組態(tài)第一章課件

1、NO.1第一章 組態(tài)軟件概述NO.2第一章 組態(tài)軟件概述 隨著工業(yè)自動化水平的迅速提高和計算機在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，人們對工業(yè)自動化的要求越來越高。 把PC技術(shù)用于工業(yè)控制將會有成本低、可用資源豐富、易開發(fā)等特點。 工控組態(tài)軟件 組態(tài)軟件能夠很好地解決傳統(tǒng)工業(yè)控制軟件存在的種種問題，使用戶能根據(jù)具體的控制對象和控制目的任意組態(tài)，完成符合要求的自動化控制工程。NO.3第一章 組態(tài)軟件概述 組態(tài)(Configuration)軟件是用應(yīng)用軟件中提供的工具、方法、完成工程中某一具體任務(wù)的軟件。 工控組態(tài)軟件是指在數(shù)據(jù)采集與過程控制中使用的專用軟件，它們是在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境，為

2、用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的一種軟件工具。 工控組態(tài)軟件 組態(tài)軟件一般用于自動控制系統(tǒng)的監(jiān)控層，提供了監(jiān)控層的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境，通過靈活的組態(tài)方式，可使用戶快速構(gòu)建工業(yè)自動控制系統(tǒng)監(jiān)控功能。 NO.4第一章 組態(tài)軟件概述 組態(tài)軟件的主要使用者是從事自動化工程設(shè)計、維護、操作的技術(shù)人員，用戶在使用組態(tài)軟件時可以生成適合自己需要的應(yīng)用系統(tǒng)而不需要修改軟件程序的源代碼。 用組態(tài)軟件生成的應(yīng)用系統(tǒng)具有實時性和多任務(wù)性，可以在一臺計算機上同時完成數(shù)據(jù)采集、信號數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)圖形顯示、人機對話、實時數(shù)據(jù)的存儲、歷史數(shù)據(jù)的查詢、實時通訊等多個任務(wù)。 工控組態(tài)軟件NO.5第一章 組態(tài)軟件概述國

3、外：美國的Wonderware公司研制的Intouch、Intellution 公司的FIX系統(tǒng)、德國西門子的WinCC等。國內(nèi)：昆侖公司的MCGS、亞控公司的KingView組態(tài)王、三維公司的力控等。工控組態(tài)軟件種類和功能 這些組態(tài)軟件都能完成類似的功能：采用類似資源瀏覽器的窗口結(jié)構(gòu)；能對工業(yè)控制系統(tǒng)中的各種資源（設(shè)備、標簽量、畫面、控制流程等）進行配置和編輯；提供多種數(shù)據(jù)設(shè)備驅(qū)動程序；使用腳本語言提供二次開發(fā)的功能，等等。 NO.6第一章 組態(tài)軟件概述 大多數(shù)組態(tài)軟件提供多種數(shù)據(jù)采集程序，用戶可以根據(jù)需要進行相應(yīng)的配置。這樣驅(qū)動程序只能由組態(tài)軟件開發(fā)商提供，或者由用戶按照某種組態(tài)軟件的接口

4、規(guī)范編寫，這為用戶提出了過高的要求。 數(shù)據(jù)采集的方式 由OPC（OLE for Process Control）基金組織提出的OPC規(guī)范基于微軟的OLE/DCOM技術(shù)，提供了在分布式系統(tǒng)下，軟件組件交互和共享數(shù)據(jù)的完整的解決方案，從根本上解決了以前采用專用格式驅(qū)動程序總是滯后于硬件更新的問題。使用OPC進行數(shù)據(jù)采集必將成為組態(tài)軟件中更合理的選擇。 NO.7第一章 組態(tài)軟件概述 腳本語言是擴充組態(tài)系統(tǒng)功能的重要手段。大多數(shù)組態(tài)軟件都支持腳本語言。 腳本的功能 一是內(nèi)置的類C/Basic語言。國內(nèi)的多數(shù)組態(tài)軟件采用的就是這種方式，但這種對腳本的支持并不十分完善，許多組態(tài)軟件只提供IFTHENELS

