（热能工程专业论文）工业控制组态软件扩展功能的应用研究.pdf

摘要 工控组态软件是应用于工业过程控制领域的人机界面系统。西门子公司的组态产品 s i m a t i cw i n c c 以其友好的组态界面、模块化结构、s y b a s e 后台数据库系统以及全面的开 放性等优点，在工控领域占有重要一席，并e t 益受到各行各业瞩耳，得到广泛应用。本文以 w i n c c 为研究对象，研究了w i n c c 系统扩展功能实现的方法。 介绍了w i n c c 系统结构和主要功能编辑器，并通过一些应用实例，着重说明了c 进程 的开发特性。分析了w i n c c 后台数据库系统数据库s y b a s es q l a n y w h e r e 的结构和开发特点， 并详细分析了w i n c c 的组态数据库和运行数据库中数据表的宇段含义。 以w i n c c 的全面开放性为重点，以w i n c c 中存档的过程数据为对象，研究了w i n c c 与外部应用程序实时在线通讯的多种方式，并编制实现这些方式的程序代码。采用已经研究 的实时通讯方法，或通过访问s y b a s e 数据库修改组态数据，探讨了外部应用程序分别控制 w i n c c 组态对象和过程数据的可行性。讨论了访问w i n c c 数据库的多种方法。并编写外部 应用程序，实现了通过数据库接口访问历史数据。进行历史数据处理的方法。 关键词：w i n c c ，组态软件。扩展功能，过程数据，历史数据，实时通讯，数据库访问 a b s t r a c t i n d u s t r yc o n t r o ls o f t w a r ei sas e to fh m ls y s t e ma p p l i e dt op r o c e s sc o n t r 0 1 t h a n k st oi t s c o n v e n i e n c ei nc o n f i g u r a t i o n ，m o d u l a rs t r u c t u r e ，w i t hs y b a s es q la n y w h e r es y s t e ma st h e b a c k g r o u n dd a t a b a s e ，a n df u l lo p e n n e s st ou s e ra p p l i c a t i o nc t c ，m o r ea n dm o r ei n d u s t r i e sf o c u s a t t e n t i o no ni t ，a n dp mi tt ou s ei nm o n i t o r & c o n t r o lp r o d u c ts y s t e m sa n dp r o c e s sd a t a t h i st h e s i s d i s c u s s e st h et e c h n i q u ea b o u tr e a l i z i n gt h ee x t e n tf u n c t i o no fc o n f i g u r a t i o ns o f t w a r e ，w i t hw i n c c a st h er e s e a r c ho b j e c t t h es t r u c t u r eo fw i n c ca n ds e v e r n lm a i ne d i t o r sa r ei n t r o d u c e di nt h i st h e s i s a n dt h e s p e c i a l i t i e s o fc - c o u r s ea r e e m p h a s i z e dw i t ha p p l i c a t i o ne x a m p l e se x p l a i n i n gi t a s t h e b a c k g r o u n dd a t a b a s es y s t e mo fw i n c c ，t h es y b a s es q la n y w h e r e ss t r u c t u r ea n dd e v e l o p c h a r a c t e r i s t i ca r ea n a l y s e d ，a n dt h ef i e l d s m e a n i n go fa l lt a b l e si nt h ec o n f i g u r a t i o nd a t a b a s ea n d r u n t i m ed a t a b a s ea r ea n a l y s e di nd e t a i l ， f o c u s i n go nt h ec o m p l e t eo p e n n e s so fw i n c ca n dt a k i n gt h ep r o c e s sd a t aa st h ea n a l y s i s o b j e c t ，t h em e t h o