《工業(yè)組態(tài)軟件應(yīng)用技術(shù)-組態(tài)王7.5》 課件 項(xiàng)目一　初識(shí)工業(yè)組態(tài)軟件

項(xiàng)目一初識(shí)工業(yè)組態(tài)軟件1任務(wù)2組態(tài)王軟件的使用任務(wù)1認(rèn)識(shí)工業(yè)組態(tài)軟件任務(wù)3儲(chǔ)液罐監(jiān)控仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)1認(rèn)識(shí)工業(yè)組態(tài)軟件3學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解工業(yè)組態(tài)軟件的產(chǎn)生背景、特點(diǎn)、功能、組成及發(fā)展趨勢。2.了解常用的組態(tài)軟件及組態(tài)王軟件的版本類型。3.能完成組態(tài)王軟件的安裝和卸載。4任務(wù)引入工業(yè)組態(tài)軟件是工業(yè)控制應(yīng)用軟件的開發(fā)平臺(tái)，它提供了一個(gè)良好的開發(fā)環(huán)境，如各種繪圖元素、控件、報(bào)表格式、報(bào)警方式等，使開發(fā)人員不必把精力集中在繪制人機(jī)界面上，而是專注于如何實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能，使開發(fā)工作變得輕松、高效。本任務(wù)學(xué)習(xí)工業(yè)組態(tài)軟件的功能、特點(diǎn)等基礎(chǔ)知識(shí)，了解工業(yè)組態(tài)軟件在工業(yè)現(xiàn)場的典型應(yīng)用案例，學(xué)習(xí)組態(tài)王軟件的安裝方法。5相關(guān)知識(shí)一、工業(yè)組態(tài)軟件概述工業(yè)組態(tài)軟件又稱為工業(yè)組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)軟件，是指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件。它們處于自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺(tái)和開發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，是為用戶提供快速構(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。61.產(chǎn)生背景“組態(tài)”的概念是伴隨著集散型控制系統(tǒng)（distributedcontrolsystem，DCS）的出現(xiàn)才開始被廣大生產(chǎn)過程自動(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)用過程中，PC（包括工控機(jī)）比以前的專用系統(tǒng)具有的優(yōu)勢日趨明顯。這些優(yōu)勢主要體現(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)已經(jīng)成熟；由PC構(gòu)建的工業(yè)控制系統(tǒng)具有相對較低的成本；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。7組態(tài)軟件能支持各種工控設(shè)備和常見的通信協(xié)議，并且提供分布式數(shù)據(jù)管理和網(wǎng)絡(luò)功能。對應(yīng)于原有的人機(jī)接口界面（humanmachineinterface，HMI）的概念，組態(tài)軟件是一個(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)域的用戶通過手工或委托第三方編寫HMI應(yīng)用程序，開發(fā)時(shí)間長、效率低、可靠性差；或者購買專用的工控系統(tǒng)，但通常是封閉的系統(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，升級和增加功能都受到嚴(yán)重的限制。組態(tài)軟件的出現(xiàn)，把技術(shù)人員從這些困境中解脫出來，技術(shù)人員可以利用組態(tài)軟件的功能，構(gòu)建一套最適合自己的應(yīng)用系統(tǒng)。82.特點(diǎn)9組態(tài)軟件的主要特點(diǎn)如下：（1）延續(xù)性和可擴(kuò)充性。當(dāng)現(xiàn)場情況（包括硬件設(shè)備和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)）或用戶需求發(fā)生改變時(shí)，用組態(tài)軟件開發(fā)的應(yīng)用程序無須做很多修改，只要完成軟件的更新和升級即可。（2）封裝性（易學(xué)易用）。組態(tài)軟件所能完成的功能都用一種方便用戶使用的方法包裝起來，用戶無須掌握過多的編程語言技術(shù)（甚至不需要編程技術(shù)），就能很好地實(shí)現(xiàn)一個(gè)復(fù)雜工程所要求的所有功能。（3）通用性。用戶根據(jù)工程實(shí)際情況，利用組態(tài)軟件提供的底層設(shè)備（PLC、智能儀表、智能模塊、板卡、變頻器等）的I/ODriver、開放式的數(shù)據(jù)庫和畫面制作工具，就能完成一個(gè)動(dòng)畫效果、歷史數(shù)據(jù)和曲線并存且具有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理功能、多媒體功能和網(wǎng)絡(luò)功能的工程，不受行業(yè)限制。10二、組態(tài)軟件的功能組態(tài)軟件通常有以下幾方面的功能：111.強(qiáng)大的界面顯示組態(tài)功能目前，工業(yè)組態(tài)軟件大部分運(yùn)行于Windows環(huán)境下，利用Windows圖形功能完善、界面美觀的特點(diǎn)以及可視化的風(fēng)格界面、豐富的工具欄，操作人員可以直接進(jìn)入開發(fā)狀態(tài)。