組態(tài)HMI軟件發(fā)展與應(yīng)用ppt課件

1、第一章第一章 組態(tài)組態(tài)HMI軟件的開軟件的開展與運(yùn)用展與運(yùn)用課程內(nèi)容1.1 組態(tài)軟件的產(chǎn)生與現(xiàn)狀 1.2 組態(tài)軟件的組成與任務(wù)過程1.3 組態(tài)軟件的開展趨勢1.1 組態(tài)軟件的產(chǎn)生與現(xiàn)狀離線控制時期離線控制時期在在2020世紀(jì)世紀(jì)5050年代左右，計(jì)算機(jī)技術(shù)還不成熟，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)本錢高、功能差、年代左右，計(jì)算機(jī)技術(shù)還不成熟，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)本錢高、功能差、任務(wù)不可靠，所以僅僅被用來在離線環(huán)境下進(jìn)展數(shù)據(jù)采集和分析，并計(jì)算得任務(wù)不可靠，所以僅僅被用來在離線環(huán)境下進(jìn)展數(shù)據(jù)采集和分析，并計(jì)算得出最正確的控制給定值，經(jīng)過操作員輸入模擬儀表來控制現(xiàn)場設(shè)備出最正確的控制給定值，經(jīng)過操作員輸入模擬儀表來控制現(xiàn)場設(shè)備直接

2、數(shù)字控制直接數(shù)字控制DDCDDC時期時期到了到了2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代計(jì)算機(jī)進(jìn)入了過程控制領(lǐng)域，稱為直接數(shù)字計(jì)算機(jī)控制年代計(jì)算機(jī)進(jìn)入了過程控制領(lǐng)域，稱為直接數(shù)字計(jì)算機(jī)控制DDCDDC系統(tǒng)。系統(tǒng)以一臺數(shù)字計(jì)算機(jī)替代一組模擬控制器，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對系統(tǒng)。系統(tǒng)以一臺數(shù)字計(jì)算機(jī)替代一組模擬控制器，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對消費(fèi)過程的直接控制。這一方式的采用得益于計(jì)算機(jī)本錢的降低、可靠性的消費(fèi)過程的直接控制。這一方式的采用得益于計(jì)算機(jī)本錢的降低、可靠性的添加和體積的減少，如今在過程控制系統(tǒng)的前端控制方式中占據(jù)重要的位置添加和體積的減少，如今在過程控制系統(tǒng)的前端控制方式中占據(jù)重要的位置1.1 組態(tài)軟件的產(chǎn)生與現(xiàn)狀集中

3、型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)時期集中型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)時期6060到到7070年代初期出現(xiàn)了集中型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。集中型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)采年代初期出現(xiàn)了集中型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。集中型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)采用一臺高性能的主計(jì)算機(jī)作為整個消費(fèi)過程的控制設(shè)備，各種現(xiàn)場信號經(jīng)過用一臺高性能的主計(jì)算機(jī)作為整個消費(fèi)過程的控制設(shè)備，各種現(xiàn)場信號經(jīng)過電纜接入到控制室中，主計(jì)算機(jī)根據(jù)優(yōu)化調(diào)度和回路控制的運(yùn)算結(jié)果把控制電纜接入到控制室中，主計(jì)算機(jī)根據(jù)優(yōu)化調(diào)度和回路控制的運(yùn)算結(jié)果把控制信號經(jīng)過電纜傳送給現(xiàn)場的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。系統(tǒng)功能齊全，人機(jī)接口靈敏，便于信號經(jīng)過電纜傳送給現(xiàn)場的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。系統(tǒng)功能齊全，人機(jī)接口靈敏，便于信息的集中處置，但是它存

4、在危險集中，對主機(jī)性能要求過高，連線本錢昂信息的集中處置，但是它存在危險集中，對主機(jī)性能要求過高，連線本錢昂貴等嚴(yán)重的問題。而且系統(tǒng)開發(fā)的復(fù)雜性不斷增長，該系統(tǒng)的運(yùn)用程度滿足貴等嚴(yán)重的問題。而且系統(tǒng)開發(fā)的復(fù)雜性不斷增長，該系統(tǒng)的運(yùn)用程度滿足不了工業(yè)消費(fèi)的迅速開展；不了工業(yè)消費(fèi)的迅速開展；1.1 組態(tài)軟件的產(chǎn)生與現(xiàn)狀集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)DCSDCS7070年代中期集散控制系統(tǒng)年代中期集散控制系統(tǒng)DCSDCS誕生，它的特點(diǎn)是管理集中，控制分散。誕生，它的特點(diǎn)是管理集中，控制分散。之所以能毫無爭議地取代集中型控制系統(tǒng)，歸根結(jié)底是由于分散的控制構(gòu)造之所以能毫無爭議地取代集中型控制系統(tǒng)，歸根結(jié)底是由

