mcgs如何通讯

作为一款在国内工业自动化领域广泛应用的组态软件，昆仑通态（MCGS）的通讯能力是其核心功能。本文旨在深入解析其通讯体系的构建原理与实践方法，内容涵盖其多层次的通讯架构、从串口到工业以太网等主流驱动配置、与可编程逻辑控制器（PLC）及智能仪表的连接实例、关键的数据处理与脚本应用，以及网络化与远程监控方案，旨在为工程师提供一套全面且实用的通讯配置指南。

       在工业自动化系统集成项目中，组态软件扮演着“神经中枢”与“形象窗口”的双重角色。它既要向下连接各式各样的现场设备，实时采集数据、发送控制指令，又要向上为操作人员提供直观、友好的监控界面。昆仑通态（MCGS）正是在这一领域深耕多年的优秀国产软件代表。其强大而灵活的通讯功能，是确保整个自动化系统血脉畅通、稳定运行的基础。许多初涉该软件的工程师，在面对纷繁复杂的设备协议和网络架构时，常会发出“MCGS如何通讯？”的疑问。本文将以此为切入点，抽丝剥茧，系统性地阐述MCGS实现通讯的全链路技术细节与工程实践。

       

一、 理解MCGS通讯的层次化架构

       要掌握MCGS的通讯，首先需理解其设计逻辑。MCGS的通讯体系并非单一模块，而是一个层次分明、分工协作的有机整体。最底层是“设备驱动”，这是软件与物理硬件对话的“翻译官”。MCGS提供了极其丰富的驱动库，覆盖了主流的可编程逻辑控制器（PLC）、智能仪表、变频器、板卡等，支持诸如莫迪康（Modbus）、三菱（Mitsubishi）、西门子（Siemens）、欧姆龙（OMRON）、台达（Delta）等数百种协议。中间层是“设备窗口”，作为所有驱动程序的统一管理平台和配置界面，用户可以在此添加、删除设备，并设置具体的通讯参数。最上层则是“实时数据库”和“用户窗口”，采集到的数据在此进行存储、处理并最终通过动画、曲线、报表等形式展现出来。这三层结构环环相扣，构成了MCGS数据流动的完整通路。

       

二、 通讯驱动的选择与添加流程

       开始配置通讯的第一步，是在“设备窗口”中添加对应的设备驱动。以连接一台支持莫迪康远程终端单元（Modbus RTU）协议的温控仪表为例。用户需进入设备窗口，点击“设备工具箱”，在“通用设备”或“智能仪表”分类下找到“莫迪康串口父设备”和其下的“莫迪康远程终端单元子设备”。这里体现了MCGS典型的“父-子设备”结构：父设备负责管理物理通讯链路（如串口参数），子设备则处理具体的设备协议。正确添加后，就搭建起了与硬件通讯的软件桥梁。

       

三、 串口通讯的参数化精细配置

       串口通讯（RS-232/RS-485）是工业现场最传统、最普遍的通讯方式之一，其配置的准确性直接决定通讯成败。在父设备属性设置中，工程师必须确保以下几个核心参数与现场硬件完全一致：通讯端口（如COM1）、波特率（如9600）、数据位（通常为8）、停止位（通常为1）和校验方式（如无校验、奇校验、偶校验）。一个常见的误区是忽略了硬件流控制（RTS/CTS）的设置，在某些特定设备上，此选项需根据说明书启用或禁用。配置完成后，可通过设备窗口中的“测试”功能，初步验证通讯链路是否通畅。

       

四、 工业以太网通讯的现代应用

       随着工业互联网的发展，基于传输控制协议/网际协议（TCP/IP）的工业以太网通讯日益普及。MCGS对此提供了完善支持。例如，连接西门子S7-1200系列可编程逻辑控制器（PLC）时，可选择“西门子S7-1200传输控制协议”驱动。配置时，需要填写正确的可编程逻辑控制器（PLC）互联网协议（IP）地址、机架号、槽号，以及本地（本地计算机）的端口号。网络通讯的优势在于传输速率高、距离远、便于组网，但同时也需注意工业网络与信息网络的隔离、互联网协议（IP）地址规划等安全与管理问题。