2.良好的開放性開放性是指組態(tài)軟件能與多種通信協(xié)議互聯(lián)，支持多種硬件設(shè)備的性能。開放性是衡量一個(gè)組態(tài)軟件好壞的重要指標(biāo)，組態(tài)軟件向下應(yīng)能與低層的數(shù)據(jù)采集設(shè)備通信，向上應(yīng)能與管理層通信，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與下位機(jī)的雙向通信。3.豐富的功能模塊組態(tài)軟件提供豐富的控制功能庫，能夠滿足用戶的測控要求和現(xiàn)場要求。利用各種功能模塊，組態(tài)軟件能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、顯示歷史曲線和實(shí)時(shí)曲線、報(bào)警等功能，系統(tǒng)既適用于單機(jī)集中式控制、DCS分布式控制，也可以是具備遠(yuǎn)程通信能力的遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)。4.強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫組態(tài)軟件配有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，可存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù)，如模擬量、離散量、字符型量等，實(shí)現(xiàn)與外部設(shè)備的數(shù)據(jù)交換。125.可編程的命令語言組態(tài)軟件具有可編程的命令語言，用戶可以根據(jù)自身需求編制程序，增強(qiáng)圖形界面。6.周密的系統(tǒng)安全防范對于不同的操作者，組態(tài)軟件賦予其不同的操作權(quán)限，保證整個(gè)系統(tǒng)安全、可靠地運(yùn)行。7.仿真功能組態(tài)軟件可以提供強(qiáng)大的仿真功能使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)并行設(shè)計(jì)，從而縮短開發(fā)周期。13三、常用的組態(tài)軟件目前，國內(nèi)外常用的組態(tài)軟件詳見下表。14國內(nèi)外常用的組態(tài)軟件15國內(nèi)外常用的組態(tài)軟件四、組態(tài)軟件的組成1.按使用軟件的工作階段劃分按使用軟件的工作階段劃分，組態(tài)軟件由系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境和系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境兩大部分組成。（1）系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境。系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境是自動(dòng)化工程師為實(shí)施其控制方案，在組態(tài)軟件的支持下進(jìn)行應(yīng)用程序的系統(tǒng)生成工作所必須依賴的工作環(huán)境。（2）系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境。在系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境下，目標(biāo)應(yīng)用程序被裝入計(jì)算機(jī)內(nèi)存并投入實(shí)時(shí)運(yùn)行。系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境由若干個(gè)運(yùn)行程序組成，如圖形界面運(yùn)行程序、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫運(yùn)行程序等。162.按程序組件劃分組態(tài)軟件的功能強(qiáng)大，且每個(gè)功能具有一定的獨(dú)立性，因此其組成形式是一個(gè)集成軟件平臺(tái)，由若干程序組件構(gòu)成，其中必備的典型組件包括應(yīng)用程序管理器、圖形界面開發(fā)程序、圖形界面運(yùn)行程序、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)組態(tài)程序、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運(yùn)行程序、I/O驅(qū)動(dòng)程序等。（1）應(yīng)用程序管理器。應(yīng)用程序管理器是提供應(yīng)用程序的搜索、備份、解壓縮、新應(yīng)用建立等功能的專用管理工具。17（2）圖形界面開發(fā)程序。圖形界面開發(fā)程序是自動(dòng)化工程師為實(shí)施其控制方案，在圖形編輯工具的支持下進(jìn)行圖形系統(tǒng)生成工作所依賴的開發(fā)環(huán)境。通過建立一系列用戶數(shù)據(jù)文件，生成最終的圖形目標(biāo)應(yīng)用系統(tǒng)，供圖形運(yùn)行環(huán)境運(yùn)行時(shí)使用。（3）圖形界面運(yùn)行程序。在系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境下，圖形目標(biāo)應(yīng)用系統(tǒng)被圖形界面運(yùn)行程序裝入計(jì)算機(jī)內(nèi)存并投入實(shí)時(shí)運(yùn)行。（4）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)組態(tài)程序。有些組態(tài)軟件只在圖形開發(fā)環(huán)境中增加了簡單的數(shù)據(jù)管理功能，因而不具備完整的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。