组态设计基础知识介绍.ppt

组态设计基础知识介绍第一章 组态软件概述1.1 组态软件的产生与发展 1.1.1 工业过程控制系统的发展 20世纪纪40年代，多数工业业生产过产过 程处处于手工操 作状态态，人们们主要凭经验经验 、用手工方式去控制生产产 过过程如生产过产过 程中的关键键参数靠人工观观察，生产产 过过程中的操作也靠人工去执执行，劳动劳动 生产产率是很低 的 50年代前后，一些工厂企业业的生产过产过 程实现实现 了仪仪表化和局部自动动化此时时，生产过产过 程中的关 键键参数普遍采用基地式仪仪表和部分单单元组组合仪仪表 （多数为为气动仪动仪 表）等进进行显显示.进进入60年代，随着工业业生产产和电电子技术术的不 断发发展，开始大量采用气动动、电动单电动单 元组组合仪仪表 甚至组组装仪仪表对对关键键参数进进行指示，计计算机控制 系统统开始应应用于过过程控制，实现实现 直接数字控制和 设设定值值控制等 计算机控制系统组成微型计算机常规外设输出 通道输入 通道执行机构传感器 变送器系统总线被控对象现场设备I/O设备所要控制的生 产装置或设备测量被控对象参数，输 出模拟信号或开关信号接受输出通道的信号 驱动执行机构动作过程通道控制系统 核心局域网管理 计算机工程师 工作站现场 控制站操作员 操作站监控 计算机网间 连接器智能 调节器其他测 控装置通信联络过程控制级控制管理级生产管理级集散控制系统是把自动化技术、计算机 技术、通信技术、故障诊断技术、冗余技术 和图形显示技术融为一体的装置。

1.1.2 组态软件概述在组态软组态软 件出现现之前，大部分用户户是通过过第三 方软软件（如VB、VC、DELPHI、PB甚至C等）编编写 人机交互界面（Human Machine Interface，HMI） ，这样这样 做存在着开发发周期长长、工作量大、维护维护 困难难 、容易出错错、扩扩展性差等缺点 世界上第一款组态软组态软 件InTouch在20世纪纪80年 代中期由美国的Wonderware公司开发发 组态软组态软 件类类似于“自动动化应应用软软件生成器”，根 据其提供的各种软软件模块块可以积积木式搭建人机监监控界 面，不仅仅提高了自动动化系统统的开发发速度，也保证证了自 动动化应应用的成熟性和可靠性 一、 组态软件定义使用应用软件设计生成目标应用系统过程也就是组态的过 程，称为“做组态”组态，英文单词configuration，含义是使用软件工具对计算机及软件的各种资源进行配置，达到使计算机或软件按照 预先设置自动执行特定任务,满足使用者要求的目的组态软件，是一种面向工业自动化的通用数据采集和监控 软件，也称人机界面HMI/MMI (Human Machine Interface /man machine interface)，或监控与数据采集SCADA (supervisory control and data acquisition)。

组态软组态软 件从总总体结结构上看一般都是由系统统开发发 环环境（或称组态环组态环 境）与系统统运行环环境两大部分组组 成系统统开发环发环 境和系统统运行环环境之间间的联联系纽带纽带 是实时实时 数据库库组态环境：组态生成应用系统运行环境：解释执行组态结果实时数据库 ：组态结果数据流程数据流1现场数据I/O设备设备I/O Server 实时实时 数据库库存储储 数据流2实时实时 数据库库画面显显示工作过程画面报警画面历史数据画面……数据流3控制数据I/O ServerI/O设备设备执执行机构 二、组态软件的发展1. 发展历史组态软件依赖于计算机控制系统、依赖于计算机技术的发展20世纪60年代 计算机开始涉足工业过程控制领域；20世纪70年代 微机的出现促进了计算机控制的发展，DCS、计算机控制技术应用日益广泛 组态软件基于MS-DOS和iRMX86的， 各DCS厂商的软件专用且封闭，不通用二、组态软件发展历史（续）20世纪80年代末 个人PC机和Windows操作系统的普及，基于PC机的组态软件开发，且由软件商专门从事组态软件的开发。

