PLC第五章(集成開發(fā)環(huán)境)課件

PLC的集成開發(fā)環(huán)境自動化、電氣工程專業(yè)PLC原理與實(shí)踐ProgrammableLogicControllerPLC的集成開發(fā)環(huán)境自動化、電氣工程專業(yè)PLC原理與實(shí)踐第五章

PLC

的集成開發(fā)環(huán)境§5-2全集成自動化系統(tǒng)的組成§5-3TIA的軟件簡介§5-4

OPC技術(shù)本章小結(jié)§5-1全集成自動化系統(tǒng)概述概述第五章PLC的集成開發(fā)環(huán)境§5-2全集成自動化系統(tǒng)的組引言引言

工業(yè)自動化技術(shù)發(fā)展之迅速，到今天若仍用PLC、DCS或諸如IPC（工業(yè)控制計(jì)算機(jī)）、PCC（可編程計(jì)算機(jī)控制器）、PCS（過程控制系統(tǒng)）、FCS（現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)）等來描述已不再合適、全面。德國西門子公司于1998年提出了“TIA，TotallyIntegratedAutomation”(全集成自動化)的概念，它代表了一種將生產(chǎn)制造和工藝過程技術(shù)領(lǐng)域統(tǒng)一起來的革命性的新方法，從而使所有的軟硬件都能合成為一個系統(tǒng)。這主要體現(xiàn)在三個方面：

①數(shù)據(jù)管理方面：數(shù)據(jù)僅需輸入一次，整個工廠即可獲得該數(shù)據(jù)，傳輸?shù)牟铄e和不一致將不復(fù)存在；②系統(tǒng)配置和編程方面：所有單元和系統(tǒng)，都有一個全集成且模塊化的系統(tǒng)進(jìn)行配置、編程、啟動、測試和監(jiān)控，所有這一切，都使用這個最合式的工具，且在一個操作界面下進(jìn)行；③

通訊方面：使用連接表格即可簡單地解決“相互通訊”問題，任何時候、任何地點(diǎn)都可進(jìn)行修改，不同網(wǎng)絡(luò)也可簡單且統(tǒng)一地進(jìn)行連接和配置。

全集成自動化的提出工業(yè)自動化技術(shù)發(fā)展之迅速，到今天若仍用PLC、DatamanagementTotallyIntegratedAutomation全集成自動化（TIA）統(tǒng)一的技術(shù)環(huán)境和開放的結(jié)構(gòu)基于：統(tǒng)一的通訊統(tǒng)一的組態(tài)和編程軟件統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理集成獨(dú)一無二的工控產(chǎn)

品，將無障礙地連接過

程控制、制造業(yè)控制和

樓宇控制TIAHMI分布式I/O通訊數(shù)據(jù)庫SCADA控制器驅(qū)動器現(xiàn)場設(shè)備I/OPLCsDatamanagementSoftwareCommunicationsTIA

的含義DatamanagementTotallyIntegra工業(yè)自動化的最佳解決方案最佳解決方案BESTSOLUTION＋設(shè)計(jì)與方案(D&P)安裝與調(diào)試(I&C)工程與測試(E&T)培訓(xùn)與售后服務(wù)(T&S)+++全集成自動化（TIA）TotallyIntegratedAutomation－工業(yè)自動化的最佳解決方案工業(yè)自動化的最佳解決方案最佳解決方案設(shè)計(jì)與方案安裝與調(diào)試工程IT縱向數(shù)據(jù)交換IT橫向數(shù)據(jù)交換有效的融入IT世界實(shí)現(xiàn)縱向數(shù)據(jù)交換

和橫向數(shù)據(jù)交換保護(hù)投資全范圍從現(xiàn)場級到

管理級統(tǒng)一硬件

、軟件、數(shù)據(jù)庫、

通訊和數(shù)據(jù)管理。與IT

技術(shù)的融合IT縱向數(shù)據(jù)交換IT橫向數(shù)據(jù)交換有效的融入IT世界實(shí)現(xiàn)縱向數(shù)第五章

PLC

的集成開發(fā)環(huán)境§5-2全集成自動化系統(tǒng)的組成§5-3TIA的軟件簡介§5-4

OPC技術(shù)本章小結(jié)§5-1全集成自動化系統(tǒng)概述組成第五章PLC的集成開發(fā)環(huán)境§5-2全集成自動化系統(tǒng)的組全集成自動化系統(tǒng)的組成工業(yè)控制計(jì)算機(jī)工業(yè)自動控制系統(tǒng)組件工業(yè)控制軟件工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)全集成自動化系統(tǒng)的組成工業(yè)控制計(jì)算機(jī)B&R工業(yè)自動化系統(tǒng)簡介

貝加萊工業(yè)自動化（B&R）總部位于奧地利，是歐洲專業(yè)生產(chǎn)提供自動化及工業(yè)控制設(shè)備的跨國集團(tuán)公司，專業(yè)提供面向生產(chǎn)自動化及過程自動化的控制產(chǎn)品及方案?？删幊逃?jì)算機(jī)控制器（PCC）作為貝加萊公司早在1994年就推出的新一代硬件平臺，是對傳統(tǒng)PLC

功能的極大的提升，其組網(wǎng)的靈活性、系統(tǒng)平臺的開放性以及智能性可使復(fù)雜的控制項(xiàng)目得以完美的實(shí)現(xiàn)。自1996年進(jìn)入中國市場以來，已在塑料、包裝、印刷、紡織、釀酒等多個行業(yè)的生產(chǎn)自動化及電力、冶金、石化、市政工程等過程自動化領(lǐng)域中得到廣泛地應(yīng)用。

貝加萊的產(chǎn)品系列可分為：控制系統(tǒng)

B&RControlSystem

(包括2003系列、2005及2010系列，X67分布式I／O)，人機(jī)界面系統(tǒng)

B&RPanelSystem(包括Panelware，PowerPanel，Provit以及定制人機(jī)面板產(chǎn)品)，運(yùn)動控制系統(tǒng)B&RMotionSystem(包括B&RACOPOS

高精度全數(shù)字伺服驅(qū)動產(chǎn)品以及EthernetPowerlink

實(shí)時工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù))，貝加萊軟件平臺

B&RAutomationSoftware等。B&R工業(yè)自動化系統(tǒng)簡介貝加萊工業(yè)自動化（B&B&R工業(yè)自動化系統(tǒng)的應(yīng)用

貝加萊以其卓越的產(chǎn)品技術(shù)、完美的行業(yè)解決方案在中國市場上走出了自己的一片天，不僅在機(jī)械制造業(yè)如塑料機(jī)械，印刷包裝機(jī)械，紡織機(jī)械等行業(yè)取得了驕人的業(yè)績，而且過程自動化方面在能源（電力、熱網(wǎng)）、環(huán)保、油田等行業(yè)也取得了長足的發(fā)展。B&R工業(yè)自動化系統(tǒng)的應(yīng)用貝加萊以其卓越的產(chǎn)品B&R–東華大學(xué)實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)

1“貝加萊公司與東華大學(xué)工業(yè)自動化聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”中貝加萊公司的大、中、小型PLC

