第一章 MCGS 嵌入版系统介绍 ? 7?
第一章 MCGS 嵌入版系统介绍
本章介绍 MCGS 嵌入版全中文工控组态软件的基本功能和主要特点，并对软件系统的 构成和各个组成部分的功能进行详细地说明，帮助用户认识 MCGS 嵌入版组态软件系统总 体的结构框架；同时介绍 MCGS 嵌入版系统运行的硬件和软件需求，以及 MCGS 嵌入版的 安装过程和工作环境，开始学习使用 MCGS 嵌入版系统。
1.1 什么是 MCGS 嵌入版
重点：
??MCGS 嵌入版的主要特性和功能
MCGS 嵌入版是基于MCGS 基础上开发的专门应用于嵌入式计算机监控系统的组态软 件，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。适应于应用系统对功能、可靠性、成本、 体积、功耗等综合性能有严格要求的专用计算机系统。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。
1.1.1 MCGS 嵌入版组态软件的主要功能
??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。用户可以使 用系统的缺省构架，也可以根据需要自己组态配置，生成各种类型和风格的图 形界面，包括DOS风格的图形界面和标准Windows风格的图形界面。
??实时性强、有良好的并行处理性能。MCGS嵌入版是真正的32位系统，充分利用
了32位WindowsCE操作平台的多任务、按优先级分时操作的功能，以线程为单 位对在工程作业中实时性强的关键任务和实时性不强的非关键任务进行分时并 行处理，使嵌入式PC机广泛应用于工程测控领域成为可能。例如，MCGS嵌入 版在处理数据采集、设备驱动和异常处理等关键任务时，可在主机运行周期时 间内插空进行像打印数据一类的非关键性工作，实现并行处理。
??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，
? 8? MCGS 嵌入版组态软件用户指南 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。
??强大的网络功能。MCGS嵌入版具有强大的网络通讯功能，支持串口通讯、
Modem串口通讯、以太网TCP/IP通讯，不仅可以方便快捷的实现远程数据传输， 还可以通过Web浏览功能，在整个企业范围内浏览监测到整个的生产信息，实现 设备管理和企业管理的集成。
??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 行存储与应答，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。
??支持多种硬件设备，实现“设备无关”。MCGS嵌入版针对外部设备的特征，设
立设备工具箱，定义多种设备构件，建立系统与外部设备的连接关系，赋予相 关的属性，实现对外部设备的驱动和控制。用户在设备工具箱中可方便选择各 种设备构件。不同的设备对应不同的构件，所有的设备构件均通过实时数据库 建立联系，而建立时又是相互独立的，即对某一构件的操作或改动，不影响其 它构件和整个系统的结构，因此MCGS嵌入版是一个“设备无关”的系统，用户 不必因外部设备的局部改动，而影响整个系统。
??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
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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。
??用自建文件系统来管理数据存储，系统可靠性更高。由于MCGS嵌入版不再使用
ACCESS数据库来存储数据，而是使用了自建的文件系统来管理数据存储，所以 与MCGS通用版相比，MCGS嵌入版的可靠性更高，在异常掉电的情况下也不会 丢失数据。
??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与 MCGS 通用版组态软件一样强大的功能，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。
1.1.2 MCGS 嵌入版组态软件的主要特点
??容量小：整个系统最低配置只需要2M的存贮空间，可以方便的使用DOC等存贮
设备； ??速度快：系统的时间控制精度高，可以方便地完成各种高速采集系统，满足实
时控制系统要求；
??成本低：系统最低配置只需要主频为24M的386单板计算机、2MDOC，4M内存，
大大降低设备成本；
??真正嵌入：运行于嵌入式实时多任务操作系统；
??稳定性高：无硬盘，内置看门狗，上电重启时间短，可在各种恶劣环境下稳定
长时间运行；
??功能强大：提供中断处理，定时扫描精度可达到毫秒级，提供对计算机串口，
内存，端口的访问。并可以根据需要灵活组态；
??通讯方便：内置串行通讯功能、以太网通讯功能、Web浏览功能和Modem远程
诊断功能，可以方便地实现与各种设备进行数据交换、远程采集和Web浏览；
? 10? MCGS 嵌入版组态软件用户指南 ??操作简便：MCGS嵌入版和MCGS通用版、网络版采用的组态环境，它不但继承
了MCGS通用版与网络版简单易学的优点，还增加了灵活的模块操作，以流程为 单位构造用户控制系统，使得MCGS嵌入版的组态操作既简单直观，又灵活多变； ??支持多种设备：提供了所有常用的硬件设备的驱动；
??有助于建造完整的解决方案：MCGS嵌入版组态环境运行于具备良好人机界面的
Windows操作系统上，具备与北京昆仑通态公司已经推出的通用版本组态软件和 网络版组态软件相同的组态环境界面，可有效帮助用户建造从嵌入式设备，现 场监控工作站到企业生产监控信息网在内的完整解决方案；并有助于用户开发 的项目在这三个层次上的平滑迁移；
1.2 MCGS 嵌入版组态软件的体系结构
重点：
??MCGS 嵌入版系统的构成和组成部分的功能
MCGS 嵌入式体系结构分为组态环境、模拟运行环境和运行环境三部分。
PC 机
嵌入式工控机
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，如下图所示。
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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。
实时数据库是 MCGS 嵌入版系统的核心
实时数据库相当于一个数据处理中心，同时也起到公用数据交换区的作用。MCGS 嵌 入版使用自建文件系统中的实时数据库来管理所有实时数据。从外部设备采集来的实时数 据送入实时数据库，系统其它部分操作的数据也来自于实时数据库。实时数据库自动完成 对实时数据的报警处理和存盘处理，同时它还根据需要把有关信息以事件的方式发送给系 统的其它部分，以便触发相关事件，进行实时处理。因此，实时数据库所存储的单元，不 单单是变量的数值，还包括变量的特征参数（属性）及对该变量的操作方法（报警属性、 报警处理和存盘处理等）。这种将数值、属性、方法封装在一起的数据我们称之为数据对象。 实时数据库采用面向对象的技术，为其它部分提供服务，提供了系统各个功能部件的数据 共享。
主控窗口构造了应用系统的主框架
主控窗口确定了工业控制中工程作业的总体轮廓，以及运行流程、特性参数和启动特
