毕业设计（论文）-退火炉控制系统设计--微机监控程序设计.doc

东南大学毕业设计报告 I 退火炉控制系统设计退火炉控制系统设计-微机监控程序设计微机监控程序设计 摘摘 要要 随着科学技术的快速发展，退火处理已经成为制作球墨铸管的一道重要工艺，它严重关系着球墨铸管 产品的质量。本课题要求根据工程实际需求用组态软件进行系统监控程序设计，要求了解系统监控软件的 一般实现方法，掌握组态软件的功能。本文通过对退火炉控制系统的控制要求和实现功能进行简要的分析， 利用 MCGS 组态软件实现了对退火炉控制系统的设备组态，并且绘制了相应的工艺流程图。本文还对该系 统的温度以及水流量等实时数据的存储，报警记录消息，曲线的绘制，报表的输出等方面作出了较为详细 的介绍和分析。经调试运行的结果表明，所设计的微机监控系统能够满足远程监控的需要，并取得了良好 的效果。 关键词：退火炉；球墨铸管；监控；组态软件：退火炉；球墨铸管；监控；组态软件 东南大学毕业设计报告 II Anneal furnace control system design - microcomputer monitoring program design Abstract With the rapid development of science and technology, annealing treatment has become an important process of making nodular pipes, which severely influence the quality of nodular pipes product. According to actual engineering needs ,this topic suggest to use configuration software system to monitor program design, the students are required to know how monitoring software of the general system is realized, and grasp the functions of the configuration software. According to brief analysis of the control requirements and realizing function of anneal furnace control system, this article use MCGS software to realize the annealing furnace equipment configuration of the control system, and draw the corresponding process diagram. This paper also provides detailed introduction and analysis about the system of temperature and flow, the data storage, alarm recording news, real curve , statements output and so on. The results show that by the post-sale service, the computer monitoring system designed has met the needs of remote monitoring, and it has achieved good effect. Key words: Anneal furnace; Ductile pipes; Monitoring; Configuration software 东南大学毕业设计报告 III 目录目录 第 1 章 绪论.1 1.1 课题背景.1 1.2 退火炉控制系统的发展趋势.1 1.3 退火炉的工作原理与工艺过程分析.2 1.3.1 