9.1概述
设备窗口是MCGS系统的重要组成部分，负责建立系统与外部硬件设备的连接，使得MCGS能从外部设备读取数据并控制外部设备的工作状态，实现工业过程的实时监控。
MCGS实现设备驱动的基本方法是：在设备窗口内配置不同类型的设备构件，并根据外部设备的类型和特征，设置相关的属性，将设备的操作方法，如硬件参数配置、数据转换、设备调试等都封装在构件之内，以对象的形式与外部设备建立数据的传输通道。系统运行过程中，设备构件由设备窗口统一调度管理，通过通道连接，向实时数据库提供从外部设备采集到的数据，从实时数据库查询控制参数，发送给系统其他部分，进行控制运算和流程调度，实现对设备工作状态的实时检测和过程的自动控制。
MCGS的这种结构形式使其成为一个与设备无关的系统，对于不同的硬件设备，只需定制相应的设备构件，放置到设备窗口中，并设置相关的属性，系统就可对这一设备进行操作，而不需要对整个系统结构作任何改动。
在MCGS通用版中，一个用户工程只允许有一个设备窗口。运行时，设备窗口在后台独立运行，负责管理和调度设备驱动构件的运行。
由于MCGS对设备的处理采用了开放式的结构，在实际应用中，可以很方便地定制并增加所需的设备构件，不断充实设备工具箱。为方便普通工程用户快速定制开发特定的设备驱动程序，MCGS系统同时提供了系统典型设备驱动程序的源代码，用户可在这些源代码的基础上移植修改，生成自己的设备驱动程序。
对已经编好的设备驱动程序，MCGS使用设备构件管理工具进行管理，在MCGS工作台上，选择【工具】|【设备构件管理项】，打开【设备管理】窗口。
设备管理工具的主要功能是方便用户在上千种的设备驱动程序中快速地找到适合自己的设备驱动程序，并完成所选设备在Windows中的登记和删除登记工作等。
为了方便用户在众多设备驱动中快速找到需要的设备驱动，MCGS所有的设备驱动都是按合理的分类方法排列的。
9.2MCGS支持的硬件设备
1.智能模块
MCGS支持以下智能模块：
研华ADAM4000系列、ADAM5000/485系列、ADAM5000/CAN系列；
研祥亚当4000系列；
威达7000系列；
磐仪NuDAM的6000系列；
中泰RM系列；
泓格I7000系列。
2.采集板卡
MCGS支持以下系列的采集板卡：
康拓IPC系列；
研华PCL系列，PCI系列；
中泰PC系列；
研祥PCL系列；
科日新K系列；
凌华ACL系列。
3.智能仪表
MCGS支持系列的智能仪表：
昆仑天辰仪表；
浙大中控；
日本岛电；
厦门宇光仪表；
香港虹润；
香港上润；
托利多Panther（磐狮）系列电子称；
志美CB900系列电子称；
霍尼韦尔UMC800控制器；
欧姆龙E5CN系列仪表；
欧陆EUR系列仪表。
4.变频器
MCGS支持下列变频器：
西门子变频器；
伦次变频器；
AB变频器；
华为变频器；
台达变频器。
5.PLC
MCGS支持以下系列的PLC设备：
西门子S7_200（自由口，PPI接口，以太网口）、S7_300（MPI接口，Profibus接口，以太网口）、S7_400（MPI接口，Profibus接口，以太网口）；
莫迪康Modbus-RTU协议、Modbus-ASCII协议，Modbus-Plus协议；Modbus-TCP协议；
欧姆龙-CQM系列、C200系列、CS系列和CV系列；
三菱FX系列、AnA系列；
松下FP0、FP1到FP10系列；
台达SC500/OMC-1系列、Open_PLCXC_2000系列；
LG_LG_MK_S系列；
GE_90系列；
AB全系列；
富士NB系列；
和利时全系列。
9.3设备在线调试
以西门子S7200PLC为例，讲解硬件设备与MCGS组态软件是如何连接的。在MCGS工作台上，单击【设备窗口】，再单击【设备组态】按钮进入【设备组态：设备窗口】。单击【工具箱】，打开【设备工具箱】窗口，再单击【设备管理】按钮，打开【设备管理】窗口。
在【可选设备】中找到【通用串口父设备】，双击，或单击【增加】按钮，将【通用串口父设备】加到右面的【选定设备】中。再双击【PLC设备】，选择【西门子】，双击，选择【S7-200-PPI】中的【西门子_S7200PPI】，单击【增加】按钮，将（西门子_S7200PPI）加到右面的【选定设备】中。
单击【确认】按钮，回到【设备工具箱】。
双击【通用串口父设备】，再双击【西门子_S7200PPI】，将两个设备添加到设备窗口中。
双击【通用串口父设备0】，弹出【通用串口设备属性编辑】窗口。按连接设备的实际情况进行设置，西门子默认参数设置为：波特率9600，8位数据位，1位停止位，偶校验。参数设置完毕，单击【确认】按钮，保留设置。单击【帮助】按钮，可以打开设备的帮助文档。
