張海濤

摘 要：筆者結(jié)合實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，以MCGS TPC與三菱FX系列PLC通訊為例，分析如何在設(shè)備窗口配置設(shè)備構(gòu)件，以及如何根據(jù)外部設(shè)備的類型設(shè)置設(shè)備構(gòu)件的屬性，以實(shí)現(xiàn)MCGS TPC與三菱FX系列PLC的通訊，解析了MCGS TPC與外圍實(shí)際設(shè)備組態(tài)通訊時基本過程，重點(diǎn)闡述了MCGS在與外圍設(shè)備通訊時需要注意的事項(xiàng)，以期提高M(jìn)CGS與外圍設(shè)備通訊時的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：MCGS TPC通訊 驅(qū)動

設(shè)備窗口是MCGS系統(tǒng)與作為測控對象的外部設(shè)備建立聯(lián)系的后臺作業(yè)環(huán)境，輔助外部設(shè)備的驅(qū)動，從而控制外部設(shè)備的工作狀態(tài)。系統(tǒng)通過設(shè)備與數(shù)據(jù)之間的通道，把外部設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)采集進(jìn)來，送入實(shí)時數(shù)據(jù)庫，供系統(tǒng)其他部分調(diào)用，并且把實(shí)時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)輸出到外部設(shè)備，達(dá)到對外部設(shè)備操作與控制的目的，實(shí)現(xiàn)對工業(yè)過程的實(shí)時監(jiān)控。

設(shè)備構(gòu)件是MCGS系統(tǒng)對外部設(shè)備實(shí)施設(shè)備驅(qū)動的中間媒介，通過建立的數(shù)據(jù)通道，在實(shí)時數(shù)據(jù)庫和測控對象之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，達(dá)到對外部設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時控制和檢測的目的。

MCGS驅(qū)動構(gòu)件是指用于MCGS TPC與PLC等硬件設(shè)備通訊的動態(tài)鏈接庫，與不同的設(shè)備通訊時，要選擇不同的驅(qū)動進(jìn)行添加和設(shè)置。

筆者在實(shí)際的教學(xué)實(shí)訓(xùn)中發(fā)現(xiàn)，MCGS TPC在與PLC等硬件設(shè)備通訊時常常出現(xiàn)通訊不上的問題。本文以MCGS TPC與三菱FX系列PLC通訊為例，講解如何在設(shè)備窗口配置設(shè)備構(gòu)件，以及如何根據(jù)外部設(shè)備的類型設(shè)置設(shè)備構(gòu)件的屬性，從而實(shí)現(xiàn)MCGS TPC與三菱FX系列PLC的通訊。

MCGS驅(qū)動與實(shí)際設(shè)備通訊連接，具體可以分為九個步驟，操作過程如下。

一、硬件通訊參數(shù)設(shè)置

這一步主要是通過設(shè)備的編程軟件對設(shè)備進(jìn)行基本通訊參數(shù)的設(shè)置及查看確認(rèn)，以保證后續(xù)驅(qū)動組態(tài)及設(shè)備調(diào)試等工作的順利進(jìn)行。

設(shè)備的硬件接口的通訊參數(shù)，一般是通過專門的編程軟件進(jìn)行設(shè)置，或者是直接固定為某一特定的參數(shù)。如三菱FX系列PLC可以使用三菱提供的GX編程軟件配置波特率和PLC地址。

二、安裝設(shè)備驅(qū)動構(gòu)件

確保所用驅(qū)動構(gòu)件正確安裝。如果在安裝MCGS嵌入版組態(tài)軟件時，驅(qū)動安裝沒有選擇所有驅(qū)動（默認(rèn)為灰色“”），則左側(cè)“可選設(shè)備”欄中可能只能找到部分驅(qū)動。此時可以重新安裝驅(qū)動，并選擇所有驅(qū)動（點(diǎn)擊默認(rèn)灰色“”，改為“”）即可。

三、新建工程添加變量

打開MCGS嵌入版組態(tài)環(huán)境，新建工程，切換到工作臺“實(shí)時數(shù)據(jù)庫”，在數(shù)據(jù)庫中新建與驅(qū)動構(gòu)件關(guān)聯(lián)所需的變量。在此添加1個開關(guān)型變量Data00和8個數(shù)據(jù)值型變量Data01～Data08，用于后面與驅(qū)動的通訊狀態(tài)及8個數(shù)據(jù)通道進(jìn)行變量關(guān)聯(lián)。

