第七章 组态软件

7 监控组态软件及其应用 课程 计算机控制系统 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 引言 二 历史背景及发展趋势 三 设计思想及特点 四 组态软件的数据流 五 在自动监控系统中的地位 第一节监控组态软件及其发展 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 二 历史背景及发展趋势 三 设计思想及特点 四 组态软件的数据流 五 在自动监控系统中的地位 一 引言 第一节监控组态软件及其发展 课程 计算机控制系统 引言 组态 伴随DCS发展而来 由于每一套DCS都是比较通用的控制系统 为了使用户在不需要编代码程序的情况下 便可以生成适合需求的应用系统 每一个DCS产商都预装了系统软件和应用软件 而应用软件 实际上就是组态软件 组态 configure或 做组态 今后 还会有新的内容 发展 实时数据库 实时控制 SCADA 通信及联网 开放数据接口 对I O设备的广泛支持 早期 如何解决人机界面 HMI MMI 问题 主要是面向SCADA的软件平台 定义 Configuration 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 满足使用者要求和目的 SCADA supervisorycontrolanddataacquisition即监控与数据采集系统HMI humanmachineinterface 人机接口MMI manmachineinterface 人机接口 世界上第一个商品组态软件 Intouch 美国Wonderware公司 80年代末 目前几十种 国际上知名的12种监控软件如下表 目前中国市场上的组态软件按厂商有两大类 国外厂商 美国Wonderware公司的INTOUCH 美国Intellution公司的FIX 德国西门子公司的WINCC 国内自行开发的 Synall 太力信息产业有限公司 Controlx 浙江威盛自动化有限公司 组态王 北京亚控公司 力控 三维科技股份有限公司 等 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 三 设计思想及特点 四 组态软件的数据流 五 在自动监控系统中的地位 一 引言 二 历史背景及发展趋势 第一节监控组态软件及其发展 历史背景 计算机发展 60年代 计算机涉及工业过程控制 但发展缓慢 70年代 计算机控制走向成熟 1975年Honeywell公司推出世界上第一套DCSTDC 2000 由于DCS中的软件是专用和封闭的 软件成本过高 所以80年代中后期 PC监控系统发展迅速 组态软件越来越成为工业自动化系统的重要组成部分 组态软件较理想的环境是windowsNT 2000 组态软件的开发工具 C 为主 Delphi C Builder 发展趋势 1 组态软件作为单独行业的出现是历史的必然 网络技术发展 不同DCS数据采集和远程监控可能了 用MODEM或ISDN等将各DCS装置连起来 通过TCP IP协议通信 2 现场总线技术的成熟更加促进了组态软件的应用 一种特殊的网络技术 3 能够同时兼容多种操作系统平台是组态软件的发展方向之一 发展趋势 4 组态软件在嵌入式整体方案中发挥更大作用windowsCE Linux windows3 2 dos 5 组态软件在CIMS应用中将起到重要作用 1 充当DCS 含PLC 的操作站软件 尤其是PC based监控系统 2 技术改造 各部门之间 自动化程度不同引起不协调 的协调 3 解决分散的 自动化孤岛 互连问题 组态软件在CIMS应用中发展为大型平台软件 以原有的图形用户接口 I O驱动 分布式实时数据库 软逻辑等为基础将派生出大量的实用软件组件 如先进控制软件包 数据分析工具等 发展趋势 6 信息化社会的到来为组态软件拓展了更多的应用领域如何制订未来的发展战略 如何开拓市场 组态软件涉及自动控制理论及技术 计算机理论及技术 通信及网络技术 人机界面技术 CRT技术 等多个学科 要求人才 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 四 组态软件的数据流 五 在自动监控系统中的地位 一 引言 二 历史背景机发展趋势 三 设计思想及特点 第一节监控组态软件及其发展 特点 组态软件的特点是实时多任务 包括数据采集与输出 数据处理与算法实现 图形显示及人机对话 实时数据的存储 检索管理 实时通信等 这些任务要在同一台计算机上同时运行 特点 组态软件主要解决的问题 1 如何与采集 控制设备间进行数据交换 2 使来自设备的数据与计算机图形画面上的各元素关联起来 3 处理数据设备报警及系统报警 4 存储历史数据并支持历史数据的查询 5 各类报表的生成和打印输出 6 为使用者提供灵活 多变的组态工具 可以适应不同应用领域的需求 7 最终生成的应用系统运动稳定可靠 8 具有与第三方程序的接口 方便数据共享 特点 自动化工程技术人员如何使用组态软件 自动化工程技术人员在组态软件中只需填写一些事先设计的表格 再利用图形功能就把被控对象 如反应罐 温度计 锅炉 趋势曲线 报表等 形像地画出来 通过内部数据连接把被控对象的属性与I O设备的实时数据进行逻辑连接 当由组态软件生成的应用系统投入运行后 与被控对象相连的I O设备数据发生变化会直接带动被控对象的属性变化 若要对应用系统进行修改 也十分方便 这就是组态软件的方便性 第一步 第二步 第三步 特点 组态软件的特点是实时多任务 