MCGS嵌入式組態(tài)系統(tǒng)快速采集解決方案

北京昆侖通態(tài)自動化軟件科技有限公司是國內(nèi)知名的一家高科技企業(yè)，公司主要從事專業(yè)自動化軟件的開發(fā)，應用系統(tǒng)的集成，并向用戶提供從硬件到軟件的總體設(shè)計方案。產(chǎn)品遍布石油、化工、冶金、礦山、運輸、機械、食品等幾十個行業(yè)，并應用于全國乃至世界的眾多工業(yè)控制現(xiàn)場。值此之即，我們向大家介紹公司軟件MCGS嵌入式組態(tài)系統(tǒng)快速采集解決方案。
　　
　　我們按照目標方案來組織解決方案。使用本文檔的時候，首先需要確認你的工程是否符合所列舉的目標方案。可以通過檢查工程是否符合目標系統(tǒng)的特點來發(fā)現(xiàn)你所需要處理的工程項目是何種類型的工程項目。如果你發(fā)現(xiàn)你的工程與所列舉特點有不一致的地方，可能你需要處理的是新的類型的工程，這種情況下，請通過技術(shù)支持和嵌入式產(chǎn)品線經(jīng)理聯(lián)系以便確認你的工程需要的解決方案。
　　
　　目前，嵌入式組態(tài)系統(tǒng)可以解決的快速采集項目有如下三種：
　　1、 高速采集和連續(xù)控制方案
　　目標系統(tǒng)
　　本方案主要解決的是小型控制設(shè)備中嵌入組態(tài)系統(tǒng)的要求。此類系統(tǒng)包括注槊機，掃路機以及其他小型控制設(shè)備。
　　
　　系統(tǒng)特點
　　這些設(shè)備的特點是有簡單畫面，一般是批次工作，有比較復雜的工作狀態(tài)和狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系。操作邏輯比較復雜。而且，為了降低成本，一般只使用簡單AD、DA、IO，由組態(tài)軟件來解決控制邏輯和時序問題，不使用PLC。有時有報表輸出等。
　　
　　進入快速采集是事先預知的，比如：是由操作員決定開始進入快速采集和控制，而不是由于發(fā)生了某種事件如報警進入快速采集和控制。如果是后一種情況，請參看快速轉(zhuǎn)入高速采集方案。
　　
　　對于要求響應周期在50毫秒以上的項目，可以直接使用組態(tài)軟件中的相應功能如循環(huán)策略，定時策略等來實現(xiàn)。
　　
　　對于響應周期在50毫秒以下的項目，通常原因是由于需要進行一路或幾路位置控制PID操作，其控制周期要求可以和PLC相比，在1~10毫秒之間。
　　
　　解決方案
　　MCGS組態(tài)系統(tǒng)對此類系統(tǒng)的解決方案如下：
　　除了高速控制以外的功能，使用通用組態(tài)功能來完成。注意參考通用組態(tài)功能的各項性能參數(shù)。
　　對于高速控制，解決方法如下：
　　1、 構(gòu)造一個用戶策略，此策略在系統(tǒng)初始化時啟動。
　　2、 在此用戶策略中，添加一個腳本程序。
　　3、 在此腳本程序的開頭，使用腳本函數(shù)SetRealTimeStgy，把本策略升級為硬實時策略，如果不升級為硬實時策略則很容易被其他線程干擾。
　　4、 在此腳本程序中，構(gòu)造一個while循環(huán)體。在循環(huán)體中，反復循環(huán)執(zhí)行以下內(nèi)容。
　　
　　● 等待定時間隔到來，定時間隔的等待有兩種辦法，一種是使用！SLEEP函數(shù)，使用此函數(shù)，參數(shù)為1時，大約延時2毫秒，參數(shù)為3時，延時4毫秒，也就是延時指定時長，外加任務切換的時間1毫秒，此性能指標在486 66MHz上測出。另一種辦法是使用函數(shù)WAITFORINTERRUPT，等待一個中斷的發(fā)生。可以使用硬件板卡上的2M定時器，配合計數(shù)器來觸發(fā)中斷，實現(xiàn)此功能。此方式可以達到1毫秒的掃描周期，缺點是需要硬件配合。
　　
　　● 檢查是否已經(jīng)不需要進行此快速掃描控制了，如系統(tǒng)退出或狀態(tài)轉(zhuǎn)換為手動。如果是，則退出循環(huán)體。