四、添加設(shè)備驅(qū)動構(gòu)件

1.選擇驅(qū)動

在左側(cè)的“可選設(shè)備”欄中，找到相應(yīng)的“通用串口父設(shè)備”和“三菱系列編程口”構(gòu)件，然后雙擊添加到“選定設(shè)備”欄中，此時“設(shè)備工具箱”中添加了“通用串口父設(shè)備”和“三菱Fx系列編程口”驅(qū)動構(gòu)件。

2.添加父設(shè)備和子設(shè)備

在完成了驅(qū)動構(gòu)件的選定后，“設(shè)備工具箱”中就會出現(xiàn)前面添加好的設(shè)備驅(qū)動構(gòu)件，此時就可添加父設(shè)備和子設(shè)備。

（1）添加父設(shè)備。雙擊“通用串口父設(shè)備”，將其添加到“設(shè)備組態(tài)：設(shè)備窗口”當(dāng)中。

（2）添加子設(shè)備。雙擊“三菱FX系列編程口”，添加“三菱FX系列編程口”子設(shè)備，此時會彈出是否使用默認(rèn)參數(shù)的提示框。

（3）點(diǎn)擊“是”，按默認(rèn)參數(shù)設(shè)置父設(shè)備即可。

此時“三菱FX系列編程口”驅(qū)動構(gòu)件作為子設(shè)備，被添加到父設(shè)備“通用串口父設(shè)備0”下面。

五、設(shè)置驅(qū)動的通信參數(shù)

驅(qū)動構(gòu)件添加完成之后，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行父設(shè)備和子設(shè)備參數(shù)的設(shè)置，步驟如下。

1.串口父設(shè)備參數(shù)設(shè)置

（1）首先鼠標(biāo)左鍵雙擊“設(shè)備組態(tài)”：在“設(shè)備窗口”中添加“通用串口父設(shè)備0”，彈出“通用串口設(shè)備屬性編輯”窗口。

（2）根據(jù)實(shí)際所連接硬件設(shè)備的通訊參數(shù)中設(shè)定的相關(guān)參數(shù)。

2.驅(qū)動構(gòu)件的參數(shù)設(shè)置方法

設(shè)置的具體方法，可通過點(diǎn)擊右下側(cè)的“打開設(shè)備幫助”按鈕，參照幫助說明進(jìn)行相關(guān)的設(shè)置。常見參數(shù)說明如下。

采集優(yōu)化：1–優(yōu)化，0–不優(yōu)化。

通訊等待時間：500，通訊數(shù)據(jù)接收等待時間，建議按驅(qū)動默認(rèn)值即可（三菱PLC默認(rèn)設(shè)置為500ms），值過小可能會導(dǎo)致通訊不上。

六、添加通道與關(guān)聯(lián)變量

驅(qū)動通道與設(shè)備的寄存器相對應(yīng)，不同設(shè)備用戶需求不同，所添加的通道也有所不同。下面介紹如何根據(jù)要求進(jìn)行驅(qū)動通道的添加和與數(shù)據(jù)庫變量的關(guān)聯(lián)。

1.添加通道

在驅(qū)動添加完成通訊參數(shù)設(shè)置后，就可以進(jìn)行寄存器通道的添加。

添加之前，首先在“設(shè)備編輯窗口”中點(diǎn)擊右上“刪除全部通道”按鈕，將驅(qū)動默認(rèn)添加的8個通道先刪除。然后，點(diǎn)擊右上“添加設(shè)備通道”按鈕，在彈出的“添加設(shè)備通道”窗口中按需要進(jìn)行基本屬性設(shè)置。

完成基本屬性的設(shè)置后，點(diǎn)擊“確認(rèn)”按鈕，可以完成設(shè)定通道的添加。

2.關(guān)聯(lián)變量

設(shè)備編輯窗口中，選中索引號為1的通道（簡稱：通道1），然后，點(diǎn)擊“快速連接變量”按鈕，在彈出的“快速連接”窗口中，使用自定義變量連接方式，并修改數(shù)據(jù)對象為“Data01”，開始通道為1，結(jié)束通道為8。點(diǎn)擊“確認(rèn)”按鈕，即完成驅(qū)動數(shù)據(jù)通道與數(shù)據(jù)庫變量的關(guān)聯(lián)。

