测控系统网络化技术及应用于洋第6章节

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1、第6章 组态软件在测控系统中的应用,本章主要内容,6.1 组态软件的功能 6.2 特点及发展趋势 6.3 组态王（KINGVIEW）软件概述 6.4 组态王软件设计 6.5 基于组态王和牛顿模块的温度控制系统 设计,6.1 组态软件的功能,功能简介： （1）强大的界面显示组态功能。 （2）良好的开放性。 （3）丰富的功能模块。 （4）强大的数据库。 （5）可编程的命令语言。 （6）周密的系统安全防范。 （7）仿真功能。,6.2 特点及发展趋势,本节主要内容： 6.2.1 组态软件的特点 6.2.2 监控组态软件的发展趋势 6.2.3 目前流行的组态软件综述,6.2.1 组态软件的特点,组态软件

2、的特点是实时多任务，并要求任务要在同一台计算机上同时运行。 主要解决的问题：,如何与采集、控制设备间进行数据交换。 使来自设备的数据与计算机图形画面上的各元素关联起来。 处理数据报警及系统报警。 存储历史数据并支持历史数据的查询。 各类报表的生成和打印输出。 为使用者提供灵活、多变的组态工具，可以适应不同应用领域的需求。 最终生成的应用系统运行稳定可靠。 具有与第三方程序的接口，方便数据共享。,6.2.2 监控组态软件的发展趋势,微处理器技术的发展会带动控制技术及监控软件的发展，目前嵌入式系统的发展速度十分迅猛，但相应的软件，尤其是组态软件的发展相对滞后，制约着嵌入式系统的发展。随着嵌入式系统

3、的广泛应用，组态软件的市场潜力非常巨大。 组态软件在企业CIMS发展过程中主要有下面3方面的作用。,1）充当DCS系统的操作站软件。 2）组态软件在能源监测、原材料管理、成品管理、产品质量监控、自动化验分析、生产设备状态监视等各生产环节发挥重要作用，促进企业以低成本、高效率地实现全厂的信息化建设。 3）由于组态软件具有丰富的I/O设备接口，能与绝大多数控制装置相联，具有分布式实时数据库，大幅度节省CIMS建设所需的投资。伴随着CIMS技术的推广与应用，组态软件将逐渐发展成为大型平台软件。,6.2.3 目前流行的组态软件综述,1. 国外组态软件 (1) InTouch (2) iFix (3)

4、Citech (4) WinCC,6.2.3 目前流行的组态软件综述,InTouch：Wonderware 是 Invensys 公司PLC“生产管理” 部的一个运营单位，是全球工业自动化软件的领 先供应商。,iFix：GE Fanuc 智能设备公司由美国通用电气公司（GE）和 日本Fanuc公司合资组建，提供自动化硬件和软件解决 方案，帮助用户降低成本，提高效率并增强其盈利能力,Citech ：悉雅特集团（Citect）是世界领先的提供工业自 动化系统、设施自动化系统、实时智能信息和新 一代 MES 的独立供应商。,WinCC：西门子自动化与驱动集团(A&D)是西门子股份公司 中最大的集团之

5、一，是西门子工业领域的重要组成 部分。,6.2.3 目前流行的组态软件综述,2. 国内组态软件: (1) 紫金桥Realinfo(紫金桥软件技术有限公司) (2) 组态王KingView（北京亚控科技发展有限公司） (3) 力控ForceControl （北京三维力控科技有限公司） (4) MCGS(北京昆仑通态自动化软件科技有限公司):,6.3 组态王（KINGVIEW）软件概述,组态王软件的结构: 目前组态王常用的版本为“组态王6.01”软件包，它由 工程浏览器（TouchExplorer） 工程管理器 （ProjManager） 画面运行系统 （TouchVew） 三部分组成。,(1)

6、TouchMak是应用工程的开发环境。 (2) ProjManager是应用程序的管理系统。 (3) TouchVew是“组态王6.01”软件的实时运行环境，在应用工程的开发环境中建立的图形画面只有在TouchVew中才能运行。,6.3 组态王（KINGVIEW）软件概述,组态王与下位机通讯方法: “组态王”把每一台与之通讯的设备看作是外部设备，为实现组态王和外部设备的通讯，组态王内置了大量设备的驱动作为组态王和外部设备的通讯接口，在开发过程中只需根据工程浏览器提供的“设备配置向导”一步步完成连接过程即可实现组态王和相应外部设备驱动的连接。 在运行期间，组态王就可通过驱动接口和外部设备交换数据

