昆仑通态MCGS嵌入式组态系统快速采集解决方案？

2021-05-12

目前，嵌入式组态系统可以解决的快速采集项目有如下三种：

一、高速采集和连续控制方案 目标系统 本方案主要解决的是小型控制设备中嵌入组态系统的要求。此类系统包括注槊机，扫路机以及其他小型控制设备。  
系统特点 
 
这些设备的特点是有简单画面，一般是批次工作，有比较复杂的工作状态和状态转换关系。操作逻辑比较复杂。而且，为了降低成本，一般只使用简单AD、DA、IO，由组态软件来解决控制逻辑和时序问题，不使用PLC。有时有报表输出等。  进入快速采集是事先预知的，比如：是由操作员决定开始进入快速采集和控制，而不是由于发生了某种事件如报警进入快速采集和控制。如果是后一种情况，请参看快速转入高速采集方案。  对于要求响应周期在50毫秒以上的项目，可以直接使用组态软件中的相应功能如循环策略，定时策略等来实现。  对于响应周期在50毫秒以下的项目，通常原因是由于需要进行一路或几路位置控制PID操作，其控制周期要求可以和PLC相比，在1~10毫秒之间。   
解决方案 MCGS组态系统对此类系统的解决方案如下：
 
除了高速控制以外的功能，使用通用组态功能来完成。注意参考通用组态功能的各项性能参数。
对于高速控制，解决方法如下： 
1、构造一个用户策略，此策略在系统初始化时启动。 
2、在此用户策略中，添加一个脚本程序。 
3、在此脚本程序的开头，使用脚本函数SetRealTimeStgy，把本策略升级为硬实时策略，如果不升级为硬实时策略则很容易被其他线程干扰。 
4、在此脚本程序中，构造一个while循环体。在循环体中，反复循环执行以下内容。  
● 等待定时间隔到来，定时间隔的等待有两种办法，一种是使用！SLEEP函数，使用此函数，参数为1时，大约延时2毫秒，参数为3时，延时4毫秒，也就是延时指定时长，外加任务切换的时间1毫秒，此性能指标在486 66MHz上测出。另一种办法是使用函数WAITFORINTERRUPT，等待一个中断的发生。可以使用硬件板卡上的2M定时器，配合计数器来触发中断，实现此功能。此方式可以达到1毫秒的扫描周期，缺点是需要硬件配合。  
● 检查是否已经不需要进行此快速扫描控制了，如系统退出或状态转换为手动。如果是，则退出循环体。 
● 启动AD转换和DI，采集数据。 
● 进行控制算法和逻辑的计算工作，此时可以从实时数据库中读取各种设定值。并输出各种数值。 
● 启动DA转换和DO，输出控制命令。
 ● 进入下一次循环。  
 
二、高速采集和事后分析方案 目标系统 本方案主要解决的是实验采集设备中嵌入组态系统的要求。此类系统包括各种测试仪设备。  
系统特点 
 
这些设备的特点是其工作状态有高速采集状态和事后分析状态两个。通常使用办法是进行一次试验，打开高速采集，以很高的速度如1毫秒采集数据，采集到的数据存放在内存中，同时可以做一些比较简单的数据处理如求平均值等等。一般采集1~20秒，***多不超过1分钟。高速采集停止后（经常是由于试验完成了），把数据保存到磁盘上的数据文件中。然后进入分析状态，从数据文件中把数据读取出来，通过相对曲线来显示，通过数据流览构件来看数据。额外的要求包括对数据文件的命名，管理，备份和传送到上位机中。  进入快速采集是事先预知的，比如：是由实验员决定开始进入快速采集和控制，而不是由于发生了某种事件如报警进入快速采集和控制。如果是后一种情况，请参看快速转入高速采集方案。  对于要求响应周期在50毫秒以上的项目，可以直接使用组态软件中的相应功能如循环策略，定时策略等来实现。  对于响应周期在50毫秒以下的项目，通常原因是由于需要进行一路或几路高速采集，其采集周期达到1~50毫秒之间。
 