18（5）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運(yùn)行程序。在系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境下，目標(biāo)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用系統(tǒng)被實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運(yùn)行程序裝入計(jì)算機(jī)內(nèi)存并執(zhí)行預(yù)定的各種數(shù)據(jù)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理任務(wù)。歷史數(shù)據(jù)的查詢、檢索和報(bào)警的管理都是在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運(yùn)行程序中完成的。（6）I/O驅(qū)動(dòng)程序。I/O驅(qū)動(dòng)程序是組態(tài)軟件中必不可少的組成部分，用于和I/O設(shè)備通信，互相交換數(shù)據(jù)。DDE和OPCClient是兩個(gè)通用的標(biāo)準(zhǔn)I/O驅(qū)動(dòng)程序，用來與支持DDE標(biāo)準(zhǔn)和OPC標(biāo)準(zhǔn)的I/O設(shè)備通信。多數(shù)組態(tài)軟件的DDE驅(qū)動(dòng)程序被整合在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)或圖形系統(tǒng)中，而OPCClient驅(qū)動(dòng)程序則大多單獨(dú)存在。19五、組態(tài)王的版本組態(tài)王軟件加密鎖分為開發(fā)版、運(yùn)行版、NetView版、ForInternet版和演示版。所有版本都可以在WindowsXP、Windows7、Windows10系統(tǒng)中運(yùn)行。1.開發(fā)版開發(fā)版有64點(diǎn)、128點(diǎn)、256點(diǎn)、512點(diǎn)、1024點(diǎn)和不限點(diǎn)六種規(guī)格，內(nèi)置編程語言，支持網(wǎng)絡(luò)功能，支持運(yùn)行環(huán)境在線運(yùn)行8h。2.運(yùn)行版運(yùn)行版有64點(diǎn)、128點(diǎn)、256點(diǎn)、512點(diǎn)、1024點(diǎn)和不限點(diǎn)六種規(guī)格，支持網(wǎng)絡(luò)功能，可選用通信驅(qū)動(dòng)程序。203.NetView版NetView版有512點(diǎn)和不限點(diǎn)兩種規(guī)格，支持網(wǎng)絡(luò)功能，不可選用通信驅(qū)動(dòng)程序。4.ForInternet版ForInternet版有5用戶、10用戶、20用戶、50用戶和無限用戶五種規(guī)格，在組態(tài)王普通版本上增加了Internet遠(yuǎn)程瀏覽功能。5.演示版演示版支持64點(diǎn)，內(nèi)置編程語言，支持開發(fā)系統(tǒng)在線運(yùn)行2h、運(yùn)行環(huán)境在線運(yùn)行8h，可選用通信驅(qū)動(dòng)程序。21六、組態(tài)軟件的發(fā)展趨勢組態(tài)軟件是工業(yè)應(yīng)用軟件的一個(gè)組成部分，其發(fā)展趨勢將主要表現(xiàn)出以下特征：1.大量采用標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)組態(tài)軟件正逐漸成為協(xié)作生產(chǎn)制造過程中不同階段的核心系統(tǒng)，絕大部分用戶將組態(tài)軟件作為制造范圍內(nèi)信息收集和集成的工具，這就要求組態(tài)軟件大量采用標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)，便于將局部功能進(jìn)行互連，如使用OPC、DDE、ActiveX控件、COM/DCOM等，使組態(tài)軟件成為一個(gè)更加開放的軟件平臺(tái)。222.逐步構(gòu)建信息平臺(tái)組態(tài)軟件正朝著生產(chǎn)制造和管理信息系統(tǒng)的方向發(fā)展，成為構(gòu)建企業(yè)信息平臺(tái)承上啟下的重要組成部分。組態(tài)軟件既能滿足企業(yè)工藝、控制、生產(chǎn)制造需求，又能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的記錄和存儲(chǔ)，為企業(yè)信息管理系統(tǒng)提供生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。3.根據(jù)用戶需求大規(guī)模定制組態(tài)軟件將朝著針對特殊行業(yè)和生產(chǎn)過程大規(guī)模定制的方向發(fā)展，即用特殊定制的產(chǎn)品來代替標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品，如針對輸配電行業(yè)的特殊需求開發(fā)的“力控電力版”。234.向更多的應(yīng)用領(lǐng)域拓展組態(tài)軟件將根據(jù)具體行業(yè)的需求，設(shè)計(jì)出符合應(yīng)用要求的開發(fā)工具，更好地滿足各行業(yè)對軟件的需求，進(jìn)一步減少特殊行業(yè)在自動(dòng)測試、數(shù)據(jù)分析等方面的成本，提高系統(tǒng)的開放程度。5.嵌入式應(yīng)用進(jìn)一步發(fā)展嵌入式組態(tài)軟件將有效地解決工業(yè)PC監(jiān)控系統(tǒng)的工作效率、維護(hù)、升級等方面的問題，徹底擺脫個(gè)人行為的束縛，使工業(yè)PC監(jiān)控系統(tǒng)快速走入自動(dòng)化系統(tǒng)高端市場。6.