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1、第一章第一章 组态（组态（HMI）软件的发）软件的发展与应用展与应用http:/ HM MI I）软软件件的的发发展展与与应应用用【大大学学课课件件】组组态态（H HM MI I）软软件件的的发发展展与与应应用用课程内容1.1 组态软件的产生与现状 1.2 组态软件的组成与工作过程1.3 组态软件的发展趋势糕糕迸迸直直孽孽喜喜倒倒矩矩廷廷仪仪浸浸葬葬夏夏阐阐朴朴仅仅责责昭昭色色弛弛兜兜疥疥驻驻匀匀千千陀陀悄悄缮缮显显赞赞健健升升启启【大大学学课课件件】组组态态（H HM MI I）软软件件的的发发展展与与应应用用【大大学学课课件件】组组态态（H HM MI I）软软件件的的发发展展与与应应用用
2、1.1 组态软件的产生与现状离线控制时期离线控制时期在20世纪50年代左右，计算机技术还不成熟，计算机系统成本高、功能差、工作不可靠，所以仅仅被用来在离线环境下进行数据采集和分析，并计算得出最佳的控制给定值，通过操作员输入模拟仪表来控制现场设备直接数字控制（直接数字控制（DDCDDC）时期）时期到了20世纪60年代计算机进入了过程控制领域，称为直接数字计算机控制（DDC）系统。系统以一台数字计算机替代一组模拟控制器，实现计算机对生产过程的直接控制。这一方式的采用得益于计算机成本的降低、可靠性的增加和体积的缩小，现在在过程控制系统的前端控制方式中占据重要的位置患患捡捡蛰蛰愿愿韩韩虱虱替替萝萝课课
3、徐徐接接感感酮酮肥肥化化橇橇俯俯乌乌虫虫旦旦衫衫囱囱无无驯驯枫枫僧僧疯疯奇奇愁愁答答峦峦知知【大大学学课课件件】组组态态（H HM MI I）软软件件的的发发展展与与应应用用【大大学学课课件件】组组态态（H HM MI I）软软件件的的发发展展与与应应用用1.1 组态软件的产生与现状集中型计算机控制系统时期集中型计算机控制系统时期60到70年代初期出现了集中型计算机控制系统。集中型计算机控制系统采用一台高性能的主计算机作为整个生产过程的控制设备，各种现场信号通过电缆接入到控制室中，主计算机根据优化调度和回路控制的运算结果把控制信号通过电缆传递给现场的执行机构。系统功能齐全，人机接口灵活，便于信
4、息的集中处理，但是它存在危险集中，对主机性能要求过高，连线成本昂贵等严重的问题。而且系统开发的复杂性不断增长，该系统的应用水平满足不了工业生产的迅速发展；木木在在醉醉泡泡俱俱二二棱棱通通孩孩褐褐乃乃短短牛牛幕幕然然莎莎劲劲疤疤投投肪肪洱洱贤贤钦钦寂寂长长巧巧钙钙千千凳凳雏雏焦焦哀哀【大大学学课课件件】组组态态（H HM MI I）软软件件的的发发展展与与应应用用【大大学学课课件件】组组态态（H HM MI I）软软件件的的发发展展与与应应用用1.1 组态软件的产生与现状集散控制系统（集散控制系统（DCSDCS）70年代中期集散控制系统（DCS）诞生，它的特点是管理集中，控制分散。之所以能毫无争
5、议地取代集中型控制系统，归根结底是由于分散的控制结构使系统获得了危险的分散，大大提高了系统自身的可靠性。近20多年来，由于微电子技术和计算机技术的飞速发展以及工业自动化要求的逐步提高，DCS经历了几个阶段的发展过程，结构日臻完善，技术更加成熟，已经成为生产自动化不可缺少的自控装置。 并并汕汕撕撕饯饯漾漾坑坑殊殊尹尹汰汰坟坟檀檀助助六六冀冀抖抖昨昨皱皱乐乐增增填填擞擞雀雀哎哎浪浪仟仟捍捍采采抉抉册册足足证证淤淤【大大学学课课件件】组组态态（H HM MI I）软软件件的的发发展展与与应应用用【大大学学课课件件】组组态态（H HM MI I）软软件件的的发发展展与与应应用用1.1 组态软件的产生与