解决方案 MCGS组态系统对此类系统的解决方案如下：
 
除了高速采集以外的功能，使用通用组态功能来完成。注意参考通用组态功能的各项性能参数。 
对于高速控制，解决方法如下： 
5、构造一个用户策略，此策略在系统初始化时启动。 
6、在此用户策略中，添加一个脚本程序。 
7、在此脚本程序的开头，使用脚本函数SetRealTimeStgy，把本策略升级为硬实时策略，如果不升级为硬实时策略则很容易被其他线程干扰。使用脚本程序ArrayCreate 创建一个浮点数组。此函数指定数组序号，序号范围为0~255，数组大小，范围为1~655350。 
8、准备一个变量Pointer来指示目前使用到哪个位置。 
9、在此脚本程序中，构造一个while循环体。在循环体中，反复循环执行以下内容。  
● 等待定时间隔到来，定时间隔的等待有两种办法，一种是使用！SLEEP函数，使用此函数，参数为1时，大约延时2毫秒，参数为3时，延时4毫秒，也就是延时指定时长，外加任务切换的时间1毫秒，此性能指标在486 66MHz上测出。另一种办法是使用函数WAITFORINTERRUPT，等待一个中断的发生。可以使用硬件板卡上的2M定时器，配合计数器来触发中断，实现此功能。此方式可以达到1毫秒的扫描周期，缺点是需要硬件配合。 
● 检查是否已经不需要进行此快速扫描采集了，如系统退出或状态转换为手动。如果是，则退出循环体。 
● 启动AD转换和DI，采集数据。 
● 使用ArraySetAt把采集到的数据放到数组中的位置，位置可以根据变量Pointer决定，然后把Pointer增长1。 
● 启动DA转换和DO，输出控制命令。 
● 进入下一次循环。 
10、高速采集结束后，使用ArrayGetAt逐个把数据读出来，使用FileWriteStrLimit来保存数据到文件中去。 
11、试验完成后，按照操作员的操作，从指定文件中读取数据，放到配置成相对曲线的实时曲线上，观看数据。
 
三、低速轮循和触发转换到高速采集方案 目标系统 本方案主要解决的是事故纪录仪性质的设备方案。如电力故障纪录仪等等。  
系统特点 

这些设备的特点是其工作状态有高速采集状态和平时轮循状态两个。通常使用时，以不高的速度如100毫秒一次采集数据并进行存盘处理。在外界报警或故障发生时，转入高速采集状态，设备以很短的间隔如1毫秒一次采集一段时间（1~5秒）的数据，然后存盘以便分析和处理。  进入快速采集是无法事先预知的，通常情况如：一个中断通知到来表示某种事件已经发生。此时系统转入快速采集，采集一段时间后停止，并保存采集到得数据。  对于响应周期在50毫秒以下的项目，通常原因是由于需要进行一路或几路高速采集，其采集周期达到1~50毫秒之间。   
解决方案 MCGS组态系统对此类系统的解决方案如下： 
 
除了高速采集以外的功能，使用通用组态功能来完成。注意参考通用组态功能的各项性能参数。 
对于高速控制，解决方法如下： 
1、构造一个中断策略，监听故障通知中断。 
2、在此中断策略中，添加一个脚本程序。 
3、在此脚本程序的开头，使用脚本函数SetRealTimeStgy，把本策略升级为硬实时策略，如果不升级为硬实时策略则很容易被其他线程干扰。 
4、使用脚本程序ArrayCreate 创建一个浮点数组。此函数指定数组序号，序号范围为0~255，数组大小，范围为1~655350。 
5、准备一个变量Pointer来指示目前使用到哪个位置。 
6、在此脚本程序中，构造一个while循环体。在循环体中，反复循环执行以下内容。 
● 等待定时间隔到来，定时间隔的等待有两种办法，一种是使用！SLEEP函数，使用此函数，参数为1时，大约延时2毫秒，参数为3时，延时4毫秒，也就是延时指定时长，外加任务切换的时间1毫秒，此性能指标在486 66MHz上测出。另一种办法是使用函数WAITFORINTERRUPT，等待一个中断的发生。可以使用硬件板卡上的2M定时器，配合计数器来触发中断，实现此功能。此方式可以达到1毫秒的扫描周期，缺点是需要硬件配合。 
● 检查是否已经不需要进行此快速扫描采集了，如系统退出或状态转换为手动。如果是，则退出循环体。 
● 启动AD转换和DI，采集数据。 
● 使用ArraySetAt把采集到的数据放到数组中的位置，位置可以根据变量Pointer决定，然后把Pointer增长1。 
● 进入下一次循环。 
12、高速采集结束后，使用ArrayGetAt逐个把数据读出来，使用FileWriteStrLimit来保存数据到文件中去。 
13、 试验完成后，按照操作员的操作，从指定文件中读取数据，放到配置成相对曲线的实时曲线上，观看数据。