5、E的語句結(jié)構(gòu)，并不提供循環(huán)控制語句，為編寫腳本程序帶來了一定的困難。二是采用微軟的VBA的編程語言；三是有少數(shù)組態(tài)軟件采用面向?qū)ο蟮哪_本語言。二是采用微軟的VBA的編程語言。微軟的VBA是一種相對完備的開發(fā)環(huán)境，采用VBA的組態(tài)軟件通常使用微軟的VBA環(huán)境和組件技術(shù)，把組態(tài)系統(tǒng)中的對象以組件方式加以實現(xiàn)，使用VBA的程序?qū)@些對象進行訪問。這種方式的缺陷在于由于VisualBasic是解釋執(zhí)行的，所以VBA程序的一些語法錯誤可能到執(zhí)行時才能發(fā)現(xiàn)。 主要分為三種類型：三是有少數(shù)組態(tài)軟件采用面向?qū)ο蟮哪_本語言。面向?qū)ο蟮哪_本語言提供了對象訪問機制，對系統(tǒng)中的對象可以通過其屬性和方法進行訪問，比較容

6、易學(xué)習(xí)、掌握和擴展，但程序的實現(xiàn)則相對比較復(fù)雜。 NO.8第一章 組態(tài)軟件概述 在生產(chǎn)制造過程中，需要對現(xiàn)場的大量數(shù)據(jù)進行流程分析和過程控制，以實現(xiàn)對生產(chǎn)流程的調(diào)整和優(yōu)化。 組態(tài)軟件的開放性 目前現(xiàn)有的組態(tài)軟件對大部分這些方面需求還只能以報表的形式提供，或者通過ODBC將數(shù)據(jù)導(dǎo)出到外部數(shù)據(jù)庫，以供其他的業(yè)務(wù)系統(tǒng)進行調(diào)用。 隨著生產(chǎn)決策活動對信息需求的增加，可以預(yù)見，組態(tài)軟件與MIS或領(lǐng)導(dǎo)信息系統(tǒng)（EISExecutive Information System）的集成必將更加緊密，實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析與決策功能的模塊形式很可能在組態(tài)軟件中相繼出現(xiàn)。NO.9第一章 組態(tài)軟件概述 為用戶提供在不改變原有系統(tǒng)

7、的情況下，向系統(tǒng)內(nèi)增加新功能的能力，這種新增的功能可能來自于組態(tài)軟件開發(fā)商、第三方軟件提供商或用戶自身。 組態(tài)環(huán)境的可擴展性 增加功能最常用的手段是ActiveX組件的應(yīng)用，目前還只有少數(shù)組態(tài)軟件能提供完備的ActiveX組件引入功能及實現(xiàn)引入對象在腳本語言中的訪問。 NO.10第一章 組態(tài)軟件概述 現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)已經(jīng)趨向國際化、分布式的生產(chǎn)方式。隨著互聯(lián)網(wǎng)的進一步普及和使用Internet將是實現(xiàn)分布式生產(chǎn)的基礎(chǔ)。 對Internet的支持程度 限于國內(nèi)目前的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和工業(yè)控制應(yīng)用的程度，在較長時間內(nèi)，以瀏覽器方式通過Internet對工業(yè)現(xiàn)場進行監(jiān)控，將會在大部分應(yīng)用中停留于監(jiān)視階段。