d so fh o ww i n c cc o m m u n i c a t ew i t h u s e ra p p l i c a t i o n so nr e a l - t i m ea r e r e s e a r c h e d t h ef e a s i b i l i t yo fc o n t r o l l i n gc o n f i g u r a t i o no b j e c ta n dp r o c e s sd a t ao fw i n c cb yu s e r a p p l i c a t i o ni sa l s od i s c u s s e d t h et e c h n i q u e so nh o wo u t e ra p p l i c a t i o n sa c c e s st h es y b a s ed a t a b a s e a r et a l k e do v e la n dt h ep r o g r a m st h a ta c c e s sa n dd e a lw i t hh i s t o r yd a t aa r er e a l i z e d k e y w o r d s ：w i n c c ，c o n f i g u r a t i o ns o f t w a r e ，e x t e n tf u n c t i o n ，p r o c e s sd a t a , h i s t o r yd a t a ，r e a l t i m e c o m m u n i c a t i o n , d a t a b a s ea c c e s s i n g 东南大学学位论文 独创性声明及使用授权的说明 一、学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证b 而使用 过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明 并表示了谢意。 二、关于学位论文使用授权的说明 签名霉涵计时 日期：型至! ! 型 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的 复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内 容和纸质论文的内容相致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅平借阅，可 以公布( 包含刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权东南大学研 究生院办理。 签名：骤淘砌导师签名 东南大擘硕士学位论文 1 1 选题背景 第一章绪论 工业生产水平的提高要求有更加高级的监控系统用于生产过程控制，以解决生产系统和 生产数据监控过程中出现的更新、更复杂的问题。工业控制组态软件正是适应这一需要而产 生的高级人机界面( h m i ) 系统，它主要用于集散过程控制系统( d c s ) 等过程控制领域， 并得到日益广泛的应用。 工业控制组态软件是进行数据采集与过程控制的专用软件，是自动控制系统监控层级的 软件平台和开发环境，它们能以灵活多样的组态方式提供良好的用户开发界面和便捷的使用 方式，其预先设置的各种软件模块可以非常容易的实现监控层的各项功能 同时支持各种硬 件厂家的计算机和通讯设备，与高可靠性工控机和网络系统结合，可以向控制层和管理层提 供软，硬件的全部接口，进行系统集成。 组态软件都配有强大的数据库，可以存储各种类型的数据，实现与外设的数据交换。尽 管利用工业控制组态软件可以组态运行界面，使运行人员能够对生产运行画面及数据进行在 线监控，但生产现场的数据已经不仅局限于数据采集和监控，生产制造过程中，需要现场大 量数据进行流程分析和过程控制，以实现对生产的调整和优化。 利用操作系统和w i n c c 提供的一系列接口，用户可以实现w i n c c 与外部应用的通讯， 进而根据需要使用第三方软件编写应用程序来完善组态软件的功能。通过诸多的数据库编程 接口，用户还可以访问保存在后台数据库中的过程值，实现历史数据的处理。这些方法使在 线获取实时数据和离线处理历史数据变得更为灵活方便。 国内外的d c s 生产厂商和软件公司开发出多种组态软件，如w o n d e r w a r e 公司的 i n t o u c h 、硕华公司的g e n i c 、i n t e l l u t i o n 的f i x d m a c s 以及西门子公司的w i n c c 等等。 其中由德国西门子公司与微软共同开发的软件系统s i m a t i cw i n c c ( w i n d o w sc o n t r o l c e n t e r ) ，能够真实的将工厂控制软件集成到自动化过程中，它可以很方便的生成人机界面， 建立完整的过程监控解决方案，并和所有主要厂商的p l c 进行通讯，如a b ，g e ，o m i r o n 的p l c 等，甚至用户所特有的控制器也可以通过w i n c c 提供的c d k ( 通讯开发工具) 与 w i n c c 通讯 1 2w i n c c 开发方面的优点 1 、w i n c c 具有全面开放的特性，支持标准w i n d o w s 应用程序接口，标准w i n d o w s 应用 程序都可以与w i n c c 一起运行，用户可使用w i n c c 作为系统扩展的基础，通过开放接口开 发自己的应用软件。 