共有42套，其中：大型機(jī)2010系列共2套，中型機(jī)2005

系列共有4套，小型機(jī)2003系列共有36套。這42套PLC

按照工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)架分為三層網(wǎng)絡(luò)：36套2003

分為兩組，每組與2套2005

用現(xiàn)場總線CAN

相互連接（模擬工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中的現(xiàn)場控制級）；4套2005

分成2組，每組與1套2010

用現(xiàn)場總線Profibus_DP

相互連接（模擬工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中的過程監(jiān)控級）；兩套2010

及1臺工控操作站之間用Ethernet

相互連接（模擬工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中的企業(yè)生產(chǎn)管理級），整個系統(tǒng)安置在一個實(shí)驗(yàn)室中，實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如下圖所示。

B&R–東華大學(xué)實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)1“貝加萊公司與東華大學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)EthernetProfibus_DPCAN實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)EthernetProfibus_DPCANB&R–東華大學(xué)實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)2

原則上學(xué)生實(shí)驗(yàn)都在2003

系列PLC

上進(jìn)行。每臺2003

PLC

旁都配有1臺PC

機(jī)作為該P(yáng)LC

的編程及監(jiān)控設(shè)備（內(nèi)裝各種所需軟件）。每臺2003

PLC旁還都配置相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置：扭子開關(guān)（用于數(shù)字量的輸入）、電位器（用于模擬量的輸入）和LED

光柱（用于模擬量的輸出顯示）。每臺2003

PLC上均配置了CPU

模塊、數(shù)字/模擬量混合輸入輸出模塊、數(shù)字量輸入輸出模塊。

在每臺PC

機(jī)中已裝有WindowsXP

操作系統(tǒng)，以及實(shí)驗(yàn)所需的貝加萊PLC

的編程軟件AutomationStudio

和工業(yè)監(jiān)控軟件WindowsControlCenterV6.0，分別用于對PLC

系統(tǒng)的配置編程及人機(jī)界面的監(jiān)控組態(tài)設(shè)計(jì)。各臺PC

機(jī)分別與各自對應(yīng)的PLC

之間通過RS232

接口相連接。B&R–東華大學(xué)實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)2原則上學(xué)生實(shí)驗(yàn)都在22003PLC

與計(jì)算機(jī)的連接2003PLC與計(jì)算機(jī)的連接第五章

PLC

的集成開發(fā)環(huán)境§5-2全集成自動化系統(tǒng)的組成§5-3TIA的軟件簡介§5-4

OPC技術(shù)本章小結(jié)§5-1全集成自動化系統(tǒng)概述軟件簡介第五章PLC的集成開發(fā)環(huán)境§5-2全集成自動化系統(tǒng)的組基礎(chǔ)編程軟件AutomationStudio

AutomationStudio

是奧地利貝加萊公司推出的，基于Windows98/2000/NT

平臺上的，支持用戶開發(fā)貝加萊PLC（可編程計(jì)算機(jī)控制器）應(yīng)用程序的軟件包。AutomationStudio

集系統(tǒng)配置、程序編制/編譯、調(diào)試/診斷為一體，使用戶開發(fā)、輸入、調(diào)試和修改應(yīng)用控制程序都極為方便。AutomationStudio

提供的PLC

編程語言非常豐富，有梯形圖LAD，指令表IL和高級編程語言：結(jié)構(gòu)文本ST，順序功能圖SFC，AutomationBasic，ANSIC等，用戶可選擇一種語言編程，必要時，也可混合使用幾種語言來進(jìn)行編程。

基礎(chǔ)編程軟件AutomationStudioAAutomationStudio

主界面AutomationStudio主界面工程項(xiàng)目的建立工程項(xiàng)目的建立用戶程序的編寫用戶程序的編寫監(jiān)控組態(tài)軟件的含義組態(tài)（Configuration）的意思就是多種工具模塊的任意組合，它是從DCS發(fā)展而來的。它的含義是使用工具軟件對計(jì)算機(jī)及軟件的各種資源進(jìn)行配置，使計(jì)算機(jī)或軟件按照預(yù)先設(shè)置的指令，自動執(zhí)行指定任務(wù)，滿足使用者的要求。最初的組態(tài)軟件主要解決人機(jī)圖形界面的問題。

監(jiān)控組態(tài)軟件不是完整的控制系統(tǒng)，而是位于控制設(shè)備之上，側(cè)重于管理的純軟件。它所連接的控制設(shè)備通常是PLC，也可以是智能表、板卡等。早期的監(jiān)控組態(tài)軟件運(yùn)行于DOS，UNIX，VMS。現(xiàn)在多數(shù)運(yùn)行在Windows

操作系統(tǒng)中，有的可以運(yùn)行在Linux

系統(tǒng)上。

監(jiān)控組態(tài)軟件的含義組態(tài)（Configuration）的意思就監(jiān)控組態(tài)軟件的發(fā)展歷程

20

世紀(jì)80

年代時，世界上第一個商品化監(jiān)控組態(tài)軟件是由美國的Wonderware公司研制的Intouch，隨后又出現(xiàn)了Intellution

公司的FIX系統(tǒng)，通用電氣的Cimplicity,以及德國西門子的WinCC等；國內(nèi)主要有亞控公司的KingView組態(tài)王，昆侖公司的MCGS，三維公司的力控，太力公司的Synall等組態(tài)軟件?，F(xiàn)場總線技術(shù)的成熟更加促進(jìn)了組態(tài)軟件的應(yīng)用。因?yàn)楝F(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具備OSI協(xié)議，因此可以認(rèn)為它與普通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有相同的屬性，這為組態(tài)軟件的發(fā)展提供了更多機(jī)遇。組態(tài)軟件的發(fā)展方向之一是能夠兼容多操作系統(tǒng)平臺。隨著UNIX、LINIX操作系統(tǒng)越來越多的被公司采用作為主機(jī)操作系統(tǒng)，可移植性成為組態(tài)軟件的主要發(fā)展方向。

監(jiān)控組態(tài)軟件的發(fā)展歷程20世紀(jì)8監(jiān)控組態(tài)軟件的特點(diǎn)

組態(tài)軟件具有實(shí)時多任務(wù)、接口開放、使用靈活、運(yùn)行可靠的特點(diǎn)。其中最突出的特點(diǎn)是它的實(shí)時多任務(wù)性，可以在一臺計(jì)算機(jī)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，可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話，實(shí)時數(shù)據(jù)的存儲、歷史數(shù)據(jù)的查詢，實(shí)時通訊等多個任務(wù)。

組態(tài)軟件的使用者是自動化工程設(shè)計(jì)人員，組態(tài)軟件可以使使用者在生成適合自己需要的應(yīng)用系統(tǒng)時不需要修改軟件程序的源代碼。下面是組態(tài)軟件主要解決的問題：如何與現(xiàn)場設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)交換。將采集到的數(shù)據(jù)與上位機(jī)圖形界面的相關(guān)部分連接。實(shí)時數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測。數(shù)據(jù)報(bào)警界限和系統(tǒng)報(bào)警。實(shí)時數(shù)據(jù)的存儲、歷史數(shù)據(jù)的查詢。各類報(bào)表的生成和打印輸出。應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。擁有良好的與第三方程序的接口，方便數(shù)據(jù)共享。

