1、組態(tài)王軟件的應(yīng)用與分析專(zhuān)業(yè)及班級(jí)： 自動(dòng)化(2)班 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 授 課 老 師: 完 成 時(shí) 間: 2013-11-26 組態(tài)王軟件的應(yīng)用與分析摘要：組態(tài)王軟件是完成數(shù)據(jù)采集與過(guò)程控制的專(zhuān)用軟件，它是在自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級(jí)的軟件平臺(tái)和開(kāi)發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)控制系統(tǒng)。 同時(shí)組態(tài)王軟件開(kāi)發(fā)的監(jiān)控系統(tǒng)軟件以標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)計(jì)算機(jī)軟、硬件平臺(tái)構(gòu)成的開(kāi)放式系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)，它能充分利用windows的圖形編輯功能，方便地構(gòu)成監(jiān)控畫(huà)面，并以動(dòng)畫(huà)方式顯示控制設(shè)備的狀態(tài)。本文通過(guò)介紹組態(tài)王的特點(diǎn)、基本功能及單片機(jī)與組態(tài)王的應(yīng)用實(shí)例，詳細(xì)直觀的把組態(tài)王軟件的特性展示出來(lái)

2、。關(guān)鍵詞： 軟件 組態(tài)王 控制系統(tǒng) 監(jiān)控系統(tǒng) 單片機(jī)通訊系統(tǒng) 一、組態(tài)王軟件的概念組態(tài)軟件是利用系統(tǒng)軟件提供的工具，用戶通過(guò)簡(jiǎn)單的形象組織組合工作，即可實(shí)現(xiàn)所需的軟件功能。工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)中，常常要求有如下功能：1數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理功能2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能包括數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)顯示等3系統(tǒng)故障或事故報(bào)警4現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)圖形功能， 顯示現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程或?qū)崟r(shí)狀態(tài)5自動(dòng)或召喚出實(shí)時(shí)和歷史報(bào)表功能或數(shù)據(jù)曲線顯示功能6友好的人機(jī)界面等組態(tài)軟件最突出的特點(diǎn)就是實(shí)時(shí)多任務(wù)。數(shù)據(jù)的輸入輸出，數(shù)據(jù)的處理，顯示，存儲(chǔ)，及管理等多個(gè)任務(wù)需在同一個(gè)系統(tǒng)中同步快速的運(yùn)行。它具有適應(yīng)性強(qiáng)、開(kāi)放性好、易于擴(kuò)展、經(jīng)濟(jì)、開(kāi)發(fā)周期短等優(yōu)

3、點(diǎn)。通常可以把這樣的系統(tǒng)劃分為控制層、監(jiān)控層、管理層三個(gè)層次結(jié)構(gòu)。其中監(jiān)控層對(duì)下連接控制層，對(duì)上連接管理層，它不但實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，且在自動(dòng)控制系統(tǒng)中完成上傳下達(dá)、組態(tài)開(kāi)發(fā)的重要作用。尤其考慮三方面問(wèn)題：畫(huà)面、數(shù)據(jù)、動(dòng)畫(huà)。通過(guò)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)要求及實(shí)現(xiàn)功能的分析，采用組態(tài)王對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。組態(tài)軟件也為試驗(yàn)者提供了可視化監(jiān)控畫(huà)面，有利于試驗(yàn)者實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控。而且，它能充分利用windows的圖形編輯功能，方便地構(gòu)成監(jiān)控畫(huà)面，并以動(dòng)畫(huà)方式顯示控制設(shè)備的狀態(tài)，具有報(bào)警窗口、實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線等，可便利的生成各種報(bào)表。它還具有豐富的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和靈活的組態(tài)方式、數(shù)據(jù)鏈接功能。二、組態(tài)王的功能1組態(tài)軟件

4、基本功能（1）豐富的畫(huà)面顯示組態(tài)功能組態(tài)軟件應(yīng)提供給用戶豐實(shí)方便的作圖工具因?yàn)榇笾行涂刂葡到y(tǒng)要有大量的圖形畫(huà)面，而這些圖形畫(huà)面對(duì)開(kāi)發(fā)人員是費(fèi)時(shí)費(fèi)力的組態(tài)軟件應(yīng)提供大量常用的工業(yè)設(shè)備圖符、儀表圖符等還應(yīng)提供趨勢(shì)圖、歷史曲線圖等。 （2）通信功能與良好的開(kāi)放性 組態(tài)軟件向下應(yīng)能與數(shù)采部份硬件通訊，向上應(yīng)能與高層管理網(wǎng)互聯(lián)。開(kāi)放性是指組態(tài)軟件能與多種通訊協(xié)議互連，支持多種硬件設(shè)備。組態(tài)軟件要在冶金、電力、機(jī)械等各行各業(yè)通用，必須滿足不同的測(cè)點(diǎn)要求必須適應(yīng)各類(lèi)測(cè)控硬件設(shè)備。（3）組態(tài)軟件完善功能多樣 組態(tài)軟件應(yīng)提供工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)模型庫(kù)和控制功能庫(kù)，滿足用戶所需的測(cè)控要求，而不應(yīng)將固定的模式強(qiáng)加給用戶；組