退火炉结构及技术参数研究.2 1.3.2 退火炉结构分析.2 1.3.3 退火炉的生产过程分析.3 1.3.4 退火工艺曲线的研究.3 1.4 本课题主要工作内容.5 第 2 章 MCGS 组态软件简介.6 2.1 MCGS 组态软件的功能和特点 .6 2.2 MCGS 组态软件的系统构成 .7 2.2.1 MCGS 组态软件的整体结构.7 2.2.2 MCGS 工程的五大部分.8 2.3 MCGS 组态软件的工作方式 .9 第 3 章 退火炉的组态画面.10 3.1 建立新画面.10 3.2 工具箱的使用.11 第 4 章 动画连接.13 4.1 定义数据库变量.13 4.2 动画连接.16 4.2.1 动画组态属性设置.16 4.2.2 启停效果设置.16 4.2.3 流动块水流效果设置.17 4.2.4 滑动输入器构件属性设置.19 4.2.5 旋转仪表属性设置.21 4.3 设备连接.23 第 5 章 报警显示与报警数据.26 5.1 定义报警.26 5.2 报警显示.27 东南大学毕业设计报告 IV 5.3 报警数据.28 第 6 章 报表输出.33 6.1 实时报表.33 6.2 历史报表.35 第 7 章 曲线显示.38 7.1 实时曲线.38 7.2 历史曲线.40 第 8 章 安全机制.43 8.1 操作权限.43 8.2 系统权限管理.43 8.3 工程加密.48 第 9 章 总结.49 致谢.51 参考文献.52 东南大学毕业设计报告 V 东南大学毕业设计报告 1 第第 1 章章 绪论绪论 1.11.1 课题背景课题背景 本课题主要研究退火炉控制系统的微机监控程序设计。我国有百余家灰铁管生产厂，球墨铸管的生产 刚刚起步，冶金系统于 1986 年从西德引进并建成国内第一条球墨铸管生产线，该生产线除铸机从美国 CCMC 公司引进外，其他全部是国内配备，马鞍山铸管厂和黄石铸管厂也于九五年先后投产热负荷试验。 随着我国工业化进程的发展和城市规模的扩大，更多的离心球墨铸管生产线投入建设和运营中。我国很多 钢铁厂的离心铸管生产线于 1997 年前后建成。使用中发现炉型不太合理，控制系统为继电器控制方式，输 出动作主要依靠工人经验进行手动调节，同时缺乏远程微机监控、报警等软件保护系统，致使炉温波动较 大，在很大程度上影响了管子的退火质量，节能效果也较差，隐存很多不安全因素，故对部分退火炉又进 行了改造。 铸管退火处理作为铸管生产关键工序之一，自动化控制的水平和可靠性直接关系到铸管产品的质量及 能耗。根据实际的工况，本系统采用远程微机监控结合 PLC 控制技术，来实现铸管退火过程的自动化。为 保障生产的顺利进行，防止可能发生的故障给生产带来损失，设置微机集中监控和报警系统，对可能发生 的各种故障进行实时监控，以帮助操作人员及时发现并排除故障1。 1.2 退火炉控制系统的发展趋势 目前，离心生产的球墨铸铁管,由于受水冷金属型的激冷作用,产生大量的渗碳体,需要退火处理,使其分 解,形成以铁素体为基体的球墨铸铁管。退火处理后的铸铁管,其金相组织为铁素体加少量珠光体,屈服强度、 抗弯强度以及延伸率大幅度提高,以达到 ISO2531 的国际标准。因此,退火炉在铸铁管生产工艺中起着举足 轻重的作用轻重的作用6。 退火炉从以下几个方面得到长足的发展： （1）退火炉从燃料上，由原来的燃煤依次发展为燃油、燃气、天然气等； （2）由卧式发展为立式，又由立式进一步发展为卧式； （3）由控制系统上由原来的接触器控制发展为 PLC 控制系统； （4）在控制系统中，由原来的纯开关式控制发展为 PLC 的模拟控制，以及在 PLC 环境下的模糊控制 系统、神经网络控制、最优控制系统等； （5）退火炉从节能上发展为蓄热式燃烧技术； （6）退火炉从退回路的长度上，越来越短并以高效控制来达到退火目的，并不断缩小退火周期，如表 1.1 所示。 东南大学毕业设计报告 2 表表 1.11.1 世界部分铸管生产厂家退火炉概况世界部分铸管生产厂家退火炉概况 1.31.3 退火炉的工作原理与工艺过程分析退火炉的工作原理与工艺过程分析 1.3.1 退火炉结构及技术参数研究 芜湖大线退火炉是采用蓄热式燃烧技术，该技术以高效烟气回收和高温预热空气、燃气以及低 NOX 和 CO2 排放的多重优越性，应用在各种工业炉窑的燃烧系统上已经成为一种趋势。