監(jiān)控組態(tài)軟件的特點(diǎn)組態(tài)軟件具有實(shí)時多任務(wù)、使用組態(tài)軟件的一般步驟

在很好的解決了上述問題后，工程技術(shù)人員在組態(tài)軟件中只需要填寫一些根據(jù)實(shí)際需要事先設(shè)計(jì)好的表格，再利用其圖形功能將被控對象（如反應(yīng)罐、溫度計(jì)、鍋爐、趨勢曲線、報(bào)表等）形象地繪制在指定的位置，通過內(nèi)部數(shù)據(jù)變量連接被控對象的屬性與I/O設(shè)備的實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯連接。

(1)建模：根據(jù)實(shí)際需要，為控制系統(tǒng)建立數(shù)學(xué)模型。(2)設(shè)計(jì)圖形界面：利用組態(tài)軟件的圖庫，使用相應(yīng)的圖形對象模擬實(shí)際的控制系統(tǒng)和控制設(shè)備。(3)構(gòu)造數(shù)據(jù)庫變量：創(chuàng)建實(shí)時數(shù)據(jù)庫，用數(shù)據(jù)庫中的變量反映控制對象的各種屬性，變量描述控制對象的各種屬性。(4)建立動畫連接：建立變量和圖形畫面中的圖形對象的連接關(guān)系，畫面上的圖形對象通過動畫的形式模擬實(shí)際控制系統(tǒng)的運(yùn)行。(5)運(yùn)行、調(diào)試。使用組態(tài)軟件的一般步驟在很好的解決了上述問題后，工程組態(tài)軟件的圖形開發(fā)環(huán)境

自動化工程的所有操作畫面，包括流程畫面都是在圖形開發(fā)環(huán)境下制作、生成的，工程設(shè)計(jì)人員使用最頻繁的組態(tài)軟件組件就是圖形開發(fā)環(huán)境。組態(tài)軟件的圖形開發(fā)環(huán)境是目標(biāo)應(yīng)用系統(tǒng)的主要生成工具之一，它依照操作系統(tǒng)的圖形標(biāo)準(zhǔn)，采用面向?qū)ο蟮膱D形技術(shù)，為使用者提供豐富強(qiáng)大的繪圖編輯、動畫連接和腳本工具，提供右鍵菜單功能，幫助使用者簡化操作。組態(tài)軟件的圖形開發(fā)環(huán)境自動化工程的所有操作畫面，包括組態(tài)軟件的若干名詞1．窗口：窗口是組態(tài)軟件的目的操作界面，絕大部分的操作都在窗口上設(shè)計(jì)完成。2.圖素：也稱圖形對象，是組態(tài)軟件中的基本元素之一。窗口中的絕大部分內(nèi)容都是由一些簡單的或復(fù)雜的圖形對象構(gòu)成的，簡單的如線、文本、按鈕等，通常是組態(tài)軟件系統(tǒng)自身提供的，稱為“標(biāo)準(zhǔn)圖素”；復(fù)雜的如各種報(bào)警、事件、報(bào)表及第三方開發(fā)的圖素。3.外部對象：是指由其它Windows應(yīng)用程序生成的圖形或數(shù)據(jù)對象，如Active控件、Excel表格、Word文檔等

OLE對象。

4．標(biāo)簽：也稱TAG，就是組態(tài)軟件中引用的每個變量的名稱。根據(jù)變量的來源不同，分為內(nèi)部標(biāo)簽和外部標(biāo)簽。內(nèi)部標(biāo)簽就是那些在組態(tài)軟件中被引用的，但只是在本組態(tài)軟件

內(nèi)部產(chǎn)生的變量；外部標(biāo)簽就是那些不在本組態(tài)軟件內(nèi)部產(chǎn)生的變量。一般地，組態(tài)軟件的出售是根據(jù)組態(tài)軟件能容納

外部標(biāo)簽的個數(shù)來定價的，能容納外部標(biāo)簽的個數(shù)越多，售價就越貴。組態(tài)軟件的若干名詞1．窗口：窗口是組態(tài)軟件的目的操作界面，絕監(jiān)控組態(tài)軟件WinCC

簡介

WinCC是用來處理生產(chǎn)和過程自動化中的圖形顯示和控制等任務(wù)的工業(yè)監(jiān)控軟件包。WinCC

提供了在工業(yè)上用于圖形顯示、信息、歸檔和報(bào)表的功能模塊。其強(qiáng)大的驅(qū)動程序接口、快速圖象更新和安全歸檔功能具有很高的可用性。

WinCC

為用戶提供了基于開放式接口的解決方案。這些接口可將WinCC

集成到復(fù)雜的、公司級的自動化解決方案中。通過標(biāo)準(zhǔn)接口ODBC和SQL能夠訪問所集成的歸檔數(shù)據(jù)。對象和文件的插入可通過OLE2.0和OLE常規(guī)控制（OCX）來完成。

WinCC6.0中文版是基于32位操作系統(tǒng)Windows2000/NT/XP/Win7

平臺上的多任務(wù)監(jiān)控軟件，采用最現(xiàn)代化的、面向?qū)ο蟮能浖夹g(shù)所開發(fā)。這些技術(shù)使WinCC

成為Windows

環(huán)境下的富有才能、容易交流的合作伙伴。監(jiān)控組態(tài)軟件WinCC簡介WinCC是用WinCC

集成環(huán)境WinCC集成環(huán)境WinCC

工程項(xiàng)目的建立WinCC工程項(xiàng)目的建立WinCC

變量管理器

在WinCC中，圖形的變化、數(shù)值的改變、控制參數(shù)的輸入等都是通過“變量”（或稱為標(biāo)簽，Tag）來傳遞數(shù)據(jù)或狀態(tài)的。

在WinCC中的變量分為內(nèi)部變量和外部變量兩種。外部變量的個數(shù)是受到限制的（在購買WinCC時，是以外部變量的個數(shù)來計(jì)算的）。內(nèi)部變量的個數(shù)則不受限制（只受限于計(jì)算機(jī)的內(nèi)存容量）。

所有需使用的變量（內(nèi)部變量和外部變量）使用前都必須在變量管理器中定義（變量名、變量的數(shù)據(jù)類型等）。內(nèi)部變量的定義較為簡單：在左邊窗體中選中“內(nèi)部變量”按鼠標(biāo)右鍵，選擇“新建變量”（“變量組”是為了讓用戶更方便地管理變量）。WinCC變量管理器在WinCC中，圖形WinCC

變量的定義WinCC變量的定義WinCC

簡單應(yīng)用方法

1開關(guān)斷開時

開關(guān)合上時

下面兩幅畫面分別表示了圖中開關(guān)處于不同狀態(tài)下的情形：當(dāng)鼠標(biāo)指向開關(guān)并點(diǎn)擊使開關(guān)處于斷開狀態(tài)時，開關(guān)本身顯示紅色，同時圓形圖也顯示紅色；當(dāng)鼠標(biāo)指向開關(guān)并點(diǎn)擊使開關(guān)處于接通狀態(tài)時，開關(guān)本身顯示綠色，同時圓形圖也顯示綠色。