2 、w i n c c 的后台数据库系统s y b a s es q la n y w h e r e 是一种通用数据库，因此对于w i n c c 用户而言，只需要熟悉s y b a s e 数据库甚至一般的关系数据库系统，就可以了解w i n c c 的数 据库结构和应用，这为用户的使用和开发都带来方便。用户所有的数据包括文档、系统过程 数据都包含在统一的数据库里，使数据独立于自动化系统，有利于数据共享。只要通过数据 东南大学硕士学位论文 库接1 2 1 ，即可读取数据，有利于进一步开发维护。 3 、w i n c c 采用标准c 作为脚本编程语言，它带有自己的函数库，包含了c 语言编程过 程中常用的内部函数和标准函数。另外，在w i n c c 安装文件夹中，包含了一些动态链接库和 头函数，供用户开发使用。 4 、w i n c e 能够将v i s u a lc 抖等软件编写的应用程序作为附加应用，添加到项目的启动 任务列表中，作为w i n c c 的一个功能块，与w i n c c 同步运行。 1 3 论文内容 1 、s i m a t i cw i n c c 系统概述 由于w i n c c 是本文的主要研究对象，因此有必要对w i n c c 系统的结构和特点进行介绍。 本文主要分析了w i n c c 的主要功能模块、全面的开放性、功能强大的c 进程以及s y b a s e 数 据库系统等 2 、分析组态软件的数据结构 由于组态软件的每一种组态信息和存档的标签变量值反映在组态数据库和运行数据库 中，因此，有必要分析组态软件的组态结构和原理及数据库中组态数据和存档数据的内容和 含义f + 。 本文使用工业控制组态软件w i n c c 5 0 s p 2 作为组态工具，以w i n d o w sn t 或w i n d o w s 2 0 0 0s e r v e r 作为操作系统平台，创建项目并组态监控界面，同时将需要的内部变量和报警信 息存档。 3 ，为w i n c c 添加附加任务 w i n c c 为外部应用程序提供了集成接口，无论是w i n c c 提供的应用程序、安装在操作 系统上的应用程序，还是用户编写的应用程序都可以添加在w i n c c 的附加任务列表中，作为 w i n c c 的一个组件与w i n c c 项目同步运行。本文分析了向w i n c e 中添加附加的方法。 4 、研究过程数据实时通讯方法 ( 1 ) 研究实时通讯方法集中观察变量 本文开发了多种通讯方法传递过程数据。并通过v i s u a lc + + 应用程序接收这些数据。本 文所开发的方法有： w i n d o w sd d e 方法( w i n c c 提供) ； 磁盘文件方法； 内存映射文件方法； o l e 方法； 系统剪贴板方法； 消息管道方法 ( 2 ) 过程数据的实时处理 本文使用v c 编程，实现在视图中绘制柱状图和曲线，完善对过程数据的实时处理，使 用户进一步了解过程数据的变化趋势。 5 、通过外部应用程序控制w i n c c 对象和过程数据 使用过程数据的实时通讯方法和s y b a s e 数据库，用户可以编写应用程序实现对w i n c c 的组态对象和过程数据的处理。本文使用v c 编写一段控制w i n c c 变量的程序，来说明这一 功能。 2 东南大学硕士擘住论文 6 、使用数据库接口访问w i n c c 运行数据库 ( 1 ) 多种访问数据库的应用程序 访问w i n c c 的s y b a s e 数据库，可以使用操作系统和w i n c c 系统提供的方法，通过o d b c 接口实现。这些访问方法包括： 使用m s e x c e l 导入： 使用m s a c c e $ $ 导入； 通过d b i s q l c e x e 访问( w i n c c 提供) ； 通过编写c 进程访问( w i n c e 提供) ( 2 ) 编写v c 应用程序访问数据库 由于v c 提供了对数据库接口的封装，因而用户通过m f c 数据库类就能方便的完成数据 库应用程序的开发。本文编写了通过m f co d b c 访问运行数据库的v c 应用程序，其功能包 括历史数据浏览及绘制特定时间内的历史表格和曲线等。 o l ed b 接口是不受数据库形式限制且应用最广泛的数据库接口。它以组件形式出现， 是用户多方面开发数据库应用程序的强大工具。本文编写v c 程序范例，实现了通过o l e d b 接口浏览历史数据。 东南大学硕士擘住论文 第二章w i n c c 系统的结构及特点 w n c c 是一个开放的数据监控与采集系统( h m is c a d a ) ，可以在任何现有的p c 机上 运行。