美国的Wonderwere公司推出第一个商品化的组态软件Intouch，提供了不同厂家、不同设备的对应的I/O驱动模块，使组态软件趋于通用目前已有近几十种组态软件国际上较知名的监控组态软件公司名称产品名称国别 IntellutionFIX, iFIX美国 WonderwareInTouch美国 西门子WinCC德国 Rock-wellRSView32美国 National InstrumentsLabview美国CitechCitech澳大利亚 IconicsGenesis美国 PC SoftWizCon以色列 A-Bcontrolview美国国内较知名的监控组态软件公司名称产产品名称国别别 亚亚控组态组态 王中国 三维维科技力控中国 昆仑仑通态态MCGS中国 华华富ControX中国 研华华Genie台湾康拓Control star Easy Control中国三、组态软件的特点（1）使用简单，用户只需编写少量自己所需 的控制算法代码，甚至可以不写代码 （2）运行可靠 （3）提供数据采集设备的驱动程序 （4）提供自动化应用系统所需的组件 （5）强大的图形设计工具四、组态软件的发展趋势1.运行更加稳定，执行效率更高，使用更 加容易 2.更好的人机交互 3.能满足客户个性化需求 4.具有很好的开放性 5.获取信息更加便利 6.增强与其他系统的交互操作 第二章 力控组态知识2.1 力控组态软件介绍力控监控组态软件（ForceControl）是一个面向方案的 HMI/SCADA（human machine interface/ supervisory control and data acquisition）平台软件。

分布式实时多数 据库系统，可提供访问工厂和企业系统数据的一个公共入口 内置TCP/IP协议的网络服务程序使用户可以充分利用 Intranet或Internet的网络资源力控可用于开发石油、化工、半导体、汽车、电力等多个行 业和领域的工业自动化、过程控制、管理监测、工业现场监视 、远程监视/远程诊断等系统n开发系统（Draw）： 是一个集成环境，可以创建工程画面 ，配置各种系统参数，启动力控其它程序组件等n界面运行系统（View）： 界面运行系统用来运行由开发系统 Draw创建的画面n实时数据库（DB）：是数据处理的核心，构建分布式应用系 统的基础它负责实时数据处理、历史数据存储、统计数据 处理、报警处理、数据服务请求处理等nI/O驱动程序： I/O驱动程序负责力控与I/O设备的通信它 将I/O设备寄存器中的数据读出后，传送到力控的数据库，然 后在界面运行系统的画面上动态显示n网络通信程序（NetClient/NetServer）：网络通信程序采 用TCP/IP通信协议，可利用Intranet/Internet实现不同网络结 点上力控之间的数据通信 2.2 ForceControl集成环境：2.3力控ForceControl组态软件的基本特点1.方便、灵活的开发环境，提供各种工程、画面模板、可嵌入 各种格式（BMP、GIF、JPG、JPEG、CAD等）的图片，方便 画面制作，大大降低了组态开发的工作量； 2.强大的分布式报警、事件处理，支持报警、事件网络数据断 线存储，恢复功能 3.支持操作图元对象的多个图层，通过脚本可灵活控制各图层 的显示与隐藏； 4.强大的控件对象容器，定义了全新的容器接口集，增加了通 过脚本对容器对象的直接操作功能，通过脚本可调用对象的方 法、属性； 5.全新的、灵活的报表设计工具 6.通过IE浏览器以“瘦”客户端方式来监控工业现场的解决方案 7.支持通过PDA掌上终端在Internet实时监控现场的生产数 据，支持通过移动GPRS、CDMA网络与控制设备或其它远程 力控节点通讯； 8.面向国际化的设计，同步推出英文版和繁体版，保证对多国 语言版的快速支持与服务； 9. 完整的网络冗余及软件容错解决方案2.4力控产品家族包含以下产品：力控 ForceControl ®- HMI/SCADA工业监控组态软件，提 供了组件技术解决方案； 力控pSpace®– 企业级实时历史数据库，实现企业信息集成的 基础平台； 力控pStrategyTM – 自动化控制软件，实现基于PC控制的过 程控制与仿真； 力控pFieldCommTM –网关通讯软件，提供通讯协议转换的 一体化解决方案； 力控pMopcTM – OPC通讯解决方案，提供OPC Server定制 开发服务；2.5力控软件使用需掌握的内容：1.工程管理； 2.工程组态； 3.组态动画； 4.脚本语言； 5.分析曲线； 6.报表系统； 7.与数据库连接； 8.网络结构； 9.web发布； 10.调试。