接口开放 使用灵活 功能多样 运行可靠 课程 计算机控制系统 设计思想 多任务 组态软件由若干组件构成 组件数目和功能在不断增强 面向对象 每一类组件设计思想有所不同 课程 计算机控制系统 设计思想 一般的组态软件由下列组件组成 1 1 图形界面系统构构成现场各过程图形的画面被划分为3类简单对象 线 填充形状和文本 对象 静态和动态属性 例如 用一个矩形填充体模拟现场的液位 在组态这个矩形的填充属性时 指定代表液位的工号名称 液位的上下限及对应的填充高度 就完成了液位的图形组态 称为动画连接 报警通知及确认 报表组态及打印 历史数据查询与显示等功能 各种报警 报表 趋势都是动画连接的对象 其数据源都可以通过组态来指定 脚本语言扩充功能 课程 计算机控制系统 设计思想 2 控制功能组件以基于PC的策略编辑 生成组件 也称软逻辑或软PLC 以IEC1131 3为标准 为代表 是主要组成部分 面向对象 但不唯一地由事件触发 它象PLC中的梯形图一样按照顺序周期地执行 降低成本 课程 计算机控制系统 设计思想 3 实时数据库更为重要的组件 如同飞机的 黑匣子 保存所有数据是防止体丢失信息的最好方法 4 通信及第三方程序接口组件 开放系统的标志 是组态软件与第三方程序交互及实现远程数据访问的重要手段之一 它的作用 a 用于双机冗余系统中 主机与从机间的通信 b 用于构建分布式HMI SCADA应用时多机间的通信 c 在基于internet或Browser Server B S 应用中实现通信功能 课程 计算机控制系统 对组态软件的性能要求 实时多任务 高可靠性 标准化 组态软件本身的标准尚难统一 IEC1131 3开放型国际编程标准 用于规范DCS和PLC中的控制用编程语言 它规定了四种编程语言标准 梯形图 结构化高级语言 方框图 指令助记符 OLE 目标的连接与嵌入 OPC 过程控制用OLE 是微软公司编程技术标准 目前广泛采用 TCP IP通信 UNIX和WINDOWS各自的图形标准 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 五 在自动监控系统中的地位 一 引言 二 历史背景机发展趋势 三 设计思想及特点 四 组态软件的数据流 第一节监控组态软件及其发展 课程 计算机控制系统 组态软件的数据流图 I O设备驱动 I OServer 实时数据库系统 数据库冗余控制 实时数据库内核 I O数据连接第三方程序接口 I O设备 现场设备 通信程序组态软件 历史数据处理 计算与控制 报警检查与处理 课程 计算机控制系统 组态软件的数据流 组态软件通过I O驱动程序从现场I O设备获得实时数据 加工 一方面图形方式显示 一方面按照组态要求和操作人员指令将控制数据送给I O设备 对执行机构实施控制或调整控制参数 存储 检索历史数据 报警 实时数据库是组态软件的核心和引擎 通过高效的内部协议相互通信 1 数据采集加工 2 图形显示 3 实施控制 4 数据分析处理 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 五 在自动监控系统中的地位 一 引言 二 历史背景机发展趋势 三 设计思想及特点 四 组态软件的数据流 第一节监控组态软件及其发展 课程 计算机控制系统 地位 系统的数据收集处理中心 远程监视中心和数据转发中心 与控制 检测设备 如DCS PLC 智能仪表 共同构成快速响应 控制中心 控制方案和算法一般在设备上组态并执行 也可以在PC上组态 然后下装到设备执行 课程 计算机控制系统 地位 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 组态生成 应用程序1 组态软件的结构划分 1 以使用软件的工作阶段划分 按系统环境划分 a 系统开发环境 由若干个组态程序组成 如图形界面组态程序 实时数据库组态程序等Bb 系统运行环境 由若干个运行程序组成 如图形界面运行程序 实时数据库运行程序等在线组态技术 一 组态软件的系统构成及其简介 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 2 按照成员结构划分必备的典型组件包括6个a a 应用程序管理器b b 图形界面开发程序c c 图形界面运行程序d d 实时数据库系统组态程序 是建立实时数据库的组态工具 可以定义实时数据库的结构 数据来源 数据连接 数据类型及相关的各种参数 一 组态软件的系统构成及其简介 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 一 组态软件的系统构成及其简介 f I O驱动程序 用于和I O设备通信 互相交换数据 DDE和OPCClient是2个通用的标准I O驱动程序 扩展可选组件 a 通用数据库接口 ODBC接口 组态程序 实时数据库与通用数据库的互连 通用数据库接口组态环境用于指定要交换的通用数据库的数据库结构 字段名称及属性 时间区段 采样周期 字段与实时数据库间的数据连接 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 一 组态软件的系统构成及其简介 通用数据库接口 ODBC接口 运行程序 策略 控制方案 编辑组态程序 IEC1131 3 使用者使用模块化功能块 根据控制方案进行组态 结束后系统将保存组态内容并对组态内容进行语法检查 编译 生成目标代码放在计算机或下装到目标设备 d 策略运行程序 f 实用通信程序组件 以太网 RS485 RS232 