1．前言

隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和自動化控制技術(shù)的不斷發(fā)展和廣泛應(yīng)用，為創(chuàng)建工業(yè)過程自動化監(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)過程自動化監(jiān)控系統(tǒng)的主流集成模式。這里，PC代表運行工業(yè)自動化控制組態(tài)軟件的上位計算機；PLC代表以微處理器為基礎(chǔ)的高度集成化的工業(yè)自動化控制設(shè)備——可編程邏輯控制器。PC應(yīng)用適當?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)過程自動化監(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平臺的全中文工業(yè)自動化控制組態(tài)軟件，包括工程組態(tài)環(huán)境和工程運行環(huán)境。MCGS工控軟件能夠完成過程數(shù)據(jù)采集、實時和歷史數(shù)據(jù)處理、報警和安全機制、流程控制、動畫顯示、趨勢曲線和報表輸出以及企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)等功能，為用戶創(chuàng)建理想的工業(yè)過程自動化監(jiān)控系統(tǒng)提供了完整的解決方案和快捷開發(fā)平臺。MCGS工控軟件具有操作簡便、人機界面良好、應(yīng)用性能高、運行穩(wěn)定可靠等優(yōu)點，已成功地服務(wù)于社會生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。

MCGS工控軟件有一個重要的組成部分——設(shè)備窗口，負責建立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)，實現(xiàn)對工業(yè)過程的實時監(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、無排風扇結(jié)構(gòu)、易于實現(xiàn)分布、便于用戶掌握等特點，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)濟的解決方案。

S7-300PLC系統(tǒng)的CPU模塊均配置了一個RS485電氣特性的多點接口(MPI)，支持MPI通訊協(xié)議，用于連接編程設(shè)備和其它計算機設(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時的通訊連接，實現(xiàn)MCGS工控軟件對S7-300PLC系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)的讀寫。這包括硬件連接和軟件鏈接兩個部分。

硬件連接如圖1所示。上位PC機內(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)，以對象的形勢與PLC設(shè)備建立數(shù)據(jù)的傳輸通道連接。MCGS工控軟件實時運行中，設(shè)備構(gòu)件由設(shè)備窗口統(tǒng)一調(diào)度管理，通過通道連接，向?qū)崟r數(shù)據(jù)庫提供軟件PLC設(shè)備所采集到的數(shù)據(jù)，從實時數(shù)據(jù)庫查詢控制數(shù)據(jù)，發(fā)送到MCGS工控軟件的其他部分，進行控制運算和流程調(diào)度，實現(xiàn)對工業(yè)過程的自動監(jiān)控。軟件鏈接如圖2所示。

5．結(jié)論

在多個工程實例中，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)過程自動化監(jiān)控系統(tǒng)，均達到了理想的應(yīng)用效果。