廣泛采用軟總線技術(shù)未來，軟總線技術(shù)將在組態(tài)軟件中廣泛應(yīng)用，在這種體系結(jié)構(gòu)下，應(yīng)用軟件以中間件或插件的方式“安裝”在總線上，并支持熱插拔和即插即用。24任務(wù)2組態(tài)王軟件的使用25學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解組態(tài)軟件的設(shè)計(jì)思想。2.掌握組態(tài)軟件的一般使用步驟。3.熟悉組態(tài)王工程管理器、工程瀏覽器和開發(fā)系統(tǒng)的使用方法。4.能利用組態(tài)王完成簡單組態(tài)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。26任務(wù)引入創(chuàng)建如圖所示的簡單組態(tài)王工程，學(xué)習(xí)組態(tài)王7.5版組態(tài)軟件的使用。畫面主要由矩形水箱、水箱液位和相關(guān)文本組成，水箱液位高度可隨液位值（0~100）的變化而變化。27水箱液位組態(tài)畫面相關(guān)知識(shí)一、組態(tài)軟件的設(shè)計(jì)思想組態(tài)軟件一般由圖形界面系統(tǒng)、控制功能組件、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、第三方程序接口等組件組成。下面將分別介紹各類組件的設(shè)計(jì)思想。在圖形畫面生成方面，構(gòu)成現(xiàn)場各過程圖形的畫面被劃分為線、填充形狀、文本等簡單對象。每個(gè)簡單對象均有影響其外觀的屬性，對象的基本屬性包括線的顏色、填充顏色、高度、寬度、位置等。28這些屬性可以是靜態(tài)的，也可以是動(dòng)態(tài)的。靜態(tài)屬性在系統(tǒng)投入運(yùn)行后保持不變，與組態(tài)時(shí)一致。而動(dòng)態(tài)屬性則與表達(dá)式的值有關(guān)，表達(dá)式可以是來自I/O設(shè)備的變量，也可以是由變量和運(yùn)算符組成的數(shù)學(xué)表達(dá)式。動(dòng)態(tài)屬性會(huì)隨表達(dá)式值的變化而實(shí)時(shí)改變。圖形界面上還具備報(bào)警通知及確認(rèn)、報(bào)表組態(tài)及打印、歷史數(shù)據(jù)查詢與顯示等功能，各種報(bào)警、報(bào)表、趨勢都是動(dòng)畫連接的對象，其數(shù)據(jù)源都可以通過組態(tài)來指定。每個(gè)畫面的內(nèi)容可以根據(jù)實(shí)際情況由工程技術(shù)人員靈活設(shè)計(jì)，畫面中的對象數(shù)量均不受限制。29在圖形界面中，各類組態(tài)軟件普遍提供了一種類似Basic語言的編程工具———腳本語言，以擴(kuò)充其功能。用腳本語言編寫的程序段可由事件驅(qū)動(dòng)或被周期性地執(zhí)行?？刂乒δ芙M件以基于PC的策略編輯/生成組件（也稱為軟邏輯或軟PLC）為代表，是組態(tài)軟件的主要組成部分，雖然腳本語言程序可以完成一些控制功能，但仍然不夠直觀，對于習(xí)慣使用梯形圖或其他標(biāo)準(zhǔn)編程語言的自動(dòng)化工程師而言不夠方便。因此，目前大多數(shù)組態(tài)軟件提供基于IEC1131-3標(biāo)準(zhǔn)的策略編輯/生成組件。30實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫是一個(gè)非常重要的組件，由于PC的處理能力較強(qiáng)，因此實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫更加充分地表現(xiàn)出組態(tài)軟件的長處。通信及第三方程序接口組件是開放系統(tǒng)的標(biāo)志，是組態(tài)軟件與第三方程序交互、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪問的重要手段之一，主要有以下幾方面的作用：1.用于雙機(jī)冗余系統(tǒng)中主機(jī)與從機(jī)之間的通信。2.用于構(gòu)建分布式HMI/SCADA（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制）系統(tǒng)時(shí)多機(jī)間的通信。3.在基于Internet或Browser/Server（B/S）的應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)通信功能。31二、組態(tài)軟件的一般使用步驟通常情況下，建立一個(gè)應(yīng)用工程項(xiàng)目大致可分為以下六個(gè)步驟：1.創(chuàng)建新工程。為工程創(chuàng)建一個(gè)目錄，用來存放與工程相關(guān)的文件。2.定義硬件設(shè)備并添加工程變量。添加工程中需要的硬件設(shè)備和工程中使用的變量，包括內(nèi)存變量和I/O變量。323.制作圖形畫面并定義動(dòng)畫連接。按照實(shí)際工程的要求繪制監(jiān)控畫面并使靜態(tài)畫面隨著過程控制對象產(chǎn)生動(dòng)態(tài)效果。4.編寫命令語言。通過腳本程序的編寫完成較復(fù)雜的上位機(jī)程序控制。5.運(yùn)行系統(tǒng)配置。對運(yùn)行系統(tǒng)、報(bào)警、歷史數(shù)據(jù)記錄、網(wǎng)絡(luò)、用戶等進(jìn)行設(shè)置。6.保存工程并運(yùn)行。33三、組態(tài)王軟件概述組態(tài)王軟件由工程管理器、工程瀏覽器、開發(fā)系統(tǒng)等組成。組態(tài)王軟件安裝完成后，桌面上會(huì)自動(dòng)生成“KingView”工程管理器的快捷方式，同時(shí)在系統(tǒng)的“開始\程序”菜單下生成名稱為“組態(tài)王”的程序組，該程序組中包含工程管理器、工程瀏覽器、運(yùn)行系統(tǒng)、信息窗口、組態(tài)王卸載等快捷方式。341.工程管理器組態(tài)王工程管理器界面包含菜單欄、工具欄、工程信息顯示區(qū)和狀態(tài)欄，如圖所示。