8、 所有組態(tài)軟件開發(fā)商面臨的一個重要課題是組態(tài)軟件能否從原有的局域網(wǎng)運行方式跨越到支持Internet。 實際控制功能的完成應(yīng)該通過更穩(wěn)定的技術(shù)，如專用的遠程客戶端、由專業(yè)開發(fā)商提供的ActiveX控件或Java技術(shù)實現(xiàn)。 NO.11第一章 組態(tài)軟件概述 隨著以工業(yè)PC為核心的自動控制系統(tǒng)技術(shù)的日趨完善和工程技術(shù)人員使用組態(tài)軟件水平的不斷提高，用戶對組態(tài)軟件的要求已不像過去那樣主要側(cè)重于畫面，而是要考慮一些實質(zhì)性的應(yīng)用功能，如軟PLC，先進過程控制策略等。 組態(tài)軟件的控制功能 NO.12第一章 組態(tài)軟件概述 MCGS組態(tài)軟件是由北京昆侖自動化有限公司研制開發(fā)的，其英文全稱為Monitor and

9、 Control Generated System，即“監(jiān)視與控制通用系統(tǒng)”。該軟件分為通用版、嵌入版和網(wǎng)絡(luò)版，其中嵌入版和網(wǎng)絡(luò)版是在通用版的基礎(chǔ)上開發(fā)的，因此本課程將主要介紹通用版。 MCGS組態(tài)軟件 NO.13第一章 組態(tài)軟件概述采用全中文、可視化、面向窗口的開發(fā)界面。 MCGS通用組態(tài)軟件的特點 NO.14第一章 組態(tài)軟件概述實時性強、良好的并行處理性能。 MCGS通用組態(tài)軟件的特點 充分利用了32位Windows操作平臺的多任務(wù)、按優(yōu)先級分時操作的功能，以線程為單位對在工程作業(yè)中實時性強的關(guān)鍵任務(wù)和實時性不強的非關(guān)鍵任務(wù)進行分時并行處理，使PC機廣泛應(yīng)用于工程測控領(lǐng)域成為可能。NO.1

10、5第一章 組態(tài)軟件概述豐富、生動的多媒體畫面。 MCGS通用組態(tài)軟件的特點 NO.16第一章 組態(tài)軟件概述開放式結(jié)構(gòu)，廣泛的數(shù)據(jù)獲取和強大的數(shù)據(jù)處理功能。 MCGS通用組態(tài)軟件的特點 系統(tǒng)可以與廣泛的數(shù)據(jù)源交換數(shù)據(jù)；MCGS提供多種高性能的I/O驅(qū)動；支持Microsoft開放數(shù)據(jù)庫互連（ODBC）接口，有強大的數(shù)據(jù)庫鏈接能力；MCGS全面支持OPC標準，既可作為OPC客戶端，也可以作為OPC服務(wù)器，可以和更多的自動化設(shè)備相連接；MCGS通過DDE（Dynamic Data Exchange，動態(tài)數(shù)據(jù)交換）與其它應(yīng)用程序交換數(shù)據(jù)，充分利用計算機豐富的軟件資源；MCGS全面支持ActiveX控件

11、，提供極其靈活的面向?qū)ο蟮膭討B(tài)圖形功能，并且包含豐富的圖形庫。NO.17第一章 組態(tài)軟件概述完善的安全機制。 MCGS通用組態(tài)軟件的特點 NO.18第一章 組態(tài)軟件概述強大的網(wǎng)絡(luò)功能。 MCGS通用組態(tài)軟件的特點 MCGS支持TCP/IP、Modem、RS-485/ RS-422/ RS-232等多種網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，使用MCGS網(wǎng)絡(luò)版組態(tài)軟件，可以在整個企業(yè)范圍內(nèi)，用IE瀏覽器方便地瀏覽到實時和歷史的監(jiān)控信息，實現(xiàn)設(shè)備管理與企業(yè)管理的集成。 NO.19第一章 組態(tài)軟件概述 多樣化的報警功能。報警燈指示、報警構(gòu)件顯示、報警數(shù)據(jù)的存盤和打印。 MCGS通用組態(tài)軟件的特點 NO.20第一章 組態(tài)軟件概