7、，包括采集数据和发送数据/指令。 如图所示：,6.4组态王软件设计,本节主要内容： 6.4.1 组态王与模块通讯方法 6.4.2 组态王的动画图形界面设计 6.4.3 组态王的报警、事件和趋势曲线 6.4.4 组态王的配方和报表系统 6.4.5 组态王的数据库连接 6.4.6 GPRS虚拟串口,6.4.1组态王与模块通讯方法,1. 在组态王工程浏 览器中建立设备 第一步：在工程管理器中单击“设备新建”，出现设备配置向导窗口。 第二步：在设备配置向导窗口中选择“PLC莫迪康Modbus(RTU)串行”，单击“下一步”，出现“逻辑名称”窗口，输入一个设备名称如：“新I0设备”，单击“下一步”，出现

8、“串口选择窗口”,6.4.1组态王与模块通讯方法,第三步：在串口选择窗口中，选择PC机与WT406-232 模块连接的串行口，如：COM1，然后单击“下一步”，出现设备地址设置窗口 第四步：在此输入设备地址，此设备地址指WT406-232的地址。MODBUS通讯是主从式通讯，通讯双方必须约定主机、从机，从机可以有多个，用1-255地址来区分。在此，组态王软件为主机方，WT406-232接口模块为从机，WT406-232接口地址可以设置（参见一线通工具软件）。设备地址输入后按“下一步”，出现“通讯参数”窗口。 第五步：通讯参数使用默认参数即可，按“下一步”，出现“设置总结”窗口。按“完成”后，设

9、备建立过程结束，在工程浏览器的设备窗口中出现新建设备的图标，如：“新IO设备”。,6.4.1组态王与模块通讯方法,2. 串口通讯参数设置 在工程浏览器的设备中，单击对应的串行通讯接口，如：COM1，出现“串口设置”窗口，在此设置本机的串行通讯参数，此参数应与WT406-232的对应通讯参数相同。按“确定”结束设置。,6.4.1组态王与模块通讯方法,3.在工程浏览器的数据 库中建立变量 MODBUS网络中，根据所安装模块的种类、数量的不同，在数据词典中可以定义对应数量的AI、AO、DI、DO类型的I/O数据，下面举例介绍。 MODBUS通讯协议规定所传输的数据为整数，为保证数据的精度，WT406

10、-232模块将模拟量数据乘10后输出，这样保证所有传输的数据保留一位小数。 选择“数据库数据词典新建”，出现“定义变量”窗口。在“定义变量”窗口中进行如下填写：,6.4.2组态王的动画图形界面设计,1. 使用工程浏览器 工程浏览器的使用和Windows的资源管理器类似。工程浏览器由菜单栏、工具条、工程目录显示区、目录内容显示区、状态条组成。工程目录显示区以树形结构图显示大纲项节点，用户可以扩展或收缩工程浏览器中所列的大纲项。选中目录显示区的某项后，在目录内容显示区显示相应的选项所包括的内容。 2建立新画面 在工程浏览器中左侧的树形结构中选择“画面”，在右侧视图中双击“新建”工程浏览器将弹出“新

11、画面”对话框。 根据不同的工业现场设计相应的工艺流程图。,6.4.3组态王的报警、事件和趋势曲线,1报警和事件窗口的作用 运行报警和事件记录是监控软件必不可少的功能，对此组态王提供了强有力的支持，提供了简单的报警和事件记录的方法。 组态王中的报警和事件主要包括变量报警事件、操作事件、用户登录事件和工作站事件。通过这些报警和事件，用户可以方便地记录和查看系统的报警、操作和各个工作站的运行情况。当报警和事件发生时，在报警窗口中会按照设置的过滤条件实时的显示出来。,6.4.3组态王的报警、事件和趋势曲线,2定义报警组 切换到工程浏览器，在左侧选择“报警组”，然后双击右侧的图标进入“报警组定义”对话框

