的布局，組態配置不同的參數以完成不同的功能。

在MCGS嵌入版中，每個套用系統只能有一個主控視窗和一個設備視窗，但可以有多個用戶視窗和多個運行策略，實時資料庫中也可以有多個數據對象。MCGS嵌入版用主控視窗、設備視窗和用戶視窗來構成一個套用系統的人機互動圖形界面，組態配置各種不同類型和功能的對象或構件，同時可以對實時數據進行可視化處理。

實時資料庫是MCGS嵌入版系統的核心實時資料庫相當於一個數據處理中心，同時也起到公用數據交換區的作用。MCGS嵌入版使用自建檔案系統中的實時資料庫來管理所有實時數據。從外部設備採集來的實時數據送入實時資料庫，系統其它部分操作的數據也來自於實時資料庫。實時資料庫自動完成對實時數據的報警處理和存檔處理，同時它還根據需要把有關信息以事件的方式傳送給系統的其它部分，以便觸發相關事件，進行實時處理。因此，實時資料庫所存儲的單元，不單單是變數的數值，還包括變數的特徵參數（屬性）及對該變數的操作方法（報警屬性、報警處理和存檔處理等）。這種將數值、屬性、方法封裝在一起的數據我們稱之為數據對象。實時資料庫採用面向對象的技術，為其它部分提供服務，提供了系統各個功能部件的數據共享。

主控視窗構造了套用系統的主框架主控視窗確定了工業控制中工程作業的總體輪廓，以及運行流程、特性參數和啟動特性等項內容，是套用系統的主框架。

設備視窗是MCGS嵌入版系統與外部設備聯繫的媒介設備視窗專門用來放置不同類型和功能的設備構件，實現對外部設備的操作和控制。設備視窗通過設備構件把外部設備的數據採集進來，送入實時資料庫，或把實時資料庫中的數據輸出到外部設備。一個套用系統只有一個設備視窗，運行時，系統自動打開設備視窗，管理和調度所有設備構件正常工作，並在後台獨立運行。注意，對用戶來說，設備視窗在運行時是不可見的。

用戶視窗實現了數據和流程的“可視化”用戶視窗中可以放置三種不同類型的圖形對象：圖元、圖符和動畫構件。圖元和圖符對象為用戶提供了一套完善的設計製作圖形畫面和定義動畫的方法。動畫構件對應於不同的動畫功能，它們是從工程實踐經驗中總結出的常用的動畫顯示與操作模組，用戶可以直接使用。通過在用戶視窗內放置不同的圖形對象，搭制多個用戶視窗，用戶可以構造各種複雜的圖形界面，用不同的方式實現數據和流程的“可視化”。

組態工程中的用戶視窗，最多可定義512個。所有的用戶視窗均位於主控視窗內，其打開時視窗可見；關閉時視窗不可見。

運行策略是對系統運行流程實現有效控制的手段運行策略本身是系統提供的一個框架，其裡面放置有策略條件構件和策略構件組成的“策略行”，通過對運行策略的定義，使系統能夠按照設定的順序和條件操作實時資料庫、控制用戶視窗的打開、關閉並確定設備構件的工作狀態等，從而實現對外部設備工作過程的精確控制。

一個套用系統有三個固定的運行策略：啟動策略、循環策略和退出策略，同時允許用戶創建或定義最多512個用戶策略。啟動策略在套用系統開始運行時調用，退出策略在套用系統退出運行時調用，循環策略由系統在運行過程中定時循環調用，用戶策略供系統中的其它部件調用。

綜上所述，一個套用系統由主控視窗、設備視窗、用戶視窗、實時資料庫和運行策略五個部分組成。組態工作開始時，系統只為用戶搭建了一個能夠獨立運行的空框架，提供了豐富的動畫部件與功能部件。如果要完成一個實際的套用系統，應主要完成以下工作：

首先，要象搭積木一樣，在組態環境中用系統提供的或用戶擴展的構件構造套用系統，配置各種參數，形成一個有豐富功能可實際套用的工程；

然後，把組態環境中的組態結果提交給運行環境。運行環境和組態結果一起就構成了用戶自己的套用系統。

1.4 MCGS嵌入版組態軟體的系統需求 重點：

1 MCGS嵌入版系統的硬體和軟體要求

1.4.1 硬體需求

MCGS嵌入版組態軟體的硬體需求分為組態環境需求和運行環境需求兩部分。

組態環境硬體需求MCGS嵌入版組態環境硬體需求和通用版硬體需求相同。

最低配置

系統要求在IBM PC486以上的微型機或兼容機上運行，以Microsoft的Windows 98、Me、XP、NT或Windows 2000為作業系統。計算機的最低配置要求是：

l CPU：可運行於任何Intel及兼容Intel x86指令系統的CPU；

l 記憶體：當使用Windows 9X作業系統時記憶體應在16MB以上；

當選用Windows NT作業系統時，系統記憶體應在32MB以上；

當選用Windows 2000作業系統時，系統記憶體應在64MB以上；

l 顯示卡：Windows系統兼容，含有1MB以上的顯示記憶體，可工作於640*480解析度，256色模式下；

l 硬碟：MCGS嵌入版組態軟體占用的硬碟空間最少為40MB；

低於以上配置要求的硬體系統，將會影響系統功能的完全發揮。目前市面上流行的各種品牌機和兼容機都能滿足上述要求。

推薦配置

MCGS嵌入版組態軟體的設計目標是瞄準高檔PC機和高檔作業系統，充分利用高檔PC兼容機的低價格、高性能來為工業套用級的用戶提供安全可靠的服務。

l CPU：使用相當於Intel公司的Pentium 233或以上級別的CPU；

l 記憶體：當使用Windows 9X作業系統時記憶體應在32MB以上；

當選用Windows NT作業系統時，系統記憶體應在64MB以上；

當選用Windows 2000作業系統時，系統記憶體應在128MB以上；

l 顯示卡：Windows系統兼容，含有1MB以上的顯示記憶體，可工作於800*600解析度，65535色模式下；

l 硬碟：MCGS 嵌入版組態軟體占用的硬碟空間約為80MB；

運行環境硬體需求目前MCGS嵌入版組態軟體運行環境能夠運行在x86和ARM兩種類型的CPU上。

最低配置

l RAM：4M；

l DOC：2M；

推薦配置

l RAM：64M；（若需要使用帶中文界面的系統，則至少需要32M）

l DOC：32M；（若需要使用帶中文界面的系統，則至少需要16M）

1.4.2 軟體需求

MCGS嵌入版組態軟體的軟體需求也分為組態環境和運行環境兩部分介紹。

組態環境軟體需求MCGS嵌入版組態環境軟體需求和通用版相同可以在以下作業系統下運行：

l 中文Microsoft Windows NT Server 4.0（需要安裝SP3）或更高版本；

l 中文Microsoft Windows NT Workstation 4.0（需要安裝SP3）或更高版本；

l 中文Microsoft Windows 95、98、Me、2000（Windows 95推薦安裝IE5.0）或更高版本。

運行環境軟體需求嵌入版運行環境要求運行在實時多任務作業系統，現在支持WindowsCE實時多任務作業系統。