PSTN等通信介质 2 INTOUCH体系结构 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 INTOUCHWindowsMaker1 基本概念脚本程序窗口图形对象动画连接简单图形对象复杂图形对象 二 图形开发环境 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 6 复杂图形对象组单元报警 报警对象实时报警历史报警过程报警系统报警事件趋势 用曲线反映过程变量在一定时间范围内数值变化情况的重要手段 实时趋势历史趋势 二 图形开发环境 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 6 复杂图形对象x y曲线a历史报表总貌 对实时数据库中某一区域或区域中某个单元中所有点的信息的集中显示 其内容包括变量名 当前值 报警状态 点说明 工程单位等 可以用脚本程序控制通过总貌对象所属的区域号和单元号 达到通过一个总貌对象察看全部区域中全部单元数据的目的 二 图形开发环境 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 二 图形开发环境 标准图形模板 可将用户创建的图形画面定义为标准图形画面 一个标准图形画面可对应多个位号组 标准图形通过改变位号组实现在一个标准图形画面显示多组数据 子图 如泵 阀 管道 仪表盘等组成标准图库 子图库可以修改添加 外部对象 ACTIVEX控件等 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 二 图形开发环境 2 图形开发环境的工作桌面工具箱工具条状态条导航器 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 三 动画连接 动画连接建立画面中对象与数据变量或表达式的对应关系 动画连接按照作用可以划分为8类 数值显示及数值输入连接对象尺寸及位置的变化连接对象颜色变化连接对象拖动连接对象的触敏动作连接对象的显现与隐藏连接对象的百分比填充连接与对象有关的周期性脚本程序连接 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 四 组态软件的变量系统 1 变量类型2 变量数据源3 变量级别设定和保护方式4 搜索被引用变量和删除变量 被引用变量不能直接删除 5 位号组在实际应用中 数据库DB的I O变量从工业现场的监控或控制装置上获取数据 操作人员和应用程序发出的指令也是通过I O变量送至工业现场的监控或控制装置 这些变量对应工艺上的工位号 即位号 或数据点 工艺人员经常会将一些在生产工艺上有关联的位号划分为一组 并一组位号的相关信息访在一幅画面上以便观察或操作 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 五 脚本程序 DCS支持高级语言1991Honeywell公司TDC3000LCN UCN系统支持的CL语言 controllanguage 面向过程的控制语言 脚本程序 组态软件的一种内置语言 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 五 脚本程序 1 脚本程序的主要技术指标 1 脚本程序的程序语句数量 2 一个应用系统中可以定义的脚本程序最大数量2 脚本类型所有的脚本都是事件驱动的 事件可以是数据更改 条件 单击鼠标 计时器等等 1 数据改变脚本 2 计时器脚本 3 对象脚本 触敏性动作和键脚本 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 五 脚本程序 3 脚本程序的执行优先级数据改变动作的优先级最高 按照窗口程序动作 应用程序动作 对象脚本动作的顺序依次降低 4 语法和使用举例 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 六 复杂图形对象的组态及应用 实验 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 二 实时数据库的结构 三 实时数据库系统的功能 四 实时数据库系统的性能考核指标 五 实时数据库系统的组态 一 实时数据库简介 第三节实时数据库 六 实时数据库应用的崭新领域 数据仓库 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 实时数据库 整个系统的数据处理 数据组织和管理的核心 也有人称其为数据字典 与基于传统数据库技术的数据库在原理 实现技术 功能和系统性能方面有很大的不同 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 一 实时数据库简介 时间关键型应用不能采用传统数据库 1 实时数据库的发展背景过程控制等应用对数据库和实时处理两者的功能及特性均有需求 即需要数据库来支持大量数据的共享 维护其数据的一致性 又需要实时处理来支持其任务 事务 与数据的定时限制 不是数据库技术和实时系统两者的简单结合 它具有自身的特点 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 一 实时数据库简介 2 实时数据库的特征基本特征 与时间相关性 1 数据与时间相关a 时间本身就是数据b 数据的值随时间而变化 2 实时事务有定时限制 