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1、课程名称课程名称: :监控组态软件监控组态软件及其应用技术及其应用技术= 教材：监控组态软件及其实用技术教材：监控组态软件及其实用技术 作者：作者： 曾庆波曾庆波 孙华孙华 发行：发行： 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 = 学时：学时：3232课时课时（上课（上课26 26 上机上机6 6 ） = 参考教材：参考教材： 监控组态软件及其应用监控组态软件及其应用 作者：作者： 马国华马国华发行：发行： 清华大学出版社清华大学出版社 =人民邮电出版社 张运刚 编主要介绍力控组态软件的实际应用及相关工程实例 清华大学出版社清华大学出版社 龚运新龚运新 方立友编方立友编北京航天航空大学出版社
2、 西门子（中国）有限公司自 动化与驱动集团 编 出版时间：2004年05月 机械工业出版社 刘华波编 出版时间： 2009-7-1 系统地介绍了SIEMENS HMI/SCADA软件WinCC V6.0的主要功能及其组态方法 本书由浅入深介绍西门子公司的组态软件WinCC，注重示例，强调应用。 组态软组态软 件是一门件是一门 专业性、 趣味性、 实践性、 应用性较 强的课程学习好组态软件可以给我们以后的 学习和工作带来有益的帮助1. PLC课程、综合训练和毕业设计（同学们可以看看今年大四的毕业设计题目70%左右需要使用组态软件力控）2. 可以直接接手一个实际工程的上位机组态的工作（同学们可以看
3、看力控的Demo程序）注意：使用宽屏时需设置桌面居中及合适的分 辨率，在实际工程中也是一个需要注意的问题成绩的标准 两种获得学分的方法：1、出勤+作业+上机考试+期末测试出勤缺勤次数不可以达到3次作业应该自己做上机考试(掌握基本操作）期末测试：1、试卷测试2、综合测评注：期末有两周课程设计 .o . o / 关于综合测 评题目1.动画制作：水罐1、水罐2有填充属性，水泵、调节阀、出水阀要求有开关的状 态显示，管道需要有流动属性 脚本制作：自己建立数据变量，使水罐1、水罐2的液位在一定范围内合理变化 ；水泵在水罐1的液位到一定高度后，应关闭，出水阀在水罐2的液位低于一定高 度后，应关闭，调节阀在
4、水罐1大于一定高度以及水罐2小于一定高度时才允许打 开。 报警：水罐1、水罐2高于一定高度或低于一定高度时，应当报警 曲线制作：要求绘制水罐1、水罐2的历史及实时曲线 画面制作要求：要求制作开机界面、主界面、报警界面、趋势界面，并且不同 画面之间可以相互跳转。 在满足以上要求的前提下，学生可以自由发挥，这包括权限设置，报表功能等 文本提交要求：A4纸，封面要求有课程及学生自己的信息，组态软件课程 测评题目，题目分析，制作画面抓图及说明，脚本制作抓图及说明，心得体会或 总结。关于学习组态软件的几点建议1. 拥有一台配置适中的计算机 （了解硬件、软件系统安装、GHOST、Office、Photos
5、hop、AutoCAD、Protel、Proteus、Keil、Step7、 HyperSnap、lockdesk、）2. 正确看待操作系统版本和组态软件版本及与其它软件共 同安装时出现的问题（工程实例：Norton与MP7 水厂监控系统）3. 充分利用学校图书馆电子资源（阅览室、中文期刊网） ；阅读电脑报，杂志有电气自动化、电脑爱好者 、CHIP 新电脑等(工程实例：去掉桌面图标箭头的实例 Ghost与HP笔记本)关于学习组态软件的几点建议 4. 持之以恒加强对英语的学习 5. 养成时常记录笔记的习惯 6. 科学的备份工程 7. 将组态软件当成一个真诚的朋友，不要让自卑 或自满左右你对待朋友
6、的态度 8. 组态软件的学习最重要的是学习一种科学的思 维方法，使自己具有更合理的“思维惯性” 9. 拥有一个平和的心态，努力构建好自己和周围 同学、老师的关系，学会幸福的生活，学会享受生 活，享受组态软件给我们带来的快乐1.1控制系统体系结构的演化与发展一、传统控制系统（1）气动式电动式基地式 仪表50年代前，安装在生产设备现场，仅为具 备简单测控功能的基地式气动仪表，信号式封 闭的，不能传递给别的系统。操作人员只能通过生产现场的巡视，了解 生产过程的状况（2） 单元组合式仪表不同的系统需要交换信息和传递参数，出现集中 控制室。生产现场参数采用统一的模拟信号：气动：0.02 0.1MPa电动
7、：0 10 ma ，0 5V4 20 ma ，1 5V（3）计算机（微处理器）直接数字控制（DDC）单板机Z80 单片机MCS-51工控机（三总线）AD地址 CD控制 DD数据STD总线（56条 ）PC总线(ISA)如 ：（4）集散控制系统（DCS） 管理功能集中，控制功能分散-分布式控制系统 PCPC1PC2PC3PLCA/D D/AA/D D/AA/D D/ARS232C（5）现场总线控制系统FCS 现场总线控制系统主要特点是控制功能下放到现场服务器PCPC打印机PLC工业以太网工作站现场控制层H1执行器I/OMB+由于PC监控大大降低了系统成本，使得市场空间得到扩大，从远程监控（如防盗报