5、于分散的控制構(gòu)造使系統(tǒng)獲得了危險的分散，大大提高了系統(tǒng)本身的可靠性。近使系統(tǒng)獲得了危險的分散，大大提高了系統(tǒng)本身的可靠性。近2020多年來，多年來，由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速開展以及工業(yè)自動化要求的逐漸提高，由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速開展以及工業(yè)自動化要求的逐漸提高，DCSDCS閱歷了幾個階段的開展過程，構(gòu)造日臻完善，技術(shù)更加成熟，曾經(jīng)成為閱歷了幾個階段的開展過程，構(gòu)造日臻完善，技術(shù)更加成熟，曾經(jīng)成為消費(fèi)自動化不可短少的自控安裝。消費(fèi)自動化不可短少的自控安裝。 1.1 組態(tài)軟件的產(chǎn)生與現(xiàn)狀可配置界面和功能的軟件系統(tǒng)可配置界面和功能的軟件系統(tǒng)HMIHMI軟件軟件由于由于DCSDCS系

6、統(tǒng)龐大且昂貴，使得系統(tǒng)龐大且昂貴，使得DCSDCS系統(tǒng)只能進(jìn)入石化、冶金等大型行業(yè)，系統(tǒng)只能進(jìn)入石化、冶金等大型行業(yè)，對于諸多中小型工程都不適宜。同時，隨著智能控制器的運(yùn)用，特別是對于諸多中小型工程都不適宜。同時，隨著智能控制器的運(yùn)用，特別是PLCPLC的大量運(yùn)用，越來越多的客戶需求監(jiān)控這些智能安裝的運(yùn)轉(zhuǎn)形狀和運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，的大量運(yùn)用，越來越多的客戶需求監(jiān)控這些智能安裝的運(yùn)轉(zhuǎn)形狀和運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，以便及時了解現(xiàn)場信息。針對這些要求，各大硬件安裝的廠家都開發(fā)出針對以便及時了解現(xiàn)場信息。針對這些要求，各大硬件安裝的廠家都開發(fā)出針對他們各自設(shè)備的參數(shù)顯示、設(shè)置和形狀監(jiān)控軟件，一方面可以作為產(chǎn)品的檢他們各自設(shè)備

7、的參數(shù)顯示、設(shè)置和形狀監(jiān)控軟件，一方面可以作為產(chǎn)品的檢測軟件，另一方面可以作為在運(yùn)轉(zhuǎn)時候的系統(tǒng)監(jiān)控軟件。測軟件，另一方面可以作為在運(yùn)轉(zhuǎn)時候的系統(tǒng)監(jiān)控軟件。隨著開發(fā)的功能越來越多，支持的設(shè)備種類也添加了，有些軟件可以單獨(dú)銷隨著開發(fā)的功能越來越多，支持的設(shè)備種類也添加了，有些軟件可以單獨(dú)銷售，這成為最早組態(tài)軟件的雛形，而軟件廠商也看到這個商機(jī)，開發(fā)出支持售，這成為最早組態(tài)軟件的雛形，而軟件廠商也看到這個商機(jī)，開發(fā)出支持多種廠家設(shè)備的軟件，專門用于自動化流程的監(jiān)控，成為較為通用的監(jiān)控軟多種廠家設(shè)備的軟件，專門用于自動化流程的監(jiān)控，成為較為通用的監(jiān)控軟件，國內(nèi)普通叫組態(tài)軟件。件，國內(nèi)普通叫組態(tài)軟件。1