WinCC簡單應(yīng)用方法1開關(guān)斷開時開關(guān)合上時WinCC

簡單應(yīng)用方法

2

要完成上述圖形的繪制工作，需做三步操作，一是繪制一個開關(guān)，二是繪制一個簡單的圓，三是需定義一個變量，并將此變量的狀態(tài)與開關(guān)的狀態(tài)相連接，同時需設(shè)置該圓的顏色特性，使顏色隨開關(guān)的狀態(tài)而變。

首先，像開關(guān)等這些常用電器在WinCC

的標(biāo)準(zhǔn)圖庫中都有，所以可從圖庫中調(diào)出一個開關(guān)圖形：從菜單欄“查看…>庫”中調(diào)出標(biāo)準(zhǔn)圖形庫，如圖所示，尋找到所需元件后將其拖出即可（元件圖形大小可自由調(diào)整）。WinCC簡單應(yīng)用方法2要完成上述圖形的WinCC

簡單應(yīng)用方法

3

將圖形編輯器的對象選項(xiàng)板中之“圓”拖出（圖形大小可自由調(diào)整），并定義其特性（顏色隨開關(guān)的狀態(tài)而變，即當(dāng)開關(guān)處于關(guān)斷狀態(tài)時，該圓是紅色，開關(guān)處于接通狀態(tài)時，該圓是綠色）。

用前述定義內(nèi)部變量的方法，定義一個內(nèi)部變量Switch（在左邊窗體中選中“內(nèi)部變量”按鼠標(biāo)右鍵，選擇“新建變量”，并取變量名）。并將此變量與上述“圓”的背景色屬性相連。WinCC簡單應(yīng)用方法3將圖形編輯器的對WinCC

簡單應(yīng)用方法

4

鼠標(biāo)指向開關(guān)并點(diǎn)擊右鍵，選擇“屬性”，進(jìn)入開關(guān)的屬性設(shè)置。按圖中方法選擇開關(guān)狀態(tài)與變量“Switch”相連。設(shè)置完成后如下圖所示。

這樣當(dāng)開關(guān)狀態(tài)改變時，變量“Switch”

的值也就會相應(yīng)變?yōu)椤?”或“0”。WinCC簡單應(yīng)用方法4鼠標(biāo)指向開關(guān)并點(diǎn)第五章

PLC

的集成開發(fā)環(huán)境§5-2全集成自動化系統(tǒng)的組成§5-3TIA的軟件簡介§5-4

OPC技術(shù)本章小結(jié)§5-1全集成自動化系統(tǒng)概述OPC第五章PLC的集成開發(fā)環(huán)境§5-2全集成自動化系統(tǒng)的組機(jī)械手的控制（1）機(jī)械手的控制（1）現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換設(shè)備提供商各自提供專用軟件

在缺少任何標(biāo)準(zhǔn)的情況下，設(shè)備制造商不得不各自開發(fā)自己專用的硬件和軟件解決方案。

兩個應(yīng)用系統(tǒng)因?yàn)槭褂孟嗷オ?dú)立的驅(qū)動程序，而通常不能同時訪問相同的設(shè)備。更糟的是，驅(qū)動程序可能不適用于特定設(shè)備的應(yīng)用程序或內(nèi)部應(yīng)用程序的組合，這就限制了最終用戶的選擇或迫使他們不得不編寫自己的驅(qū)動軟件（以及調(diào)試）。

現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換設(shè)備提供商各自提供專用軟件

這個標(biāo)準(zhǔn)過程控制和工廠自動化提供真正的即插即用軟件技術(shù)，使得過程控制和工廠自動化的每一個系統(tǒng)、每一個驅(qū)動器都能夠自由地連結(jié)和通信。

有了這個標(biāo)準(zhǔn)，使得系統(tǒng)與設(shè)備之間，包括從車間級到

MIS（管理信息系統(tǒng)）和更遠(yuǎn)距離，完全無縫地、真正開放和方便地進(jìn)行企業(yè)級的通信成為可能。

問題解決方案：統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換這個標(biāo)準(zhǔn)過程控制和工廠自動化提供真正的即插現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換OPC接口：

OPC

是國際上領(lǐng)先的跨國自動化公司和軟硬件供應(yīng)商合作開發(fā)的一套工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

OPC

是以微軟的OLE/COM、DCOM技術(shù)為基礎(chǔ)，定義了一套標(biāo)準(zhǔn)接口，從而提供自動化和控制應(yīng)用、設(shè)備管理和設(shè)備之間的軟件應(yīng)用互操作性和設(shè)備的互換性。

現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換OPC接口：OPC現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換OPC：OLEinProcessControl

OLE：ObjectLinking&Embedding

OPC

是一套在基于Windows操作平臺的工業(yè)應(yīng)用程序之間提供高效的信息集成和交互功能的組件對象模型接口標(biāo)準(zhǔn)。

OPC

是以微軟的（分布式）組件對象模型COM、DCOM、COM+技術(shù)為基礎(chǔ)并采用C/S模式。OPC

的服務(wù)器是數(shù)據(jù)的供應(yīng)方，負(fù)責(zé)為OPC

客戶提供所需的數(shù)據(jù)。OPC

的客戶是數(shù)據(jù)的使用方，處理OPC

服務(wù)器提供的數(shù)據(jù)。什么是OPC？現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換OPC：OLEinProc現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換OPC的基本概念：

隨著1997年2月Microsoft公司推出Windows95支持的DCOM

技術(shù)，1997年9月新成立的OPCFoundation對OPC

規(guī)范進(jìn)行修改，增加了數(shù)據(jù)訪問等一些標(biāo)準(zhǔn)，OPC

規(guī)范得到了進(jìn)一步的完善。OPC是基于Microsoft公司的DistributedInternetApplication（DNA）構(gòu)架和ComponentObjectModel（COM）技術(shù)的，根據(jù)易于擴(kuò)展性而設(shè)計(jì)的。OPC規(guī)范定義了一個工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口，這個標(biāo)準(zhǔn)使得COM

技術(shù)適用于過程控制和制造自動化等應(yīng)用領(lǐng)域。OPC是以O(shè)LE/COM

機(jī)制作為應(yīng)用程序的通訊標(biāo)準(zhǔn)。OLE/COM是一種客戶/服務(wù)器模式，具有語言無關(guān)性、代碼重用性、易于集成性等優(yōu)點(diǎn)。OPC規(guī)范了接口函數(shù)，不管現(xiàn)場設(shè)備以何種形式存在，客戶都以統(tǒng)一的方式去訪問，從而保證軟件對客戶的透明性，使得用戶完全從低層的開發(fā)中脫離出來?，F(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換OPC的基本概念：隨著現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換OPC的作用：

OPC

在工業(yè)控制軟件中，為不同類型的的服務(wù)器與不同類型的客戶搭建一座“橋梁”，通過它，各客戶/服務(wù)器間形成即插即用的簡單規(guī)范的鏈接關(guān)系，不同的客戶能夠訪問任意的數(shù)據(jù)源。