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 一 实时数据库简介 3 监控组态软件的实时数据库及其使用的技术早期 dcs将实时数据保存在一个 内存数据库 里 将历史数据保存在磁盘上 1 实时数据模型到目前还缺少较为成熟的实时数据模型 大多的实时数据库都使用传统的数据模型 它包括数据结构 数据操作和完整性约束3个部分 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 一 实时数据库简介 a 数据结构 所研究的对象类型的集合 与实体类型有关的对象 与实体间联系有关的对象 b 数据操作 数据更新 查询c 数据完整性约束其中 数据结构是表达实时数据库模型的最重要方面 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 一 实时数据库简介 2 实时事务的模型与特性传统的事务模型不适用 必须使用复杂事务模型 即嵌套 分裂 合并 合作 通信等事务模型 3 实时事务处理 多种定时限制 允许 放松的可串行化 或 暂缓可串行化 传统的可串行化控制过严 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 一 实时数据库简介 4 数据存储与缓冲区管理传统的磁盘数据库的操作是受I O限制的 其I O的时间延迟及其不确定性对实时事务是难以接受的 主要问题 如何消除延迟及其不确定性 内存缓冲区管理重要 除 内存数据库 外 还包括事务的执行代码及其工作数据所需内存空间 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 一 实时数据库简介 注 监控组态软件的实时数据库属于实时数据库中的一种 它具有实时数据库的基本特征和属性 但和专用的实时数据库相比 它并不严格要求具备实时数据库在理论上所要求的所有模型特征 各组态软件的实时数据库也有很大区别 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 一 实时数据库简介 4 实时数据库的应用领域工业现场 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 二 实时数据库的结构 三 实时数据库系统的功能 四 实时数据库系统的性能考核指标 五 实时数据库系统的组态 一 实时数据库简介 第三节实时数据库 六 实时数据库应用的崭新领域 数据仓库 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 二 实时数据库的结构 1 实时数据库的体系结构和系统结构2 实时数据库的数据结构基本数据对象为 点 tag 一个点由若干参数组成 系统以点参数为单位存放各种信息 点参数相当于关系数据库中的字段 field 一个点参数对应一个客观世界中的可被测量或控制的对象 例如 某个容器的温度可以作为一个测量对象而成为数据库中的点参数 被测对象由温度传感器监视 其值被周期性的采样 并写入数据库 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 二 实时数据库的结构 点对象存在多个属性 以参数的形式出现 用户引用点与参数形式为 点名 参数名 如 Tag1 DESC Tag1 PV 表示点Tag1的过程值 点参数有三种数据类型 实型 整型和字符型 系统预定义了一些常用的点参数 参数之间有可能存在制约或导出关系 实时数据库数据完整性 例如当选择量程转换时PV参数值就与PVRAW 原始过程测量值 EULO 工程单位下限 EUHI 工程单位上限 PVRAWHI 原始过程测量值上限 PVRAWLO 原始过程测量值下限 参数相关 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 二 实时数据库的结构 3 实时数据库的点类型和典型常用参数模拟I O点 数字I O点 累计点类型 控制点类型 运算点类型等 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 二 实时数据库的结构 三 实时数据库系统的功能 四 实时数据库系统的性能考核指标 五 实时数据库系统的组态 一 实时数据库简介 第三节实时数据库 六 实时数据库应用的崭新领域 数据仓库 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 三 实时数据库系统的功能 具备一般DBMS的基本功能还具有3个特性 1 数据库状态的最新性 2 数据值的时间一致性 即确保事务读取的数据是时间一致的 3 事务处理的 识时性 及时处理 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 三 实时数据库系统的功能 1 I O设备的数据采集与回送数据库与I O设备的数据交换方式有多种 包括串行通信方式 板卡方式 网络节点方式 适配器方式 DDE方式和OPC方式等 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 三 实时数据库系统的功能 2 输入处理3 输出处理4 数据累计处理5 报警处理6 统计7 运算和控制8 事件管理9 在线组态与查询10 保存历史数据11 网络通信及并发处理12 冗余及双机热备13 系统开放接口 DDE ODBC ActiveX等 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 