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1、武汉科技大学本科毕业设计摘 要随着微电子技术、计算机控制技术、工业以太网技术及现场总线技术的发展，作为用无需改变运行程序原代码的软件平台工具工控组态软件日渐成熟。由于工控组态软件在实现工业控制的过程中免去了大量烦琐的编程工作，解决了长期以来控制工程人员缺乏计算机专业知识与计算机专业人员缺乏控制工程现场操作技术和经验的矛盾，极大地提高了自动化工程的工作效率。近年来，工控组态软件在中小型工业过程控制工程、工业自动化工程中越来越受到欢迎。本文介绍以fameview平台开发完成风力电机试验站监控系统。按照设计流程，以实际情况总结开发过程，包括了驱动选择安装，运行数据库的建立，画面的制作，通过脚本实现一
2、些功能，数据库功能，服务器客户端结构的搭建，多屏显示。根据这些基本的步骤，可以实现简单的监控系统的设计，希望以实例总结出用fameview开发监控系统的一般步骤和方法。关键词： 组态； fameview； C/S结构； 监控系统AbstractWith the development of microelectronics technologies, computer controlling technology, industrial Ethernet technology and fieldbus technology, the industrial-controlled configur
3、ation software is maturing as a software platform tool that uses primary code without changing the running programs. As the industrial-controlled configuration software has eliminated a lot of tedious programming work and resolved the contradict that for a long time, the control engineering staffs l
4、ack the computer expertise and the computer professionals lack the site operations skills and experience of control engineering. It has greatly improved the efficiency of automation projects. In recent years, the industrial-controlled configuration software has been more and more popular in small an
5、d medium industrial process control engineering and industrial automation projects. This article introduces a method that bases on the fameview platform to develop and complete monitoring system for wind turbine test station. In accordance with the design process to the actual summary of the develop
6、ment process, including the driver choose to install, run the database set up, the picture produced by the script to achieve some of the features, database functionality, the server client architecture, structures, multi-screen display. According to these basic steps, you can achieve a simple contro
7、l system design I hope to conclude the general steps and methods that using fameview to develop monitoring systems with some examples.Key words ： Configuration; Fameview; C / S structure; Monitoring system目 录1 绪论41.1 课题背景41.2 设计内容及工作42 框架设计63 设备通信73.1 安装驱动73.2 新建设备数据表83.3 新建运行数据库104 画面制作135 脚本功能165.
8、1 脚本环境165.2 脚本控制动态标题175.4 脚本实现单窗口多操作205.5 脚本实现配电线路变色245.6 脚本控制液体动态流动285.7 脚本实现带记忆功能的配置315.8 脚本实现树形选择326 数据库功能347 服务器客户端结构的实现367.1 服务器端设置367.2 客户端设置378 多屏显示399 结束语40参考文献41致 谢42391 绪论1.1 课题背景组态软件源于上世纪80年代初, 并在上世纪80年代末进入我国。当时国内用户缺乏对组态软件的认识，软件意识不强，宁愿投入大量人力物力针对具体项目做长周期的上位机编程, 而不采用组态软件。随 着MIS和CIMS的大量应用, 要
