組態(tài)王軟件的初步了解和應(yīng)用

1、監(jiān)控軟件與控制設(shè)備課程論文題 目：組態(tài)王軟件的初步了解和應(yīng)用 院 （系）： 電子工程與自動(dòng)化學(xué)院 專 業(yè)： 自動(dòng)化 班 級(jí)： 11008101 學(xué) 號(hào)： 1100810126 姓 名： 王崎權(quán) 提交日期： 2014 年 06 月 28 日摘要：組態(tài)王開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)軟件，是新型的工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，它以標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)計(jì)算機(jī)軟、硬件平臺(tái)構(gòu)成的集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)。一、 引言早期計(jì)算機(jī)只起監(jiān)視、記錄打印、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行計(jì)算、運(yùn)行指導(dǎo)等輔助作用，水電站的控制功能仍由常規(guī)控制裝置來(lái)完成。這對(duì)計(jì)算機(jī)可靠性的要求不是很高，即使計(jì)算機(jī)發(fā)生故障，系統(tǒng)仍可以正常運(yùn)行，只是局部性能方面有所降低。之后改為兩套控制系統(tǒng)之間可

2、以切換，互為備用，保證系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。但由于需要設(shè)置兩套完整的控制系統(tǒng)，投資比較大，兩套系統(tǒng)并存，相互之間要切換，二次接線復(fù)雜，可靠性可能有所降低。在之后變?yōu)橐杂?jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的監(jiān)控方式，常規(guī)控制部分可以大大簡(jiǎn)化，平時(shí)都采用計(jì)算機(jī)控制。設(shè)立有機(jī)旁控制盤，當(dāng)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可以就地操作。中控室僅設(shè)置計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的值班員控制臺(tái)。這是目前主要的監(jiān)控形式。“組態(tài)”的概念是伴隨著集散型控制系統(tǒng)（distributed control system，簡(jiǎn)稱dcs）的出現(xiàn)才開始被廣大的生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)人員所熟知的。在工業(yè)控制技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用過(guò)程中，pc（包括工控機(jī)）相比以前的專用系統(tǒng)具有的優(yōu)勢(shì)

3、日趨明顯。這些優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：pc 技術(shù)保持了較快的發(fā)展速度，各種相關(guān)技術(shù)成熟；由pc 構(gòu)建的工業(yè)控制系統(tǒng)具有相對(duì)較低的成本；pc 的軟件資源和硬件資源豐富，軟件之間的互操作性強(qiáng)；基于pc 的控制系統(tǒng)易于學(xué)習(xí)和使用，可以容易地得到技術(shù)方面的支持。在pc 技術(shù)向工業(yè)控制領(lǐng)域的滲透中，組態(tài)軟件占據(jù)著非常特殊而且重要的地位。組態(tài)軟件是指一些數(shù)據(jù)采集與過(guò)程控制的專用軟件，它們是在自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級(jí)的軟件平臺(tái)和開發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。組態(tài)軟件應(yīng)該能支持各種工控設(shè)備和常見的通訊協(xié)議，并且通常應(yīng)提供分布式數(shù)據(jù)管理和網(wǎng)絡(luò)功能。對(duì)應(yīng)于原

4、有的hmi 的概念，組態(tài)軟件應(yīng)該是一個(gè)使用戶能快速建立自己的hmi 的軟件工具，或開發(fā)環(huán)境。在組態(tài)軟件出現(xiàn)之前，工控領(lǐng)域的用戶通過(guò)手工或委托第三方編寫hmi 應(yīng)用，開發(fā)時(shí)間長(zhǎng)，效率低，可靠性差；或者購(gòu)買專用的工控系統(tǒng)，通常是封閉的系統(tǒng)，選擇余地小，往往不能滿足需求，很難與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，升級(jí)和增加功能都受到嚴(yán)重的限制。組態(tài)軟件主要一般分為組態(tài)系統(tǒng)和運(yùn)行系統(tǒng)。組態(tài)軟件的功能如下。 采集、控制設(shè)備間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；使i/o設(shè)備的數(shù)據(jù)與計(jì)算機(jī)圖形畫面上的各元素關(guān)聯(lián)起來(lái)；處理數(shù)據(jù)報(bào)警及系統(tǒng)報(bào)警；儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)并支持歷史數(shù)據(jù)的查詢；各類報(bào)表的生成和打印輸出；為使用者提供靈活、多變的組態(tài)工具，可以適應(yīng)不同應(yīng)用