二 实时数据库的结构 三 实时数据库系统的功能 四 实时数据库系统的性能考核指标 五 实时数据库系统的组态 一 实时数据库简介 第三节实时数据库 六 实时数据库应用的崭新领域 数据仓库 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 四 实时数据库系统的性能考核指标 从运行环境来看 实时数据库系统的性能主要取决于所使用的操作系统 硬件环境等 从数据库软件开发角度来看 其性能主要取决于开发工具 开发设计思想等 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 四 实时数据库系统的性能考核指标 1 开发工具 对实时要求 其运行代码必须紧凑 高效 功能多 要求代码必须庞大 复杂 顾及开发效率及程序的易维护性 2 开发设计思想 即如何利用操作系统提供的多任务 多线程机制 如何高效利用系统资源等 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 二 实时数据库的结构 三 实时数据库系统的功能 四 实时数据库系统的性能考核指标 五 实时数据库系统的组态 一 实时数据库简介 第三节实时数据库 六 实时数据库应用的崭新领域 数据仓库 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 五 实时数据库系统的组态 数据来源 DB的过程数据主要来自过程数据采集 即I Oserver 和第三方采用DDE或OPC协议的程序 或者通过数据库控件访问得到的第三方应用程序数据 数据库中的点和点参数正是通过这些I O设备与外部数据源建立以获取过程数据的 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 五 实时数据库系统的组态 数据连接的组态过程就是将数据库中具体的点和点参数与I O数据源中某一具体数据项建立映射关系的过程 数据库中具体的点和点参数与来自I O设备或第三方应用程序的数据源建立了一个数据链路 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 二 实时数据库的结构 三 实时数据库系统的功能 四 实时数据库系统的性能考核指标 五 实时数据库系统的组态 一 实时数据库简介 第三节实时数据库 六 实时数据库应用的崭新领域 数据仓库 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 六 实时数据库应用的崭新领域 数据仓库 在关于数据仓库的课程中讲解 本课程不做讲解 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 二 设备驱动程序完成的主要功能 三 常见的I O设备及其与PC间的连接方式 四 设备驱动程序 I Oserver 的使用方法 一 在组态软件中所处地位及数据流向 第四节监控组态软件的I O设备驱动 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 一 I O驱动程序在组态软件中所处地位及数据流向 设备驱动程序 I Oserver 是组态软件与PLC 智能仪表等设备交互通信的桥梁 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 一 I O驱动程序在组态软件中所处地位及数据流向 I Oserver直接负责从设备采集实时数据并将操作命令下达给设备 I Oserver与设备相关 不同设备驱动不同 一般设备制造商会提供PC与设备间进行数字通信的接口协议和物理接口标准 工程人员不必了解这些细节 只需按照I OServer的说明书组态软件数据库变量与设备数据项的对应关系即可 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 一 I O驱动程序在组态软件中所处地位及数据流向 I OServer首先要将组态的数据连接项根据接口协议的要求按照类别分好 把通过一次读写操作能够处理的数据连接项存放在一起 称作一个数据包 I OServer主要以数据包为单位进行数据处理 这样会大大提高通信效率 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 二 设备驱动程序完成的主要功能 三 常见的I O设备及其与PC间的连接方式 四 设备驱动程序 I Oserver 的使用方法 一 在组态软件中所处地位及数据流向 第四节监控组态软件的I O设备驱动 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 二 设备驱动程序完成的主要功能 1 从I O设备采集所需数据进行链路维护2 执行来自操作员的I O命令管理输出队列3 与实时数据库系统进行无缝连接数据处理系统 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 二 设备驱动程序完成的主要功能 4 与设备驱动程序能够连接的设备种类 1 DCS PLC等控制设备 2 带数字通信接口 RS232 RS422 RS485 以太网 现场总线等 的智能仪表 如流量计等计量设备 报警器等安全防爆设备 遥感传感设备 3 PC总线工业计算机设备 4 带开放接口的基于PC的数据处理系统 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 二 