计算机串行口是计算机和其他设备通信时最常用的一种通信接口，一个串行口可以挂接多个通信设备（如一个RS485总线上可挂接255个ADAM通信模块，但它们共用一个串口父设备），为适应计算机串行口的多种操作方式，MCGS组态软件采用在【通用串口父设备】下挂接多个通信子设备的一种通信处理机制，各个子设备继承一些父设备的公有属性，同时又具有自己的私有属性。在实际操作时，MCGS提供一个串口通信父设备构件和多个通信子设备构件，【通用串口父设备】构件完成对串口的基本操作和参数设置，通信子设备构件则为串行口实际挂接设备的驱动程序。
S7_200PPI构件用于MCGS操作和读写西门子S7_21X、S7_22X系列PLC设备的各种寄存器的数据或状态。S7_200PPI构件使用西门子PPI通信协议，采用西门子标准的PC/PPI通信电缆或通用的RS232/485转换器，能够方便、快速地实现MCGS软件与PLC的通信。
双击[西门子_S7200PPI]，弹出【设备属性设置】窗口。
【基本属性】的设置。在进行设备的属性设置之前，需要仔细阅读设备的帮助文档。
选择【设置设备内部属性】，出现按钮，单击按钮，弹出【西门子_S7200PLC通道属性设置】窗口。
单击【增加通道】按钮，打开【增加通道】窗口，设置好通道后，单击【确认】按钮。
西门子_S7200PLC设备构件把PLC的通道分为只读，只写和读写三种情况，只读用于把PLC中的数据读入到MCGS的实时数据库中，只写用于把MCGS实时数据库中的数据写入到PLC中，读写则可以从PLC中读数据，也可以往PLC中写数据。当第一次启动设备工作时，首先把PLC中的数据读回来。若MCGS要改变当前值则把值写到PLC中，这种操作的目的是，防止用户PLC程序中有些通道的数据在计算机第一次启动，或计算机中途死机时不能复位，另外可以节省对象变量的个数。
单击【通道连接】按钮，在需要的通道连接上数据对象变量。
单击【设备调试】按钮，打开【设备调试】窗口，就可以在线调试西门子_S7200PPI。
如果【通讯状态标志】为：“0”，表示通信正常。否则MCGS组态软件与西门子_S7200PLC设备通信失败。通信失败后，可按以下方法排除：
检查PLC是否掉电；
检查PPI电缆是否正常；
确认PLC的实际地址是否和设备构件基本属性页的地址一致，若不知道PLC的实际地址，则用PLC编程软件的搜索工具检查；
检查对某一寄存器的操作是否超出范围。
其他设备，如板卡、模块、仪表等，在用MCGS组态软件调试前，需要阅读硬件使用说明与MCGS在线帮助系统。
9.4数据前处理
在实际应用中，经常需要对从设备中采集到的数据或输出到设备的数据进行处理，以得到实际需要的工程物理量，如从A/D通道采集进来的数据一般都为mV级的电压值，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系统对设备采集通道的数据可以进行8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，进入【数据处理】窗口可进行MCGS的数据前处理组态。
单击【设置】按钮，打开【通道处理设置】窗口，进行数据前处理组态。
在MCGS【通道处理设置】窗口中，进行数据前处理的组态设置。如：对设备通道3的输入信号1000~5000mV（采集信号）工程转换成0~100RH（传感器量程）的湿度，则选择MCGS在运行环境中则根据输入信号的大小采用线性插值方法转换成工程物理量（0~100RH）范围。
MCGS数据前处理8种方式说明如下。
1.多项式处理
多项式是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~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。
2.倒数1/X
对设备输入信号求倒数运算。
3.开方
对设备输入信号求开方运算。
4.滤波
也叫中值滤波，对设备本次输入信号的二分之一加上上次输入信号的二分之一。
5.工程转换
把设备输入信号转换成工程物理量。
6.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，包括：求和、求平均值、求最大值、求最小值、求标准方差。
此外，还允许使用动态连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连接库所在的路径和文件名，以及自定义函数的函数名。
7.标准查表计算
标准查表计算包括8种常用热电偶和Pt100热电阻查表计算。对Pt100热电阻在查表之前，应先使用其他方式把通过A/D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的通道的采集值转换成实际温度值，把热电偶通道的采集值转换成实际的毫伏数。
8.自定义查表计算处理
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。注意：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，第二列给出相应的工程物理量，即基准输入信号，对应工程物理量（传感器的量程）。
