組態(tài)工控技術(shù) 課件 1工控組態(tài)簡(jiǎn)介

組態(tài)控制技術(shù)簡(jiǎn)介卜令濤什么是工控組態(tài)工控指的是工業(yè)自動(dòng)化控制，主要利用電子電氣、機(jī)械、軟件組合實(shí)現(xiàn)。即是工業(yè)控制（Factorycontrol），或者是工廠自動(dòng)化控制（FactoryAutomationcontrol）。主要是指使用計(jì)算機(jī)技術(shù)，微電子技術(shù)，電氣手段，使工廠的生產(chǎn)和制造過程更加自動(dòng)化、效率化、精確化，并具有可控性及可視性。例如：電站電網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控需要采集大量的數(shù)據(jù)值，并進(jìn)行綜合處理，工控技術(shù)的介入方便了大量信息的處理。與硬件生產(chǎn)相對(duì)照，組態(tài)與組裝類似。在使用工控軟件中，我們經(jīng)常提到組態(tài)一詞，組態(tài)英文是“Configuration”,它的意義通俗的講就是用應(yīng)用軟件中提供的工具、方法、完成工程中某一具體任務(wù)的過程在組態(tài)概念出現(xiàn)之前，要實(shí)現(xiàn)某一任務(wù)，都是通過編寫程序（如使用BASIC,C,FORTRAN等）來實(shí)現(xiàn)的。編寫程序不但工作量大、周期長，而且容易犯錯(cuò)誤，不能保證工期。組態(tài)軟件的出現(xiàn)，解決了這個(gè)問題。對(duì)于過去需要幾個(gè)月的工作，通過組態(tài)幾天就可以完成組態(tài)的概念最早出現(xiàn)在工業(yè)計(jì)算機(jī)控制中。如DCS(集散控制系統(tǒng))組態(tài)，PLC（可編程控制器）梯形圖組態(tài)。人機(jī)界面生成軟件就叫工控組態(tài)軟件雖然通過組態(tài)可以不需要編寫程序就能完成特定的應(yīng)用。但是為了提供一些靈活性，大部分組態(tài)軟件都提供了編程手段，一般都是內(nèi)置編譯系統(tǒng)，提供類BASIC語言，有的甚至支持VB。關(guān)于組態(tài)軟件，它譯自英文SCADA,即SupervisoryControlandDataAcquisition(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制)，又稱組態(tài)監(jiān)控軟件。它是指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件。它們處在自動(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)軟件的應(yīng)用領(lǐng)域很廣，可以應(yīng)用于電力系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、石油、化工等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過程控制等諸多領(lǐng)域。在電力系統(tǒng)以及電氣化鐵道上又稱遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)。組態(tài)軟件的數(shù)據(jù)流組態(tài)軟件通過I/O驅(qū)動(dòng)程序從現(xiàn)場(chǎng)I/O設(shè)備獲得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的加工后，一方面以圖形方式直觀地顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上；另一方面按照組態(tài)要求和操作人員的指令將控制數(shù)據(jù)送給I/O設(shè)備，對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)施控制或調(diào)整控制參數(shù)。對(duì)已經(jīng)組態(tài)歷史趨勢(shì)的變量存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)，對(duì)歷史數(shù)據(jù)檢索請(qǐng)求給予響應(yīng)。當(dāng)發(fā)生報(bào)警時(shí)及時(shí)將報(bào)警以聲音、圖象的方式通知給操作人員，并記錄報(bào)警的歷史信息，以備檢索。圖中組態(tài)軟件的數(shù)據(jù)流直觀地表示出了組態(tài)軟件的數(shù)據(jù)處理流程。在圖中可以看出，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫是組態(tài)軟件的核心和引擎，歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與檢索、報(bào)警處理與存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的運(yùn)算處理、數(shù)據(jù)庫冗余控制、I/O數(shù)據(jù)連接都是由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)完成的。圖形界面系統(tǒng)、I/O驅(qū)動(dòng)程序等組件以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫為核心，通過高效的內(nèi)部協(xié)議相互通訊，共享數(shù)據(jù)。典型的組態(tài)步驟：（1）將所有I/O點(diǎn)的參數(shù)收集齊全，并填寫表格，以備在監(jiān)控組態(tài)軟件和PLC上組態(tài)時(shí)使用，比如工程常用的開關(guān)量信號(hào)和模擬量信號(hào)。