退火炉是水冷离心球墨 铸铁管生产工艺中一个不可缺少的重要设备，管子通过炉子退火获得以铁素体为主要基体的金相组织来提 高管子的延伸率和理想的性能指标。退火炉采用蓄热式燃烧技术，不仅节能效果显著，而且满足了管子对 炉膛温度的均匀性要求1。 1.3.2 退火炉结构分析 根据水冷离心球墨铸铁管的热处理工艺，炉体设计为四段，分别为：加热段、保温段、速冷段和缓冷 段。加热段和保温段两侧炉墙采用低水泥浇注料整体浇注，速冷段和缓冷段两侧炉墙采用粘土砖砌筑，炉 顶全部采用耐火纤维炉衬3。退火炉各炉段参数如表 1.2 所示。 表表 1.21.2 退火炉各炉段参数退火炉各炉段参数 炉体两侧各安装 5 个亚高速烧嘴，炉顶布置了若干根风冷管，有一台缓冷风机提供冷却风，根据热处 理工艺要求调节至要求炉温。大口径管子热容量大，温度降低较慢，通过电动蝶阀控制冷却风量强制冷却； 小口径管子热容量小，温度降低较快，通过两侧亚高速烧嘴补充热量至工艺要求炉温。为了减小各段间的 公司名称退火炉（米）退火管子规格（毫米）退火周期（小时） 徐州光大新兴铸管公司 481007001.0 大连企荣铸管公司 451007001.0 法国木松桥公司 801007001.5 美国克劳公司 601007001.0 西德韦茨勒厂 458010001.0 西德沙尔克尔厂 521009001.0 新兴铸管 4810010001.0 本溪北台铸管厂 4510010001.0 上海铸管厂 361005001.0 山东龙口泛林球铁公司 361007001.0 炉段 参量 加热段保温段速冷段缓冷段 各炉段长度13.9 米17 米6.22 米17 米 各炉段高度2.6 米2.8 米3 米2.85 米 各炉段宽度7.2 米7.2 米7.2 米7.2 米 各炉段温度 10201080920980680630620560 各炉段时间12.6 分15.4 分6 分15.4 分 东南大学毕业设计报告 3 炉温相互干扰，各段之间采用降低炉膛高度的方法使各段相互隔开，压下处炉膛高度为 1200mm，另保温 段与速冷段及速冷段与缓冷段之间布置有耐热钢隔帘，这样就大大减小了各段之间炉温的相互干扰。在加 热段入口和缓冷段出口处各设有双层耐热钢炉门帘，门帘外设有气幕密封装置，防止炉气外溢改善操作环 境7。 1.3.3 退火炉的生产过程分析 （1）球墨铸铁管的特性 球墨铸铁管由于管壁薄、比之连铸灰铁管能节省金属 35左右，其抗拉强度 b420/mm，延伸率 S10，屈服极限 s300/mm，与钢管相接近；而其耐腐蚀性、抗磨性大大优于普通钢管，因此国际 上广泛将其应用于输水管、石油、天然气管等工程。而球墨铸铁管要达到其各项性能指标要求，退火炉这 道工序是尤为关键的18。 （2）球墨铸铁管退火原理 球墨铸铁管热处理的目的是为了获得铁素体的基体组织,通常要经过高温石墨化退火和低温石墨化退火 两个阶段达到球墨铸铁管的使用性能要求。高温石墨化退火的目的是使铸管中的自由渗碳体全部转变为奥 氏体和石墨组织;低温退火的目的是使铸铁管中的珠光体分解为铁素体和石墨。经退火处理后,渗碳体量1%, 小口径铸管的铁素体量90%,珠光体量10%;大口径铸管的铁素体量约为 88%珠光体量约为 12%。通过热 处理,获得了铁素体基体组织,从而提高了铸管的力学性能， 抗拉强度 b420/mm, 屈服极限 s300/mm,延伸率10%5。 退火是将离心机生产出的球墨铸铁管通过加热、保温、速冷及缓冷（加热）进行退火处理，消除管子 在铸造过程中生成的渗碳体、珠光体，将基体转变成铁素体的球墨铸铁基体组织，使球墨铸铁管的机械性 能达到 ISO2531 标准的要求。在整个离心铸管生产线上，退火炉为保证球墨铸铁管的机械性能起着重要作 用。 1.3.4 退火工艺曲线的研究 退火工艺曲线是铸管退火炉设计和球墨铸铁管生产的基本依据，由于我国球墨铸铁管生产起步较晚， 我们对球墨铸铁管退火工艺曲线的制定及机理进行了一些研究，但还不是很深入，而近几年来已投产的生 产厂大部分又存在一个错觉，认为退火工艺曲线不足为重，可人为地任意改变，这是我国球墨铸铁管质量 与西 方工业发达国家产品质量存在较大差距的重要原因之一。