5、態(tài)軟件應(yīng)對(duì)測(cè)控信息進(jìn)行記錄存貯、顯示、計(jì)算、分析、打印，界面操作應(yīng)靈活方便，數(shù)據(jù)要考慮安全性，如設(shè)口令等。 （4）軟件環(huán)境的選擇 隨著面向圖形的windows操作系統(tǒng)普及基于windows環(huán)境的組態(tài)軟件不斷出現(xiàn),極大地豐富了監(jiān)控系統(tǒng)的顯示畫(huà)面，但實(shí)時(shí)性、可靠性與多任務(wù)存在著矛盾，側(cè)重監(jiān)視的系統(tǒng)選擇windows環(huán)境。而基于dos系統(tǒng)的組態(tài)軟件圖形功能弱，但實(shí)時(shí)性、可靠性好。 2.“組態(tài)王” 軟件功能完善、結(jié)構(gòu)組織靈活該軟件采用全新中文explorer界面并擁有豐富的繪圖工具、龐大的圖形庫(kù)包括大量工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)元件、支持多媒體、支持odbc數(shù)據(jù)庫(kù)、提供功能強(qiáng)大的控件和控制語(yǔ)言、操作導(dǎo)向，使用靈活、方便

6、， 尤其提供給用戶以方便的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，它可使開(kāi)發(fā)者快速構(gòu)造應(yīng)用系統(tǒng)，通過(guò)工程瀏覽器查看工程的各個(gè)部分。完全能滿足用戶所需的測(cè)控要求。3強(qiáng)大的通訊能力和良好地開(kāi)放性組態(tài)王可以與一些常用的io設(shè)備直接進(jìn)行通訊，io設(shè)備包括可編程控制器、智能模塊、板卡、智能儀表等等。組態(tài)王的驅(qū)動(dòng)程序采用activex技術(shù)， 使通訊程序和組態(tài)王構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)，保證運(yùn)行系統(tǒng)的高效率。為了方便用戶使用，組態(tài)王中增加了設(shè)備配置向?qū)В脩糁恍枰凑瞻惭b向?qū)У奶崾揪涂梢酝瓿蒳o設(shè)備的配置工作。在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中 組態(tài)王通過(guò)內(nèi)嵌的設(shè)備管理程序負(fù)責(zé)與io設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換。已配置的io設(shè)備在工程瀏覽器的設(shè)備節(jié)點(diǎn)中分類(lèi)列出，用

7、戶可以隨時(shí)查詢和修改。組態(tài)王與io設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換采用五種方式：串行通訊方式，dde方式，板卡方式，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)方式，人機(jī)接口卡方式。（1）串行通訊方式這是組態(tài)王與io設(shè)備之間最常用的一種數(shù)據(jù)交換方式。串行通訊方式使用“組態(tài)王計(jì)算機(jī)”的串口，io設(shè)備通過(guò)rs-232串行通訊電纜連接到“組態(tài)王計(jì)算機(jī)”的串口。（2）dde方式dde是windows的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的傳輸協(xié)議。通過(guò)dde方式任何io設(shè)備都可以與“組態(tài)王計(jì)算機(jī)”進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。在此方式下，dde服務(wù)程序可以采用自己方式與io設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，服務(wù)程序與“組態(tài)王”采用標(biāo)準(zhǔn)dde協(xié)議進(jìn)行通訊。（3）板卡方式板卡類(lèi)設(shè)備直接插在“組態(tài)王計(jì)算機(jī)”的擴(kuò)展槽

8、內(nèi)，“組態(tài)王計(jì)算機(jī)”通過(guò)訪問(wèn)板卡的io地址直接與其進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。（4）人機(jī)接口卡方式某些廠家的可編程控制器在與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，要求在計(jì)算機(jī)中安裝一個(gè)特殊的人機(jī)接口的板卡，板卡與可編程控制器之間采用專(zhuān)門(mén)的通訊協(xié)議進(jìn)行通訊。“組態(tài)王計(jì)算機(jī)”通過(guò)人機(jī)接口卡實(shí)現(xiàn)與io設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換。人機(jī)接口卡和連接電纜由plc生產(chǎn)廠家提供。4豐富的畫(huà)面顯示組態(tài)功能“組態(tài)王”提供給用戶豐富方便的作圖工具，提供了大量常用的工業(yè)設(shè)備圖符和儀表圖符等如十幾個(gè)圖庫(kù)多達(dá)幾百種組件，大大方便了用戶開(kāi)發(fā)工程界面，利用圖庫(kù)的開(kāi)放性，工程人員可以生成自己的圖庫(kù)元素，它還提供了實(shí)時(shí)和歷史趨勢(shì)曲線與報(bào)警窗口等。5多任務(wù)的軟件運(yùn)行環(huán)