12、述實時數(shù)據(jù)庫為用戶分步組態(tài)提供極大方便。 MCGS通用組態(tài)軟件的特點 實時數(shù)據(jù)庫是一個數(shù)據(jù)處理中心，是系統(tǒng)各個部分及其各種功能性構(gòu)件的公用數(shù)據(jù)區(qū)，是整個系統(tǒng)的核心。各個部件獨立地向?qū)崟r數(shù)據(jù)庫輸入和輸出數(shù)據(jù)，并完成自己的差錯控制。在生成用戶應(yīng)用系統(tǒng)時，每一部分均可分別進行組態(tài)配置，獨立建造，互不相干，而在系統(tǒng)運行過程中，各個部分都通過實時數(shù)據(jù)庫交換數(shù)據(jù)，形成互相關(guān)聯(lián)的整體。NO.21第一章 組態(tài)軟件概述支持多種硬件設(shè)備，實現(xiàn)“設(shè)備無關(guān)”。 MCGS通用組態(tài)軟件的特點 MCGS針對外部設(shè)備的特征，設(shè)立設(shè)備工具箱，定義多種設(shè)備構(gòu)件，建立系統(tǒng)與外部設(shè)備的連接關(guān)系，賦予相關(guān)的屬性，實現(xiàn)對外部設(shè)備的驅(qū)動和

13、控制。用戶在設(shè)備工具箱中可方便選擇各種設(shè)備構(gòu)件。不同的設(shè)備對應(yīng)不同的設(shè)備構(gòu)件，所有的設(shè)備構(gòu)件均通過實時數(shù)據(jù)庫建立聯(lián)系，而建立時又是相互獨立的，即對某一構(gòu)件的操作或改動，不影響其它構(gòu)件和整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，因此MCGS是一個“設(shè)備無關(guān)”的系統(tǒng)，用戶不必因外部設(shè)備的局部改動，而影響整個系統(tǒng)。NO.22第一章 組態(tài)軟件概述方便控制復(fù)雜的運行流程。 MCGS通用組態(tài)軟件的特點 MCGS開辟了“運行策略”窗口，用戶可以選用系統(tǒng)提供的各種條件和功能的策略構(gòu)件，用圖形化的方法和簡單的類Basic語言構(gòu)造多分支的應(yīng)用程序，按照設(shè)定的條件和順序，操作外部設(shè)備，控制窗口的打開或關(guān)閉，與實時數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)自由

14、、準確地控制運行流程，同時也可以由用戶創(chuàng)建新的策略構(gòu)件，擴展系統(tǒng)的功能。NO.23第一章 組態(tài)軟件概述良好的可維護性和可擴充性。 MCGS通用組態(tài)軟件的特點 主要的功能模塊以構(gòu)件的形式來構(gòu)造，不同的構(gòu)件有著不同的功能，且各自獨立。 MCGS還提供了一套開放的可擴充接口，用戶可根據(jù)自己的需要用VB、VC等高級開發(fā)語言，編制特定的構(gòu)件來擴充系統(tǒng)的功能。 NO.24第一章 組態(tài)軟件概述用數(shù)據(jù)庫來管理數(shù)據(jù)存儲，系統(tǒng)可靠性高。 MCGS通用組態(tài)軟件的特點 MCGS中數(shù)據(jù)的存儲不再使用普通的文件，而是用數(shù)據(jù)庫來管理。組態(tài)時，系統(tǒng)生成的組態(tài)結(jié)果是一個數(shù)據(jù)庫；運行時，系統(tǒng)自動生成一個數(shù)據(jù)庫，保存和處理數(shù)據(jù)對象