本系统退火工艺曲线分为加热、保温、速冷 与缓冷四个阶段。 球墨铸管由于壁薄，在加热段内属于“薄料”加热，因此不限制加热速度，一般在 5min20min 内将 铸管加热到规定温度（900960） 。影响加热时间的因素第一是铸管入炉温度，入炉温度越高，加热时间 越短；第二是入炉管子规格与装炉密度，入炉铸管尺寸重量越大，装料密度越大，在炉子供热量一定时， 所需加热时间越长。美国铸管厂退火炉入炉温度 700750，提温仅 150200，所需加热时间很短。国 内某些铸管厂为冷管入炉，且装管密度较大，所需加热时间就较长，而这些炉子设计均是按 300500热 管装炉考虑的，所以铸管还未加热到规定温度就进入了保温段，保温段变成了加热段的延长，这等于没有 保温阶段，热处理曲线受到严重破坏，从而也无法未后两段热算中转化为铁素体准备条件4。本课题所研 究的退火炉要将其加热段升温至 960，如图 1.1 所示。 东南大学毕业设计报告 4 长度（m 500 1000 温度（） 96020 76020 62020 13.930.93754 加 热 段 保 温 段 速 冷 段 缓 冷 段 图1.1 退火工艺曲线 退火工艺曲线上各点温度指的是铸管温度、而不是炉温，因此铸管温度的测量及控制是至关重要的， 尤其是速冷段末管壁温度控制要求较严。在加热段，炉膛温度设定的要偏高于管子温度，设定温度 1020 -1080，如图 1.2 所示。保温时间一般为 15-20 分钟,保温时间的长短及温度取决于铁水化学成分。铁水中 含 Mn、Cu、Cr 越高，所需的加热和保温温度越高，保温时间越长。经过加热与保温，铸管中的渗炭体组 织应该完全被破坏，然后进入速冷段。速冷时间一般 515 分钟，时间长短主要取决于铸管规格，冷却强 度以及终冷温度，速冷段出口终冷温度一般控制在 760左右。控制冷却段又称缓冷段或铁素铁化区，在 缓冷段内铸管基本组织由奥氏体转化为铁素体，渗碳体分解出的炭将聚积在球核上形成均布的石墨球，经 过缓冷段出来的铸管组织，铁素体应大于 85，其余为珠光体，对小口径铸管来说成品组织中不允许残留 渗碳体，大口径铸管成品允许渗碳体有少量残余（2%） 。缓冷时间一般为 1525 分钟，缓冷终温范围较 大，一般为 620左右。经过缓冷实现基体组织转化的铸管可以快速冷却后出炉，进入精整线8。 时间 (分） 温度（） 920 620 12.6 . 1020 15.4 . 680 615.4 图1.2炉膛温度设定 - 630 1080 980- - 560 - 加 热 段 保 温 段 速 冷 段 冷 缓 段 东南大学毕业设计报告 5 1.41.4 本课题主要工作内容本课题主要工作内容 在本人的本科毕业设计阶段主要完成本课题的以下工作： 熟悉退火炉控制系统，了解其发展趋势，掌握退火炉的工作原理及其工艺曲线。 熟悉 MCGS 组态软件，掌握其特点及其功能。 能用 MCGS 组态软件进行退火炉监控系统界面设计，并绘制工艺流程图。 能实现各种报表，曲线的打印。 能实现各种报警信息的监控及处理等。 东南大学毕业设计报告 6 第第 2 章章 MCGS 组态软件简介组态软件简介 2.12.1 MCGSMCGS 组态软件的功能和特点组态软件的功能和特点 MCGS 即监视与控制通用系统，英文全称为 Monitor and Control Generated System。MCGS 是为工业 过程控制和实时监测领域服务的通用计算机系统软件，具有功能完善、操作简便、可视性好、可维护性强 的突出特点9。 MCGS 工控组态软件的功能和特点可归纳如下： 1.概念简单，易于理解和使用。普通工程人员经过短时间的培训就能正确掌握、快速完成多数简单工 程项目的监控程序设计和运行操作。用户可避开复杂的计算机软硬件问题，集中精力解决工程本身的问题， 按照系统的规定，组态配置出高性能、高可靠性、高度专业化的上位机监控系统。 2.功能齐全，便于方案设计。