       

五、 与主流可编程逻辑控制器（PLC）的深度连接实例

       可编程逻辑控制器（PLC）是MCGS最主要的通讯对象之一。除了上述通用协议，MCGS还为各品牌可编程逻辑控制器（PLC）提供了优化驱动。以三菱FX系列为例，选择“三菱FX系列编程口”驱动，通过专用的编程电缆（SC-09）连接计算机串口与可编程逻辑控制器（PLC）编程口，即可进行数据读写。对于较新的三菱可编程逻辑控制器（PLC），如Q系列，则可能通过以太网使用三菱MC协议进行通讯。这些专用驱动通常经过优化，兼容性和稳定性更佳，并能直接识别可编程逻辑控制器（PLC）的软元件地址（如M、D、X、Y），极大简化了变量定义过程。

       

六、 变量定义：建立数据点与设备的关联

       添加设备驱动只是建立了通道，具体传输哪些数据，则需要通过“设备通道连接”来实现。在子设备的属性设置中，有一个“通道连接”或“变量连接”标签页。用户需要在此处添加需要读写的数据点，并为每一个数据点指定其在外部设备中的准确地址。例如，对于莫迪康远程终端单元（Modbus）设备，需要明确功能码（如03H读保持寄存器）、寄存器地址（如40001）、数据类型（如16位无符号整数、32位浮点数等）。随后，将这些设备通道与MCGS“实时数据库”中定义的变量进行一一绑定，数据便能在设备和软件内部变量之间自动流转。

       

七、 数据处理与转换策略

       从设备读取的原始数据往往不能直接用于显示或控制。MCGS在设备编辑窗口提供了强大的“数据处理”功能。例如，当设备传来的数据是整数，但实际表示的是带有两位小数的温度值时，可以通过“线性转换”或“运算处理”将其除以100。对于字交换、位分解、数据拼接等复杂情况，可以利用“标准转换”或调用用户自定义的脚本函数进行处理。合理的数据处理能有效减轻上位机程序的负担，并确保数据意义的准确性。

       

八、 通讯状态监控与故障诊断技巧

       稳定的系统离不开有效的监控。MCGS允许用户读取设备本身的通讯状态变量，通常是一个系统内部变量，如“设备0_通讯状态”。在组态画面中，可以将此变量与一个指示灯的颜色或闪烁动画关联，实现通讯状态的直观可视化。当通讯中断时，应遵循由软到硬的排查顺序：首先检查MCGS中设备参数设置是否正确；其次利用操作系统自带的设备管理器确认串口或网卡工作正常；再次检查通讯电缆、接头、转换器是否完好；最后确认对端设备（如可编程逻辑控制器（PLC））的通讯设置与工作状态。

       

九、 脚本程序在高级通讯中的应用

       对于标准驱动无法覆盖的特殊协议或复杂交互逻辑，MCGS的脚本系统（如“运行策略”中的脚本程序）提供了终极解决方案。用户可以通过脚本，调用MCGS提供的设备操作函数，如“!SetDevice（设备名， 参数）”来动态控制设备启停，或“!ReadDevice（设备名， 变量）”进行非周期性的数据读取。这为实现自定义握手协议、批量数据交换、通讯冗余切换等高级功能提供了可能，极大地扩展了MCGS的通讯边界。

       

十、 多设备、多协议的集成与调度

       一个实际的工业现场往往包含数十甚至上百台设备。MCGS能够在一个工程中同时管理多个不同协议、不同速率的设备。关键在于合理规划设备窗口中的设备顺序和“采集周期”。对于要求快速响应的关键设备（如急停信号），应设置较短的采集周期并排在前列；对于变化缓慢的仪表（如温度），则可设置较长周期以节约系统资源。MCGS会按照顺序周期性地轮询所有设备，从而实现多设备通讯的协同工作。

       