35工程管理器界面（1）菜單欄菜單欄中有文件、視圖、工具、幫助四個(gè)菜單選項(xiàng)。（2）工具欄工具欄主要包括搜索工程、新建工程、刪除工程、修改工程屬性、備份工程、恢復(fù)工程、導(dǎo)出數(shù)據(jù)詞典、導(dǎo)入數(shù)據(jù)詞典、切換到開發(fā)系統(tǒng)、切換到運(yùn)行系統(tǒng)、打開工程所在目錄等工具。36（3）工程信息顯示區(qū)工程信息顯示區(qū)采用列表方式，顯示工程名稱、路徑、分辨率、版本、描述等與工程有關(guān)的信息，列表中的每個(gè)工程都支持雙擊、右擊等操作。（4）狀態(tài)欄狀態(tài)欄顯示工程的狀態(tài)信息。當(dāng)選中某工程時(shí)，默認(rèn)顯示為“完成”。372.工程瀏覽器組態(tài)王工程瀏覽器的界面如圖所示，由Tab標(biāo)簽欄、菜單欄、工具欄、工程目錄顯示區(qū)、狀態(tài)欄、內(nèi)容顯示區(qū)組成。其中，內(nèi)容顯示區(qū)將顯示每個(gè)工程組成部分的詳細(xì)內(nèi)容，同時(shí)對工程提供必要的編輯修改功能。工程目錄顯示區(qū)以樹形結(jié)構(gòu)圖顯示功能節(jié)點(diǎn)，用戶可以擴(kuò)展或收縮工程瀏覽器中所列的功能項(xiàng)，主要展示工程的“系統(tǒng)”“變量”“站點(diǎn)”“畫面”和“模板”五部分的目錄，這五部分的切換是通過工程瀏覽器最左側(cè)的Tab標(biāo)簽欄實(shí)現(xiàn)的。3839工程瀏覽器界面Tab標(biāo)簽欄的“變量”選項(xiàng)卡主要用于變量管理，包括變量組?！罢军c(diǎn)”選項(xiàng)卡用于顯示定義的遠(yuǎn)程站點(diǎn)的詳細(xì)信息。“畫面”選項(xiàng)卡用于創(chuàng)建和管理畫面組?！跋到y(tǒng)”選項(xiàng)卡包含文件、數(shù)據(jù)庫、設(shè)備、系統(tǒng)配置和SQL訪問管理器五大項(xiàng)，各項(xiàng)的具體功能如下：【文件】：主要包括畫面、命令語言、配方、批次和非線性表。其中，命令語言又包括應(yīng)用程序命令語言、數(shù)據(jù)改變命令語言、事件命令語言、熱鍵命令語言和自定義函數(shù)命令語言。40【數(shù)據(jù)庫】：主要包括結(jié)構(gòu)變量、數(shù)據(jù)詞典和報(bào)警組?！驹O(shè)備】：主要包括COM1（串口1）、COM2（串口2）、DDE、板卡、OPC服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)?！鞠到y(tǒng)配置】：主要包括設(shè)置開發(fā)系統(tǒng)、設(shè)置運(yùn)行系統(tǒng)、報(bào)警配置、歷史數(shù)據(jù)記錄、網(wǎng)絡(luò)配置、用戶配置、打印配置、電子簽名配置和預(yù)定義注釋?！維QL訪問管理器】：主要包括表格模板和記錄體。413.開發(fā)系統(tǒng)組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)內(nèi)嵌于組態(tài)王工程瀏覽器中，又稱為界面開發(fā)系統(tǒng)，是應(yīng)用程序的集成開發(fā)環(huán)境，工程人員以此進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)。單擊工程瀏覽器工具欄中的“MAKE”或右擊工具欄空白處選擇“切換到Make”命令，可進(jìn)入組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)。此時(shí)開發(fā)系統(tǒng)沒有畫面打開，菜單欄只有“文件”和“幫助”兩項(xiàng)。當(dāng)打開或新建一個(gè)畫面時(shí)，菜單欄增加“編輯”“排列”“工具”“圖庫”“畫面”選項(xiàng)，如圖所示。其中，各菜單的功能說明見下表。4243開發(fā)系統(tǒng)界面44組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)各菜單的功能任務(wù)3儲(chǔ)液罐監(jiān)控仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)45學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解圖庫、圖庫管理器和圖庫精靈的使用方法。2.熟悉圖形編輯工具箱中各工具的功能。3.掌握變量的類型以及基本變量的定義方法。4.掌握“動(dòng)畫連接”對話框中各屬性對象的功能。5.能完成儲(chǔ)液罐監(jiān)控仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)。46任務(wù)引入工業(yè)控制中經(jīng)常需要對儲(chǔ)液容器的液位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，本任務(wù)利用組態(tài)王軟件設(shè)計(jì)如圖所示的儲(chǔ)液罐監(jiān)控仿真畫面，定義組態(tài)王內(nèi)置模擬仿真PLC、I/O設(shè)備以及動(dòng)畫連接，實(shí)現(xiàn)以下控制要求：47儲(chǔ)液罐監(jiān)控仿真畫面1.按住“注液體”按鈕，入口閥門打開（變?yōu)榫G色），儲(chǔ)液罐內(nèi)注入液體，液位值升高，松開按鈕停止注液；按住“放液體”按鈕，出口閥門打開（變?yōu)榫G色），儲(chǔ)液罐排出液體，液位值降低，松開按鈕停止放液。2.單擊“退出系統(tǒng)”按鈕，退出應(yīng)用程序，回到開發(fā)環(huán)境。48相關(guān)知識(shí)一、圖庫和圖庫管理器1.圖庫圖庫是指組態(tài)王提供的已制作成型的圖素組合。圖庫中的每個(gè)成員稱為圖庫精靈，圖庫精靈在外觀上類似于組合圖素，但內(nèi)嵌了豐富的動(dòng)畫連接和邏輯控制。操作人員只需將它放在畫面上并做少量的文字修改，就能動(dòng)態(tài)控制圖形的外觀，完成復(fù)雜的功能。