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1、 目 录1 引言1 1.1 课题概述1 1.2 课题背景及意义1 1.3 国内外基本研究情况2 1.4 课题的主要研究内容32 三维Force control组态软件介绍4 2.1 三维Force control组态软件概述4 2.2三维Force control组态软件结构介绍43脚本函数6 3.1系统函数6 3.2 系统函数扩展23 3.2.1 功能23 3.2.2 添加组件23 3.2.3方法及属性24 3.3 动作脚本编程语法264 系统设计28 4.1系统硬件选择284.1.1 8 57.5m淬火油槽284.1.2 搅拌设备采用闭式螺旋推进搅拌器284.1.3 自动/手动灭火装置28
2、4.1.4 油冷却器28 4.3 系统软件设计294.3.1 图形界面开发294.3.2 定义IO设备504.3.3实时数据库504.3.4动画连接604.3.5脚本动作654.3.6 日志系统704.3.7数据库导出与导入724.3.8 运行794.3.9 开机运行启动794.3.9各进程运行时说明80结束语83致谢84参考文献85附录I 程序清单86附录II 数据库102附录III 力控驱动列表104附录IV外文文献翻译原文11附录V外文文献翻译14111基于力控组态软件的淬火油槽监控系统的设计摘要：力控产品已经应用于石油、化工、电力、楼宇、水利、冶金、机械、食品等多个领域，本文以北京三维
3、力控组态软件为基础开发了淬火油槽监控系统，实现对淬火油槽参数和设备状态的实时监控、报警、数据查询、对于工作现场的正常工作和远程监控起了重要保障作用。关键字：组态软件 淬火油槽 监控Design of Quenching Oil Groove Control Monitor System Abstract：Force control products has been used in oil, chemical industry, electric power, building, water conservancy, metallurgy, machinery, food etc, takin
4、g Beijing 3d force control configuration software is developed based on quenching tanks monitoring system of quenching tanks parameters and equipment state of real-time monitoring, alarm, data query, for the normal work of the work site and remotely monitor plays an important role.Key words: configu
5、ration software; quenching tanks ;and control1 引言1.1 课题概述随着工业自动化水平的迅速提高和计算机在工业领域的广泛应用，人们对工业自动化的要求愈来愈高，种类繁多的空着设备和过程监控装置在工业领域的应用，使得传统的工业控制软件已无法满足用户的各种需求。通过工业自动化组态软件的出现为解决上述实际工程问题提供了一种崭新的方法，因为它能够很好地解决传统工业控制软件存在的种种问题，使用户根据自己的控制对象和控制目的任意组态，完成最终的自动化控制工程。目前世界上的组态软件的品种繁多，国外有美国的Wonderware 公司的InTouch、Intellut
6、ion公司的iFIX等，国内产品有三维力控、组态王、MCGS等。国外组态软件虽然功能强大但价格高，而国产组态软件吸收了国外软件的优点，在功能上可以和国外组态软件相媲美，而且还具有符合国人思维习惯的中文菜单，性价比高。本文以淬火油槽为对象，利用三维Force control组态软件设计开发了一个监控系统。监控组态软件是对现场生产数据进行采集与过程控制的专用软件，最大的特点是能以灵活样的“组态方式”而不是编程方式来进行系统集成，它提供了良好的用户开发界面和简捷的工程实现方法，只要将其预设置的各种软件模块进行简单的“组态” ，便可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能，比如在分布式网络应用中，所有应
7、用（例如趋势曲线、报警等）对远程数据的引用方法与引用本地数据完全相同，通过“组态”的方式可以大大缩短了自动化工程师的系统集成的时间，提高了集成效率。在组态概念出现之前， 要实现某一任务， 都是通过编写程序 （如使用BASIC,C,FORTRAN等） 来实现的， 编写程序不但工作量大、 周期长， 而且一旦工业被控对象稍有变动， 必须修改该系统的源程序。组态软件的出现，解决了这个问题， 对于过去需要几个月的工作， 通过组态软件几天就可以完成。本文以淬火油槽为对象，利用三维Force control组态软件设计开发了一个监控系统。力控监控组态软件是对现场生产数据进行采集与过程控制的专用软件，最大的特
8、点是能以灵活多样的“组态方式”而不是编程方式来进行系统集成，它提供了良好的用户开发界面和简捷的工程实现方法，只要将其预设置的各种软件模块进行简单的“组态”，便可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能，比如在分布式网络应用中，所有应用（例如趋势曲线、报警等）对远程数据的引用方法与引用本地数据完全相同，通过“组态”的方式可以大大缩短了自动化工程师的系统集成的时间，提高了集成效率。1.2 课题背景及意义 随着工业自动化水平的迅速提高和计算机在工业领域的广泛应用，人们对工业自动化的要求愈来愈高，种类繁多的空着设备和过程监控装置在工业领域的应用，使得传统的工业控制软件已无法满足用户的各种需求。通过工业自