2.5.1 工程组态1.创建画面2.I/O设备组态3.建立数据库点，并作IOLink2.5.2 组态动画1.鼠标动画 垂直拖动、水平拖动、窗口显示、左键动作 右键动作、鼠标动作、右键菜单、信息提示2.颜色动画 边线、实体文本、条件、闪烁、垂直填充、水平填充3.尺寸动画 垂直移动、水平移动、旋转、高度变化、宽度变化4.数值动画 模拟输入、开关输入、字符输入、模拟输出、开关输出、字符输出2.5.3 脚本语言动作脚本可以增强对应用程序控制的灵活性比如，用户可以在按下 某一个按钮，打开某个窗口或当某一个变量的值变化时，用脚本触发 一系列的逻辑控制、联锁控制，改变变量的值、图形对象的颜色、大小， 控制图形对象的运动等等所有动作脚本都是事件驱动的事件可以是数据改变、 条件、鼠标或键盘、计时器等处理顺序由应用程序指定，不同类型 的动作脚本决定以何种方式加入控制2.5.3 脚本语言动作脚本类型： 窗口动作： 可以在窗口打开时执行一次、窗口关闭时执行 一次或者窗口存在时周期执行 应用程序动作：可以在整个工程启动时执行一次、关闭工程时 执行一次或者在运行期间 周期执行 数据改变动作：可以当指定数据发生变化时执行一次。

键动作：可以当按下键盘某一个键时执行指定动作一次，键释放时 执行一次或者按键期 间周期执行 条件动作：可以当指定的条件发生时执行一次或条件满足时周期执行 鼠标动作：可以当鼠标左键点击按下时执行一次、释放时执行一次 或者鼠标按键期间周期执行2.5.3 脚本语言动作脚本语言支持赋值、数学运算等基本语法，也可以书写由 IF-ELSE-ENDIF等语句构成的带有分支结构的程序脚本它由以下几个部分组成：  变量和常数：数据运算的最基本单位  操作符：对数据实施的运算  表达式：关键字、运算符、变量、字符串常数、数字或对象的组合表达式可用来执行运算、操作字符或测试数据  赋值语句：为变量或对象属性赋值的语句  条件语句：使用条件语句可以根据指定的条件控制脚本的执行流程  多分支语句：使用多分支语句可以根据指定的条件控制脚本的执行流程，在根据同一个条件处理多个分支时，它比条件语句更清晰  循环语句：循环用于重复执行一组语句  注释：用来解释代码如何工作的附加文本  函数：软件提供了一些定制好的系统函数，用户也可以自定义函数 2.5.3 脚本语言脚本编辑器里的基本语法格式是： #[窗口名].#[对象名].[对象/方法] 脚本动作中的条件和循环语句： 1.IF结构 2.SWITCH多分支结构 3.FOR循环 4.WHILE循环2.5.4 报表专家报表应用：本地数据库报表关系数据库报表自定义报表2.5.5 与数据库连接力控所支持的关系数据库包括：Access ，MySQL ，Oracle ，SQL2000 ，SQL2005 ； 同时也支持与E。