MCGS 为解决工程监控问题提供了丰富多样的手段，从设备驱动（数据 采集）到数据处理、报警处理、流程控制、动画显示、报表输出、曲线显示等各个环节，均有丰富的功能 组件和常用图形库可供选用，用户只需根据工程作业的需要和特点，进行方案设计和组态配置，即可生成 用户应用软件系统。 3.实时性与并行处理。MCGS 充分利用了 Windows 操作平台的多任务、按优先级分时操作的功能，使 PC 机广泛应用于工程测控领域成为可能。工程作业中，大量的数据和信息需要及时收集，即时处理，在计 算机测控技术领域称其为实时性任务关键任务，如数据采集、设备驱动和异常处理等。另外许多工作则是 非实时性的，或称为非时间关键任务，如画面显示，可在主机运行周期时间内插空进行。而像打印数据一 类的工作，可运行于后台，称为脱机作业。MCGS 是真正的 32 位系统，可同时运行于 Microsoft Windows95，98 和 Microsoft Windows NT 平台，以线程为单位进行分时并行处理。 4.建立实时数据库，便于用户分步组态，保证系统安全可靠运行。MCGS 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部分构成。其中的“实时数据库”是整个系统的核心。在生成用 户应用系统时，每一部分均可分别进行组态配置，独立建造，互不相干；而在系统运行过程中，各个部分 都通过实时数据库交换数据，形成互相关联的整体。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。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。 5.设立“设备工具箱” ，针对外部设备的特征，用户从中选择某种“构件” ，设置于设备窗口内，赋予 相关的属性，建立系统与外部设备的连接关系，即可实现对该种设备的驱动和控制。不同的设备对应于不 同的构件，所有的设备构件均通过实时数据库建立联系，而建立时又是相互独立的，即对某一构件的操作 或改动，不影响其它构件和整个系统的结构，从这一意义上讲，MCGS 是一个“设备无关”的系统，用户 不必因外部设备局部改动，而影响整个系统。 6.“面向窗口”的设计方法，增加了可视性和可操作性。以窗口为单位，构造用户运行系统的图形界 面，使得 MCGS 的组态工作既简单直观，又灵活多变。用户可以使用系统的缺省构架，也可以根据需要自 己组态配置，生成各种类型和风格的图形界面，包括 DOS 风格的图形界面、标准 Windows 风格的图形界 面以及带有动画效果的工具条和状态条。 7.利用丰富的“动画组态”功能，快速构造各种复杂生动的动态画面。以图象、图符、数据、曲线等 多种形式，为操作员及时提供系统运行中的的状态、 东南大学毕业设计报告 7 品质及异常报警等有关信息。用变化大小、改变颜色、明暗闪烁、移动翻转等多种手段，增强画面的动态 显示效果。图元、图符对象定义相应的状态属性，即可实现动画效果。同时，MCGS 为用户提供了丰富的 动画构件，模拟工程控制与实时监测作业中常用的物理器件的动作和功能。每个动画构件都对应一个特定 的动画功能。如：实时曲线构件、历史曲线构件、报警显示构件、自由表格构件等。 8.引入“运行策略”的概念。复杂的工程作业，运行流程都是多分支的。用传统的编程方法实现，既 繁琐又容易出错。MCGS 开辟了“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” ， 用图形化的方法构造多分支的应用程序，实现自由、精确地控制运行流程，按照设定的条件和顺序，操作 外部设备，控制窗口的打开或关闭，与实时数据库进行数据交换。同时，也可以由用户创建新的策略构件， 扩展系统的功能。 9.MCGS 系统由五大功能部件组成，主要的功能部件以构件的形式来构造。不同的构件有着不同的功 能，且各自独立。三种基本类型的构件（设备构件、动画构件、策略构件）完成了 MCGS 系统三大部分 （设备驱动、动画显示和流程控制）的所有工作。用户也可以根据需要，定制特定类型构件，使 MCGS 系 统的功能得到扩充。这种充分利用“面向对象”的技术，大大提高了系统的可维护性和可扩充性。 10.