七、組態(tài)畫面關(guān)聯(lián)變量

完成驅(qū)動通道變量的關(guān)聯(lián)后，就可以進(jìn)行工程畫面的組態(tài)，并將驅(qū)動相關(guān)通道連接的變量與畫面中的標(biāo)簽等顯示構(gòu)件、動畫構(gòu)件及報(bào)警等構(gòu)件相關(guān)聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)變量與畫面的交互。最終實(shí)現(xiàn)畫面的動態(tài)顯示、報(bào)警等效果。

八、設(shè)備構(gòu)件通訊調(diào)試

在完成驅(qū)動設(shè)置、通道添加、組態(tài)畫面、變量關(guān)聯(lián)等操作后，我們需要進(jìn)行與實(shí)際設(shè)備通訊的調(diào)試。首先要通過通訊線或設(shè)備串口編程電纜，與調(diào)試用的上位PC機(jī)串口連接，并在設(shè)備窗口中修改“通用串口父設(shè)備”的“串口端口號”為PC機(jī)實(shí)際使用的串口號。

驅(qū)動設(shè)備調(diào)試是指在組態(tài)環(huán)境的“設(shè)備編輯窗口”下，在完成了寄存器通道的添加及其參數(shù)的設(shè)置之后，通過設(shè)備調(diào)試從而驗(yàn)證與設(shè)備是否能夠通訊正常。

如果在MCGS驅(qū)動使用過程中出現(xiàn)通訊不正常的情況，可以通過串口監(jiān)聽軟件和串口調(diào)試工具來調(diào)試設(shè)備與MCGS的通訊，從而判斷出問題所在，最終解決問題。常見通信不正?？赡艹霈F(xiàn)的問題及解決辦法如下。

常見通信不正?？赡艹霈F(xiàn)的問題一，通訊口被占用。解決辦法：關(guān)閉廠家自帶的通訊程序或其他占用串口程序，釋放被占用的串口。

常見通信不正?？赡艹霈F(xiàn)的問題二，串口通訊參數(shù)不正確。解決辦法：對照設(shè)備說明書及驅(qū)動幫助，保證驅(qū)動串口波特率、起始位、停止位、校驗(yàn)方式相應(yīng)設(shè)置與設(shè)備的參數(shù)一致。

常見通信不正?？赡艹霈F(xiàn)的問題三，設(shè)備地址設(shè)置不正確。解決辦法：設(shè)置為正確的地址。大多支持RS485的儀表需要進(jìn)行地址設(shè)置。如果地址不正確無法進(jìn)行通訊。

常見通信不正常可能出現(xiàn)的問題四，通訊延時設(shè)置不當(dāng)。解決辦法：設(shè)置適當(dāng)?shù)难訒r值。部分儀表通訊響應(yīng)時間相對較長，此時需要適當(dāng)加大通訊延時設(shè)置，延長通訊時間。

常見通信不正?？赡艹霈F(xiàn)的問題五，通道設(shè)置不當(dāng)。解決辦法：PLC及部分儀表可通過內(nèi)部屬性增加內(nèi)部通道，如果通道地址設(shè)置不在有效范圍內(nèi)，也會引起通訊不正常。應(yīng)檢查并修改為正確地址。

九、下載工程通訊測試

確認(rèn)并正確進(jìn)行MCGS TPC與PLC的通訊接線后，便可以將工程下載到TPC中進(jìn)行實(shí)際的通訊測試。具體步驟如下。

先連接USB編程線，將USB扁口端插到電腦USB口，微型接口端插到TPC的USB2口。點(diǎn)擊工具條中的下載按鈕，進(jìn)行下載配置。選擇“連機(jī)運(yùn)行”，連接方式選擇“USB通訊”，然后點(diǎn)擊“通訊測試”按鈕，通訊測試正常后，點(diǎn)擊“工程下載”。下載完成后，就可以在TPC7062K上啟動運(yùn)行工程進(jìn)行實(shí)際與設(shè)備的通訊測試。

以上就是MCGS TPC通過驅(qū)動構(gòu)件與實(shí)際設(shè)備通訊連接的基本過程。在實(shí)際的組態(tài)應(yīng)用中，我們只要嚴(yán)格按照操作步驟，便可完成MCGS TPC與外圍設(shè)備的通訊。

參考文獻(xiàn)：

[1]張文明，華祖銀.嵌入式組態(tài)控制技術(shù)[M].北京：中國鐵道出版社，2014.

[2]陳志文.組態(tài)控制實(shí)用技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

（作者單位：濟(jì)寧市工業(yè)技師學(xué)院）