12、。在“报警组定义”对话框中单击“修改”。在“修改报警组”对话框中将报警组名“RootNode”修改为“化工厂”。 用鼠标单击“确认”，关闭“修改报警组”对话框。 用鼠标单击“增加”按钮，在“化工厂”报警组下再增加一个分组“反应车间” 用鼠标单击“报警组定义”对话框的“确认”按钮。结束对报警组的设置。,6.4.3组态王的报警、事件和趋势曲线,3设置变量的报警属性 在工程浏览器的左侧选择“数据词典”，在右侧双击变量名“反应罐压力”，弹出“定义变量”对话框。在“定义变量”对话框中单击“报警定义”配置页,注：只有在“报警定义”对话框中定义了变量所属的报警组和报警方式后， 才能在报警和事件窗口中显示此变

13、量的报警信息。,6.4.3组态王的报警、事件和趋势曲线,4. 建立报警和事件窗口 用鼠标激活TouchMak程序，选择菜单“文件新画面”，建立一个新画面。 画面名称：“报警和事件窗口”，绘制报警和事件窗口，用鼠标在工具箱中选用报警窗口工具，绘制报警窗口如图所示： 用鼠标双击此报警窗口对象，弹出“报警窗口配置属性页”对话框，“通用属性配置页”设置如图所示，可以对报警窗口的不同属性进行设置。,6.4.3组态王的报警、事件和趋势曲线,5. 趋势曲线的作用 趋势曲线用来反应数据变量随时间的变化情况。 趋势曲线有两钟：实时趋势曲线和历史趋势曲线，这两种曲线外形都类似于坐标纸，X轴代表时间，Y轴代表变量的

14、量程百分比。 所不同的是，在您的画面程序运行时，实时趋势曲线随时间变化自动卷动，以快速反应变量的新变化，但是不能时间轴“回卷”，不能查阅变量的历史数据。历史趋势曲线可以完成历史数据的查看工作，但它不会自动卷动(如果实际需要自动卷动可以通过编程实现)，而需要通过带有命令语言的功能按钮来辅助实现查阅功能。 在同一个实时趋势曲线中最多可同时显示四个变量的变化情况，在同一个历史趋势曲线窗口中最多可同时显示八个变量的变化情况。首先让我们先来了解一下实时趋势曲线的使用。,6.4.3组态王的报警、事件和趋势曲线,6. 实时趋势曲线 用鼠标激活TouchMak程序，选择菜单“文件新画面”，建立一个新画面,名称

15、为：“实时趋势曲线”，用鼠标在工具箱中选用“实时趋势曲线”工具 ，然后在画面上绘制趋势曲线，如图所示： 用鼠标双击此实时趋势曲线对象，弹出“实时趋势曲线”对话框，对话框设置如图所示，通过该界面可以对需要绘制的曲线以及各种不同样式进行设置。,6.4.3组态王的报警、事件和趋势曲线,7. 历史趋势曲线 用鼠标激活TouchMak程序，选择菜单“文件新画面”，建立一个新画面。选择菜单“图库打开图库” ,激活“图库管理器” , 用鼠标双击“历史曲线”库中的“历史趋势曲线”图库精灵，在画面上绘出历史趋势曲线如图所示： 用鼠标双击历史趋势曲线，弹出“历史曲线向导”对话框，其中“曲线定义”配置页设置如图所示

16、： 为使趋势曲线内能显示变量的变化情况，还必须设置变量的记录属性：变量“成品油液位”的记录属性设置如图所示：,6.4.4组态王的配方和报表系统,1. 配方简介 在制造领域，配方是用来描述生产一件产品所用的不同配料之间的比例关系，是生产过程中一些变量对应的参数设定值的集合。 2. 创建配方模板文件 首先在数据词典中定义配方要用到的三个变量：原料油重量，催化剂重量，反应时间，另外还要建立一个代表配方名称的内存字符串型变量“配方名称”。 用鼠标切换到工程浏览器，在左侧选择“配方”，然后双击右侧的“新建”图标进入“配方定义”对话框。如图所示：,注意：配方定义对话框中的第一行中的第一列和第二列是不可操作的， 从第二行开始的一列可由菜单中的“变量”来选择在组态王数据词典中已定义过的变量。,6.4.4组态王的配方和报表系统,2. 创建配方模板文件 用鼠标在“配方定义”对话框中，选中第二行第一列，单击菜单命令“变量”，弹出“选择变量名”对话框。如图所示： 选中“原料油重量”，单击“确定”按钮退出，则“原料油重量”显示在第二行第一列中。其变量类型“整型”