第二章 Mcgs 结构和原理

第二章 Mcgs 结构和原理

课程内容

2.1 Mcgs 的体系结构2.2 Mcgs 的版本特点和运行机制2.3 mcgsTpc 产品特点

2.1 Mcgs 的体系结构

什么是MCGSMCGS 即 " 监视与控制通用系统 " ，英文全称为 Monitor and Co

ntrol Generated System 。 MCGS 是为工业过程控制和实时监测领域服务的通用计算机系统软件，具有功能完善、操作简便、可视性好、可维护性强的突出特点。

2.1 Mcgs 的体系结构

MCGS 组态环境 MCGS 运行环境组态结果数据库

MCGS 组态软件的系统构成

2.1 Mcgs 的体系结构MCGS 工程的五大部分

主控窗口

主控窗口构

造了应用系

统的主框架

设备窗口

设备窗口是MCGS

系统

与外部设备联系的媒

介

用户窗口

用户窗口实现了数据和流程的“可视化”

实时数据库窗口

实时数据库是 MCGS 系统的核心

运行策略窗口

运行策略是对系统运行流程实现有效控制的手段

几个概念说明 1 、数据对象的概念数据对象 : 把数值、属性和方法定义成一体的数据2 、 MCGS 中“点”的概念硬点：系统接入物理通道个数软点：系统定义的变量个数3 、设备驱动的概念通讯接口程序：串口通讯、 TCPIP 通讯、总线通讯

物理量如何进入 mcgs ？

湿度

物理量

速度

流量

压力

温度

传感器转换

标准电流电压

0 ～ 10V

4 ～ 20MA

0 ～ 20MA

输出

物理化学原理

等

变送器

串口

总线

010100

10

：计算机可识别

MCGS 软件读入

MCGS 中的数据流

MCGS 的数据流－一个 PID 控制实现

水温

阀度

P 、 I 、D

电压信号代表水温

脚本程序根据水温采集值、设定

值、 P 、 I 、 D 参数计算输出阀度

运行策略

用户窗口

实时数据库

设备窗口

2.2 Mcgs 的版本特点和运行机制Mcgs 软件共分为三个版本，分别是：

Mcgs 通用版

Mcgs 网络版

Mcgs 嵌入版

2.2 Mcgs 的版本特点和运行机制通用版 - 基于普通 Windows 系统的执行器

MCGS (Monitor and Control Generated System ，通用监控系统 ) 是一套用于快速构造和生成计算机监控系统的组态软件，它能够在基于 Microsoft 的各种 32 位 Windows 平台上运行，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。它充分利用了 Windows 图形功能完备、界面一致性好、易学易用的特点，比以往使用专用机开发的工业控制系统更具有通用性，在自动化领域有着更广泛的应用。

2.2 Mcgs 的版本特点和运行机制通用版 - 主要特点和基本功能简单灵活的可视化操作界面。实时性强、良好的并行处理性能。丰富、生动的多媒体画面。开放式结构，广泛的数据获取和强大的数据处理功能。完善的安全机制。强大的网络功能。多样化的报警功能。实时数据库为用户分部组态提供极大方便。支持多种硬件设备，实现“设备无关”。方便控制复杂的运行流程。良好的可维护性和可扩充性。用数据库来管理数据存储，系统可靠性高。设立对象元件库，组态工作简单方便。实现对工控系统的分布式控制和管理。

2.2 Mcgs 的版本特点和运行机制网络版 - 基于 IE 的运行环境执行器

MCGS WWW 网络版组态软件是在 MCGS 通用版的基础上，增加了 Internet 远程浏览的功能。与传统的基于 C/S （客户 / 服务器）模式的应用系统相比， MCGS WWW 网络版组态软件采用了更为先进的基于 TCP/IP 协议的下位机—服务器—客户端三层模式的结构体系。因此，系统维护更为简单有效，同时也可以更为方便地得到最全面、最及时的现场信息。 MCGS WWW 网络版组态软件凭借其独有的体系结构，为用户提供了更为广泛的应用空间。