（2）搞清楚所使用的I/O設(shè)備的生產(chǎn)商、種類、型號(hào)，使用的通訊接口類型、采用的通訊協(xié)議，以便在定義I/O設(shè)備時(shí)做出準(zhǔn)確選擇。（3）將所有I/O點(diǎn)的I/O標(biāo)識(shí)收集齊全，并填寫表格，I/O標(biāo)識(shí)是唯一確定一個(gè)I/O點(diǎn)的關(guān)鍵字，組態(tài)軟件通過向I/O設(shè)備發(fā)出I/O標(biāo)識(shí)來請(qǐng)求其對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。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)工藝圖，繪制設(shè)計(jì)畫面結(jié)構(gòu)和畫面草圖。（5）按照第一步統(tǒng)計(jì)出的表格，建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，正確組態(tài)各種變量參數(shù)。（6）根據(jù)第一步和第三步的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫變量與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)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（主要是組圖）。（8）將操作畫面中的圖形對(duì)象與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫變量建立動(dòng)畫連接關(guān)系，規(guī)定動(dòng)畫屬性。（9）根據(jù)工程任務(wù)，理清組態(tài)畫面中各個(gè)圖形對(duì)象的邏輯關(guān)系，編寫后臺(tái)腳本程序。（10）對(duì)組態(tài)內(nèi)容進(jìn)行局部和總體調(diào)試。（11）系統(tǒng)投入運(yùn)行。幾款常用的組態(tài)軟件組態(tài)王KINGVIEW昆侖通態(tài)MCGS美國通用電氣公司（GE）的CIMPLICITY西門子WINCC等等國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）對(duì)組態(tài)軟件行業(yè)的影響上世紀(jì)八十年代，科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展，對(duì)人類產(chǎn)生了巨大的影響，引起了經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化、政治、軍事等各方面深刻的變革。許多國家為了在國際競(jìng)爭(zhēng)中贏得先機(jī)，都把發(fā)展高技術(shù)列為國家發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，不惜花費(fèi)巨額投資，組織大量的人力與物力。1983年美國提出的“戰(zhàn)略防御倡議”（即星戰(zhàn)計(jì)劃）、歐洲尤里卡計(jì)劃，日本的今后十年科學(xué)技術(shù)振興政策等，對(duì)世界高技術(shù)大發(fā)展產(chǎn)生了一定的影響和震動(dòng)。我國“863計(jì)劃”于1987年3月正式開始組織實(shí)施，上萬名科學(xué)家在各個(gè)不同領(lǐng)域，協(xié)同合作，各自攻關(guān)，很快就取得了豐碩的成果?！?63計(jì)劃”的實(shí)施，為中國在世界高科技領(lǐng)域占有一席之地奠定了更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2016年，隨著國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的出臺(tái)，863計(jì)劃結(jié)束了自己的歷史使命。這是我國新時(shí)期滿足國家發(fā)展需求、適應(yīng)新技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)變革的適時(shí)之舉、關(guān)鍵之舉。科研組織形式隨著時(shí)間在變，但是，從“兩彈一星”到863計(jì)劃，不變的是一以貫之的科學(xué)精神。求真是科學(xué)精神的核心；創(chuàng)新是科學(xué)精神的特征；家國情懷、使命擔(dān)當(dāng)是中國科學(xué)家精神的靈魂。精神建設(shè)是我們科技隊(duì)伍建設(shè)的靈魂，也是建設(shè)科技強(qiáng)國的文化保障。這種精神文化是一種軟實(shí)力，是一種非常硬的軟實(shí)力，是物質(zhì)不可替代的力量。傳承和弘揚(yáng)這種精神，用以武裝一代又一代的青年科技工作者，是實(shí)現(xiàn)“世界科技強(qiáng)國”這一新的奮斗目標(biāo)的精神長城。國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）對(duì)組態(tài)軟件行業(yè)的影響國產(chǎn)組態(tài)軟件，比如組態(tài)王（kingview）、紫金橋監(jiān)控組態(tài)軟件等這些國內(nèi)組態(tài)軟件行業(yè)的翹楚，背后都有國家863計(jì)劃的支持。像亞控的863課題《支持開放式現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備軟邏輯控制軟件》內(nèi)容包括：軟邏輯控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)及其功能、系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性、實(shí)用的控制算法、模塊化編程研究和IO機(jī)制等