張海濤

摘 要：筆者結合實際教學經(jīng)驗，以MCGS TPC與三菱FX系列PLC通訊為例，分析如何在設備窗口配置設備構件，以及如何根據(jù)外部設備的類型設置設備構件的屬性，以實現(xiàn)MCGS TPC與三菱FX系列PLC的通訊，解析了MCGS TPC與外圍實際設備組態(tài)通訊時基本過程，重點闡述了MCGS在與外圍設備通訊時需要注意的事項，以期提高MCGS與外圍設備通訊時的穩(wěn)定性。

關鍵詞：MCGS TPC通訊 驅動

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

設備構件是MCGS系統(tǒng)對外部設備實施設備驅動的中間媒介，通過建立的數(shù)據(jù)通道，在實時數(shù)據(jù)庫和測控對象之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，達到對外部設備的工作狀態(tài)進行實時控制和檢測的目的。

MCGS驅動構件是指用于MCGS TPC與PLC等硬件設備通訊的動態(tài)鏈接庫，與不同的設備通訊時，要選擇不同的驅動進行添加和設置。

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

MCGS驅動與實際設備通訊連接，具體可以分為九個步驟，操作過程如下。

一、硬件通訊參數(shù)設置

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

設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行設置，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、安裝設備驅動構件

確保所用驅動構件正確安裝。如果在安裝MCGS嵌入版組態(tài)軟件時，驅動安裝沒有選擇所有驅動（默認為灰色“”），則左側“可選設備”欄中可能只能找到部分驅動。此時可以重新安裝驅動，并選擇所有驅動（點擊默認灰色“”，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“實時數(shù)據(jù)庫”，在數(shù)據(jù)庫中新建與驅動構件關聯(lián)所需的變量。在此添加1個開關型變量Data00和8個數(shù)據(jù)值型變量Data01～Data08，用于后面與驅動的通訊狀態(tài)及8個數(shù)據(jù)通道進行變量關聯(lián)。

四、添加設備驅動構件

1.選擇驅動

在左側的“可選設備”欄中，找到相應的“通用串口父設備”和“三菱系列編程口”構件，然后雙擊添加到“選定設備”欄中，此時“設備工具箱”中添加了“通用串口父設備”和“三菱Fx系列編程口”驅動構件。

2.添加父設備和子設備

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

（1）添加父設備。雙擊“通用串口父設備”，將其添加到“設備組態(tài)：設備窗口”當中。

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

（3）點擊“是”，按默認參數(shù)設置父設備即可。

此時“三菱FX系列編程口”驅動構件作為子設備，被添加到父設備“通用串口父設備0”下面。

五、設置驅動的通信參數(shù)

驅動構件添加完成之后，根據(jù)實際情況進行父設備和子設備參數(shù)的設置，步驟如下。

1.串口父設備參數(shù)設置

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

（2）根據(jù)實際所連接硬件設備的通訊參數(shù)中設定的相關參數(shù)。

2.驅動構件的參數(shù)設置方法

設置的具體方法，可通過點擊右下側的“打開設備幫助”按鈕，參照幫助說明進行相關的設置。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，建議按驅動默認值即可（三菱PLC默認設置為500ms），值過小可能會導致通訊不上。

六、添加通道與關聯(lián)變量

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

1.添加通道

在驅動添加完成通訊參數(shù)設置后，就可以進行寄存器通道的添加。

添加之前，首先在“設備編輯窗口”中點擊右上“刪除全部通道”按鈕，將驅動默認添加的8個通道先刪除。然后，點擊右上“添加設備通道”按鈕，在彈出的“添加設備通道”窗口中按需要進行基本屬性設置。

完成基本屬性的設置后，點擊“確認”按鈕，可以完成設定通道的添加。

2.關聯(lián)變量

設備編輯窗口中，選中索引號為1的通道（簡稱：通道1），然后，點擊“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，結束通道為8。點擊“確認”按鈕，即完成驅動數(shù)據(jù)通道與數(shù)據(jù)庫變量的關聯(lián)。

七、組態(tài)畫面關聯(lián)變量

完成驅動通道變量的關聯(lián)后，就可以進行工程畫面的組態(tài)，并將驅動相關通道連接的變量與畫面中的標簽等顯示構件、動畫構件及報警等構件相關聯(lián)，以實現(xiàn)變量與畫面的交互。最終實現(xiàn)畫面的動態(tài)顯示、報警等效果。

八、設備構件通訊調(diào)試

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

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

如果在MCGS驅動使用過程中出現(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。常見通信不正常可能出現(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：對照設備說明書及驅動幫助，保證驅動串口波特率、起始位、停止位、校驗方式相應設置與設備的參數(shù)一致。

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

常見通信不正?？赡艹霈F(xiàn)的問題四，通訊延時設置不當。解決辦法：設置適當?shù)难訒r值。部分儀表通訊響應時間相對較長，此時需要適當加大通訊延時設置，延長通訊時間。

常見通信不正常可能出現(xiàn)的問題五，通道設置不當。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，如果通道地址設置不在有效范圍內(nèi)，也會引起通訊不正常。應檢查并修改為正確地址。

九、下載工程通訊測試

確認并正確進行MCGS TPC與PLC的通訊接線后，便可以將工程下載到TPC中進行實際的通訊測試。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。點擊工具條中的下載按鈕，進行下載配置。選擇“連機運行”，連接方式選擇“USB通訊”，然后點擊“通訊測試”按鈕，通訊測試正常后，點擊“工程下載”。下載完成后，就可以在TPC7062K上啟動運行工程進行實際與設備的通訊測試。

以上就是MCGS TPC通過驅動構件與實際設備通訊連接的基本過程。在實際的組態(tài)應用中，我們只要嚴格按照操作步驟，便可完成MCGS TPC與外圍設備的通訊。

參考文獻：

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

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

（作者單位：濟寧市工業(yè)技師學院）