组态软件,又称组态监控软件系统软件。译自英文SCADA,即 Supervisory Control and Data Acquisition(数据采集与监视控制)。它是指一些数据采集与过程控制的专用软件。它们处在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境,使用灵活的组态方式,为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。组态软件的应用领域很广,可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。在电力系统以及电气化铁道上又称远动系统(RTU System,Remote Terminal Unit)。国外常见的组态软件有InTouch、 IFix、WinCC等,国内常用的为世纪星、Controx 、MCGS等。本文即以MCGS为例讲解组态软件在DCS总线接口的设计与实现。
MCGS(Monitor and Control Generated System)是由北京昆仑通态自动化软件科技有限公司开发的一套基于Windows平台,用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统,为用户提供解决实际工程问题的完整方案和开发平台,能够完成现场数据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出及企业监控网络等功能。
嵌入式技术的高速发展为提供低价格、高性能、自带大量数据存储空间的片上系统提供了可能,通过外接MAX485,MAX232等电平转换芯片,能够在硬件上轻松实现PC和DCS总线的连接。而计算机串行口是计算机和其他设备通信时最常用的一种通信接口。RS-232-C是美国电子工业协会EIA(Electronic Industry Association)制定的一种串行物理接口标准。RS是英文“推标准”的缩写,232为标识号,C表示修改次数。RS-232-C总线标准设有25条信号线,包括一个主通道和一个辅助通道。一个串行口可以挂接多个通信设备(如1个RS 485总线上可挂接255个研化通讯模块,但他们共用1个串口父设备),为适应计算机串行口的多种操作方式,MCGS采用在串口通讯父设备下挂接多个通信子设备的一种通讯设备处理机制,各个子设备继承一些父设备的公有属性,同时又具有自己的私有属性。在实际操作时,MCGS提供1个串口通讯父设备构件和多个通讯子设备构件,串口通讯父设备构件完成对串口的基本操作和参数设置,通讯子设备构件则为串行口实际挂接设备的驱动程序。这样就为在总线上挂接多个现场设备和现场仪表提供了保障。MCGS与DCS设备接口如图1所示。