　　● 啟動AD轉(zhuǎn)換和DI，采集數(shù)據(jù)。
　　● 進行控制算法和邏輯的計算工作，此時可以從實時數(shù)據(jù)庫中讀取各種設(shè)定值。并輸出各種數(shù)值。
　　● 啟動DA轉(zhuǎn)換和DO，輸出控制命令。
　　● 進入下一次循環(huán)。
　　
　　2、 高速采集和事后分析方案
　　目標系統(tǒng)
　　本方案主要解決的是實驗采集設(shè)備中嵌入組態(tài)系統(tǒng)的要求。此類系統(tǒng)包括各種測試儀設(shè)備。
　　
　　系統(tǒng)特點
　　這些設(shè)備的特點是其工作狀態(tài)有高速采集狀態(tài)和事后分析狀態(tài)兩個。通常使用辦法是進行一次試驗，打開高速采集，以很高的速度如1毫秒采集數(shù)據(jù)，采集到的數(shù)據(jù)存放在內(nèi)存中，同時可以做一些比較簡單的數(shù)據(jù)處理如求平均值等等。一般采集1~20秒，最多不超過1分鐘。高速采集停止后（經(jīng)常是由于試驗完成了），把數(shù)據(jù)保存到磁盤上的數(shù)據(jù)文件中。然后進入分析狀態(tài)，從數(shù)據(jù)文件中把數(shù)據(jù)讀取出來，通過相對曲線來顯示，通過數(shù)據(jù)流覽構(gòu)件來看數(shù)據(jù)。額外的要求包括對數(shù)據(jù)文件的命名，管理，備份和傳送到上位機中。
　　
　　進入快速采集是事先預知的，比如：是由實驗員決定開始進入快速采集和控制，而不是由于發(fā)生了某種事件如報警進入快速采集和控制。如果是后一種情況，請參看快速轉(zhuǎn)入高速采集方案。
　　
　　對于要求響應周期在50毫秒以上的項目，可以直接使用組態(tài)軟件中的相應功能如循環(huán)策略，定時策略等來實現(xiàn)。
　　
　　對于響應周期在50毫秒以下的項目，通常原因是由于需要進行一路或幾路高速采集，其采集周期達到1~50毫秒之間。
　　
　　解決方案
　　MCGS組態(tài)系統(tǒng)對此類系統(tǒng)的解決方案如下：
　　除了高速采集以外的功能，使用通用組態(tài)功能來完成。注意參考通用組態(tài)功能的各項性能參數(shù)。
　　對于高速控制，解決方法如下：
　　5、 構(gòu)造一個用戶策略，此策略在系統(tǒng)初始化時啟動。
　　6、 在此用戶策略中，添加一個腳本程序。
　　7、 在此腳本程序的開頭，使用腳本函數(shù)SetRealTimeStgy，把本策略升級為硬實時策略，如果不升級為硬實時策略則很容易被其他線程干擾。使用腳本程序ArrayCreate 創(chuàng)建一個浮點數(shù)組。此函數(shù)指定數(shù)組序號，序號范圍為0~255，數(shù)組大小，范圍為1~655350。
　　8、 準備一個變量Pointer來指示目前使用到哪個位置。
　　9、 在此腳本程序中，構(gòu)造一個while循環(huán)體。在循環(huán)體中，反復循環(huán)執(zhí)行以下內(nèi)容。
　　
　　● 等待定時間隔到來，定時間隔的等待有兩種辦法，一種是使用！SLEEP函數(shù)，使用此函數(shù)，參數(shù)為1時，大約延時2毫秒，參數(shù)為3時，延時4毫秒，也就是延時指定時長，外加任務切換的時間1毫秒，此性能指標在486 66MHz上測出。另一種辦法是使用函數(shù)WAITFORINTERRUPT，等待一個中斷的發(fā)生。可以使用硬件板卡上的2M定時器，配合計數(shù)器來觸發(fā)中斷，實現(xiàn)此功能。此方式可以達到1毫秒的掃描周期，缺點是需要硬件配合。
　　● 檢查是否已經(jīng)不需要進行此快速掃描采集了，如系統(tǒng)退出或狀態(tài)轉(zhuǎn)換為手動。如果是，則退出循環(huán)體。
　　● 啟動AD轉(zhuǎn)換和DI，采集數(shù)據(jù)。
　　● 使用ArraySetAt把采集到的數(shù)據(jù)放到數(shù)組中的位置，位置可以根據(jù)變量Pointer決定，然后把Pointer增長1。