這樣，開發(fā)者可以將開發(fā)驅(qū)動服務(wù)程序的大量人力與資金集中到對單一OPC

接口的開發(fā)上，只需開發(fā)一個高度優(yōu)化的、可重用的OPC

服務(wù)器訪問底層的硬件。同時，用戶也不再需要了解關(guān)于集成不同部件的接口問題，把精力集中到解決有關(guān)自動化功能的實(shí)現(xiàn)上。

OPC

最重要的目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)靈活、高效、方便地獲得數(shù)據(jù)。易于掌握和實(shí)施，即插即用?，F(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換OPC的作用：現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換OPC的適用場合：

OPC

接口可以用在應(yīng)用系統(tǒng)中許多地方。

可以用在監(jiān)視程序和特定輸入輸出驅(qū)動之間，將現(xiàn)場物理設(shè)備的數(shù)據(jù)讀/寫到監(jiān)控組態(tài)軟件（SCADA）或DCS等系統(tǒng)中；也可以用在數(shù)據(jù)監(jiān)視系統(tǒng)和管理控制臺之間，從SCADA或

DCS

等系統(tǒng)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)礁呒壍目蛻魬?yīng)用。現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換OPC的適用場合：現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換OPC基金會：

OPC基金會是獨(dú)立的、非贏利的國際組織，其宗旨是在向會員提供范圍廣泛、形式多樣的利益的同時，發(fā)展和推動OPC

技術(shù)規(guī)范。

OPC的會員單位包括在其本身領(lǐng)域內(nèi)居世界領(lǐng)導(dǎo)地位的工業(yè)公司，他們對基于Windows技術(shù)的硬件和軟件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化通信具有相同的觀點(diǎn)。

硬件和軟件的制造商、最終用戶、系統(tǒng)集成商和其他工業(yè)企業(yè)或研究院所等均被邀請參加OPC

基金會?，F(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換OPC基金會：本章小結(jié)

主要介紹

PLC

的集成開發(fā)環(huán)境。

AutomationStudio

是貝加萊公司提供的專用于其工控產(chǎn)品的集成開發(fā)環(huán)境，在AS上既可對PLC

進(jìn)行編程及調(diào)試，也可利用其對運(yùn)動（伺服）控制系統(tǒng)進(jìn)行配置調(diào)試等工作。在

AutomationStudio

環(huán)境下，可采用六種編程方法對PLC進(jìn)行編程，包括：梯形圖、功能塊圖、AutomationBasic、結(jié)構(gòu)文本、語句表及ANSIC編程語言。本章小結(jié)主要介紹PLC的集成開發(fā)環(huán)境思考題全集成自動化的基本思想？全集成自動化系統(tǒng)的組成部分？監(jiān)控組態(tài)軟件的基本作用和功能？使用監(jiān)控組態(tài)軟件的一般步驟？什么是OPC？

OPC

的作用？思考題全集成自動化的基本思想？演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！PLC的集成開發(fā)環(huán)境自動化、電氣工程專業(yè)PLC原理與實(shí)踐ProgrammableLogicControllerPLC的集成開發(fā)環(huán)境自動化、電氣工程專業(yè)PLC原理與實(shí)踐第五章

PLC

的集成開發(fā)環(huán)境§5-2全集成自動化系統(tǒng)的組成§5-3TIA的軟件簡介§5-4

OPC技術(shù)本章小結(jié)§5-1全集成自動化系統(tǒng)概述概述第五章PLC的集成開發(fā)環(huán)境§5-2全集成自動化系統(tǒng)的組引言引言

工業(yè)自動化技術(shù)發(fā)展之迅速，到今天若仍用PLC、DCS或諸如IPC（工業(yè)控制計(jì)算機(jī)）、PCC（可編程計(jì)算機(jī)控制器）、PCS（過程控制系統(tǒng)）、FCS（現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)）等來描述已不再合適、全面。德國西門子公司于1998年提出了“TIA，TotallyIntegratedAutomation”(全集成自動化)的概念，它代表了一種將生產(chǎn)制造和工藝過程技術(shù)領(lǐng)域統(tǒng)一起來的革命性的新方法，從而使所有的軟硬件都能合成為一個系統(tǒng)。這主要體現(xiàn)在三個方面：

①數(shù)據(jù)管理方面：數(shù)據(jù)僅需輸入一次，整個工廠即可獲得該數(shù)據(jù)，傳輸?shù)牟铄e和不一致將不復(fù)存在；②系統(tǒng)配置和編程方面：所有單元和系統(tǒng)，都有一個全集成且模塊化的系統(tǒng)進(jìn)行配置、編程、啟動、測試和監(jiān)控，所有這一切，都使用這個最合式的工具，且在一個操作界面下進(jìn)行；③

通訊方面：使用連接表格即可簡單地解決“相互通訊”問題，任何時候、任何地點(diǎn)都可進(jìn)行修改，不同網(wǎng)絡(luò)也可簡單且統(tǒng)一地進(jìn)行連接和配置。

全集成自動化的提出工業(yè)自動化技術(shù)發(fā)展之迅速，到今天若仍用PLC、DatamanagementTotallyIntegratedAutomation全集成自動化（TIA）統(tǒng)一的技術(shù)環(huán)境和開放的結(jié)構(gòu)基于：統(tǒng)一的通訊統(tǒng)一的組態(tài)和編程軟件統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理集成獨(dú)一無二的工控產(chǎn)

品，將無障礙地連接過

程控制、制造業(yè)控制和

樓宇控制TIAHMI分布式I/O通訊數(shù)據(jù)庫SCADA控制器驅(qū)動器現(xiàn)場設(shè)備I/OPLCsDatamanagementSoftwareCommunicationsTIA

的含義DatamanagementTotallyIntegra工業(yè)自動化的最佳解決方案最佳解決方案BESTSOLUTION＋設(shè)計(jì)與方案(D&P)安裝與調(diào)試(I&C)工程與測試(E&T)培訓(xùn)與售后服務(wù)(T&S)+++全集成自動化（TIA）TotallyIntegratedAutomation－工業(yè)自動化的最佳解決方案工業(yè)自動化的最佳解決方案最佳解決方案設(shè)計(jì)與方案安裝與調(diào)試工程IT縱向數(shù)據(jù)交換IT橫向數(shù)據(jù)交換有效的融入IT世界實(shí)現(xiàn)縱向數(shù)據(jù)交換

和橫向數(shù)據(jù)交換保護(hù)投資全范圍從現(xiàn)場級到

管理級統(tǒng)一硬件

、軟件、數(shù)據(jù)庫、

通訊和數(shù)據(jù)管理。與IT

技術(shù)的融合IT縱向數(shù)據(jù)交換IT橫向數(shù)據(jù)交換有效的融入IT世界實(shí)現(xiàn)縱向數(shù)第五章

PLC

的集成開發(fā)環(huán)境§5-2全集成自動化系統(tǒng)的組成§5-3TIA的軟件簡介§5-4

OPC技術(shù)本章小結(jié)§5-1全集成自動化系統(tǒng)概述組成第五章PLC的集成開發(fā)環(huán)境§5-2全集成自動化系統(tǒng)的組全集成自動化系統(tǒng)的組成工業(yè)控制計(jì)算機(jī)工業(yè)自動控制系統(tǒng)組件工業(yè)控制軟件工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)全集成自動化系統(tǒng)的組成工業(yè)控制計(jì)算機(jī)B&R工業(yè)自動化系統(tǒng)簡介