49用戶可以根據(jù)工程需要，將一些需要重復(fù)使用的復(fù)雜圖形做成圖庫精靈，加入圖庫中。組態(tài)王提供兩種自制圖庫的方式：一種是編制程序方式，即利用亞控科技公司提供的圖庫開發(fā)包，自己使用VC開發(fā)工具和組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)中生成的精靈描述文本制作，生成?.dll文件；另一種是通過在組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)中建立動(dòng)畫連接并合成圖素的方式直接創(chuàng)建圖庫精靈。圖庫精靈及其組成如圖所示，畫面上需要一個(gè)按鈕作為開關(guān)，開關(guān)打開時(shí)按鈕為綠色，開關(guān)關(guān)閉時(shí)按鈕變?yōu)榧t色，并且可以定義按鈕為置位開關(guān)、復(fù)位開關(guān)或切換開關(guān)。50如果沒有圖庫，則要先繪制一個(gè)綠色按鈕和一個(gè)紅色按鈕，用一個(gè)變量和它們連接，并設(shè)置隱藏屬性，最后把它們疊加在一起，即可得到按鈕精靈。操作人員只要把按鈕精靈從圖庫拷貝到畫面上，它就具有了“打開時(shí)為綠色，關(guān)閉時(shí)為紅色”的特性，也可以根據(jù)用戶需求改變顏色，并且設(shè)置開關(guān)類型。51圖庫精靈及其組成a）圖庫精靈b）構(gòu)成圖庫精靈的單元圖庫中的大部分精靈都有類似的已經(jīng)定義的動(dòng)畫連接，所以使用圖庫精靈可以極大地提高界面設(shè)計(jì)的效率。52“指示燈向?qū)А睂υ捒?.圖庫管理器為了便于用戶更好地使用圖庫，組態(tài)王提供了圖庫管理器。圖庫管理器集成了圖庫管理相關(guān)操作，可實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建新圖庫、更改圖庫名稱、加載用戶圖庫精靈、刪除圖庫精靈等功能。如果在開發(fā)過程中圖庫管理器被隱藏，可通過單擊“圖庫”→“打開圖庫”或按F2快捷鍵激活圖庫管理器，“圖庫管理器”窗口如圖所示，由菜單欄、工具欄、圖庫顯示區(qū)和圖庫精靈顯示區(qū)組成。5354“圖庫管理器”窗口【菜單欄】：通過打開菜單方式管理圖庫?！竟ぞ邫凇浚和ㄟ^快捷按鍵方式管理圖庫。【圖庫顯示區(qū)】：顯示圖庫管理器中的所有圖庫?！緢D庫精靈顯示區(qū)】：顯示圖庫中的精靈。55二、圖庫精靈的使用1.放置圖庫精靈在圖庫管理器中雙擊需要的圖庫精靈，鼠標(biāo)光標(biāo)變成直角形狀。移動(dòng)光標(biāo)到畫面上適當(dāng)位置并單擊，圖庫精靈即可放置到畫面上。圖庫精靈可以任意移動(dòng)、縮放。562.修改圖庫精靈使用第一種方式即編制程序制作的圖庫精靈具有個(gè)性化外觀，雙擊圖庫精靈即可彈出改變圖形外觀和定義動(dòng)畫連接的向?qū)υ捒颍纭鞍粹o向?qū)А睂υ捒?。對話框中包含了圖庫精靈的外觀、動(dòng)作、操作權(quán)限、與動(dòng)作連接的變量等各項(xiàng)設(shè)置，不同的圖庫精靈具有不同的屬性向?qū)Ы缑?。用戶只需要輸入變量名，合理設(shè)置各項(xiàng)條件，就可以設(shè)計(jì)出符合自身使用需求的個(gè)性化圖形。5758“按鈕向?qū)А睂υ捒蚴褂玫诙N方式即直接通過動(dòng)畫連接并合成圖素的方式制作的圖庫精靈同樣具有可修改的屬性界面。雙擊圖庫精靈，將彈出圖所示的“內(nèi)容替換”對話框，對話框中記錄了圖庫精靈的所有動(dòng)畫連接和連接中使用的變量。選中“變量名”，將在對話框中顯示圖庫精靈使用的所有變量；選中“動(dòng)畫連接”，對話框中將顯示動(dòng)畫連接的內(nèi)容。5960“內(nèi)容替換”對話框三、圖形編輯工具箱圖形編輯工具箱是繪圖操作的快捷方式，每次打開一個(gè)原有畫面或創(chuàng)建一個(gè)新畫面時(shí)，圖形編輯工具箱都會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)，如圖所示。用戶每次修改工具箱的位置后，組態(tài)王會(huì)自動(dòng)記憶工具箱的位置，當(dāng)用戶重新進(jìn)入組態(tài)王時(shí)，工具箱會(huì)放置在上次用戶使用時(shí)的位置。61工具箱工具箱中的工具可大致分為畫面類、編輯類、對齊方式類和選項(xiàng)類。1.畫面類：提供對畫面的常用操作，包括新建、打開、關(guān)閉、保存、刪除、全屏顯示等。2.編輯類：繪制矩形、橢圓、直線、折線、多邊形、圓弧、文本、點(diǎn)位圖、按鈕、菜單、報(bào)表窗口、實(shí)時(shí)趨勢曲線、歷史趨勢曲線、控件、報(bào)警窗口等圖素工具；剪切、粘貼、復(fù)制、撤銷、重復(fù)等編輯工具；合成、分裂組合圖素，合成、分裂單元；對圖素的前移、后移、旋轉(zhuǎn)、鏡像等操作工具。623.對齊方式類：用于調(diào)整圖素之間的相對位置，能夠以上、下、左、右、水平、垂直等方式將多個(gè)圖素對齊，或?qū)⑺鼈兯降乳g隔、垂直等間隔放置。4.選項(xiàng)類：提供全選、顯示調(diào)色板、顯示畫刷類型、顯示線形、網(wǎng)格顯示/隱藏、激活當(dāng)前圖庫等常用操作。63四、變量的類型數(shù)據(jù)庫中存放的是變量的當(dāng)前值，變量包括系統(tǒng)變量和用戶定義的變量。變量的集合被形象地稱為數(shù)據(jù)詞典，數(shù)據(jù)詞典記錄了所有用戶可以使用的數(shù)據(jù)變量的詳細(xì)信息。1.變量的基本類型變量的基本類型有內(nèi)存變量和I/O變量兩類。內(nèi)存變量是指不需要和其他應(yīng)用程序交換數(shù)據(jù)、不需要從下位機(jī)得到數(shù)據(jù)、只在上位機(jī)組態(tài)王軟件內(nèi)需要的變量。64I/O變量是指與外部數(shù)據(jù)采集程序直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的變量。