5、領(lǐng)域的需求；最終生成的應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠；具有與第三方程序的接口，方便數(shù)據(jù)共享。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)就是變量表，包括：變量名稱、類型、初始值等信息；和設(shè)備數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的關(guān)系；當(dāng)設(shè)置好實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和設(shè)備數(shù)據(jù)連接關(guān)系后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)讀出設(shè)備當(dāng)前數(shù)據(jù)已更新實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的值。當(dāng)用戶寫數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)把數(shù)據(jù)發(fā)送到相關(guān)的設(shè)備二、組態(tài)王的基本介紹本次學(xué)習(xí)所用的軟件為組態(tài)王6.53，組態(tài)王是亞控科技根據(jù)當(dāng)前的自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，面向低端自動(dòng)化市場(chǎng)及應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)一體化為目標(biāo)開發(fā)的一套產(chǎn)品。該產(chǎn)品以搭建戰(zhàn)略性工業(yè)應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)為目標(biāo)，集成了對(duì)亞控科技自主研發(fā)的工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的支持，可以為企業(yè)提供一個(gè)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總、分

6、析及管理的有效平臺(tái)，使企業(yè)能夠及時(shí)有效地獲取信息，及時(shí)地做出反應(yīng)，以獲得最優(yōu)化的結(jié)果。組態(tài)王保持了其早期版本功能強(qiáng)大、運(yùn)行穩(wěn)定且使用方便的特點(diǎn)，并根據(jù)國(guó)內(nèi)眾多用戶的反饋及意見，對(duì)一些功能進(jìn)行了完善和擴(kuò)充。組態(tài)王kingview6.55提供了豐富的、簡(jiǎn)捷易用的配置界面，提供了大量的圖形元素和圖庫(kù)精靈，同時(shí)也為用戶創(chuàng)建圖庫(kù)精靈提供了簡(jiǎn)單易用的接口；該款產(chǎn)品的歷史曲線、報(bào)表及web發(fā)布功能進(jìn)行了大幅提升與改進(jìn)，軟件的功能性和可用性有了很大的提高。組態(tài)王在保留了原報(bào)表所有功能的基礎(chǔ)上新增了報(bào)表向?qū)Чδ?，能夠以組態(tài)王的歷史庫(kù)或kinghistorian為數(shù)據(jù)源，快速建立所需的班報(bào)表、日?qǐng)?bào)表、周報(bào)表、月報(bào)

7、表、季報(bào)表和年報(bào)表。此外，還可以實(shí)現(xiàn)值的行列統(tǒng)計(jì)功能。組態(tài)王在web發(fā)布方面取得新的突破，全新版的web發(fā)布可以實(shí)現(xiàn)畫面發(fā)布，數(shù)據(jù)發(fā)布和ocx控件發(fā)布，同時(shí)保留了組態(tài)王web的所有功能：ie瀏覽客戶端可以獲得與組態(tài)王運(yùn)行系統(tǒng)相同的監(jiān)控畫面，ie客戶端與web服務(wù)器保持高效的數(shù)據(jù)同步，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)您可以在任何地方獲得與web服務(wù)器上相同的畫面和數(shù)據(jù)顯示、報(bào)表顯示、報(bào)警顯示等，同時(shí)可以方便快捷的向工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)布控制命令，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制的功能。三、使用組態(tài)軟件開發(fā)的大致步驟1.收集所有i/o點(diǎn)的參數(shù)，填寫表格（表1） ，以便在監(jiān)控組態(tài)軟件和plc上組態(tài)時(shí)使用。2.確定所使用的i/o設(shè)備的生產(chǎn)商、種類、型號(hào)，