貝加萊工業(yè)自動化（B&R）總部位于奧地利，是歐洲專業(yè)生產(chǎn)提供自動化及工業(yè)控制設(shè)備的跨國集團(tuán)公司，專業(yè)提供面向生產(chǎn)自動化及過程自動化的控制產(chǎn)品及方案。可編程計(jì)算機(jī)控制器（PCC）作為貝加萊公司早在1994年就推出的新一代硬件平臺，是對傳統(tǒng)PLC

功能的極大的提升，其組網(wǎng)的靈活性、系統(tǒng)平臺的開放性以及智能性可使復(fù)雜的控制項(xiàng)目得以完美的實(shí)現(xiàn)。自1996年進(jìn)入中國市場以來，已在塑料、包裝、印刷、紡織、釀酒等多個行業(yè)的生產(chǎn)自動化及電力、冶金、石化、市政工程等過程自動化領(lǐng)域中得到廣泛地應(yīng)用。

貝加萊的產(chǎn)品系列可分為：控制系統(tǒng)

B&RControlSystem

(包括2003系列、2005及2010系列，X67分布式I／O)，人機(jī)界面系統(tǒng)

B&RPanelSystem(包括Panelware，PowerPanel，Provit以及定制人機(jī)面板產(chǎn)品)，運(yùn)動控制系統(tǒng)B&RMotionSystem(包括B&RACOPOS

高精度全數(shù)字伺服驅(qū)動產(chǎn)品以及EthernetPowerlink

實(shí)時工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù))，貝加萊軟件平臺

B&RAutomationSoftware等。B&R工業(yè)自動化系統(tǒng)簡介貝加萊工業(yè)自動化（B&B&R工業(yè)自動化系統(tǒng)的應(yīng)用

貝加萊以其卓越的產(chǎn)品技術(shù)、完美的行業(yè)解決方案在中國市場上走出了自己的一片天，不僅在機(jī)械制造業(yè)如塑料機(jī)械，印刷包裝機(jī)械，紡織機(jī)械等行業(yè)取得了驕人的業(yè)績，而且過程自動化方面在能源（電力、熱網(wǎng)）、環(huán)保、油田等行業(yè)也取得了長足的發(fā)展。B&R工業(yè)自動化系統(tǒng)的應(yīng)用貝加萊以其卓越的產(chǎn)品B&R–東華大學(xué)實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)

1“貝加萊公司與東華大學(xué)工業(yè)自動化聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”中貝加萊公司的大、中、小型PLC

共有42套，其中：大型機(jī)2010系列共2套，中型機(jī)2005

系列共有4套，小型機(jī)2003系列共有36套。這42套PLC

按照工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)架分為三層網(wǎng)絡(luò)：36套2003

分為兩組，每組與2套2005

用現(xiàn)場總線CAN

相互連接（模擬工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中的現(xiàn)場控制級）；4套2005

分成2組，每組與1套2010

用現(xiàn)場總線Profibus_DP

相互連接（模擬工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中的過程監(jiān)控級）；兩套2010

及1臺工控操作站之間用Ethernet

相互連接（模擬工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中的企業(yè)生產(chǎn)管理級），整個系統(tǒng)安置在一個實(shí)驗(yàn)室中，實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如下圖所示。

B&R–東華大學(xué)實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)1“貝加萊公司與東華大學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)EthernetProfibus_DPCAN實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)EthernetProfibus_DPCANB&R–東華大學(xué)實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)2

原則上學(xué)生實(shí)驗(yàn)都在2003

系列PLC

上進(jìn)行。每臺2003

PLC

旁都配有1臺PC

機(jī)作為該P(yáng)LC

的編程及監(jiān)控設(shè)備（內(nèi)裝各種所需軟件）。每臺2003

PLC旁還都配置相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置：扭子開關(guān)（用于數(shù)字量的輸入）、電位器（用于模擬量的輸入）和LED

光柱（用于模擬量的輸出顯示）。每臺2003

PLC上均配置了CPU

模塊、數(shù)字/模擬量混合輸入輸出模塊、數(shù)字量輸入輸出模塊。

在每臺PC

機(jī)中已裝有WindowsXP

操作系統(tǒng)，以及實(shí)驗(yàn)所需的貝加萊PLC

的編程軟件AutomationStudio

和工業(yè)監(jiān)控軟件WindowsControlCenterV6.0，分別用于對PLC

系統(tǒng)的配置編程及人機(jī)界面的監(jiān)控組態(tài)設(shè)計(jì)。各臺PC

機(jī)分別與各自對應(yīng)的PLC

之間通過RS232

接口相連接。B&R–東華大學(xué)實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)2原則上學(xué)生實(shí)驗(yàn)都在22003PLC

與計(jì)算機(jī)的連接2003PLC與計(jì)算機(jī)的連接第五章

PLC

的集成開發(fā)環(huán)境§5-2全集成自動化系統(tǒng)的組成§5-3TIA的軟件簡介§5-4

OPC技術(shù)本章小結(jié)§5-1全集成自動化系統(tǒng)概述軟件簡介第五章PLC的集成開發(fā)環(huán)境§5-2全集成自動化系統(tǒng)的組基礎(chǔ)編程軟件AutomationStudio

AutomationStudio

是奧地利貝加萊公司推出的，基于Windows98/2000/NT

平臺上的，支持用戶開發(fā)貝加萊PLC（可編程計(jì)算機(jī)控制器）應(yīng)用程序的軟件包。AutomationStudio

集系統(tǒng)配置、程序編制/編譯、調(diào)試/診斷為一體，使用戶開發(fā)、輸入、調(diào)試和修改應(yīng)用控制程序都極為方便。AutomationStudio

提供的PLC

編程語言非常豐富，有梯形圖LAD，指令表IL和高級編程語言：結(jié)構(gòu)文本ST，順序功能圖SFC，AutomationBasic，ANSIC等，用戶可選擇一種語言編程，必要時，也可混合使用幾種語言來進(jìn)行編程。

基礎(chǔ)編程軟件AutomationStudioAAutomationStudio

主界面AutomationStudio主界面工程項(xiàng)目的建立工程項(xiàng)目的建立用戶程序的編寫用戶程序的編寫監(jiān)控組態(tài)軟件的含義組態(tài)（Configuration）的意思就是多種工具模塊的任意組合，它是從DCS發(fā)展而來的。它的含義是使用工具軟件對計(jì)算機(jī)及軟件的各種資源進(jìn)行配置，使計(jì)算機(jī)或軟件按照預(yù)先設(shè)置的指令，自動執(zhí)行指定任務(wù)，滿足使用者的要求。最初的組態(tài)軟件主要解決人機(jī)圖形界面的問題。

監(jiān)控組態(tài)軟件不是完整的控制系統(tǒng)，而是位于控制設(shè)備之上，側(cè)重于管理的純軟件。它所連接的控制設(shè)備通常是PLC，也可以是智能表、板卡等。早期的監(jiān)控組態(tài)軟件運(yùn)行于DOS，UNIX，VMS。現(xiàn)在多數(shù)運(yùn)行在Windows

