基于MCGS软件实现倒计时数据显示的组态方法
（邗江中等专业学校 江苏 扬州 225000）
【摘 要】本文基于MCGS组态软件，设计具有倒计时显示功能的触摸屏界面，着重介绍了设计思路、组态方法及程序的编写。对MCGS组态软件功能构件的运用及组态工程的开发都具有一定的实用价值。
【关键词】MCGS，倒计时显示，组态方法
Configuration method of countdown data display based on MCGS Software
Wu Jun
(Hanjiang secondary vocational school Jiangsu Yangzhou 225000)
Abstract: In this paper, based on MCGS configuration software, a touch screen interface with countdown display function is designed. The design idea, configuration method and programming are mainly introduced. It has a certain practical value for the application of MCGS configuration software functional components and the development of configuration engineering.
Key words: MCGS, Countdown display, Configuration method
0 引言
倒计时显示给人以紧迫感，可增强人们的关注度，在工业控制系统中时常被运用到。工业触摸屏——通过触摸式工业显示器将人与机器连为一体的智能化交互设备，以其简单灵活的可视化操作界面及友好的人机交互性，在工业控制过程监控中得到了广泛的应用。利用MCGS软件，可将倒计时显示功能组态到触摸屏界面中，实现倒计时与控制系统的运行过程紧密的结合。
1 MCGS组态软件
MCGS是北京昆仑通态自动化软件科技有限公司研发的一套基于Windows平台的，用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件。该系统能对数据进行现场采集与监测、分析处理与控制，且能实现可视化操控，具有操作简便、可视性好、可靠性高等特点，广泛应用于自动化领域，向用户提供解决实际工程问题的方案。
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。同时软件中提供了多种不同功能、且各自独立的构件（用户也可根据需要扩展出实用的功能构件），在组态环境中，通过配置各种参数，象搭积木一样就能构造出一个功能丰富、可实际应用的工程系统。
本文中倒计时数据显示功能，需通过对时间的控制来实现。MCGS中提供了定时器构件，可对定时器进行启动、停止及定时器当前值的处理等操作，经分析，运用定时器构件并不能方便直接地实现倒计时数值显示的组态。
针对比较复杂的组态工程，为了简化组态过程，提高工作效率，MCGS嵌入版开辟了“运行策略”窗口，引入运行策略的概念，实现对系统的运行流程及设备的运行状态进行有针对性选择和精确的控制。同时又提供了脚本程序这一编程语言引擎，通过简单的类Basic语言构造各种特定的流程控制程序和操作处理程序，来解决常规组态方法难以实现的某些控制和计算任务。这些功能构件的灵活运用为倒计时显示功能的实现提供了便捷的途径。
2 总体设计方案
2.1 倒计时数据显示功能概述
本文以固定时间长度（2小时）的倒计时显示为例，为了突出对比效果，工程界面中增加了运行时间的显示。当按下计时开始/停止按钮，倒计时数据从2小时开始以秒递减，运行时间则从零开始以秒递增；当释放计时开始/停止按钮，倒计时显示保持当前数据；再次按下计时开始/停止按钮，则从当前值继续，直至数据为零。可根据需要添加复位按钮，按下后，倒计时数据显示为初始值。
2.2 总体设计思路
本文中主要运用MCGS软件内部定时器及循环策略等功能构件，来设计倒计时数据显示工程。
使用两个定时器构件，其中定时器1与倒计时时间显示关联，并在工程开始启动运行时其当前值被人为设定为 2小时；定时器2与运行时间显示相关联。
按下计时开始/停止按钮，则调动MCGS中的循环策略，在该策略中，利用脚本程序工具，编写脚本程序让定时器1的当前值每秒递减1并启动定时器2。
将定时器1和定时器2的当前值以“时∶分∶秒”的形式在界面中显示出来。
