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1、MCGS嵌入版组态软件在硫化行业的应用fenghy导语：MCGS嵌入版组态软件是基于RTOSreal-timemulti-tasksoperatingsystem实时多任务操纵系统的专门应用于嵌入式操纵系统的组态软件1引言MCGS嵌入版组态软件是基于RTOSreal-timemulti-tasksoperatingsystem实时多任务操纵系统的专门应用于嵌入式操纵系统的组态软件，用户只需要通过简单的模块化组态就可构造自己的应用系统，进而把用户从繁琐的编程中解脱出来，让更多的用户在使用嵌入式系统时得心应手。目前已在各个行业得到广泛应用。硫化机行业采用MCGS作为开发平台，并结合自身行业特点进展
2、特殊定制，建立了合适自身行业特点的监控治理系统。2硫化监控系统要求2.1轮胎消费工艺轮胎消费工艺经过可以分为四步：密炼，部件预备，轮胎成型，硫化。轮胎硫化的消费经过，主要是硫化机按照工艺要求，给轮胎施加不同的压力和温度，到达控制轮胎产品性能的目的。硫化工序生胎经过适当的时间以及适宜的条件，进而硫化成成品轮胎，假如硫化时温度、压力、时间控制的不准确就会影响轮胎质量。硫化完的轮胎即具备了成品轮胎的外观，轮胎通过检验后就可入成品库。所以硫化经过是轮胎消费成败的关键。该经过条件多，控制复杂，一旦出现问题，前面几道工序做的再好也没有意义。2.2硫化系统组成整个硫化经过涉及到的软硬件可以划分为三个局部：硫
3、化机的机械装置；机械控制单元PLC：承受设置，并完成控制经过；监控软件：完成工艺配置，PLC设置，以及数据显示和治理。在硫化经过中，这三局部亲密相关，首先是由监控软件完成工艺的编制，然后下载需要的工艺到PLC，由PLC按照工艺设置控制机械装置完成消费经过。在消费经过中，监控软件收集消费相关的实时数据完成显示和历史记录的保存工作。3传统硫化机系统传统的硫化机系统，硬件方面它使用通用计算机CPU和内存，使用硬盘作为存储设备，仅提供12个RS232通讯口，这就决定了它的运行需要占用计算机的资源，致使计算机速度比拟慢，另一方面，使用这些硬件机器发热量也比拟大，且硬盘易损坏，不平安。软件方面，HMI软件
4、使用WIN98或者WIN2000系统，采用第三方开发的监控软件，而这些监控软件普遍使用通用计算机语言开发，软件灵敏性不是很好，而且WIN98和WIN2000系统平安方面不太可靠，易受网络攻击，存在平安威胁。4嵌入式硫化机系统嵌入式硫化机系统构造这种体系构造与传统的体系相比，硬件方面：它使用高性能低功耗CPU，内存容量为64256M，提供了64M到2G的数据存储空间，并且它还提供14个RS232、RS485、网口、CAN等通讯接口。软件方面：嵌入式WINCE操纵系统代替了传统的WINDOW98，WINDOW2000等操纵系统，MCGS组态监控系统代替了传统的应用程序。5组态开发5.1硫化数据分析
5、硫化经过中用到的数据，总体分为两大局部：控制数据和工艺数据。控制数据包括三个方面：开关控制，模拟量控制，时间控制。各种控制数据的功能分别如下：开关控制数据用来制各种蒸气阀门进气和排气，水阀门进水和排水，机械臂，压力装置；模拟量控制主要是温度和压力，一共两个温度左右温度，两个压力内外压力；时间控制用来控制保持温度和压力的时间长度。工艺数据也包括三个方面：工艺数据，经过数据，历史数据。各种数据的功能分别如下：工艺数据：由一组预先设置的控制数据组成一个工艺步骤，多个工艺步骤组成一个完好的工艺经过；经过数据：消费经过中测量得到的开关控制状态数据和模拟量数据；历史数据：经过数据的保存结果。5.2工艺数据
6、组态根据硫化经过的特点，一个轮胎硫化经过需要多步工序，每个工序都需要进展一段时间，同时每步工序对应的多个阀门状态也各不一样，这就需要为每步工序设置不同的进展时间，及每步工序对应的多个阀门状态控制参数。结合MCGS组态软件的特点可以使用配方来实现工艺数据的控制，在组态下定义和编辑配方，每个工序需要进展的一段时间用配方的延迟时间来实现。即由一组预设的阀门控制状态和一个时间量组成一个工艺记录，工艺步骤按时间顺序执行。详细实现方法如下：工艺表编辑和保存方案：使用配方来治理工艺记录表，配方组保存工艺记录表，每条配方表示一个工艺记录。工艺执行方案：在循环策略中使用配方脚本完成设置数据的读取，并按照时间要求
