组态控制技术4.1-数据处理.ppt

组态控制技术—高级应用 数据处理 4.1 数据处理 在现代化的工业生产现场，由于大量使用各种类型的监控设备，因此，通常会产生大量的生产数据。这就要求构成监控系统核心的组态软件具备强大的数据处理能力，从而有效、合理地将这些生产数据加以处理，一方面，为现场操作员提供实时、可靠的图象、曲线等，以反映现场运行的状况并方便其进行相应的控制操作；同时，也需要为企业的管理人员提供各种类型的数据报表，为企业管理提供切实可靠的第一手资料。 针对以上情况，MCGS组态软件提供了功能强大，使用方便的数据处理功能。按照数据处理的时间先后顺序，MCGS组态软件将数据处理过程分为三个阶段，即：数据前处理、实时数据处理以及数据后处理，以满足各种类型的需要。 4.1.1 MCGS数据前处理 数据前处理是指数据由硬件设备采集到计算机中，但还没有被送入实时数据库之前的数据处理。在该阶段，数据处理集中体现为各种类型的设备采集通道处理。 在实际应用中，从硬件设备中输入或输出的数据一般是特定范围内的电压、电流等物理意义的值，通常要对这些数据进行相应的转换，才能得到真正具有实际意义的工程数据。例如，从AD通道采集进来的数据一般都为电压mV值，需要进行量程转换或查表、计算等处理才能得到所需的工程物理量。 MCGS的数据前处理与设备是紧密相关的，在MCGS设备窗口下，打开设备构件，选择数据处理属性页即可进行MCGS的数据前处理组态，如图4-1所示。 图4-1 数据处理属性页 用鼠标双击带“*”的一行可以增加一个新的处理，双击其它行可以对已有的设置进行修改(也可以按“设置”按钮进行)。注意：MCGS处理时是按序号的大小顺序处理的，可以通过“上移”和“下移”按钮来改变处理的顺序。 按“设置”按钮则打开“通道处理设置”窗口，如图4-2所示。 图4-2 通道处理设置窗口 MCGS系统对设备采集通道的数据可以进行八种形式的数据处理，包括：多项式计算、倒数计算、开方计算、滤波处理、工程转换计算、函数调用、标准查表计算、自定义查表计算。各种处理可单独进行也可组合进行。 MCGS从上到下顺序进行计算处理，每行计算结果作为下一行计算输入值，通道值等于最后计算结果值。 MCGS数据前处理八种方式说明如下。 1）多项式：对设备的通道信号进行多项式（系数）处理，可设置的处理参数有k0到k5，可以将其设置为常数，也可以设置成指定通道的值（通道号前面加“!”），另外，还应选择参数和计算输入值X的乘除关系，如图4-3所示。 图4-3 设置多项式处理参数 2）开方：对设备输入信号求开方运算。 3）滤波：也叫中值滤波，本次输入信号的1/2+上次输入信号的1/2。 4）工程转换：把设备输入信号转换成工程物理量。如对设备通道0的输入信号1000~5000mV（采集信号）工程转换成0~2Mpa（传感器量程）的压力量，设置如图4-4所示。 图4-4 工程量转换窗口 5）函数调用：函数调用用来对设定的多个通道值进行统计计算，如图4-5所示，包括：求和、求平均值、求最大值、求最小值、求标准方差。此外，还允许使用动态链接库来编制自己的计算算法，挂接到MCGS中来，达到可自由扩充MCGS算法的目的。需要指定用户自定义函数所在的动态链接库所在的路径和文件名，以及自定义函数的函数名。 图4-5 函数调用窗口 6）标准查表计算：标准查表计算包括八种常用热电偶和Pt100热电阻查表计算，如图4-6所示。Pt100热电阻在查表之前，应先使用其它方式把通过AD通道采集进来的电压值转换成为Pt100的电阻值，然后再用电阻值查表得出对应的温度值。对热电偶查表计算，需要指定使用作为温度补偿的通道（热电偶已作冰点补偿时，不需要温度补偿），在查表计算之前，先要把作为温度补偿通道的采集值转换成实际温度值，把热电偶通道的的采集值转换成实际的毫伏数。 图4-6 标准查表计算 7）自定义表计算：自定义查表计算处理首先要定义一个表，在每一行输入对应值；然后再指定查表基准。 MCGS规定用于查表计算的每列数据，必须以单调上升或单调下降的方式排列，否则，无法进行查表计算。查表基准是第一列，MCGS系统处理时首先将设备输入信号对应于基准（第一列）线性插值，给出对应于第二列相应的工程物理量，即基准对应输入信号，另一列对应工程物理量（传感器的量程）。 4.1.2 MCGS实时数据处理 实时数据处理是在MCGS组态软件中对实时数据库中变量的值进行的操作。 MCGS系统对实时数据的处理主要在用户脚本程序和运行策略中完成。 MCGS组态软件中的脚本程序是一种类似普通Basic语言的编程脚本语言（Script语言），但与Basic相比，操作更为简单，可以用来编制某些复杂的多分支流程控制程序。 利用脚本程序中的三个最基本的程序控制语句（赋值