8、.1 組態(tài)軟件的產(chǎn)生與現(xiàn)狀計(jì)算機(jī)硬件條件成熟 計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)成熟 智能化儀表的普及 對可視化監(jiān)控的需求 通用的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)軟件誕生！為什么會出現(xiàn)組態(tài)軟件？為什么會出現(xiàn)組態(tài)軟件？_ _源自對簡單通用的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)軟件源自對簡單通用的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)軟件的需求的需求1.1 組態(tài)軟件的產(chǎn)生與現(xiàn)狀國外軟件占據(jù)高端市場，較大型多運(yùn)用InTouch等產(chǎn)品國內(nèi)軟件競爭鼓勵，主要廠家組態(tài)王、Mcgs、三維力控單機(jī)版本品牌眾多，主要比拼行業(yè)積累和售后效力大型PLC廠家的軟件監(jiān)控產(chǎn)品也參與通用組態(tài)軟件領(lǐng)域競爭網(wǎng)絡(luò)版運(yùn)用較少，主要用于大范圍的監(jiān)視嵌入版國內(nèi)僅有McgsE為成熟運(yùn)用組態(tài)軟件的現(xiàn)狀組態(tài)軟件的現(xiàn)狀1.2

9、 組態(tài)軟件的組成與任務(wù)過程根本構(gòu)成根本構(gòu)成組態(tài)軟件從總體構(gòu)造上看普通都是由系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境組態(tài)軟件從總體構(gòu)造上看普通都是由系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境( (或或稱組態(tài)環(huán)境稱組態(tài)環(huán)境) )與系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境兩大部分組成。與系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境兩大部分組成。開發(fā)環(huán)境是自動化工程設(shè)計(jì)師為實(shí)施其控制方案，在開發(fā)環(huán)境是自動化工程設(shè)計(jì)師為實(shí)施其控制方案，在組態(tài)軟件的支持下進(jìn)展運(yùn)用程序的系統(tǒng)生成任務(wù)所必組態(tài)軟件的支持下進(jìn)展運(yùn)用程序的系統(tǒng)生成任務(wù)所必需依賴的任務(wù)環(huán)境，經(jīng)過建立一系列用戶數(shù)據(jù)文件，需依賴的任務(wù)環(huán)境，經(jīng)過建立一系列用戶數(shù)據(jù)文件，生成最終的圖形目的運(yùn)用系統(tǒng)，供系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境運(yùn)轉(zhuǎn)生成最終的圖形目的運(yùn)用系統(tǒng)，供系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境運(yùn)轉(zhuǎn)時運(yùn)用。時

10、運(yùn)用。系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境是將目的運(yùn)用程序裝入計(jì)算機(jī)內(nèi)存并投系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境是將目的運(yùn)用程序裝入計(jì)算機(jī)內(nèi)存并投入實(shí)時運(yùn)轉(zhuǎn)時運(yùn)用的入實(shí)時運(yùn)轉(zhuǎn)時運(yùn)用的, ,是直接針對現(xiàn)場操作運(yùn)用的。是直接針對現(xiàn)場操作運(yùn)用的。 1.2 組態(tài)軟件的組成與任務(wù)過程系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境和系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境之間的聯(lián)絡(luò)紐帶是實(shí)時數(shù)據(jù)庫，它們?nèi)咧g的關(guān)系如圖：JAVA的組態(tài)和運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境1.3 組態(tài)軟件的開展趨勢規(guī)模朝上規(guī)模朝上1.3 組態(tài)軟件的開展趨勢開展為ERP/MRP系統(tǒng)作為獨(dú)立的小型消費(fèi)監(jiān)控系統(tǒng)重慶宗申摩托消費(fèi)作為現(xiàn)場監(jiān)控層提供數(shù)據(jù)給大型的ERP系統(tǒng)上海寶鋼軋鋼消費(fèi)監(jiān)測系統(tǒng)+SAP系統(tǒng)開展為廣域的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)無線通訊技術(shù)開展提供了技術(shù)保證大范圍的油田、熱力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化方向網(wǎng)絡(luò)化方向- ERP/MRP/Batch- ERP/MRP/Batch1.3 組態(tài)軟件的開展趨勢與傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的不同具有多義務(wù)的操作系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜功能人機(jī)交互功能大大加強(qiáng)嵌入式方向公用的工控設(shè)備手持、便攜式檢測安裝。嵌入式方向嵌入式方向- -集成更多的功能到嵌入式系集成更多的功能到嵌入式系統(tǒng)中統(tǒng)