操作系統(tǒng)中，有的可以運(yùn)行在Linux

系統(tǒng)上。

監(jiān)控組態(tài)軟件的含義組態(tài)（Configuration）的意思就監(jiān)控組態(tài)軟件的發(fā)展歷程

20

世紀(jì)80

年代時，世界上第一個商品化監(jiān)控組態(tài)軟件是由美國的Wonderware公司研制的Intouch，隨后又出現(xiàn)了Intellution

公司的FIX系統(tǒng)，通用電氣的Cimplicity,以及德國西門子的WinCC等；國內(nèi)主要有亞控公司的KingView組態(tài)王，昆侖公司的MCGS，三維公司的力控，太力公司的Synall等組態(tài)軟件。現(xiàn)場總線技術(shù)的成熟更加促進(jìn)了組態(tài)軟件的應(yīng)用。因?yàn)楝F(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具備OSI協(xié)議，因此可以認(rèn)為它與普通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有相同的屬性，這為組態(tài)軟件的發(fā)展提供了更多機(jī)遇。組態(tài)軟件的發(fā)展方向之一是能夠兼容多操作系統(tǒng)平臺。隨著UNIX、LINIX操作系統(tǒng)越來越多的被公司采用作為主機(jī)操作系統(tǒng)，可移植性成為組態(tài)軟件的主要發(fā)展方向。

監(jiān)控組態(tài)軟件的發(fā)展歷程20世紀(jì)8監(jiān)控組態(tài)軟件的特點(diǎn)

組態(tài)軟件具有實(shí)時多任務(wù)、接口開放、使用靈活、運(yùn)行可靠的特點(diǎn)。其中最突出的特點(diǎn)是它的實(shí)時多任務(wù)性，可以在一臺計(jì)算機(jī)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，可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話，實(shí)時數(shù)據(jù)的存儲、歷史數(shù)據(jù)的查詢，實(shí)時通訊等多個任務(wù)。

組態(tài)軟件的使用者是自動化工程設(shè)計(jì)人員，組態(tài)軟件可以使使用者在生成適合自己需要的應(yīng)用系統(tǒng)時不需要修改軟件程序的源代碼。下面是組態(tài)軟件主要解決的問題：如何與現(xiàn)場設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)交換。將采集到的數(shù)據(jù)與上位機(jī)圖形界面的相關(guān)部分連接。實(shí)時數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測。數(shù)據(jù)報(bào)警界限和系統(tǒng)報(bào)警。實(shí)時數(shù)據(jù)的存儲、歷史數(shù)據(jù)的查詢。各類報(bào)表的生成和打印輸出。應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。擁有良好的與第三方程序的接口，方便數(shù)據(jù)共享。

監(jiān)控組態(tài)軟件的特點(diǎn)組態(tài)軟件具有實(shí)時多任務(wù)、使用組態(tài)軟件的一般步驟

在很好的解決了上述問題后，工程技術(shù)人員在組態(tài)軟件中只需要填寫一些根據(jù)實(shí)際需要事先設(shè)計(jì)好的表格，再利用其圖形功能將被控對象（如反應(yīng)罐、溫度計(jì)、鍋爐、趨勢曲線、報(bào)表等）形象地繪制在指定的位置，通過內(nèi)部數(shù)據(jù)變量連接被控對象的屬性與I/O設(shè)備的實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯連接。

(1)建模：根據(jù)實(shí)際需要，為控制系統(tǒng)建立數(shù)學(xué)模型。(2)設(shè)計(jì)圖形界面：利用組態(tài)軟件的圖庫，使用相應(yīng)的圖形對象模擬實(shí)際的控制系統(tǒng)和控制設(shè)備。(3)構(gòu)造數(shù)據(jù)庫變量：創(chuàng)建實(shí)時數(shù)據(jù)庫，用數(shù)據(jù)庫中的變量反映控制對象的各種屬性，變量描述控制對象的各種屬性。(4)建立動畫連接：建立變量和圖形畫面中的圖形對象的連接關(guān)系，畫面上的圖形對象通過動畫的形式模擬實(shí)際控制系統(tǒng)的運(yùn)行。(5)運(yùn)行、調(diào)試。使用組態(tài)軟件的一般步驟在很好的解決了上述問題后，工程組態(tài)軟件的圖形開發(fā)環(huán)境

自動化工程的所有操作畫面，包括流程畫面都是在圖形開發(fā)環(huán)境下制作、生成的，工程設(shè)計(jì)人員使用最頻繁的組態(tài)軟件組件就是圖形開發(fā)環(huán)境。組態(tài)軟件的圖形開發(fā)環(huán)境是目標(biāo)應(yīng)用系統(tǒng)的主要生成工具之一，它依照操作系統(tǒng)的圖形標(biāo)準(zhǔn)，采用面向?qū)ο蟮膱D形技術(shù)，為使用者提供豐富強(qiáng)大的繪圖編輯、動畫連接和腳本工具，提供右鍵菜單功能，幫助使用者簡化操作。組態(tài)軟件的圖形開發(fā)環(huán)境自動化工程的所有操作畫面，包括組態(tài)軟件的若干名詞1．窗口：窗口是組態(tài)軟件的目的操作界面，絕大部分的操作都在窗口上設(shè)計(jì)完成。2.圖素：也稱圖形對象，是組態(tài)軟件中的基本元素之一。窗口中的絕大部分內(nèi)容都是由一些簡單的或復(fù)雜的圖形對象構(gòu)成的，簡單的如線、文本、按鈕等，通常是組態(tài)軟件系統(tǒng)自身提供的，稱為“標(biāo)準(zhǔn)圖素”；復(fù)雜的如各種報(bào)警、事件、報(bào)表及第三方開發(fā)的圖素。3.外部對象：是指由其它Windows應(yīng)用程序生成的圖形或數(shù)據(jù)對象，如Active控件、Excel表格、Word文檔等

OLE對象。

4．標(biāo)簽：也稱TAG，就是組態(tài)軟件中引用的每個變量的名稱。根據(jù)變量的來源不同，分為內(nèi)部標(biāo)簽和外部標(biāo)簽。內(nèi)部標(biāo)簽就是那些在組態(tài)軟件中被引用的，但只是在本組態(tài)軟件

內(nèi)部產(chǎn)生的變量；外部標(biāo)簽就是那些不在本組態(tài)軟件內(nèi)部產(chǎn)生的變量。一般地，組態(tài)軟件的出售是根據(jù)組態(tài)軟件能容納

外部標(biāo)簽的個數(shù)來定價的，能容納外部標(biāo)簽的個數(shù)越多，售價就越貴。組態(tài)軟件的若干名詞1．窗口：窗口是組態(tài)軟件的目的操作界面，絕監(jiān)控組態(tài)軟件WinCC