這種數(shù)據(jù)交換是單向（只讀/只寫）或雙向（讀寫）動(dòng)態(tài)變化的，即在組態(tài)王監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行過程中，每當(dāng)I/O變量的值發(fā)生改變，該值就會(huì)自動(dòng)寫入下位機(jī)（如PLC、儀表等）或其他應(yīng)用程序（如DDE、OPC服務(wù)器等）；每當(dāng)下位機(jī)或其他應(yīng)用程序中的值發(fā)生改變，組態(tài)王系統(tǒng)中的變量值也會(huì)自動(dòng)更新。因此，從下位機(jī)采集的數(shù)據(jù)、發(fā)送給下位機(jī)的指令，如“反應(yīng)罐液位”“開關(guān)”等變量，都需要設(shè)置為I/O變量。652.變量的數(shù)據(jù)類型組態(tài)王中變量的數(shù)據(jù)類型與一般程序設(shè)計(jì)語言中的變量類似，主要有實(shí)數(shù)、離散、字符串、整數(shù)以及結(jié)構(gòu)變量。（1）實(shí)數(shù)變量實(shí)數(shù)變量類似一般程序設(shè)計(jì)語言中的浮點(diǎn)型變量，用于表示浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)，取值范圍為-3.40×1038~3.40×1038，有效值為7位。（2）離散變量離散變量類似一般程序設(shè)計(jì)語言中的布爾變量，只有0、1兩種取值，用于表示開關(guān)量。66（3）字符串變量字符串變量類似一般程序設(shè)計(jì)語言中的字符串變量，可用于記錄一些有特定含義的字符串，如名稱、密碼等，該類型變量可以進(jìn)行比較運(yùn)算和賦值運(yùn)算。字符串長度的最大值為128個(gè)字符。（4）整數(shù)變量整數(shù)變量類似一般程序設(shè)計(jì)語言中的有符號長整數(shù)型變量，用于表示有符號的整型數(shù)據(jù)，取值范圍為-2147483648~2147483647。67（5）結(jié)構(gòu)變量當(dāng)組態(tài)王工程中定義了結(jié)構(gòu)變量時(shí)，在變量類型的下拉列表中會(huì)自動(dòng)列出已定義的結(jié)構(gòu)變量，結(jié)構(gòu)變量可包含多個(gè)成員，每個(gè)成員就是一個(gè)基本變量，成員類型主要有內(nèi)存離散、內(nèi)存整數(shù)、內(nèi)存實(shí)數(shù)、內(nèi)存字符串、I/O離散、I/O整數(shù)、I/O實(shí)數(shù)、I/O字符串等。683.特殊變量類型特殊變量類型有報(bào)警窗口變量、歷史趨勢曲線變量和系統(tǒng)預(yù)設(shè)變量三種。這幾種特殊類型的變量體現(xiàn)了組態(tài)王系統(tǒng)面向工控軟件、自動(dòng)生成人機(jī)接口的特色。（1）報(bào)警窗口變量報(bào)警窗口變量是制作畫面時(shí)通過定義報(bào)警窗口生成的變量，“報(bào)警窗口定義”對話框中有一“報(bào)警窗口名”文本框，在此處鍵入的內(nèi)容即為報(bào)警窗口變量。此變量無法在數(shù)據(jù)詞典中找到，是組態(tài)王內(nèi)部定義的特殊變量。可以用命令語言編制程序來設(shè)置或改變報(bào)警窗口的一些特性，如報(bào)警組名、優(yōu)先級等。69（2）歷史趨勢曲線變量歷史趨勢曲線變量是制作畫面時(shí)通過定義歷史趨勢曲線生成的變量，“歷史趨勢曲線定義”對話框中有一“歷史趨勢曲線名”文本框，在此處鍵入的內(nèi)容即為歷史趨勢曲線變量（區(qū)分大小寫）。此變量無法在數(shù)據(jù)詞典中找到，是組態(tài)王內(nèi)部定義的特殊變量?？梢杂妹钫Z言編制程序來設(shè)置或改變歷史趨勢曲線的一些特性，如歷史趨勢曲線的起始時(shí)間、顯示時(shí)間長度等。70（3）系統(tǒng)預(yù)設(shè)變量系統(tǒng)預(yù)設(shè)變量中有8個(gè)時(shí)間變量是系統(tǒng)已經(jīng)在數(shù)據(jù)庫中定義的，用戶可以直接使用?！?年】：系統(tǒng)當(dāng)前日期的年份?！?月】：系統(tǒng)當(dāng)前日期的月份，為1~12之間的整數(shù)。【$日】：系統(tǒng)當(dāng)前日期的日，為1~31之間的整數(shù)。【$時(shí)】：系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)間的時(shí)，為0~23之間的整數(shù)。【$分】：系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)間的分，為0~59之間的整數(shù)?！?秒】：系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)間的秒，為0~59之間的整數(shù)。71【$日期】：系統(tǒng)當(dāng)前日期字符串?！?時(shí)間】：系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)間字符串?！?用戶名】：在程序運(yùn)行時(shí)記錄當(dāng)前登錄的用戶名?！?訪問權(quán)限】：在程序運(yùn)行時(shí)記錄當(dāng)前登錄用戶的訪問權(quán)限。【$啟動(dòng)歷史記錄】：表明歷史記錄是否啟動(dòng)（1=啟動(dòng)，0=未啟動(dòng)）。在開發(fā)程序時(shí)，可通過按鈕彈起命令預(yù)先將該變量設(shè)置為1。在運(yùn)行程序時(shí)，可由操作人員控制，按下按鈕啟動(dòng)歷史記錄。72【$啟動(dòng)報(bào)警記錄】：表明報(bào)警記錄是否啟動(dòng)（1=啟動(dòng)，0=未啟動(dòng)）。在開發(fā)程序時(shí)，可通過按鈕彈起命令預(yù)先將該變量設(shè)置為1。在運(yùn)行程序時(shí)，可由操作人員控制，按下按鈕啟動(dòng)報(bào)警記錄?！?