、 ，i n c c 完全支持分布式系统结构，具有大量的通讯接口及全面的过程信息和数据处理 功能，它的设计适合于更为广泛的应用。可以方便的连接到已存在的自动化环境中。 本章介绍了w i n c c 的结构特点，说明了几种主要功能模块的作用，并编写实例程序，详 细论述了w i n c c 的c 进程的开发特点。 2 1w i n c c 系统概述 2 1 1w i n d o w s 和w i n c c 的联系 由于s i m a t i cw i n c c 是基于m sw n d o w s9 8 删2 0 0 0s e r v e r 操作系统设计的，因而 w j n d o w s 系统的一些特点为用户使用w i n c c 提供了方便。 l ，w i n d o w s 先进的3 2 位操作系统具有同时执行多任务的能力，而w i n c c 利用w i n d o w s n t 系统的客户机服务器体系，还具备客户机，月务器结构，为网络共享w n c c 过程数据提 供了有利的工具。 2 、w i m o w sn t 的模块化操作系统使各应用程序之问互不影响，为工业应用w i n c c 带 来较高的安全性和稳定性。 3 、w i n c c 集成了w i n d o w s 提供的多种程序接口，形成了w i n c c 系统的开放体系，这 些接口包括o d b c 、o p c 、d d e 、a c t i v e x 、o c x 和s q l 等。 4 、w i n c c 使用c 语言作为脚本语言，可以直接调用w i n d o w s 提供的强大w i n 3 2a p i 编 程接口，从而显示了w i n c c 在w i n d o w s 平台开发客户软件的优势。 5 、w i n c c 允许在用户的应用中使用现有硬件，可以用多数类型的打印机、条形码装置、 p c 照相机和其他带有w i m o w s 驱动的设备。 2 1 2w i n c c 的开放性 w i n c c 是一套开放的组态系统，为用户的多方面应用提供了方便。w i n c c 在其结构中集 成了许多标准接口，使过程数据和外部应用程序之间的相互访问易于进行 1 、基于元件对象模型( c o m ) ，a c t i v e x 和o l e 对象为用户图形界面操作提供了嵌入功 能。复杂的对象可直接插入w i n c c 图形画面中，并能将其组态属性与w i n c c 的变量标签相 连。 2 、w i n c c 中用于过程控制的o p c ( 基于d c o m 标准的o l e ) 是、斩n c c 多服务器系统 的基础。o p c 运行在各应用程序之间和网络站点之间进行快速双向访问。 3 、开放数据库互连( o d b c ) 允许应用程序访问不同数据库的共享数据。w i n c c 的s y b a s e s q la n y w h e r e 数据库允许其他数据库共享过程数据。 4 ，动态数据交换( d d e ) 允许两个应用程序通过该公共接口共享数据访问。w i n c c 提 供的窗口d d e 通道允许兼容的应用程序( 如m se x c e l ) 与w i n c c 共享过程数据。 5 、w i n c c 的a n s i c 脚本语言允许集成器具有w i n d o w s3 2 位应用程序接口( w i n 3 2 a p i ) 的全部优点。 - 4 东南大擘硕士擘位论文 可见，通过w i n c c 提供的开发接口，可以将w i n c c 集成到复杂的自动化方案中，w i n c c 的开放体系使其成为w i n d o w s 领域内一个强有力的通讯系统。w i n c e 基于微软3 2 位操作系 统( w i n d o w s n t 4 0 ) ，并为可视化、报表和获取与保存过程数据提供了系统模块，同时为用 户编写的外部程序提供了集成方法。o l e 应用窗口以及o l e 自定义控件( 3 2 位o c x 对象) 或a c t i v e x 控件都可以被集成到w i n c c 应用程序中，与w i n c c 系统融为一体。 图2 1 说明了w i n c c 与不同应用程序相连接的可行性。 图2 - 1w i n c e 与外部应用接口的可行性 2 1 3w i n c c 的结构 w i n c c 系统是工业和科技相结合的产物，它解决了在生产过程自动化中的可视化和控制 的相关任务。它为图形的显示，消息的提供，存档和报表的制作提供了功能模块，以适应生 产需要。它与生产过程的高度结合、快速的视图更新和可靠的数据存档确保了它的高可靠性。 l 、控制中心：控制中心与w i n d o w s9 8 或n t 的资源管理器相似，结合了单用户或多用 户系统操作所需的全部数据，并按等级顺序存储。控制中心使用户通过w i n c c 应用程序浏览 和操作数据。 2 、系统控制器：系统控制器管理各站之间的系统通讯。对于多用户系统，系统控制器也 提供网络范围的项目浏览，以及客户机与服务器之间的通讯 3 、数据管理器：在w i n c c 项目中用于处理中央任务的启动。数据管理器在每个站中与 系统控制器一起紧密工作，主要任务是处理变量管理器，其通讯通道用于访问过程数据。 