9、境“組態(tài)王”軟件是真正的32位程序，支持多任務(wù)、多線程，運(yùn)行于windows98、windowsnt4.0，充分利用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)和控件動(dòng)態(tài)連接技術(shù)，如棒圖控件、溫度曲線控件、窗口類(lèi)控件、多媒體控件等，它提供良好的顯示畫(huà)面和編程環(huán)境，從而方便靈活地實(shí)現(xiàn)多任務(wù)操作。6網(wǎng)絡(luò)功能“組態(tài)王”可運(yùn)行在基于ether net網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和tcpip網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)上，在此網(wǎng)絡(luò)中，直接參與現(xiàn)場(chǎng)控制的pc機(jī)作為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，其它站點(diǎn)作為網(wǎng)絡(luò)客戶機(jī)， 它可共享服務(wù)器中的數(shù)據(jù)。四“ 組態(tài)王” 軟件在鵝項(xiàng)頸水電站長(zhǎng)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用鵝項(xiàng)頸水電站由三個(gè)發(fā)電利鍵且組成，監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能實(shí)時(shí)檢測(cè)各項(xiàng)數(shù)據(jù)，定時(shí)打印數(shù)據(jù)報(bào)表，查詢歷

10、史數(shù)據(jù)、報(bào)警信息、顯示溫度曲線。1 系統(tǒng)組成本系統(tǒng)采用分層控制結(jié)構(gòu)，以一臺(tái)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)作為上位機(jī)，下層由四個(gè)現(xiàn)地單元組成， 其中三個(gè)發(fā)電機(jī)機(jī)組分別有三個(gè)現(xiàn)地單元， 還一臺(tái)為公用單元。分別承擔(dān)不同機(jī)組與上位機(jī)數(shù)據(jù)傳輸工作，每個(gè)現(xiàn)地單元又由下屬可編程控制器、各種保護(hù)單元、測(cè)速裝置和溫度巡檢儀等設(shè)備組成的連接網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。系統(tǒng)組成如圖所示。2數(shù)據(jù)采集與處理本系統(tǒng)中的機(jī)組重要參數(shù)按性質(zhì)分為四大類(lèi)。1、保護(hù)類(lèi)參數(shù)這類(lèi)參數(shù)來(lái)源是保護(hù)單元。 2、開(kāi)關(guān)類(lèi)參數(shù)這類(lèi)參數(shù)來(lái)源是plc。3、溫度類(lèi)參數(shù)測(cè)量各個(gè)機(jī)組的定子轉(zhuǎn)子溫度，它們來(lái)自溫度巡檢儀如機(jī)組各項(xiàng)繞組溫度及軸承溫度等。可見(jiàn)，這些參數(shù)分別來(lái)自plc、保護(hù)單元、溫

11、度巡檢儀等設(shè)備。3.系統(tǒng)的圖形顯示界面系統(tǒng)顯示界面按功能分為主界面、子窗體采用萊單點(diǎn)擊方式進(jìn)人子窗體， 系絕芯孟行時(shí)，首先進(jìn)入主界面，它是系統(tǒng)的電氣接線圖，反映了系統(tǒng)電氣聯(lián)接網(wǎng)絡(luò)。界面銜接如圖所示。4報(bào)表報(bào)表是電站管理的一項(xiàng)重要功能，系統(tǒng)要求上位機(jī)定時(shí)或召喚自動(dòng)出報(bào)表， 本次我們?cè)O(shè)計(jì)的報(bào)表包括三個(gè)機(jī)組的運(yùn)行日志發(fā)電量統(tǒng)計(jì)報(bào)表分為年、月、日電量統(tǒng)計(jì)報(bào)表故障報(bào)警報(bào)表等。由于這些報(bào)表的格式較為復(fù)雜，采用下最為流行的電子表格程序，利用組態(tài)王提供的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)編程接口和dde數(shù)據(jù)交換， 可以很方便地形成報(bào)表。 五.總結(jié) 在學(xué)習(xí)集散控制與現(xiàn)場(chǎng)總線課程的過(guò)程中，我學(xué)習(xí)了組態(tài)軟件，有了一些自己的認(rèn)識(shí)，所以在這次階段測(cè)試中我選擇了組態(tài)王的應(yīng)用分析，進(jìn)行一下探究與學(xué)習(xí)。組態(tài)軟件是新興科學(xué)，它還在不斷完善和發(fā)展，不久將來(lái)還會(huì)有新的版本出現(xiàn)，系統(tǒng)會(huì)更加完善，功能更加強(qiáng)大，使用此軟件會(huì)達(dá)到事半功倍的效果。組態(tài)網(wǎng)在水電站的應(yīng)用上已經(jīng)有了很大的進(jìn)步。未來(lái)的組態(tài)軟件將是提供更加強(qiáng)大的分布式環(huán)境下的組態(tài)功能、全面支持activex、擴(kuò)展能力強(qiáng)、支持opc等工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、控制功能強(qiáng)、并能通過(guò)internet進(jìn)行訪問(wèn)的開(kāi)放式系統(tǒng)。5.參考文獻(xiàn)【1】劉國(guó)海-集散控制