9、求工业现场为企业的生 产、经营、决策提供更详细深入的数据, 优化生产经营 各个环节。因此, 在上世纪90年代中期以后, 组态软件 在国内逐渐普及。组态软件, 是指利用Windows操作系 统提供的编程工具, 通过简单、形象的组态工作而实 现的, 具有良好的人机界面、综合应用与开发功能，集数据库、历史库、图形库、控制操作和运行监视为一体的多任务信息处理系统。其内涵, 组态软件是指软件工程师根据特定要求，配置用户应用软件的过程; 其 应用, 组态软件是完成硬件与软件沟通, 建立人机对 话的软件平台。组态软件凭借良好的开放性, 极高的 稳定性, 强大的控制功能, 在石油化工、冶金建材、物 流仓储、工
10、矿电力、智能楼宇等领域, 得到了广泛的应用。在风力发电发展的过程中，风力发电机的技术显得尤为重要，由于电机的容量越大，需要的驱动力也越大，对整个系统的要求也越高，现在主流风机容量在1.5-5MW之间，我们称之为中型电机。电机的质量以及效率直接影响到整个风电系统，日益增大的需求要求我们严格把好电机质量关，尽量减少人工失误，自动化、智能化的电机试验系统迫在眉睫。电机试验系统是让电机分别处于发电状态和电动状态，通过调节频率和电压来测量和分析电机不同状态下的各种参数。早期的试验系统采用的方式是：电力驱动一台大电机，由这台电机拖动一台发电机，产生一个频率可调的电源，然后用这个可调电源去驱动被试机，这种方
11、法对电能的浪费比较大。现在采用双馈试验方法，直接用变频电源驱动，被试机发出的电能可以回馈到电网，起到节能的作用。1.2 设计内容及工作通过对以上硬件条件的分析，决定采用FAMEVIEW组态软件进行开发，开发设计流程下：1）数据通信。对于整个系统，数据通信的可靠性和快速性是监控系统的灵魂，没有可靠实时的数据，何谈控制。FAMEVIEW组态软件提供了丰富的PLC驱动和各种仪表的驱动，可以做到100ms更新一次，可靠性高，实时性强。我们要做的是确定数据的区域，大大的简化了开发过程。2）协议分析。数据准确的读回来后，这些数据代表的是什么，有什么用途，及如何操作，这就是协议了。PLC上来的数据有DB块解
12、释，通过这些解释，确定各个数据的含义，如有的是电压，有的是电流，有的是流量等等，有些是可以写下去的数据，有无互锁，是电平控制还是脉冲控制，这都是协议规约的。分析完协议后，就可以建立运行数据库，为监控程序的运行做好底层工作。3）系统框架设计。这一部分是最直观的了，也就是人机界面，操作员天天看到的就是人机界面。人机界面把系统的各种状态反应出来，同时提供了人去操作的接口。框架设计要做到分类明确，直观，突出重点，尽量做到方便操作员的监控与操作，这一过程要不断的与操作员沟通，不断的改进，精益求精。4）数据库功能。Fameview提供完善的数据库服务与功能，可以很方便的对数据库进行读取，添加，修改等操作，
13、使用简单，功能全面，用户只需要把相应的数据表对应好，就可以对数据库进行操作。5）服务器客户端网络结构。Fameview的网络服务功能也很全面，只需要设置好ip地址及相应参数，就可以实现服务器客户端结构，避免了多台上位机都从控制器读取数据，节省了系统资源，同时也保证了数据的统一性。具体设计及其实现过程请参阅下文。2 框架设计东方电机中型电机厂试验站系统硬件包括：电源系统，冷却系统，控制系统，采集单元。电源采用10KV进线，通过变压后给变频电源供电，冷却系统采用水冷和油冷相结合，应用在不同地方，控制系统由PLC组成，采集单元采用高速采集仪表。要求采用服务器客户端结构，一台服务器，五个客户端，服务器
14、负责数据的采集与通信，客户端由操作员操作。关键的信息要求大屏幕多屏显示，方便监控。要求实现web远程访问，在网络内能通过浏览器方便的查看试验状况。对于整套系统的操作，要求五个人就能完成试验，人机交互显得尤为重要，需要一个可靠方便的监控系统，这也决定了整个系统的可操作性及智能化程度。 通过对系统的初步分析，在主体上按功能分为6个画面，分别为，高压及变频器系统，低压系统，水系统，油系统，试验线路，试验界面，界面的下方有导航条，可以实现界面的切换，上方有界面信息的标题以及系统时间等信息。3 设备通信3.1 安装驱动根据通信协议，新建设备数据表。本系统主站plc由西门子300plc构成，采用网口通讯方
15、式，ip地址为192.168.1.10。数据约定存放在DB10中。在fameview主界面的左边导航目录： 图3.1 设备通讯然后点击安装驱动，在弹出框左边的目录中选择西门子/s7tcp,然后点击安装。图3.2 驱动安装在启动驱动中选择安装的驱动，点击确定，图3.3 启动驱动3.2 新建设备数据表双击设备数据表，弹出如下窗口：图3.4 设备数据表D1为系统默认设备，双击D2，弹出如下窗口：图3.5 定义设备设备号名称取名为“主站PLC”，驱动选择S7tcp，远程参数中，槽号默认为2，地址为192.168.1.10，其他默认，在通讯设置中，由于是要与plc的db10交换数据，所以数据类型选择DB-数据块，数据快（DBx）选择10，由于现在要在db10中从字节0开始，取1000个字节，所以开始地址为0，长度为1000，其他默认。这样，就设置好了与西门子s7-300plc在db10中的数据交换，其他设备的通讯设置与此类似，关键是选择好对应的驱动，以及设置好相关参数，有了组态，通讯变得很简单，工程师要做的就是配置