3 组态设计过程
3.1 倒计时显示的画面组态
打开MCGS组态环境，新建名为“倒计时显示”工程。
3.1.1 定义变量
本工程需要“运行时间显示”、“倒计时显示”及“计时开始”三个变量，类型分别为字符型和开关型。
进入“实时数据库”窗口进行定义变量操作，如图1所示。
3.1.2 组态画面设计
画面组态分为建立画面、编辑画面和动画连接三个步骤。运用系统提供的标签构件实现“倒计时显示”和“运行时间显示”文本标签及时间显示功能；使用标准按钮构件实现计时开始/停止控制。完成相应的编辑、设备连接操作后，创建的“倒计时显示”触摸屏画面如图2所示。
图1 定义变量 图2“倒计时显示”画面
3.2 程序编写
在窗口的启动脚本中写入脚本程序，设置定时器1的当前值，并在界面中显示出倒计时的开始时间。
进入“运行策略”页，新建循环策略“倒计时显示”。在策略行上选用脚本程序构件，并编写程序运用MCGS系统内部定时器操作函数!timerskip( )、!timerstr( )来控制定时器1当前值以秒递减，同时让“运行时间显示”、“倒计时显示”变量的当前值以“时∶分∶秒”的形式在界面中显示出来。（参考程序见图3）。
3.3 程序调试
进入MCGS组态软件“运行环境”（见图4），点击画面上的计时开始/停止按钮，观察倒计时数据显示是否与符合设计要求。调试过程中，通过对程序的调整和完善，最终完全实现设计要求。
图 3 程序设计 图4 模拟运行界面
4 MCGS—PLC设计方案
上文中，MCGS软件通过调用运行策略，按条件运行脚本程序控制定时器，实现了倒计时数据显示的功能。MCGS是一款功能完善的组态软件，除了利用其内部功能构件，还能将MCGS与其他外接硬件设备（如PLC）相结合，快速、方便地开发出各种用于现场数据处理和控制的工程。在实际工程应用中，我们可以将MCGS与三菱PLC相结合，借助PLC程序来实现倒计时数据的显示。
4.1 MCGS—PLC设计思路
在PLC程序中，将倒计时设定时间转换成以秒为单位的数值储存到数据寄存器中，当按下计时开始/停止按钮后，控制该数据寄存器的值以每秒递减1。
在MCGS组态软件中，实时地将PLC数据寄存器中的数值分解成对应的“时”、“分”、“秒”的数值，并将该数值以“时∶分∶秒”的形式在界面中显示出来。
4.2 PLC程序的设计
打开三菱PLC编程软件GX-Developer，创建新工程，利用传送指令（MOV指令），将十进制数7200（2小时对应的秒数值）传送给数据寄存器D0；然后，利用辅助继电器M0的动合触点、特殊辅助继电器M8013及减法指令（SUB指令）控制数据寄存器D0数值在程序运行时，每秒钟递减1。（PLC参考控制程序见图5，动合触点M1可作为倒计时时间的复位按钮。）
图 5 PLC参考控制程序 图 6 定义变量
4.3 MCGS组态设计
新建“倒计时显示”工程及用户窗口画面设计如上例中所示。但在“实时数据库”窗口要增加数值型变量：“倒计时时间值”、“时”、“分”和“秒”。实时数据库定义变量如图6所示。
在用户窗口的循环脚本中编写程序，将倒计时的实时时间值分解成对应的时、分、秒的数值，再利用MCGS嵌入版系统内部字符串操作函数!str(x)，将数值型数据对象“时”、“分”、“秒”的值转换成字符串，并构成“时∶分∶秒”的形式在界面中显示出来。（参考程序见图7）。
图 7 脚本参考程序
4.4 MCGS—PLC的连接与调试
本例中，是利用MCGS结合外部硬件设备三菱PLC，来实现倒计时数据显示的，因此，必须要建立系统与外部设备的连接关系，并赋予相关的属性，实现对外部设备的驱动和控制。
打开MCGS组态软件的设备窗口，进行设备组态操作，将MCGS工程组态中运用的变量通过MCGS设备通道与PLC程序中使用的元件对应建立连接，使MCGS与PLC中的数据能够进行相互交换，进而实现工程的系统功能。如图8所示。
图 8 设备窗口组态
将MCGS组态工程下载至触摸屏，连接RS232数据电缆，启动PLC，进行工程调试。通过对程序的调整和完善，最终达到设计要求，完全实现系统功能。
5 结语
当然，对于相同的设计要求，不同的设计者有不同的解决思路及不同的设计方案。大家可根据自身要求，不断地学习、探索新的组态方法，并通过不同实现方法的比较，来充分认识和掌握MCGS组态软件各构件的属性及使用，提高对MCGS软件的工程应用能力。
参考文献：
1.北京昆仑通态自动化软件科技有限公司.MCGS使用手册[Z].2005
2.黄戈里, 李翠翠. MCGS组态的应用技巧探讨[J].电工技术.2019（10）