　　● 啟動DA轉(zhuǎn)換和DO，輸出控制命令。
　　● 進入下一次循環(huán)。
　　10、 高速采集結(jié)束后，使用ArrayGetAt逐個把數(shù)據(jù)讀出來，使用FileWriteStrLimit來保存數(shù)據(jù)到文件中去。
　　11、 試驗完成后，按照操作員的操作，從指定文件中讀取數(shù)據(jù)，放到配置成相對曲線的實時曲線上，觀看數(shù)據(jù)。
　　
　　3、 低速輪循和觸發(fā)轉(zhuǎn)換到高速采集方案
　　目標系統(tǒng)
　　本方案主要解決的是事故紀錄儀性質(zhì)的設(shè)備方案。如電力故障紀錄儀等等。
　　
　　系統(tǒng)特點
　　這些設(shè)備的特點是其工作狀態(tài)有高速采集狀態(tài)和平時輪循狀態(tài)兩個。通常使用時，以不高的速度如100毫秒一次采集數(shù)據(jù)并進行存盤處理。在外界報警或故障發(fā)生時，轉(zhuǎn)入高速采集狀態(tài)，設(shè)備以很短的間隔如1毫秒一次采集一段時間（1~5秒）的數(shù)據(jù)，然后存盤以便分析和處理。
　　
　　進入快速采集是無法事先預知的，通常情況如：一個中斷通知到來表示某種事件已經(jīng)發(fā)生。此時系統(tǒng)轉(zhuǎn)入快速采集，采集一段時間后停止，并保存采集到得數(shù)據(jù)。
　　
　　對于響應周期在50毫秒以下的項目，通常原因是由于需要進行一路或幾路高速采集，其采集周期達到1~50毫秒之間。
　　
　　解決方案
　　MCGS組態(tài)系統(tǒng)對此類系統(tǒng)的解決方案如下：
　　除了高速采集以外的功能，使用通用組態(tài)功能來完成。注意參考通用組態(tài)功能的各項性能參數(shù)。
　　對于高速控制，解決方法如下：
　　1、 構(gòu)造一個中斷策略，監(jiān)聽故障通知中斷。
　　2、 在此中斷策略中，添加一個腳本程序。
　　3、 在此腳本程序的開頭，使用腳本函數(shù)SetRealTimeStgy，把本策略升級為硬實時策略，如果不升級為硬實時策略則很容易被其他線程干擾。
　　4、 使用腳本程序ArrayCreate 創(chuàng)建一個浮點數(shù)組。此函數(shù)指定數(shù)組序號，序號范圍為0~255，數(shù)組大小，范圍為1~655350。
　　5、 準備一個變量Pointer來指示目前使用到哪個位置。
　　6、 在此腳本程序中，構(gòu)造一個while循環(huán)體。在循環(huán)體中，反復循環(huán)執(zhí)行以下內(nèi)容。
　　● 等待定時間隔到來，定時間隔的等待有兩種辦法，一種是使用！SLEEP函數(shù)，使用此函數(shù)，參數(shù)為1時，大約延時2毫秒，參數(shù)為3時，延時4毫秒，也就是延時指定時長，外加任務切換的時間1毫秒，此性能指標在486 66MHz上測出。另一種辦法是使用函數(shù)WAITFORINTERRUPT，等待一個中斷的發(fā)生。可以使用硬件板卡上的2M定時器，配合計數(shù)器來觸發(fā)中斷，實現(xiàn)此功能。此方式可以達到1毫秒的掃描周期，缺點是需要硬件配合。
　　● 檢查是否已經(jīng)不需要進行此快速掃描采集了，如系統(tǒng)退出或狀態(tài)轉(zhuǎn)換為手動。如果是，則退出循環(huán)體。
　　● 啟動AD轉(zhuǎn)換和DI，采集數(shù)據(jù)。
　　● 使用ArraySetAt把采集到的數(shù)據(jù)放到數(shù)組中的位置，位置可以根據(jù)變量Pointer決定，然后把Pointer增長1。
　　● 進入下一次循環(huán)。
　　12、 高速采集結(jié)束后，使用ArrayGetAt逐個把數(shù)據(jù)讀出來，使用FileWriteStrLimit來保存數(shù)據(jù)到文件中去。
　　13、 試驗完成后，按照操作員的操作，從指定文件中讀取數(shù)據(jù)，放到配置成相對曲線的實時曲線上，觀看數(shù)據(jù)。