4 、图形设计器：图形设计器是先进的g u i 设计环境，用于生成动态过程监控的图形屏 幕，其中的所有部件都是对象相关的，并且与a c t i v e x 兼容。 5 ，全局脚本：全局脚本使系统设计人员根据用户需要进行项目制作，以满足最终用户的 功能要求，它包括a p i 的核心编辑器，能够访问w i n 3 2a p i 。 6 、报警存档：负责显示信息，并能对定义为报警或事件的过程数据值进行应答，这些信 息可以存档及打印为报表。 7 、变量存档：用于处理过程值，并能够长期存储以及处理用户所需数据。 - 5 东南大学硕士擘住论文 8 、报表设计器：允许用户设计客户报表，它提供了许多标准的报表模版，也允许用户按 照报告的时间表进行处理和打印 2 2w i n c c 主要结构和功能 2 2 1 变量标签管理 l 、变量标签和变量标签组 w i n c c 资源管理器中，用户可在“变量标签管理器”一项中创建所需要的变量标签，并 选择适当的数据类型。变量标签分为两种，即内部变量标签和w i n c c 变量标签( 或外部变量 标签) 内部变量标签不需要使用过程驱动器进行连接，且标签数量没有艰制：而外部变量标 签需要通过过程驱动器取得与外部设备的连接，并受到所用软件授权的制约。 变量标签在w i n c c 中占有重要地位，是w i n c c 与过程通讯所要监视的对象。为了与外 部设备通讯，需要组态该设备的通道。通道是在设备和w i n c c 之间生成逻辑接口的驱动器， 它具有三个基本功能： ( 1 ) 为使用人员提供组态物理和逻辑连接参数的方法； ( 2 ) 通过数据管理器在外部设备和w i n c c 变量之间建立一个在线运行接口； ( 3 ) 为用户提供一个简便接口，用于为外部设备或应用的存储器结构加入变量标签和设 备地址。 在一个w i n c c 项目中加入并组态一个新的驱动器要经过以下步骤： ( 1 ) 在项目中加入驱动器 w i n c c 通道的文件名为e h n ，用户可以为新建项目添加一个驱动器( a d d n e w d r i v e r ) 。 例如对于使用s t e p7 的p l c 来说，若要实现与w i n c c 的通讯，则需选择驱动器s i m a t l cs 7 p r o t o c o ls u i t e ( s i m a t i cs 7 协议族) 加入项目中将该协议族装入项目中后，w i n c c 在控 制中心的变量标签器下将生成一个协议连接。 ( 2 ) 组态所选协议的系统参数 加入项目的驱动器中有多种协议可供选择与s 7p l c 连接，但并非所有驱动器都能将多 种协议加入项目中。用户可以定义每个协议特定的需求，使用户组态协议的特定连接参数。 ( 3 ) 组态连接的逻辑连接参数 建立w i n c c 与p l c 的接口所需的逻辑连接参数，是通过设置连接属性建立新驱动器连 接实现的，连接的结果作为协议和连接背景之间的逻辑接口。所选协议可生成多个连接，并 允许用户生成特定连接的变量标签和变量标签组。 ( 4 ) 在连接中加入变量标签 w i n c c 变量标签组只能在p l c 通道的逻辑连接下直接生成，或在内部变量下生成，且 变量标签组之间不能嵌套，变量标签对应于存在p l c 或外部应用存储器的地址中的数据变 量。用户可以创建新的变量标签，并定义标签的数据类型、格式和地址使标签具有唯一性。 用户也可以建立内部变量，内部变量与p l c 无关，但可以存放任何变量数据。内部变量 没有标签，也无需为其设定连接地址。 当处理大量数据对，需要定义大量标签，此时最好将这些标签分为标签组，只有这样才 能在大规模的项目中使事务明了。然而标签组不能确保标签的唯一性，标签的唯一性是由标 6 东南大学硕士擘位论文 签名称确定的。 2 、结构变量 结构变量用来将大量不同标签和标签类型分组，组成一个逻辑单元。一个结构变量由一 些独立的变量标签组成，它们可以具有不同的数据类型。数据类型为结构变量的变量标签名 称形式为：结构变量变量标签。 结构变量是特殊的变量，它含有不同数据类型的子元素，与a n s ic 中的。结构”相似， 可用于生成普通设备的样板，这些设备通常有许多f o 点与之相连，为了使用结构变量，用 户需要事先生成新的结构样板，然后以该样板作为参考生成新的结构。对于外部变量标签， 每个元素结构的寻址将自动计算正确的尺寸大小和偏移量。用户创建新的结构变量后，这个 结构变量就会作为一个新的类型出现在新建标签的数据类型栏中。 2 2 2 图形中心 w i n c c 图形设计编辑器是一个多窗口编辑器，所有的w i n c c 运行应用都集中在图形设 计器生成的可视化界面中，它允许用户开发图形用户界面，用于当前所有的应用，监视过程 数据，浏览其他w i n c c 编辑器中的应用程序以及设置安全性等。设计完成的可视化界面能够 使用户易于对过程数据、系统报警、信息和其他事件进行说明并作出响应，还使用户便于在 屏幕画面问进行切换，监视报警和事件等。根据对象相关的设计原则，图形设计编辑器中的 对象使用“属性”和“事件”作为用户与过程数据的接口。 w i n c c 中的每个编辑器都具有。组态”和“运行”两种操作模式。