2.2 Mcgs 的版本特点和运行机制网络版 - 主要特点

基于 TCP/IP 协议，功能强大，维护简单又不失通用性。充分利用已有软件硬件资源，轻松升级。流行的瘦客户机机制，最大程度的减少软件购买、培训、维护费用和工作量。完整的用户权限管理机制，与通用版无缝集成，使用方便。远程控制功能：无论何时何地，要处理现场事务，只需鼠标一点。与现有的信息系统，企业网站集成更容易，使企业生产信息一触即得。集中组态，集中发布，集中管理。轻而易举，将已有组态工程升级。更广阔的应用空间。

2.2 Mcgs 的版本特点和运行机制

嵌入版 - 基于 WinCE 的运行环境执行器

MCGSE (Monitor and Control Generated System for Embedded ，嵌入式通用监控系统 ) 是一种用于快速构造和生成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。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。

2.2 Mcgs 的版本特点和运行机制嵌入版 - 主要特点容量小：整个系统最低配置只需要 2M 的存贮空间。速度快：系统的时间控制精度高。成本低真正嵌入：运行于嵌入式实时多任务操作系统。稳定性高：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，提供对计算机串口，内存，端口的访问。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。操作简便支持多种设备：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

2.3 mcgsTpc 产品特点嵌入式系统是工业控制计算机的一个发展趋势

嵌入式系统的优点1. 硬件稳定性增强

低功耗的嵌入式芯片无须风扇冷却，减少系统高温死机的情况

采用非机械结构的存储介质，提高存储系统的稳定性

一体化的设计减少因系统连接环节造成的故障2. 软件稳定性增强

采用嵌入式实时操作系统，提高系统稳定性针对工控系统设计的专用环境防止意外死机结合看门狗技术，提高系统的自恢复能力

3. 使用更方便专用的工控设备，没有多余功能，避免人为误操作影响受到病毒感染机会少，无须检查维护

2.3 mcgsTpc 产品特点基于 ARM 体系的 mcgsTpc 产品－ TPC7063H

产品特性CPU 主板： ARM 嵌入式 CPU，主频 400MHz内存： 64M SDRAM存储设备： 64M NAND FLASH触摸屏：电阻式接口： 2×RS232,1×RS485, 1×RS232/RS485, 1×RS232/RS485/RS422,2×USB,1×LAN

产品规格电源电压： 24V DC允许范围： 19.2V~28.8V面板尺寸： 226.5 mm ×163mm机柜开孔： 215mm × 152mm净重： 1.65kg

显示规格显示尺寸： 7英寸显示材料： TFT彩色 LCD 显示颜色： 65535 色分辨率： 800×480 背光寿命： 50,000 小时

应用环境工作温度： 0℃~50℃ 工作湿度： 5%~90% 储存温度： -10℃~60℃ 储存湿度： 8%~90%

2.3 mcgsTpc 产品特点基于 ARM 体系的 mcgsTpc 产品－ TPC1063E

产品特性CPU 主板： ARM 嵌入式 CPU，主频 400MHz内存： 64M SDRAM存储设备： 64M NAND FLASH触摸屏：电阻式接口： 1×RS232,1×RS232/RS485, 2×USB,1×LAN

产品规格电源电压： 24V DC允许范围： 19.2V~28.8V面板尺寸： 315 mm ×239mm机柜开孔： 303mm × 226mm净重： 2.1kg




产品特性CPU 主板： ARM 嵌入式 CPU，主频 400MHz内存： 64M SDRAM存储设备： 64M NAND FLASH触摸屏：电阻式接口： 2×RS232,1×RS232/RS485, 1×RS232/RS485（可选）， 2×USB,1×LAN， 1×CAN（可选）





