1．前言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和自動(dòng)化控制技術(shù)的不斷發(fā)展和廣泛應(yīng)用，為創(chuàng)建工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)提供了多種可以選擇的集成模式，其中PC+PLC集成模式已被業(yè)界廣泛接受，成為中小工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的主流集成模式。這里，PC代表運(yùn)行工業(yè)自動(dòng)化控制組態(tài)軟件的上位計(jì)算機(jī)；PLC代表以微處理器為基礎(chǔ)的高度集成化的工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備——可編程邏輯控制器。PC應(yīng)用適當(dāng)?shù)耐ㄓ嵔涌诤屯ㄓ崊f(xié)議建立與PLC系統(tǒng)的通訊連接，實(shí)現(xiàn)操作PLC系統(tǒng)的功能。這是采用PC+PLC集成模式創(chuàng)建中小工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)前提。

2．MCGS工控軟件

MCGS工控軟件是一套基于Windows平臺(tái)的全中文工業(yè)自動(dòng)化控制組態(tài)軟件，包括工程組態(tài)環(huán)境和工程運(yùn)行環(huán)境。MCGS工控軟件能夠完成過(guò)程數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)處理、報(bào)警和安全機(jī)制、流程控制、動(dòng)畫(huà)顯示、趨勢(shì)曲線和報(bào)表輸出以及企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)等功能，為用戶創(chuàng)建理想的工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)提供了完整的解決方案和快捷開(kāi)發(fā)平臺(tái)。MCGS工控軟件具有操作簡(jiǎn)便、人機(jī)界面良好、應(yīng)用性能高、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，已成功地服務(wù)于社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。

MCGS工控軟件有一個(gè)重要的組成部分——設(shè)備窗口，負(fù)責(zé)建立MCGS工控軟件與PLC設(shè)備的通訊連接，使得MCGS工控軟件能夠從PLC設(shè)備讀取數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

3．S7-300PLC系統(tǒng)

S7-300是非常熟悉的模塊化中小型PLC系統(tǒng)，能夠滿足中等性能的應(yīng)用要求。其模塊化、無(wú)排風(fēng)扇結(jié)構(gòu)、易于實(shí)現(xiàn)分布、便于用戶掌握等特點(diǎn)，使S7-300PLC系統(tǒng)成為各種從小規(guī)模到中等性能要求控制任務(wù)的方便又經(jīng)濟(jì)的解決方案。

S7-300PLC系統(tǒng)的CPU模塊均配置了一個(gè)RS485電氣特性的多點(diǎn)接口(MPI)，支持MPI通訊協(xié)議，用于連接編程設(shè)備和其它計(jì)算機(jī)設(shè)備。

4．MCGS與S7-300PLC系統(tǒng)的集成

MCGS工控軟件與S7-300PLC系統(tǒng)的集成就是在二者之間建立一種實(shí)時(shí)的通訊連接，實(shí)現(xiàn)MCGS工控軟件對(duì)S7-300PLC系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)。這包括硬件連接和軟件鏈接兩個(gè)部分。

硬件連接如圖1所示。上位PC機(jī)內(nèi)置一塊支持MPI通訊協(xié)議的網(wǎng)卡CP5611,MPI通訊電纜連接于網(wǎng)卡CP5611的端口和S7-300PLC系統(tǒng)的CPU模塊的多點(diǎn)接口(MPI)，完成MCGS工控軟件與S7-300PLC系統(tǒng)的硬件連接。

在軟件方面，MCGS工控軟件與S7-300PLC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通訊的基本方法是：設(shè)備窗口中配置不同類型的設(shè)備構(gòu)件，并根據(jù)PLC設(shè)備的類型和特征，設(shè)置相關(guān)的屬性，將PLC設(shè)備的操作方法封裝在設(shè)備構(gòu)件內(nèi)，以對(duì)象的形勢(shì)與PLC設(shè)備建立數(shù)據(jù)的傳輸通道連接。MCGS工控軟件實(shí)時(shí)運(yùn)行中，設(shè)備構(gòu)件由設(shè)備窗口統(tǒng)一調(diào)度管理，通過(guò)通道連接，向?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)提供軟件PLC設(shè)備所采集到的數(shù)據(jù)，從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢控制數(shù)據(jù)，發(fā)送到MCGS工控軟件的其他部分，進(jìn)行控制運(yùn)算和流程調(diào)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)過(guò)程的自動(dòng)監(jiān)控。軟件鏈接如圖2所示。

5．結(jié)論

在多個(gè)工程實(shí)例中，都采用了MCGS工控軟件和S7-300PLC系統(tǒng)，以PC+PLC集成模式創(chuàng)建中小工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，均達(dá)到了理想的應(yīng)用效果。