组态模式允许用户开 发和组态在编辑器中的设置。这些设置也决定了运行模式中的应用行为。在w i n c c 的图形设 计器中，用户将在组态模式中用各种工具和对象生成图形画面，而后用户可使用变量标签、 动态对话框、c 脚本以及其他方法根据过程数据变化定义图形的行为。 运行模式根据各编辑器中进行的组态设置，实际生成运行应用来监视用户过程，在图形 设计编辑器中，过程数据和静态图形之间的连接是在运行模式下实现的 w i n c c 的图形设计编辑器具有层次设计机构，图形分为o 1 5 层，当图形设计比较复杂 时，用户可将图形对象分为几部分，在一个单独的层次面上组态某一部分图形，并通过对这 每个层次的o n 或o f f 切换，显示或隐藏相应层的对象。 用户可以选择图形设计编辑器提供的o b j e c tp a l e t t e ( 对象选项板) 中的不同对象，进行 图形组态，完成对系统过程数据的监视。如利用w i n c c o n l i n e t r e n d c o n t r o l ( 趋势曲线控制) 监控运行数据的实时趋势，使用w i n c cd i g i t a l a n a l o gc l o c kc o n t r o l 将数字或模拟时钟放置 于组态界面上等。 在工业应用中，一些组态对象通常需要呈现不同画面。以使用户获知系统的当前状态。 例如用户可以为b u t t o n 按钮配置画面，以显示按钮的“o n ”或“o f f ”状态，进而得知相应 的系统情况。 2 2 3 变量存档 w i n c c 的变量存档编辑器允许用户为其过程数据生成用户档案库，过程数据和档案库之 间通过过程变量标签联系，这些变量标签在w i n c c 控制中心下的变量标签管理器中生成，存 档的变量可以是各种数据类型，也可以是内部或外部变量。连接到某一特定档案库上的变量 标签称为档案库变量标签( a r c h i v et a g ) ，存档的过程数据可以通过趋势曲线或报表的形式显 7 - 东南大学项士擘往论文 示。( 注：w i n c c 4 0 以下的版本中，数据只有存档后才可以通过组态曲线或数据表格观察过 程值，而w i n c c5 0 中，绘制数据曲线和数据表格不再要求数据存档) 。 1 、定时器 用户在对过程数据进行存档之前，需要组态定时器来触发获取和存档动作。变量存档编 辑器为用户提供了缺省的定时器时间周期，用户也可以根据需要设置生成自己的时间周期。 对于用户设置的定时器，一般需要定义定时器的名称、时基和倍数因子。此外，用户还可以 根据定时器时基，组态定时器作用的起止时间。 2 、数据档案库 数据档案库类型分为过程值档案库和压缩档案库。过程值档案库用于将过程数据直接存 入数据库中，而压缩档案库用算法将其他档案库中已有的存档数据进行压缩，以节省数据库 空间，同时保持数据记录的完整性用户需要对档案库进行参数配置，实现相应的功能。 ( 1 ) 过程值档案库 ， 过程值档案库分为连续存档和短期存档。连续存档是指只要有存档数据到来就存入数 据库中，记录空间没有限制，用户只需选择存档开始的使能动作。短期存档中，除选择使能 动作外，还需要设置数据记录的项数，以决定档案库的空间 选择数据存储位置，保存于主 内存的数据并不写入数据库，一旦系统退出运行状态，数据也丢失，保存于硬盘上的数据被 定时写入数据库中，进行短期保存；最后需要设置输出短期存档动作。考虑到磁盘空间问题， 存档的标签变量般选择短期存档，可以一定的时间如一周、一个月或一季度为单位，来规 定档案库的数据容量，保存于数据库中的存档标签变量值就成为历史数据 ( 2 ) 过程值标签变量配置 对于加入到过程值档案库的每一个标签变量，需要设置其存档参数，使标签变量按用户 要求的条件和规律存入数据库。这些参数包括数据获取和存档周期，存档类型( 周期连续、 周期选择、非周期及变化即存档) 。过程数据存档类型( 原始值、平均值、最大值、晟小值、 求和以及动作) 等。 ( 3 ) 压缩档案库 一个压缩档案库建立后，用户可以选择一个动作触发压缩存档开始，还需选择压缩存档 的保存周期，时间可选择一分钟，- - 4 时或一天 ( 4 ) 压缩标签变量配置 对于每个加入压缩档案库的标签变量，需选择压缩算法，包括平均值、最大值、最小值 及求和。 2 2 4c 进程 w i n c c 中有几种不同的方法可使对象动态化，其中包括标签连接、动态对话框和直接连 接，这些方法使复杂的动态性得以实现。然而，随着控制要求的提高，这些方法的应用受到 一些限制。c 动作、项目函数或项目动作的组态为用户开发程序提供更大的空间。这些函数 和动作是在w i n c c 的脚本编辑器中创建的。 2 2 4 1 脚本开发环境 对于创建c 脚本语言，w i n c c 提供了两种不同的编辑器一个是在图形设计中的动作编 s 东南大学硕士学位论文 辑器，用来为对象创建c 动作。另一个是全局脚本编辑器，用来创建项目函数和全局动作， 脚本语言的语法格式符合a n s ic 标准。 w i n c c 中还存在一种程序语言的应用方式，即在图形设计编辑器中选择动态向导实现所 需功能。 1 ，图形设计中的动作编辑器 在图形设计编辑器中，对象属性和对象事件的动态化都可以通过c 动作实现。