新報(bào)警】：每當(dāng)報(bào)警發(fā)生時(shí)，該變量被系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)置為1，由操作人員負(fù)責(zé)將其恢復(fù)為0。在開發(fā)程序時(shí)，可通過“數(shù)據(jù)改變命令語言”對話框設(shè)置，實(shí)現(xiàn)報(bào)警發(fā)生時(shí)產(chǎn)生聲音報(bào)警的功能，如圖所示。在運(yùn)行程序時(shí)，可由操作人員控制，聽到報(bào)警后，將該變量置0，確認(rèn)報(bào)警。7374“數(shù)據(jù)改變命令語言”對話框【$啟動(dòng)后臺(tái)命令】：表明后臺(tái)命令是否啟動(dòng)（1=啟動(dòng)，0=未啟動(dòng)）。在開發(fā)程序時(shí)，可通過按鈕彈起命令預(yù)先將該變量設(shè)置為1。在運(yùn)行程序時(shí)，可由操作人員控制，按下按鈕啟動(dòng)后臺(tái)命令。【$雙機(jī)熱備狀態(tài)】：表明雙機(jī)熱備中主、從計(jì)算機(jī)所處的狀態(tài)（1=主機(jī)工作正常，2=主機(jī)工作不正常，-1=從機(jī)工作正常，-2=從機(jī)工作不正常，0=無雙機(jī)熱備）。主、從機(jī)初始工作狀態(tài)是由組態(tài)王中的網(wǎng)絡(luò)配置決定的。該變量的值只能由主機(jī)進(jìn)行修改，從機(jī)只能進(jìn)行監(jiān)視。75五、基本變量的定義組態(tài)王軟件可定義的基本變量有內(nèi)存離散、內(nèi)存整數(shù)、內(nèi)存實(shí)數(shù)、內(nèi)存字符串、I/O離散、I/O整數(shù)、I/O實(shí)數(shù)、I/O字符串八種類型，可通過“定義變量”對話框設(shè)置它們的屬性。76“定義變量”對話框在工程瀏覽器左邊的工程目錄顯示區(qū)中單擊“數(shù)據(jù)詞典”，右側(cè)的內(nèi)容顯示區(qū)會(huì)顯示當(dāng)前工程中定義的變量。雙擊“新建”圖標(biāo)，彈出“定義變量”對話框。組態(tài)王的“定義變量”對話框由基本屬性、報(bào)警定義、記錄和安全區(qū)、電子簽名四個(gè)選項(xiàng)卡組成，用來定義變量的基本特征。單擊其中一個(gè)選項(xiàng)卡，則該選項(xiàng)卡有效，可以定義相應(yīng)的屬性。設(shè)置完成后，單擊“確定”，若變量名有效則保存新建的變量名到數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)詞典中。若變量名不合法，會(huì)彈出提示對話框提醒修改變量名。77【變量名】：唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)應(yīng)用程序中的數(shù)據(jù)變量，同一應(yīng)用程序中的數(shù)據(jù)變量命名不能重復(fù)。變量名區(qū)分大、小寫，不能超過31個(gè)字符。變量名可以由漢字、英文字母、阿拉伯?dāng)?shù)字組成，但第一個(gè)字符不能是數(shù)字?！咀兞款愋汀浚涸趦?nèi)存離散、內(nèi)存整數(shù)、內(nèi)存實(shí)數(shù)、內(nèi)存字符串、I/O離散、I/O整數(shù)、I/O實(shí)數(shù)、I/O字符串八種基本變量中選擇一種變量類型?！久枋觥浚河糜谳斎胱兞肯嚓P(guān)的描述信息。78【變化靈敏度】：數(shù)據(jù)類型為模擬量或整型時(shí)此項(xiàng)有效。只有當(dāng)該變量的值變化幅度超過“變化靈敏度”時(shí)，組態(tài)王才更新與之連接的畫面顯示（缺省為0）。【最小值】：指該變量值在數(shù)據(jù)庫中的下限?！咀畲笾怠浚褐冈撟兞恐翟跀?shù)據(jù)庫中的上限?！咀钚≡贾怠浚鹤兞繛镮/O模擬量時(shí)，驅(qū)動(dòng)程序中輸入原始模擬值的下限。【最大原始值】：變量為I/O模擬量時(shí)，驅(qū)動(dòng)程序中輸入原始模擬值的上限。79【保存參數(shù)】：系統(tǒng)運(yùn)行過程中，如果變量的域（可讀可寫型）值發(fā)生了變化，組態(tài)王運(yùn)行系統(tǒng)退出時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)保存該值。組態(tài)王運(yùn)行系統(tǒng)再次啟動(dòng)后，變量的初始域值為上次運(yùn)行系統(tǒng)退出時(shí)保存的值?！颈４鏀?shù)值】：系統(tǒng)運(yùn)行過程中，如果變量的值發(fā)生了變化，組態(tài)王運(yùn)行系統(tǒng)退出時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)保存該值。組態(tài)王運(yùn)行系統(tǒng)再次啟動(dòng)后，變量的初始值為上次運(yùn)行系統(tǒng)退出時(shí)保存的值。【初始值】：規(guī)定軟件開始運(yùn)行時(shí)變量的初始值，與定義的變量類型有關(guān)。當(dāng)變量類型為模擬量時(shí)，出現(xiàn)文本框且可輸入數(shù)值；當(dāng)變量類型為離散量時(shí)，出現(xiàn)開、關(guān)兩種選擇；當(dāng)變量類型為字符串變量時(shí)，出現(xiàn)文本框且可輸入字符串。80【連接設(shè)備】：只對I/O類型的變量有效，從下拉列表中選擇相應(yīng)的設(shè)備即可。下拉列表中列出的連接設(shè)備是組態(tài)王設(shè)備管理中已安裝的邏輯設(shè)備。若用戶要使用自己的I/O設(shè)備，則單擊“連接設(shè)備”，彈出“設(shè)備管理”對話框，選擇或新建設(shè)備即可。也可以直接在設(shè)備管理中定義自己的邏輯設(shè)備。【寄存器】：指定要與組態(tài)王定義的變量進(jìn)行連接通信的寄存器，該選項(xiàng)名與操作人員