十一、 网络功能与远程监控部署

       MCGS的网络版支持完整的客户端/服务器（C/S）架构。在网络环境中，可以将一台计算机作为“服务器”，运行MCGS组态环境并与所有现场设备通讯；其他计算机作为“客户端”，通过网络远程访问服务器上的画面和数据。配置时需在服务器端启用网络服务器功能，并设置用户权限；在客户端则需正确配置服务器互联网协议（IP）地址和端口。这使得中央监控室、厂长办公室乃至通过虚拟专用网络（VPN）接入的移动终端，都能实时掌握生产现场情况。

       

十二、 通讯冗余与系统可靠性设计

       在高可靠性要求的场合，通讯链路冗余是必备设计。MCGS支持多种冗余方式。例如，对于重要的可编程逻辑控制器（PLC），可以配置两套完全相同的驱动，分别连接至可编程逻辑控制器（PLC）的两个通讯口（或两台冗余的可编程逻辑控制器（PLC）），并在脚本中编写逻辑，当主链路通讯超时时，自动切换至备用链路读取数据。此外，采用工业级交换机组建光纤环网，也能从物理层提升网络通讯的可靠性。

       

十三、 与数据库及信息系统的数据交互

       现代工厂不仅需要实时监控，还需要数据追溯与分析。MCGS具备与关系型数据库（如SQL Server， MySQL）交互的能力。通过“SQL数据库”相关函数或专用构件，可以将实时数据库中的历史数据、报警记录定期写入到后台管理数据库中，也可以从数据库中查询配方、生产计划等信息并下发给设备。这打破了控制层与信息层之间的壁垒，为实现制造执行系统（MES）集成奠定了基础。

       

十四、 移动互联与云平台接入探索

       随着工业物联网（IIoT）的兴起，MCGS也在向云端延伸。通过配套的物联网网关或软件插件，可以将MCGS采集的数据，按照指定的物联网协议（如MQTT， HTTP/JSON）上传至阿里云、华为云等公有云或私有云平台。在云端，可以进行大数据分析、可视化展示和远程运维管理。同时，用户亦可通过手机应用程序（APP）或网页，随时随地查看关键数据、接收报警推送，实现了监控的移动化和泛在化。

       

十五、 安全性与权限管理不容忽视

       通讯的开放性必然带来安全挑战。在MCGS中，除了网络层的防火墙、虚拟专用网络（VPN）等措施，软件自身也提供了多层次的安全机制。在“用户权限管理”中，可以为不同角色的操作员分配不同的操作权限，例如，普通操作员只能查看画面，而工程师可以进行参数修改。对于关键的写操作（如启停设备、修改设定值），可以设置“操作确认”对话框或记录详细的操作日志，实现安全可追溯。

       

十六、 性能优化与通讯效率提升

       在大型系统中，通讯效率直接影响系统性能。优化可以从几个方面入手：一是精简数据量，只采集必要的变量，避免读取整个数据块；二是合理设置采集周期，平衡实时性与系统负荷；三是利用设备驱动的“块读取”功能，将地址连续的多个变量一次读完，减少通讯次数；四是优化组态画面，减少不必要的、高刷新率的动画，将更多中央处理器（CPU）时间片留给通讯任务。

       

十七、 官方资源与持续学习路径

       昆仑通态官方网站、技术论坛和随软件安装的帮助文档，是获取权威资料和解决疑难问题的最佳途径。官方会定期发布新的设备驱动、功能插件和知识库文章。对于工程师而言，保持学习至关重要。从掌握一种典型设备（如一种可编程逻辑控制器（PLC））的通讯开始，逐步扩展到其他协议和网络架构，并深入理解脚本、数据库等高级功能，是成为一名MCGS通讯专家的可行路径。

       

十八、 通讯是系统集成的基石

       总而言之，MCGS的通讯功能是一个从底层驱动到高层应用，从单一连接到复杂网络，从数据采集到信息融合的完整技术体系。它如同一位精通多国语言的使者，在各种工业设备与数字世界之间架起了一座座坚固而高效的桥梁。掌握其通讯配置的精髓，意味着掌握了开启整个自动化系统大门的钥匙。随着技术的演进，MCGS的通讯能力必将持续扩展，但万变不离其宗的核心，始终是可靠、高效、安全地实现数据互通。希望本文的系统性梳理，能为各位工程师在项目实施中提供切实的指引与启发。