支持 OLE Automation 技术。MCGS 允许用户在 Visual Basic 中操作 MCGS 中的对象，提供了一套 开放的可扩充接口，用户可根据自己的需要用 VB 编制特定的功能构件来扩充系统的功能。 11.MCGS 中数据的存储不再使用普通的文件，而是用数据库来管理一切。组态时，系统生成的组态结 果是一个数据库；运行时，数据对象、报警信息的存储也是一个数据库。利用数据库来保存数据和处理数 据，提高了系统的可靠性和运行效率，同时，也使其它应用软件系统能直接处理数据库中的存盘数据。 12.设立“对象元件库” ，解决了组态结果的积累和重新利用问题。所谓对象元件库，实际上是分类存 储各种组态对象的图库。组态时，可把制作完好的对象（包括图形对象，窗口对象，策略对象，以至位图 文件等等）以元件的形式存入图库中，也可把元件库中的各种对象取出，直接为当前的工程所用。随着工 作的积累，对象元件库将日益扩大和丰富，组态工作将会变得越来越简单方便。 13.提供对网络的支持。考虑到工控系统今后的发展趋势，MCGS 充分运用现今发展的 DCCW(Distributed Computer Cooperator Work)技术，即分布式计算机协同工作方式，来使分散在不同现场 之间的采集系统和工作站之间协同工作。通过 MCGS，不同的工作站之间可以实时交换数据，实现对工控 系统的分布式控制和管理9。 2.22.2 MCGSMCGS 组态软件的系统构成组态软件的系统构成 2.2.1 MCGS 组态软件的整体结构 MCGS 组态软件由“MCGS 组态环境”和“MCGS 运行环境”两个系统组成。两部分互相独立，又紧 密相关。 MCGS 组态环境是生成用户应用系统的工作环境，由可执行程序 McgsSet.exe 支持，其存放于 MCGS 目录的 Program 子目录中。用户在 MCGS 组态环境中完成动画设计、设备连接、编写控制流程、编制工程 打印报表等全部组态工作后，生成扩展名为.mcg 的工程文件，又称为组态结果数据库，其与 MCGS 运行 环境一起，构成了用户应用系统，统称为“工程” 。 MCGS 运行环境是用户应用系统的运行环境，由可执行程序 McgsRun.exe 支持，其存放于 MCGS 目录 东南大学毕业设计报告 8 的 Program 子目录中。在运行环境中完成对工程的控制工作。 组态结果完成了 MCGS 系统从组态环境向运行环境过渡，它们之间的关系如图 2.1 所示。 图 2.1 组态环境向运行环境的过渡 2.2.2 MCGS 工程的五大部分 MCGS 组态软件所建立的工程由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五部分构成 一部分分别进行组态操作，如图 2.2 所示，完成不同的工作，具有不同的特性。 主控窗口：是工程的主窗口或主框架。在主控窗口中可以放置一个设备窗口和多个用户窗口，负责调 度和管理这些窗口的打开或关闭。主要的组态操作包括：定义工程的名称，编制工程菜单，设计封面图形， 确定自动启动的窗口，设定动画刷新周期，指定数据库存盘文件名称及存盘时间等。 设备窗口：是连接和驱动外部设备的工作环境。在本窗口内配置数据采集与控制输出设备，注册设备 驱动程序，定义连接与驱动设备用的数据变量。 用户窗口：本窗口主要用于设置工程中人机交互的界面，诸如：生成各种动画显示画面、报警输出、 数据与曲线图表等。 实时数据库：是工程各个部分的数据交换与处理中心，它将 MCGS 工程的各个部分连接成有机的整体。 在本窗口内定义不同类型和名称的变量，作为数据采集、处理、输出控制、动画连接及设备驱动的对象。 运行策略：本窗口主要完成工程运行流程的控制。包括编写控制程序（ifthen 脚本程序） ，选用各种 功能构件，如：数据提取、历史曲线、定时器、配方操作、多媒体输出等9。 图 2.2 MCGS 组态环境的构件 运行环境： 解释执行 组态结果 组态结果 数据库 组态环境： 组态生成 应用系统 MCGS 主控窗口设备窗口用户窗口实时数据库运行策略 系统菜单 系统参数 启动参数设备构件 设备构件 设备构件图元 图符 动画构件 数据对象 报警处理 存盘处理 启动策略 循环策略 退出策略 自定义策略 东南大学毕业设计报告 9 2.32.3 MCGSMCGS 组态软件的工作方式组态软件的工作方式 MCGS 如何与设备进行通讯：MCGS 通过设备驱动程序与外部设备进行数据交换。