15、和報警信息的數(shù)據(jù)。利用數(shù)據(jù)庫來保存數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)，提高了系統(tǒng)的可靠性和運行效率，同時，也使其它應(yīng)用軟件系統(tǒng)能直接處理數(shù)據(jù)庫中的存盤數(shù)據(jù)。NO.25第一章 組態(tài)軟件概述設(shè)立對象元件庫，組態(tài)工作簡單方便。 MCGS通用組態(tài)軟件的特點 NO.26第一章 組態(tài)軟件概述實現(xiàn)對工控系統(tǒng)的分布式控制和管理。 MCGS通用組態(tài)軟件的特點 考慮到工控系統(tǒng)今后的發(fā)展趨勢，MCGS充分運用現(xiàn)今發(fā)展的DCCW(Distributed Computer Cooperator Work，分布式計算機協(xié)同工作方式)技術(shù)，使分布在不同現(xiàn)場的采集設(shè)備和工作站之間實現(xiàn)協(xié)同工作，不同的工作站之間則通過MCGS實時交換數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對工

16、控系統(tǒng)的分布式控制和管理。 NO.27第一章 組態(tài)軟件概述MCGS組態(tài)軟件構(gòu)成 相當(dāng)于一套完整的工具軟件，它幫助用戶設(shè)計和構(gòu)造自己的應(yīng)用系統(tǒng)，用戶的所有組態(tài)配置過程都在這里進行。是一個獨立的運行系統(tǒng)，它按照組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫中用戶指定的方式進行各種處理，完成用戶組態(tài)設(shè)計的目標和功能。 用戶組態(tài)生成的結(jié)果，是一個數(shù)據(jù)庫文件。組態(tài)完成，就可以離開組態(tài)環(huán)境而獨立運行在監(jiān)控計算機上。 NO.28第一章 組態(tài)軟件概述MCGS用戶應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 用戶應(yīng)用系統(tǒng)的主窗口，提供菜單命令，響應(yīng)用戶的操作。系統(tǒng)與外部設(shè)備建立聯(lián)系的后臺作業(yè)環(huán)境，負責(zé)驅(qū)動外部設(shè)備，控制外部設(shè)備的工作狀態(tài)。 用來組建應(yīng)用系統(tǒng)的圖形界面，為用

17、戶提供漂亮、生動、具有多種風(fēng)格和類型的操作畫面。應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中心，系統(tǒng)各部分均以實時數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)公用區(qū)，進行數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)處理和實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化處理。 對監(jiān)控系統(tǒng)運行流程進行控制的方法和條件，它能夠?qū)ο到y(tǒng)執(zhí)行某項操作和實現(xiàn)某種功能進行有條件的約束。 NO.29第一章 組態(tài)軟件概述MCGS通用組態(tài)軟件的安裝 MCGS組態(tài)軟件是專為標準Microsoft Windows系統(tǒng)設(shè)計的32位應(yīng)用軟件，必須運行在Microsoft Windows 95/NT 4.0或以上版本的32位操作系統(tǒng)中。NO.30第一章 組態(tài)軟件概述 某大型儀器BL-3是一種廣泛用于科學(xué)研究、工業(yè)領(lǐng)域的重要裝備，BL-3出廠

18、前要進行老化處理。系統(tǒng)由4臺老練測試儀、1臺可編程控制器（PLC）和1臺工控機（IPC）組成。該老練臺測試系統(tǒng)可同時對最多4臺BL-3進行老化處理。其中老練測試儀負責(zé)采集BL-3的各種參數(shù)并將信號調(diào)理成4-20mA的標準信號然后送到PLC，PLC一方面將4臺老練測試儀采集的信號送到上位機，一方面監(jiān)視這些信號，一旦發(fā)現(xiàn)異常立即采取報警、停機等措施。老練測試儀上還帶有表頭、LED顯示器和指示燈等，可實時顯示BL-3的各個參數(shù)和狀態(tài)，此外還有手動檢測插孔。IPC中的MCGS負責(zé)數(shù)據(jù)處理、顯示、存盤、打印等功能，另外負責(zé)發(fā)出各種老練指令?；贛CGS的某大型儀器自動老練臺測試系統(tǒng) 232NO.31第一章 組態(tài)軟件概述 系統(tǒng)由五大部分組成，其中用戶窗口又由15個子窗口組成。