7、将数据下载到PLC设备。工艺表下载方案：PLC驱动提供设备命令，驱动的该命令能直接读取配方数据，实现块下发。硫化工艺开场前，当前工艺数据需下载到PLC中，每步工艺保持时间长短由PLC根据该步骤的执行时间控制。5.3硫化数据保存与显示硫化数据显示针对不同的数据而不同，开关量数据显示使用动画构件，模拟量数据显示使用圆盘曲线显示。内温，外温，内压和外压的变化趋势可以通过两种方式来显示，历史曲线和圆盘曲线。圆盘曲线是专门为替换三针指示记录调节仪设计的曲线显示构件。它最大支持八条曲线，支持24小时范围实时数据和历史数据的显示及曲线标识显示温度和压力，可以直观地表达出当前的曲线讲明，还支持360秒的数据收
8、集间隔，通过使用脚本程序在运行环境下以对圆盘曲线的大小进展缩放，当曲线放大后点击曲线的某一点可以对该曲线进展挪动，挪动至所关心的数据区查看曲线细节。硫化机的曲线如下列图所示：硫化胎号将写在最外层曲线的四周，一周0-24表示一天中的24小时，垂直方向0-250表示温度为0度-250度，程度方向0-5表示压力，其中温度和压力的范围可以自定义。曲线关联数据对象，以曲线的形式来显示实时数据，历史数据的查询使用HisData方法翻开自定义查询时间，也以曲线形式在该构件上显示。历史数据保存面临两大风险，一是数据量大，二是查询效率低。数据量大的风险主要是由于历史数据保存的时间要求比拟长，一般都在一年以上，按
9、每6秒钟保存一条记录计算数据量也接近1G，而查询效率低原因也就是由于数据量大引起的，因此要解决这个二个问题除了用MCGS提供的组对象存盘机制进展保存并扩展存储空间外，使用圆盘曲线实现按天查询有效的解决了查询效率低这一问题。以存储存储四个模拟量、间隔6秒为例，圆盘曲线可存储120天6200天的硫化经过数据，而查询任意一天的数据时耗时6硫化机网络群控6.1网络群控意义随着消费规模的扩大,在一个消费厂里可能分布有几十台甚至上百台硫化机。怎样集中、方便、高效的治理整个消费经过以及这些硫化机设备就成为一个难题。为此充分利用MCGS组态开放性，可扩展性的特点，开发工厂级的设备联网管控系统，将整个工厂里所有
10、硫化设备和消费经过纳入统一治理。就能很好的知足现场设备治理/消费治理的需要，大大简化治理复杂度，进步治理效率。6.2技术特点拓扑图如下图，下位机使用一样的设备和工程，工程环境都使用MCGS硫化机专用版,每台下位机通过ModbusTCP转发出12个浮点数或者整数。上位机配置一个中心效劳器，中心效劳器使用网络版MCGS软件,通过以太网和所有硫化机的TPC相连接,使用专用群控设备驱动，轮询扫描所有TPC，读取的数据存在设备内的缓冲区内；使用一组变量表和监控画面，系统运行时在脚本中使用驱动的设备命令将数据从设备的缓冲区读到通道变量中并在画面中显示。6.3应用情况MCGS组态软件在硫化行业的联网应用，实
11、现了远程工艺设置，远程参数显示和设置，并且集中显示远程实时数据，通过MCGS网络版组态软件实现IE客户端阅读功能。目前这一网络群控功能在硫化行业得到广泛应用，并为其它行业的指明了方向。7完毕语结合硫化行业自身的特点，通过MCGS本身的平台及专业的圆盘曲线和配方功能,实现了硫化工艺的控制与数据的显示与保存及全消费经过实时治理的功能，同时表达了嵌入式HMI的高效率和良好系统扩展性。参考文献：1MCGS参考手册Z.北京:昆仑通态公司,20072MCGS用户指南Z.北京:昆仑通态公司,20073于涛、高丙朋，等.MCGS在水厂自动化监控系统中的应用.当代电子技术,20074赵维佺、冼钊龙，等.监控组态软件的研究与应用.工业控制计算机,2006作者简介:姓名:余晓华出生年月:1981.04.25院校:中国地质大学北京专业:计算机应用