包括数据采集和发 送设备指令。设备驱动程序是由 VB 程序设计语言编写的 DLL（动态连接库）文件，设备驱动程序中包含 符合各种设备通讯协议的处理程序，将设备运行状态的特征数据采集进来或发送出去。MCGS 负责在运行 环境中调用相应的设备驱动程序，将数据传送到工程中各个部分，完成整个系统的通讯过程。每个驱动程 序独占一个线程，达到互不干扰的目的。 MCGS 如何产生动画效果：MCGS 为每一种基本图形元素定义了不同的动画属性，如：一个长方形的 动画属性有可见度，大小变化，水平移动等，每一种动画属性都会产生一定的动画效果。所谓动画属性， 实际上是反映图形大小、颜色、位置、可见度、闪烁性等状态的特征参数。然而，我们在组态环境中生成 的画面都是静止的，如何在工程运行中产生动画效果呢？方法是：图形的每一种动画属性中都有一个“表 达式”设定栏，在该栏中设定一个与图形状态相联系的数据变量，连接到实时数据库中，以此建立相应的 对应关系，MCGS 称之为动画连接。当工业现场中测控对象的状态（如：储油罐的液面高度等）发生变化 时，通过设备驱动程序将变化的数据采集到实时数据库的变量中，该变量是与动画属性相关的变量，数值 的变化，使图形的状态产生相应的变化（如大小变化） 。现场的数据是连续被采集进来的，这样就会产生逼 真的动画效果（如储油罐的液面的升高和降低） 。用户也可编写程序来控制动画界面，以达到满意的效果。 MCGS 如何实施远程多机监控：MCGS 提供了一套完善的网络机制，可通过 TCP/IP 网、Modem 网和 串口网将多台计算机连接在一起，构成分布式网络测控系统，实现网络间的实时数据同步、历史数据同步 和网络事件的快速传递。同时，可利用 MCGS 提供的网络功能，在工作站上直接对服务器中的数据库进行 读写操作。分布式网络测控系统的每一台计算机都要安装一套 MCGS 工控组态软件。MCGS 把各种网络形 式，以父设备构件和子设备构件的形式，供用户调用，并进行工作状态、端口号、工作站地址等属性参数 的设置。 如何对工程运行流程实施有效控制：MCGS 开辟了专用的“运行策略”窗口，建立用户运行策略。 MCGS 提供了丰富的功能构件，供用户选用，通过构件配置和属性设置两项组态操作，生成各种功能模块 （称为“用户策略” ） ，使系统能够按照设定的顺序和条件，操作实时数据库，实现对动画窗口的任意切换， 控制系统的运行流程和设备的工作状态。所有的操作均采用面向对象的直观方式，避免了烦琐的编程工作9。 东南大学毕业设计报告 10 第第 3 章章 退火炉的组态画面退火炉的组态画面 3.13.1 建立新画面建立新画面 在 MCGS 组态平台上，单击“用户窗口” ，在“用户窗口”中单击“新建窗口”按钮，则产生新“窗 口 0” ，即： 选中“窗口 0” ，单击“窗口属性” ，进入“用户窗口属性设置” ，将“窗口名称”改为：退火炉工艺流 程；将“窗口标题”改为：退火炉工艺流程；在“窗口位置”中选中“最大化显示” ，其它不变，单击“确 认” 。 按照上述操作就可以进入退火炉的工艺流程窗口，如图所示： 东南大学毕业设计报告 11 3.23.2 工具箱的使用工具箱的使用 单击工具条中的“工具箱”按钮，则打开动画工具箱， 图标对应于选择器，用于在编辑图形时选 取用户窗口中指定的图形对象；图标用于打开和关闭常用图符工具箱，常用图符工具箱包括 27 种常用 的图符对象。图形对象放置在用户窗口中，是构成用户应用系统图形界面的最小单元，MCGS 中的图形对 象包括图元对象、图符对象和动画构件三种类型，不同类型的图形对象有不同的属性，所能完成的功能也 各不相同。 MCGS 的图元是以向量图形的格式而存在的，根据需要可随意移动图元的位置和改变图元的大小，在 工具箱中提供了 8 种图元。为了快速构图和组态，MCGS 系统内部提供了 27 种常用的图符对象，称为系 统图符对象。如下