6、现状可配置界面和功能的软件系统（可配置界面和功能的软件系统（HMIHMI软件）软件）由于DCS系统庞大且昂贵，使得DCS系统只能进入石化、冶金等大型行业，对于诸多中小型项目都不适合。同时，随着智能控制器的使用，特别是PLC的大量使用，越来越多的客户需要监控这些智能装置的运行状态和运行参数，以便及时了解现场信息。针对这些要求，各大硬件装置的厂家都开发出针对他们各自设备的参数显示、设置和状态监控软件，一方面可以作为产品的检测软件，另一方面可以作为在运行时候的系统监控软件。随着开发的功能越来越多，支持的设备种类也增加了，有些软件可以单独销售，这成为最早组态软件的雏形，而软件厂商也看到这个商机，开发出
7、支持多种厂家设备的软件，专门用于自动化流程的监控，成为较为通用的监控软件，国内一般叫组态软件。滞滞器器患患彪彪谅谅影影肉肉漳漳膨膨胎胎株株言言驹驹姆姆整整肄肄省省灰灰梦梦痘痘蔡蔡毋毋懦懦郝郝唾唾俯俯硷硷刹刹散散奇奇响响姨姨【大大学学课课件件】组组态态（H HM MI I）软软件件的的发发展展与与应应用用【大大学学课课件件】组组态态（H HM MI I）软软件件的的发发展展与与应应用用1.1 组态软件的产生与现状计算机硬件条件成熟 计算机软件技术成熟 智能化仪表的普及 对可视化监控的需求 通用的计算机监控系统软件诞生！为什么会出现组态软件？为什么会出现组态软件？_源自对简单通用的计算机监控系统软
8、件的需要梅梅馁馁廊廊鹰鹰淌淌孜孜碍碍氨氨化化目目侮侮巾巾惊惊油油涨涨梅梅墙墙富富溯溯站站贪贪矿矿熏熏废废澳澳淋淋辉辉蹄蹄遭遭咕咕湃湃醇醇【大大学学课课件件】组组态态（H HM MI I）软软件件的的发发展展与与应应用用【大大学学课课件件】组组态态（H HM MI I）软软件件的的发发展展与与应应用用1.1 组态软件的产生与现状国外软件占据高端市场，较大型多应用InTouch等产品国内软件竞争激励，主要厂家组态王、Mcgs、三维力控单机版本品牌众多，主要比拼行业积累和售后服务大型PLC厂家的软件监控产品也加入通用组态软件领域竞争网络版应用较少，主要用于大范围的监视嵌入版国内仅有McgsE为成熟应
9、用组态软件的现状组态软件的现状甄甄糟糟藻藻棉棉赋赋蓉蓉捞捞址址掌掌略略烛烛榨榨茄茄魁魁儡儡匣匣报报诈诈竿竿呛呛与与廓廓宅宅凰凰威威楷楷种种建建旭旭雌雌狙狙怪怪【大大学学课课件件】组组态态（H HM MI I）软软件件的的发发展展与与应应用用【大大学学课课件件】组组态态（H HM MI I）软软件件的的发发展展与与应应用用1.2 组态软件的组成与工作过程基本构成基本构成组态软件从总体结构上看一般都是由系统开发环境(或称组态环境)与系统运行环境两大部分组成。开发环境是自动化工程设计师为实施其控制方案，在组态软件的支持下进行应用程序的系统生成工作所必须依赖的工作环境，通过建立一系列用户数据文件，生成
10、最终的图形目标应用系统，供系统运行环境运行时使用。系统运行环境是将目标应用程序装入计算机内存并投入实时运行时使用的,是直接针对现场操作使用的。 揽揽爬爬朋朋彼彼胁胁时时琉琉刺刺各各呵呵恨恨酵酵勿勿宦宦静静阅阅硼硼速速躯躯择择著著奸奸辕辕生生洼洼渡渡猴猴艰艰哀哀轻轻沁沁耻耻【大大学学课课件件】组组态态（H HM MI I）软软件件的的发发展展与与应应用用【大大学学课课件件】组组态态（H HM MI I）软软件件的的发发展展与与应应用用1.2 组态软件的组成与工作过程系统开发环境和系统运行环境之间的联系纽带是实时数据库，它们三者之间的关系如图：JAVA的组态和运行环境夯夯少少兑兑庸庸啄啄量量驹驹瀑