产品特性CPU 主板： ARM 嵌入式 CPU，主频 400MHz内存： 64M SDRAM存储设备： 64M NAND FLASH触摸屏：电阻式接口： 2×RS232,1×RS232/RS485, 1×RS232/RS485（可选）， 2×USB,1×LAN


显示规格显示尺寸： 12.1 英寸显示材料： TFT彩色 LCD 显示颜色： 65535 色分辨率： 800×600 背光寿命： 50,000 小时



产品特性CPU 主板： ARM 嵌入式 CPU，主频 400MHz内存： 64M SDRAM存储设备： 64M NAND FLASH触摸屏：电阻式接口： 2×RS232,1×RS232/RS485, 1×RS232/RS485（可选）， 2×USB,1×LAN




2.3 mcgsTpc 产品特点基于 X86 体系的 mcgsTpc 产品－ TPC1222H

产品特性CPU 主板： Intel Embedded Celeron 400MHz内存： 256M SDRAM存储设备： 2G IDE FLASH触摸屏：电阻式接口： 3×RS232,1×RS485, 1×RS232/RS485， 2×USB,1×LAN 1×Print , 1×Mouse , 1×Keyboard


显示规格显示尺寸： 12.1 英寸显示材料： TFT彩色 LCD 显示颜色： 65535 色分辨率： 800×600 背光寿命： 50,000 小时


2.3 mcgsTpc 产品特点基于 X86 体系的 mcgsTpc 产品－ TPC1521H

产品特性CPU 主板： Intel Embedded Celeron 400MHz内存： 256M SDRAM存储设备： 2G IDE FLASH触摸屏：电阻式接口： 3×RS232,1×RS485, 1×RS232/RS485， 2×USB,1×LAN 1×Print , 1×Mouse , 1×Keyboard

产品规格电源电压： 24V DC允许范围： 19.2V~28.8V面板尺寸： 420 mm ×310 mm机柜开孔： 384 mm ×284 mm净重： 6.6kg



2.3 mcgsTpc 产品特点基于 XPE 的高稳定性解决方案

系统核心： XPE 采用具有磁盘增强型过滤技术的 EWF Loader ，该核心使操作系统的健壮性更好，磁盘使用寿命更长。基于 EWF核心的 XPE 操作系统是用户的文件读写更安全，系统在掉电情况下的损坏大大减少；语言支持：（ 1 ）简体中文（ 2 ）英文图形图像：（ 1 ）支持普通的 2D 图像显示（ 2 ） 32 位真彩网络组件：（ 1 ） TCP/IP 网络通讯协议（ 2 ）支持 IE 浏览器（ 3 ）局域网访问应用程序：（ 1 ）写字板、画图、记事本、计算器（ 2 ）屏幕软件盘（ 3 ）触摸屏校准程序开发环境：（ 1 ）支持 VC 、 VB 运行时库（ 2 ）支持 MFC类库

2.3 mcgsTpc 产品特点基于 XPE 的高稳定性解决方案

用户界面：（ 1 ）标准的 Windows 图形化界面

（ 2 ）最小化登陆模式，不需要键入用户名和密码

（ 3 ）支持设备管理器，系统属性页，显示属性页，任务管理器，注册表编辑器

（ 4 ）控制面板支持添加删除程序，添加新硬件，打印机，时间日期控制台电源项等

（ 5 ）具有命令提示符，能够运行 Ping ， ipconfig ， Regsvr32 等常见系统命令；

（ 6 ）系统托盘管理，磁盘清理

（ 7 ）中文输入法（微软拼音输入法）

（ 8 ）支持常见的安装程序

2.3 mcgsTpc 产品特点XPE 系统构成

MCGSMCGS 通用版通用版软件软件

用户开发应用程序

嵌入式嵌入式 XPXP 操作系统操作系统

X86X86 系列系列触摸屏触摸屏

主分区 190MEWF 保护

扩展分区扩展分区 54M54M数据区数据区

256M IDE 256M IDE FLASHFLASH

系统监控程序系统监控程序

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第二章 Mcgs 结构和原理