9、动化组态软件的出现为解决上述实际工程问题提供了一种崭新的方法，因为它能够很好地解决传统工业控制软件存在的种种问题，使用户根据自己的控制对象和控制目的任意组态，完成最终的自动化控制工程。利用三维Force control组态软件设计开发淬火油槽的监控系统，最大的特点是能以灵活样的“组态方式”而不是编程方式来进行系统集成，它提供了良好的用户开发界面和简捷的工程实现方法，只要将其预设置的各种软件模块进行简单的“组态” ，便可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能，比如在分布式网络应用中，所有应用（例如趋势曲线、报警等）对远程数据的引用方法与引用本地数据完全相同，通过“组态”的方式可以大大缩短了自动化
10、工程师的系统集成的时间，提高了集成效率。在组态概念出现之前，要实现某一任务,都是通过编写程序 （如使用BASIC,C,FORTRAN等） 来实现的，编写程序不但工作量大、周期长，而且一旦工业被控对象稍有变动， 必须修改该系统的源程序。组态软件的出现,解决了这个问题，对于过去需要几个月的工作，通过组态软件几天就可以完成。1.3 国内外基本研究情况组态软件市场的大部分份额仍被国外几家组态软件占据。下面列举并介绍了一些有代表性的国外组态软件。 (1)美国Wonderware公司的In Touch它堪称组态软件的“鼻祖”，率先推出16位Windows环境下的组态软件，在国际上曾得到较高的市场占有率。I
11、nTouch软件的图形功能比较丰富，使用较方便，但控制功能较弱。其I/O硬件驱动丰富，只是使用DDE(Dynamic Data Exchange，动态数据交换)连接方式，实时性较差，另外它的驱动程序须单独购买。32位Windows环境下的7.0版在网络和数据管理方面有所加强，并实现了所谓的实时关系数据库，其实只是在SQL Server上增加了数据传输插件而己。在32位Windows环境下，InTouch己受到其它产品的猛烈冲击。 (2)美国Intelution公司的FIX美国Intelutinn公司的FIX产品系列较全，包括DOS版、16位Windows版、32位Windows版、OS/2版和
12、其它一些版本，功能较InTouch强，但实时性仍欠缺，总体技术一般。其I/O硬件驱动丰富，只是驱动程序也须单独购买。最新推出的iFIX是全新模式的组态软件，思想和体系结构都比较新，提供的功能也较为完整。但对系统资源耗费巨大，用户最为明显的感受就是缓慢，而且经常受Windows操作系统影响而导致不稳定。 (3)德国西门子公司的WINCC德国西门子公司的WINCC组态软件在网络结构和数据管理方面要比FIX差，但也属于比较先进的产品之一。西门子似乎仅是想把这个产品当作其硬件的陪衬，对第三方硬件的支持也不热衷。若选用西门子公司的硬件，能免费得到WINCC，所以对于使用其它硬件的用户不是个好的选择。国产
13、化的组态软件产品也正在成为市场上的一支生力军，具有较强的价格竞争优势，但总的来讲，由于资金来源缺乏，软件工程的组织薄弱，因此软件商品化的程度还比较差。下面介绍了一些有代表性的国内组态软件。 (l)亚控公司的组态王组态王是国内较早出现的组态软件产品之一，到现在也有6年左右的历史了。早期的组态王仿造InTouch，只是个人机接口。到了5.1版本，在数据管理和开放性方面有了一些改进。但体系结构却没有实质性地突破。有可能还没有摆脱早期形成的不合理的程序构架。其网络功能较为薄弱，支持不了真正意义上的分布式系统。6系列版本在体系结构上有了很大的改进。 (2)大庆三维公司的力控从时间概念上来说，力控也是国内
14、较早就己经出现的组态软件之一。32位Windows下1.0版的力控在体系结构上就己经具备了较为明显的先进性，其最大的特征之一就是其基于真正意义的分布式实时数据库的三层结构，而且它的实时数据库结构为可组态的“活结构”。这在1999至2000年期间，力控得到了长足的发展，最新推出的2.0版在功能的丰富性、易用性、开放性和I/O驱动数量方面都得到了很大的提高。1.4 课题的主要研究内容本课题利用三维Force control组态软件实现淬火油槽的淬火油温度显示与报警、根据淬火介质实际温度，自动控制冷却器和冷却泵的启停；螺旋推进搅拌器的搅拌强度；淬火油槽液位显示与报警，自动抽油回路的启停；灭火系统的自
15、动启动、停止和报警（辅助手动开启喷气阀门）；过滤器运行压力监测与自动切换以及对系统的数据实时采集、管理和过程控制。2 三维Force control组态软件介绍2.1 三维Force control组态软件概述典型的计算机控制系统通常可以分为设备层、控制层、监控层、管理层四个层次结构，构成了一个分布式的工业网络控制系统，其中设备层负责将物理信号转换成数字或标准的模拟信号，控制层完成对现场工艺过程的实时监测与控制，监控层通过对多个控制设备的集中管理，来完成监控生产运行过程的目的，管理层实现对生产数据进行管理、统计和查询。监控组态软件一般是位于监控层的专用软件，负责对下集中管理控制层，向上连接管理层，是企业生产信息化的重要组 成部分。力控监控组态软件能同时和国内外各种工业控制厂家的设备进行网络通讯，它可以与高可靠的工控计算机和网络系统结合，便可以达到集中管理和监控的目的，同时还可以方便的向控制层和管理层提供软、硬件的全部接口，来实现与“第三方”的软、硬件系统来进行整体的集成。2.2三维Force control组态软件结构介绍力控监控组态软件基本的程序及组件包括：工程管理器、人机界面VIEW、实时数据库DB、I/O驱动程序、控制策略生成器以及各种数据服务及扩展组件，其中实时数据库是系统的核心，图2.2-1为组态软件结构图：