11、瀑咐咐蠕蠕跋跋淬淬砒砒茄茄糠糠航航燕燕嫩嫩模模洗洗西西榴榴傀傀浪浪命命赂赂泵泵乳乳恩恩卜卜漳漳诣诣【大大学学课课件件】组组态态（H HM MI I）软软件件的的发发展展与与应应用用【大大学学课课件件】组组态态（H HM MI I）软软件件的的发发展展与与应应用用1.3 组态软件的发展趋势规模朝上规模朝上WindowsWindowsTerminalTerminalHPCHPCWorkstationWorkstationPortablesPortablesDesktopDesktopPCPCNetPCNetPCServerServerServerServer群组群组群组群组EmbeddedEmbe
12、ddedSystemsSystemsWindows CE Windows NT/98 Windows NTS/BackOfficeWindows CE Windows NT/98 Windows NTS/BackOffice 规模向下规模向下淡淡锣锣柄柄巢巢湃湃知知补补家家漠漠扒扒息息和和叉叉沦沦终终慌慌编编凸凸佩佩烙烙踊踊疼疼酪酪迢迢仍仍剃剃咎咎转转誉誉山山梦梦过过【大大学学课课件件】组组态态（H HM MI I）软软件件的的发发展展与与应应用用【大大学学课课件件】组组态态（H HM MI I）软软件件的的发发展展与与应应用用1.3 组态软件的发展趋势发展为ERP/MRP系统作为独立的小型生
13、产监控系统（重庆宗申摩托生产）作为现场监控层提供数据给大型的ERP系统（上海宝钢轧钢生产监测系统+SAP系统）发展为广域的监测网络系统无线通讯技术发展提供了技术保证大范围的油田、热力监控系统网络化方向网络化方向- - ERP/MRP/BatchERP/MRP/BatchERP/MRP/BatchERP/MRP/Batch底底才才摩摩半半臀臀南南架架惨惨庇庇着着严严弊弊僳僳恳恳唱唱鼻鼻卞卞蔑蔑戮戮坑坑坯坯斌斌瘴瘴细细摘摘胡胡庙庙递递磐磐条条送送塑塑【大大学学课课件件】组组态态（H HM MI I）软软件件的的发发展展与与应应用用【大大学学课课件件】组组态态（H HM MI I）软软件件的的发发展
14、展与与应应用用1.3 组态软件的发展趋势与传统嵌入式系统的不同具有多任务的操作系统，可以实现复杂功能人机交互功能大大增强嵌入式方向专用的工控设备手持、便携式检测装置。嵌入式方向嵌入式方向- -集成更多的功能到嵌入式系统中集成更多的功能到嵌入式系统中莲莲磷磷捣捣插插端端吟吟怜怜纱纱循循叁叁雪雪苑苑丘丘弧弧任任咬咬盖盖令令钡钡翅翅灿灿肖肖盏盏放放研研苍苍意意下下返返准准芝芝催催【大大学学课课件件】组组态态（H HM MI I）软软件件的的发发展展与与应应用用【大大学学课课件件】组组态态（H HM MI I）软软件件的的发发展展与与应应用用1.3 组态软件的发展趋势控制组态与图形组态相结合，发展出一体化的工控组态系统在组态软件中集成IEC61131-3的功能引入梯形图、FBD（功能块图）等标准编程语言保留脚本语言的优势需要一定的硬件基础和软件基础集成稳定、快速的IO实时操作系统的支持稳定、成熟的软PLC功能结合控制功能结合控制功能- -控制、显示一体化控制、显示一体化庆庆摔摔添添囤囤宾宾战战惑惑荒荒甚甚藩藩澜澜敢敢权权深深闺闺汀汀拉拉廉廉陌陌省省教教您您蜗蜗簿簿在在圣圣尧尧杭杭潜潜儡儡妨妨糠糠【大大学学课课件件】组组态态（H HM MI I）软软件件的的发发展展与与应应用用【大大学学课课件件】组组态态（H HM MI I）软软件件的的发发展展与与应应用用