8、使用的通信接口類型，采用的通信協(xié)議。3.收集所有i/o點(diǎn)的i/o標(biāo)識(shí)，填寫表格（表2）。 i/o標(biāo)識(shí)是唯一地確定一個(gè)i/o點(diǎn)的關(guān)鍵字，在大多數(shù)情況下i/o標(biāo)識(shí)是i/o點(diǎn)的地址或位號(hào)名稱。4.根據(jù)工藝過(guò)程繪制、設(shè)計(jì)畫面結(jié)構(gòu)和畫面草圖。5.根據(jù)表1，建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)（變量表），正確組態(tài)各種變量參數(shù)。6.根據(jù)表1和表2，在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)變量與i/o點(diǎn)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，即定義數(shù)據(jù)連接。7.根據(jù)前面設(shè)計(jì)的畫面結(jié)構(gòu)和畫面草圖，組態(tài)每一幅靜態(tài)的操作畫面（主要是繪圖）。8.將操作畫面中的圖形對(duì)象與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)變量建立動(dòng)畫連接關(guān)系。9.對(duì)組態(tài)的內(nèi)容進(jìn)行分段和總體調(diào)試。10.系統(tǒng)投入運(yùn)行。四、組態(tài)王軟件的具

9、體應(yīng)用步驟1、打開組態(tài)王軟件。2、建立工程文件。3、打開工程文件進(jìn)行組態(tài)。4、建立圖畫5、放置畫面圖形，編輯圖形。6、檢測(cè)畫面是否合格。7、建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)（變量表）。8、進(jìn)行畫面動(dòng)態(tài)組態(tài)。9、調(diào)試。反應(yīng)車間監(jiān)控中心本工程將建立一個(gè)反應(yīng)車間監(jiān)控中心。監(jiān)控中心從現(xiàn)場(chǎng)采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并以動(dòng)畫形式直觀地顯示在監(jiān)控畫面上；下面是建立反應(yīng)車間監(jiān)控中心的基本步驟：一.建立新工程雙擊桌面快捷方式“組態(tài)王6.53”圖標(biāo)，啟動(dòng)后的工程管理器窗口如圖1所示。 圖1工程管理器窗口然后單擊工具欄中的“新建”按鈕，會(huì)彈出新建工程對(duì)話框，圖2所示：圖2新建工程向?qū)е欢?監(jiān)控中心設(shè)計(jì)畫圖完成新工程的建立后，在工程瀏覽器左側(cè)的

10、“工程目錄顯示區(qū)”中選擇“畫面”選項(xiàng)。在右側(cè)視圖中雙擊“新建”圖標(biāo)，彈出新建畫面對(duì)話框，其設(shè)置如圖3所示。圖3新建畫面對(duì)話框使用圖形工具箱和圖庫(kù)管理器，設(shè)計(jì)監(jiān)控中心畫面，如圖4所示：圖4反應(yīng)車間監(jiān)控畫面至此，反應(yīng)車間監(jiān)控畫面建立完成，選擇“文件”菜單的“全部存”命令將所完成的畫面進(jìn)行保存。1.定義外部設(shè)備和數(shù)據(jù)變量在工程瀏覽器的左側(cè)選中“com1”，在左側(cè)雙擊“新建”圖標(biāo)彈出“設(shè)備配置向?qū)А睂?duì)話框，如圖5所示。圖5設(shè)備配置向?qū)нx擇“仿真plc”的“串口”，為仿真plc設(shè)備取名為“仿真plc”，其他設(shè)置均可采用默認(rèn)設(shè)置。接下來(lái)定義數(shù)據(jù)變量，在工程瀏覽器的左側(cè)選擇“數(shù)據(jù)詞典”，在右側(cè)雙擊“新建”圖