8、警、江河汛情监视、环境监控、电信线路监控、交通管制与监控、矿井报警等）、数据采集与计量（如居民水电气表的自动抄表、铁道信号采集与记录等）、数据分析（如汽车/机车自动测试、机组/设备参数测试、医疗化验仪器设备实时数据采集、虚拟仪器、生产线产品质量抽检等）到过程控制 。二、新型工业控制系统层次结构 以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集 成系统取代传统的封闭式系统，它们具有适应性 强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等 鲜明优点。工业控制系统划分为控制层、监控层、管理 层三个层次结构 (Intouch视频)。监控层的硬件以工业级的微型计算机和工作 站为主，目前更趋向于工业PC机 。现场总线控制
9、系统软件它包括：现场设备管理软件根据调用设备信息，实现对设备管理的工具监控软件直接用于生产操作和监视的控制软件 包，功能丰富。仿真软件对系统进行组态、调试、研究的工具维护软件对现场控制系统的软、硬件的运行状态进行监控、故障诊断等。 工业组态软件都运行在Windows98 / NT / 2000 /XP等操作系统环境下。 工业组态软件的开发工具以C+为主，也有 少数开发商使用Delphi或C+ Builder 。1.2 监控组态软件概述v（1）监控组态软件的基本结构u 应用程序管理器 u 图形界面系统u 实时数据库u I/O驱动u 第三方程序接口组件u 控制功能组件（2）组态软件的发展和现状世界
10、上第一个把组态软件做为商品进行开发、销售的专业软件公司是英国的Wonderware公司，它于80年代末率先推出第一个商品化监控组态软件Intouch。此后组态软件得到了迅猛的发展。目前世界上的组态软件有几十种之多 ，国际上较知名的监控组态软件有：GE Fanuc的iFix、Wonderware的Intouch、西门子WinCC、AB的RSview、Schneider的MonitorPro、Citech和LabView等国际上较知名的监控组态软件公司名称产品名称国别 IntellutionFIX, iFIX美国 WonderwareInTouch美国 西门子WinCC德国 Rock-wellRS
11、View32美国 National InstrumentsLabview美国CitechCitech澳大利亚 IconicsGenesis美国 PC SoftWizCon以色列 A-Bcontrolview美国国内较知名的监控组态软件公司名称产品名称国别 亚控组态王中国 三维科技力控中国 昆仑通态MCGS中国 华富ControX中国 研华Genie台湾康拓Control star Easy Control中国组态软件的发展趋势1.运行更加稳定，执行效率更高，使用更加容易 2.更好的人机交互 3.能满足客户个性化需求 4.具有很好的开放性 5.获取信息更加便利 6.增强与其他系统的交互操作 （1
12、）使用简单，用户只需编写少量自己所需 的控制算法代码，甚至可以不写代码。（2）运行可靠。（3）提供数据采集设备的驱动程序。（4）提供自动化应用系统所需的组件。（5）强大的图形设计工具。二、组态软件的特点面向方案的HMI/SCADA(human machine interface/supervisory control and data acquisition)平台软件三、力控ForceControl监控组态软件简介(1) 力控ForceControl集成环境开发系统（Draw）： 是一个集成环境，可以创建工程画面，配置各种系统参数，启动力控其它程序组件等。界面运行系统（View）： 界面运行系
13、统用来运行由开发 系统Draw创建的画面。实时数据库（DB）：是数据处理的核心，构建分布式应用系统的基础。它负责实时数据处理、历史数据存储、 统 计数据处理、报警处理、数据服务请求处理等。I/O驱动程序： I/O驱动程序负责力控与I/O设备的通信。 它将I/O设备寄存器中的数据读出后，传送到力控的数据库，然后在界面运行系统的画面上动态显示。让我们首先去了解力控的目录结构下的每一个组件吧(2)力控ForceControl组态软件的基本特点1.方便、灵活的开发环境，提供各种工程、画面模板、可嵌 入各种格式（BMP、GIF、JPG、JPEG、CAD等）的图片 ，方便画面制作，大大降低了组态开发的工作
14、量； 2.强大的分布式报警、事件处理，支持报警、事件网络数据 断线存储，恢复功能 3.支持操作图元对象的多个图层，通过脚本可灵活控制各图 层的显示与隐藏； 4.强大的控件对象容器，定义了全新的容器接口集，增加了 通过脚本对容器对象的直接操作功能，通过脚本可调用对象 的方法、属性； 5.全新的、灵活的报表设计工具 力控ForceControl组态软件的基本特点6.通过IE浏览器以“瘦”客户端方式来监控工业现场 的解决方案 7.支持通过PDA掌上终端在Internet实时监控现场 的生产数据，支持通过移动GPRS、CDMA网络与 控制设备或其它远程力控节点通讯；8.面向国际化的设计，同步推出英文版
15、和繁体版， 保证对多国语言版的快速支持与服务；9. 完整的网络冗余及软件容错解决方案 (3)力控产品家族包含以下产品： 力控 ForceControl - HMI/SCADA工业监控组 态软件，提供了组件技术解决方案；力控pSpace 企业级实时历史数据库，实现企 业信息集成的基础平台；力控pStrategyTM 自动化控制软件，实现基于 PC控制的过程控制与仿真；力控pFieldCommTM 网关通讯软件，提供通讯协 议转换的一体化解决方案；力控pMopcTM OPC通讯解决方案，提供OPC Server定制开发服务； (http:/ 力 控 组 态 软 件 产 品 结 构p（5）灵活方便的模板化图形设计环境：p集成化的设计环境、支持多人协作与远程部署工程，支持