在对象属 性对话框中，选择需要编辑的“属性”或“事件”。并选择“c 动作”编辑，即可打开c 动 作编辑器。用户可以调用已有的标准函数、内部函数或自己编译过的项目函数进行编程。对 象属性的c 动作编程需要有一个与对象属性相一致的返回值，并且要有一个触发器触发动作 的发生；而事件的c 动作返回值为v o i d ，且动作由事件自身的触发器( 如按钮) 触发。编写 的c 动作必须经过编译。此外，无论是对象的属性编程还是事件编程，函数的参数都为图形 名称、对象名称和属性名称。 2 、全局脚本编辑器 全局脚本编辑器用来创建项目函数、标准函数以及c 脚本动作等。 ( 1 ) 项目函数 如果在c 动作中，频繁的使用到某种功能，那么可以将这个功能定义为一个项目函数， 减少该函数本身的编译次数，提高组态效率。项目函数可以被同一个w i n c c 项目中的所有c 动作调用，调用方法与一般的函数相同。下面说明了使用项目函数的优点。 编辑的中心地位：一个项目函数的更改会影响所有调用该函数的c 动作如果没有在c 动作中调用项目函数，那么所有使用过相同功能的c 动作需要用户手动修改。使用项目函数 能够简化组态过程，减少不必要的麻烦。 重用性：一旦一个项目函数编译通过并被大量使用，它可以被多次调用，而无需重新组 态或测试 缩减代码空间：当采用项目函数进行调用时，无需将全部程序代码直接放置在对象的c 动作程序中，这样就使原有的代码空间大大减少，提高项目的运行效率。 密码保护：密码设置能够保护项目函数不被恶意修改，保护了组态数据，而只有编辑人 员才知道获取源代码的方法。 项目函数只能在项目内部访问。它们保存在w i n c c 项目目录的l i b r a r y 文件夹中，并 定义在同一文件夹内的a p 函数中。 ( ) 标准函数 p b i b h 2 与项目函数不同的是，标准函数可以被所有的w i n c c 项目访问，用户可以对已有的标准 函数进行编辑修改，也可以创建新的标准函数。标准函数保存在w i n c c 安装目录的a p l i b 文件夹中，并被定义在n - - 文件夹内的a p _ g l o b h 头文件中。 ( 3 ) 内部函数 除项目函数和标准函数外，还包括内部函数。内部函数也是标准c 函数，但用户不能修 改编辑这些函数，也不能创建新函数。 ( 4 ) 动作 动作与其他的函数不同，不能被c 动作和其他函数调用。动作由一个时间触发器或标签 触发器来控制执行，且动作的执行与项目当前的运行画面无关。 动作可以全局组态，保存在w i n c c 项目目录的p a s 文件夹中，用户也可以组态局部动 一9 东南大学硕士擘位论文 作( 指定的机器动作) ，局部动作保存在w i n c c 项目文件夹c o m p u t e r n a m e w a s 中，如果在 计算机的启动列表中选择了“全局脚本运行”，计算机所有的全局动作和局部动作都将在项目 启动时被激活。 2 2 4 2w i n c c 对话框 可以在w i n c c 的图形设计编辑器中实现对话框功能，一般步骤为：新建一个w i n c c 图 形，调整至用户所需的大小。将其作为对话框对象。而后在调用该图形的主窗口中使用“图 形窗口”控件，显示对话框。此外，用户也可以在c 动作和其他函数中通过代码编程调用标 准对话框。可以被调用的对话框包括w i n c c 标准对话框和w i n d o w s 通用对话框。 t 、w i n c c 标准对话框 ( 1 ) 语言切换对话框： 在w i n c c 的组态过程中，可以选择组态语言的种类( 如中文、英语、德语等) 。用户可 以将需要的几种语言添加至文本库( t e x t l i b r a r y ) 中，并手动编辑各文本项的多种语言说明。 为了使用户在项目运行时也能进行语言选择，可以编辑对象动作( 如鼠标左键单击按钮控件) 调出语言切换对话框 # i n c l u d e “a p d e f a p h ” v o i do n c l i c k ( c h a r + l p s z p i c t u r e n a m e ，c h a r + l p s z o b j e c t n a m e ，c h a r l p s z p r o p e r n a m e ) h w n dh w n d p a r e m = n u l l ； d w o r dd w f l a g s = 0 ： 数组中四个变量分别为中文、德语、英语和法语的l d 号 d w o r d d w s e t l o c a l i d s 4 = 0 x 0 4 0 4 ，0 x 0 4 0 9 ，0 x 0 4 0 7 ，o x 0 4 0 c ； u i n tu s e t i d a r r a y s i z e24 ： d w o r dd w g e t l o c a l i d ； b o o lb r e t ； c m n _ e r r o re r r o r ； 运行窗口的窗口句柄通过窗口标题确定 h w n d p a r e n t = f i n d w n d o w ( n u l l ，”w i n c cc - c o