11、標(biāo)，彈出“變量屬性”對(duì)話框，如圖6所示。設(shè)置完成后，單擊“確定”按鈕。用同樣方法建立其他變量“原料油罐壓力”、“催化劑液位”、“成品油液位”，以及三個(gè)離散內(nèi)存變量：“原料油出料閥”、“催化劑出料閥”、“成品油出料閥”。圖6“定義變量”對(duì)話框2.動(dòng)畫連接在畫面上雙擊“原料油罐”圖形，彈出它的動(dòng)畫連接對(duì)話框，設(shè)置完后單擊“確定”，完成動(dòng)畫連接。用同樣方法設(shè)置催化劑罐和成品油罐的動(dòng)畫連接。圖7原料油罐動(dòng)畫連接對(duì)話框圖8模擬量輸出動(dòng)畫連接對(duì)話框雙擊文本對(duì)象“#”，彈出動(dòng)畫連接對(duì)話框，選擇“模擬值輸出”選項(xiàng)彈出模擬值輸出動(dòng)畫連接對(duì)話框，設(shè)置如圖8所示。同樣方法設(shè)置催化劑罐和成品油罐的模擬值輸出動(dòng)畫連接。

12、雙擊“原料油出料閥”圖形，彈出該對(duì)象的動(dòng)畫連接對(duì)話框，設(shè)置如圖9：圖9管道中繪畫液體同樣方法設(shè)置催化劑出料閥和成品油出料閥的動(dòng)畫連接。在“數(shù)據(jù)詞典”中定義內(nèi)存整型變量：控制水流。同樣方法定義“控制水流1”、“控制水流2”。雙擊原料油水流圖案彈出動(dòng)畫連接對(duì)話框，單擊“水平移動(dòng)”選項(xiàng)，彈出“水平移動(dòng)連接”對(duì)話框，設(shè)置如圖10所示：圖10“水平移動(dòng)連接”對(duì)話框同樣方法設(shè)置催化劑水流和成品油水流動(dòng)畫連接。在畫面任意位置單擊右鍵選擇“畫面屬性”命令，彈出對(duì)話框中選擇“命令語(yǔ)言”選項(xiàng)，彈出命令語(yǔ)言對(duì)話框，輸入命令語(yǔ)言如圖11所示。選擇“文件”菜單的“全部存”命令完成保存。圖11命令語(yǔ)言對(duì)話框3.建立報(bào)警畫

13、面和監(jiān)控畫面的聯(lián)系，命令窗口如圖12和13所示： 圖12監(jiān)控中心面和警畫面的切換命令圖13報(bào)警畫面與監(jiān)控中心的切換命令4、主畫面設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)“監(jiān)控中心”為主畫面，如圖14所示：圖14設(shè)計(jì)“監(jiān)控中心”為主畫面5.反應(yīng)車間監(jiān)控畫面plc仿真，反應(yīng)車間監(jiān)控畫面plc仿真如圖14.1所示：圖14.1反應(yīng)車間監(jiān)控畫面plc仿真三報(bào)警中心設(shè)計(jì)畫圖 根據(jù)前面監(jiān)控畫面的步驟設(shè)計(jì)報(bào)警的設(shè)計(jì)1.定義變量的設(shè)計(jì)，變量設(shè)計(jì)如圖14所示：圖14定義變量的設(shè)計(jì)2.報(bào)警設(shè)計(jì)，報(bào)警設(shè)計(jì)如圖15所示：圖15報(bào)警設(shè)計(jì)3.報(bào)警組名稱修改，報(bào)警組名稱修改如圖16所示：圖16報(bào)警組名稱修改4報(bào)警畫面與主畫面切換，報(bào)警畫面如圖17所示：圖17報(bào)警畫面與主畫面切換5主畫面與報(bào)警畫面切換，如圖18所示：圖18主畫面與報(bào)警畫面切換6液位過(guò)低報(bào)警，液位低于10時(shí)，液位過(guò)低報(bào)警如圖19所示：圖19液位過(guò)低報(bào)警7.液位過(guò)高報(bào)警，液位高于90時(shí)，液位過(guò)高報(bào)警如圖20所示：圖20液位過(guò)高報(bào)警8.正常液位不會(huì)報(bào)警，液位在10至90時(shí)，正常液位不報(bào)警如圖21所示：圖21正常液位不報(bào)警四