簡介

WinCC是用來處理生產(chǎn)和過程自動化中的圖形顯示和控制等任務(wù)的工業(yè)監(jiān)控軟件包。WinCC

提供了在工業(yè)上用于圖形顯示、信息、歸檔和報(bào)表的功能模塊。其強(qiáng)大的驅(qū)動程序接口、快速圖象更新和安全歸檔功能具有很高的可用性。

WinCC

為用戶提供了基于開放式接口的解決方案。這些接口可將WinCC

集成到復(fù)雜的、公司級的自動化解決方案中。通過標(biāo)準(zhǔn)接口ODBC和SQL能夠訪問所集成的歸檔數(shù)據(jù)。對象和文件的插入可通過OLE2.0和OLE常規(guī)控制（OCX）來完成。

WinCC6.0中文版是基于32位操作系統(tǒng)Windows2000/NT/XP/Win7

平臺上的多任務(wù)監(jiān)控軟件，采用最現(xiàn)代化的、面向?qū)ο蟮能浖夹g(shù)所開發(fā)。這些技術(shù)使WinCC

成為Windows

環(huán)境下的富有才能、容易交流的合作伙伴。監(jiān)控組態(tài)軟件WinCC簡介WinCC是用WinCC

集成環(huán)境WinCC集成環(huán)境WinCC

工程項(xiàng)目的建立WinCC工程項(xiàng)目的建立WinCC

變量管理器

在WinCC中，圖形的變化、數(shù)值的改變、控制參數(shù)的輸入等都是通過“變量”（或稱為標(biāo)簽，Tag）來傳遞數(shù)據(jù)或狀態(tài)的。

在WinCC中的變量分為內(nèi)部變量和外部變量兩種。外部變量的個數(shù)是受到限制的（在購買WinCC時，是以外部變量的個數(shù)來計(jì)算的）。內(nèi)部變量的個數(shù)則不受限制（只受限于計(jì)算機(jī)的內(nèi)存容量）。

所有需使用的變量（內(nèi)部變量和外部變量）使用前都必須在變量管理器中定義（變量名、變量的數(shù)據(jù)類型等）。內(nèi)部變量的定義較為簡單：在左邊窗體中選中“內(nèi)部變量”按鼠標(biāo)右鍵，選擇“新建變量”（“變量組”是為了讓用戶更方便地管理變量）。WinCC變量管理器在WinCC中，圖形WinCC

變量的定義WinCC變量的定義WinCC

簡單應(yīng)用方法

1開關(guān)斷開時

開關(guān)合上時

下面兩幅畫面分別表示了圖中開關(guān)處于不同狀態(tài)下的情形：當(dāng)鼠標(biāo)指向開關(guān)并點(diǎn)擊使開關(guān)處于斷開狀態(tài)時，開關(guān)本身顯示紅色，同時圓形圖也顯示紅色；當(dāng)鼠標(biāo)指向開關(guān)并點(diǎn)擊使開關(guān)處于接通狀態(tài)時，開關(guān)本身顯示綠色，同時圓形圖也顯示綠色。

WinCC簡單應(yīng)用方法1開關(guān)斷開時開關(guān)合上時WinCC

簡單應(yīng)用方法

2

要完成上述圖形的繪制工作，需做三步操作，一是繪制一個開關(guān)，二是繪制一個簡單的圓，三是需定義一個變量，并將此變量的狀態(tài)與開關(guān)的狀態(tài)相連接，同時需設(shè)置該圓的顏色特性，使顏色隨開關(guān)的狀態(tài)而變。

首先，像開關(guān)等這些常用電器在WinCC

的標(biāo)準(zhǔn)圖庫中都有，所以可從圖庫中調(diào)出一個開關(guān)圖形：從菜單欄“查看…>庫”中調(diào)出標(biāo)準(zhǔn)圖形庫，如圖所示，尋找到所需元件后將其拖出即可（元件圖形大小可自由調(diào)整）。WinCC簡單應(yīng)用方法2要完成上述圖形的WinCC

簡單應(yīng)用方法

3

將圖形編輯器的對象選項(xiàng)板中之“圓”拖出（圖形大小可自由調(diào)整），并定義其特性（顏色隨開關(guān)的狀態(tài)而變，即當(dāng)開關(guān)處于關(guān)斷狀態(tài)時，該圓是紅色，開關(guān)處于接通狀態(tài)時，該圓是綠色）。

用前述定義內(nèi)部變量的方法，定義一個內(nèi)部變量Switch（在左邊窗體中選中“內(nèi)部變量”按鼠標(biāo)右鍵，選擇“新建變量”，并取變量名）。并將此變量與上述“圓”的背景色屬性相連。WinCC簡單應(yīng)用方法3將圖形編輯器的對WinCC

簡單應(yīng)用方法

4

鼠標(biāo)指向開關(guān)并點(diǎn)擊右鍵，選擇“屬性”，進(jìn)入開關(guān)的屬性設(shè)置。按圖中方法選擇開關(guān)狀態(tài)與變量“Switch”相連。設(shè)置完成后如下圖所示。

這樣當(dāng)開關(guān)狀態(tài)改變時，變量“Switch”

的值也就會相應(yīng)變?yōu)椤?”或“0”。WinCC簡單應(yīng)用方法4鼠標(biāo)指向開關(guān)并點(diǎn)第五章

PLC

的集成開發(fā)環(huán)境§5-2全集成自動化系統(tǒng)的組成§5-3TIA的軟件簡介§5-4

OPC技術(shù)本章小結(jié)§5-1全集成自動化系統(tǒng)概述OPC第五章PLC的集成開發(fā)環(huán)境§5-2全集成自動化系統(tǒng)的組機(jī)械手的控制（1）機(jī)械手的控制（1）現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換設(shè)備提供商各自提供專用軟件

在缺少任何標(biāo)準(zhǔn)的情況下，設(shè)備制造商不得不各自開發(fā)自己專用的硬件和軟件解決方案。

兩個應(yīng)用系統(tǒng)因?yàn)槭褂孟嗷オ?dú)立的驅(qū)動程序，而通常不能同時訪問相同的設(shè)備。更糟的是，驅(qū)動程序可能不適用于特定設(shè)備的應(yīng)用程序或內(nèi)部應(yīng)用程序的組合，這就限制了最終用戶的選擇或迫使他們不得不編寫自己的驅(qū)動軟件（以及調(diào)試）。

現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換設(shè)備提供商各自提供專用軟件

這個標(biāo)準(zhǔn)過程控制和工廠自動化提供真正的即插即用軟件技術(shù)，使得過程控制和工廠自動化的每一個系統(tǒng)、每一個驅(qū)動器都能夠自由地連結(jié)和通信。

有了這個標(biāo)準(zhǔn)，使得系統(tǒng)與設(shè)備之間，包括從車間級到

MIS（管理信息系統(tǒng)）和更遠(yuǎn)距離，完全無縫地、真正開放和方便地進(jìn)行企業(yè)級的通信成為可能。

問題解決方案：統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換這個標(biāo)準(zhǔn)過程控制和工廠自動化提供真正的即插現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換OPC接口：

OPC

是國際上領(lǐng)先的跨國自動化公司和軟硬件供應(yīng)商合作開發(fā)的一套工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

OPC

是以微軟的OLE/COM、DCOM技術(shù)為基礎(chǔ)，定義