u r s e ”) ； ，显示语言转换标准对话框 b r e t = d m s h o w l a n g u a g e d i a l o g ( h w n d p a r e n t , d w f l a g s ，d w s e t l o c a l l d s , u s e t i d a r r a y s i z e ，& d w g e t l o c m i d ，& e r r o r ) ； ，当用户选择c a n c e l 关闭对话框时，b r e t 返回f a l s e i f ( b r e t ：一f a l s e ) p r i n t f ( “k r n e r r o ri nd m s h o w l a n g u a g e d i a l o g ( ) x r k n “t s k r k n ”，e r r o r s z e r r o r t e x t ) ； r e t u r n ； 用s e t l a n g u a g e 在运行状态下进行语言选择 b r e t ；s e t l a n g u a g e ( d w g e t l o c a l l d ) ； 1 0 东南大学硕士学位论文 i f ( b r e t ：一f a l s e 、 p r i n t f ( ”x x 、n e r r o ri ns e t l a n g u a g e0 、r n “) ； r e t u r n ； 图2 2 语言选择对话框 ( 2 ) 标签对话框 根据项目组态的要求，用户可能会在运行状态下通过调用标签选择对话框，选择所需的 标签变量，并将标签变量的内容显示在i o 域中下面的倒子说明标签选择对话框的调用方 法( 使用b u t t o n 按钮调用对话框) 。 # i n c l u d e ”a f d e f a p h ” v o i do n c l i c k ( c h a r * i p s z p i c t u r e n a m e ，c h a r l p s z o b j e c t n a m e ，c h a r + l p s z p r o p e n a m e r ) ，引用头文件定义连接类型 # i n c l u d e ”t r i g g e r h “ b o o lb r e t ； c h a rs z p r o j e c t f i l e l m a x _ p a t h + i ； c m n _ e r r o re r r o r ； h w n dh w n d p a r e n t = n u l l ； d m - v a r k e yd m v a r k e y ； ，接收在标签对话框中选择的标签信息 l i n k i n f ol i n k ； 接收标签连接信息 ，确定项目名称 i f ( d m g e t r u n t i m e p r o j e c t ( s z p r o j e c t f i l e ，_ m a x _ p a t h + 1 ，& e r r o o f a l s e ) p r i n t f ( ”、_ r n e r r o ri nd m g e t r u n t i m e p r o j e c t 0 r x n ”t s h - l n , e r r o r s z e r r o r t e x o ； r e m m ； ) ，j 重行窗口的窗口标题决定窗口句柄 h w n d p a r e n t = f i n d w i n d o w ( n u l l ，”w i n c cc c o u r s e ”) ； 东南大学硕士学住论文 ，打开标签选择对话框，所选标签信息存储在变量d m v a r 中 i f ( d m s h o w v a r d a t a v a s e ( s z p r o j e c t f i l e ，h w n d p a r e n t ，n u l l , n u l l ， & d m v a r k e y , & e r r o r ) = 一f a l s e ) p r i n t f ( ”、r 1 l e f r o ri nd m s h o w v a r d a t a b a s e 0 x r x n ”x r s x r , n , e r r o r s z e r r o r t e x t ) ； r e t u r n ； ，将所选标签的名称显示在静态文本中，其内容显示在i o 域中 s e t t e x t ( i p s z p i c t u r e n a m e , t a g n a m e , d m v a r k e y s z n a m e ) ； l i n k l i n k t y p e = b u b r tl tv a r i a b l e _ d i r e c t ； l i n k d w c y c l e = o ： s t r c p y ( 1 i n k s z l i n k n a