1.1 MCGS嵌入版组态软件概述

MCGS（Monitor and Control Generated System）嵌入版组态软件是专门为MCGS触摸屏开发的一套组态软件。它包括组态环境和运行环境两部分：组态环境是基于Microsoft的各种32位Windows平台而运行的环境；运行环境应用在MCGS触摸屏的实时多任务嵌入式操作系统Windows CE上运行的环境。MCGS嵌入版组态软件为用户提供了解决实际工程问题的完整方案和开发平台，能够完成现场数据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出以及企业监控网络等功能。使用MCGS嵌入版组态软件的用户无须具备计算机编程的专业知识就可以在短时间内学习并完成一个运行稳定、功能成熟、维护量小的触摸屏组态监控系统的开发工作。

使用MCGS嵌入版组态软件开发出来的MCGS触摸屏监控系统适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性能有严格要求的数据采集监控系统。通过对现场数据采集处理，以动画显示、报警处理、流程控制和报表输出等多种方式向用户提供解决实际工程问题的方案，在自动化领域有着广泛的应用。

1.1.1 MCGS嵌入版组态软件的主要功能

（1）简单灵活的可视化操作界面。MCGS嵌入版组态软件采用全中文、可视化、面向窗口的开发界面，符合中国人的使用习惯和要求。以窗口为单位，构造用户运行系统的图形界面，使得MCGS嵌入版组态软件的组态工作既简单直观，又灵活多变。

（2）实时性强具有良好的并行处理性能。MCGS嵌入版组态软件是32位系统，充分利用了MCGS触摸屏32位Windows CE操作平台的多任务、按优先级分时操作的功能，它以线程为单位，对在工程作业中实时性强的关键任务和实时性不强的非关键任务进行分时并行处理，使嵌入式触摸屏应用于工程测控领域成为可能。例如，嵌入式触摸屏在处理数据采集、设备驱动和异常处理等关键任务时，可在MCGS触摸屏的运行周期时间内插入数据，进行打印数据一类的非关键性工作，实现并行处理。

（3）丰富和生动的动态画面。MCGS嵌入版组态软件以图像、图符、报表、曲线等多种形式，为操作员及时提供系统运行中的状态、品质及异常报警等相关信息；用大小变化、颜色改变、明暗闪烁、移动翻转等多种手段，增强画面的动态显示效果；对图元、图符对象定义相应的状态属性，实现动画效果。MCGS嵌入版的组态软件还为用户提供了丰富的动画构件，每个动画构件都对应一个特定的动画功能。

（4）完善用户的安全机制。MCGS嵌入版组态软件提供了良好的安全机制，可以为多个不同级别用户设定不同的操作权限。此外，MCGS嵌入版组态软件还提供工程密码功能，以保护组态开发者的成果。

（5）强大的网络功能。MCGS嵌入版的组态软件具有强大的网络通信功能，支持串口通信、Modem串口通信、以太网TCP/IP通信，不仅可以方便快捷地实现远程数据传输，还可以与网络版相结合，通过Web浏览功能，在整个企业范围内浏览监测到的所有生产信息，实现设备管理和企业管理的集成。

（6）多样化的报警功能。MCGS嵌入版的组态软件提供多种不同的报警方式，具有丰富的报警类型，方便用户进行报警设置，并且系统能够实时显示报警信息，对报警数据进行应答，为工业现场安全可靠地生产运行提供有力的保障。

（7）MCGS嵌入版组态软件的实时数据库为用户分步组态提供极大方便。MCGS嵌入版组态软件由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五个部分构成，其中实时数据库是一个数据处理中心，是系统各个部分及其各种功能性构件的公用数据区，是整个系统的核心。各个部件独立地向实时数据库输入和输出数据，并完成自己的差错控制。在生成用户应用系统时，每一部分均可分别进行组态配置，做到独立建造而互不相干。

（8）支持多种硬件设备实现“设备无关”。MCGS嵌入版组态软件针对外部设备特征设立设备工具箱，可以定义多种设备构件，建立系统与外部设备的连接关系，赋予相关的属性实现对外部设备的驱动和控制。用户在设备工具箱中可方便地选择各种设备构件，所有的设备构件均通过实时数据库建立联系。操作时不影响其他构件和整个系统的结构，因此MCGS嵌入版组态软件是一个“设备无关”的系统。

（9）方便控制复杂的运行流程。MCGS嵌入版组态软件开辟了“运行策略”窗口，用户可以选用系统提供的各种条件和功能的策略构件。运行策略使用图形化的方法和简单的类Basic语言构造多分支的应用程序，按照设定的条件和顺序来操作外部设备。运行策略与实时数据库进行数据交换实现控制运行流程，同时可以由用户创建新的策略构件来扩展系统的功能。

（10）用自建文件系统来管理数据存储使系统可靠性更高。MCGS嵌入版组态软件不使用Access数据库来存储数据，而是使用了自建的文件系统来管理数据存储，MCGS嵌入版组态软件的可靠性更高，在异常掉电的情况下也不会丢失数据。

（11）用数据库来管理数据存储使系统的可靠性提高。MCGS嵌入版组态软件的数据存储不再使用普通的文件，而是用数据库来管理。组态时系统生成的组态结果是一个数据库文件；运行时系统自动生成一个数据库文件，保存和处理数据对象和报警信息的数据。MCGS嵌入版组态软件利用数据库保存数据和处理数据，提高了系统的可靠性和运行效率，MCGS嵌入版组态软件也使其他应用软件系统能直接处理数据库中的存盘数据。

总之，MCGS嵌入版组态软件具有强大的功能，其特点为操作简单、易学易用，普通工程人员经过短时间的培训就能迅速掌握多数工程项目的设计和运行操作。同时，使用MCGS嵌入版的组态软件能够避开复杂的嵌入版计算机软、硬件问题，可以将精力集中于解决工程问题本身，根据工程的需要和特点来组态配置出高性能、高可靠性和高度专业化的触摸屏控制监控系统。

1.1.2 MCGS嵌入版组态软件的体系结构

MCGS嵌入版的组态环境还包括组态环境和模拟运行环境。模拟运行环境用于对组态后的工程进行模拟测试，方便用户对组态过程的调试。组态环境和模拟运行环境相当于一套完整的工具软件，可以在计算机上运行。它帮助工程人员设计和构造自己的组态工程并进行功能测试。

运行环境则是一个独立的运行系统，它按照组态工程中用户指定的方式进行各种处理，完成工程人员组态设计的目标和功能。运行环境本身没有任何意义，必须与组态工程一起作为一个整体才能构成一个完整的应用系统。组态工作完成后将组态好的工程通过串口或以太网下载到触摸屏的运行环境中，组态工程就可以离开组态环境而独立运行在触摸屏上。从而实现了控制系统的可靠性、实时性、确定性和安全性。

MCGS嵌入版组态软件生成的用户应用系统其结构由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略5个部分构成，如图1-1所示。

MCGS嵌入版组态软件的运行环境中应用最多的是窗口，窗口直接提供给用户使用。在窗口内用户可以放置不同的构件和创建图形对象并调整画面的布局，还可以组态配置不同的参数来完成不同的功能。

在MCGS嵌入版组态软件中每个应用系统只能有一个主控窗口和一个设备窗口，但可以有多个用户窗口和多个运行策略，实时数据库中也可以有多个数据对象。MCGS嵌入版组态软件用主控窗口、设备窗口和用户窗口来构成一个应用系统的人机交互图形界面，组态配置各种不同类型和功能的对象或构件，同时可以对实时数据进行可视化处理。