设备驱动程序完成的主要功能 5 设备驱动程序的技术指标 1 采样周期 2 回写数据速度 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 二 设备驱动程序完成的主要功能 6 使用设备驱动程序的注意事项 1 及时处理来自I OServer的系统报警 2 正确设置I OServer的采样周期 3 I OServer必须设置安全密码 以防止非法退出 4 界面系统的回写数据频率不要大于采样周期的3倍 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 二 设备驱动程序完成的主要功能 三 常见的I O设备及其与PC间的连接方式 四 设备驱动程序 I Oserver 的使用方法 一 在组态软件中所处地位及数据流向 第四节监控组态软件的I O设备驱动 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 三 常见的I O设备及其与PC间的连接方式 现场总线与RS232 RS485 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 二 设备驱动程序完成的主要功能 三 常见的I O设备及其与PC间的连接方式 四 设备驱动程序 I Oserver 的使用方法 一 在组态软件中所处地位及数据流向 第四节监控组态软件的I O设备驱动 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 四 设备驱动程序 I Oserver 的使用方法 类似打印机驱动 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 二 OLE及控件标准 三 ODBC标准 四 OPC标准 一 DDE标准 第五节监控组态软件与第三方软件的通信方式 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 监控组态软件与第三方软件的通信方式 目前有DDE OLE 包括OPC ODBC等几种标准 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 一 DDE标准 1 基本概念DDEdynamicdataexchange动态数据交换 两个同时运行的程序之间通过DDE方式交换数据时是Client Server关系 Windows操作系统中有一个专门协调DDE通讯的程序DDEML DDE管理库 实际上Client Server之间的多数会话并不是直达对方的 而是由DDEML中转 一个程序可以同时是Client Server 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 一 DDE标准 DDE的方式有冷连接 coollink 温连接 warmlink 热连接 hotlink 三种 冷连接 coollink 当server中的数据变化时不通知client 但client可以随时从server读写数据 温连接 warmlink 当server中的数据变化时通知client client得到通知从server读写数据 热连接 hotlink 当server中的数据变化时通知client 同时server将数据直接送给client 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 一 DDE标准 2 DDE通信的数据交换过程及原理DDEClient程序向DDEServer程序请求数据时 它必须首先知道DDEServer程序的名称 即DDEservice名 唯一 DDE主题名称 Topics名 还要知道请求哪一个数据项 Item名 DDEservice名 Topics名都注册在系统中 一个DDEServer可以有多个Topics名 Item名 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 一 DDE标准 3 DDE方式的优缺点优 很多早期的程序支持DDE 缺 通信效率低 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 二 OLE及控件标准 三 ODBC标准 四 OPC标准 一 DDE标准 第五节监控组态软件与第三方软件的通信方式 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 二 OLE及控件标准 OLEobjectlinkingandembedding对象的连接与嵌入COM ActiveX DCOM 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 二 OLE及控件标准 三 ODBC标准 四 OPC标准 一 DDE标准 第五节监控组态软件与第三方软件的通信方式 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 三 ODBC标准 开放数据库互连接口标准 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 二 OLE及控件标准 三 ODBC标准 四 OPC标准 一 DDE标准 第五节监控组态软件与第三方软件的通信方式 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 四 OPC标准 OPCOLEforprocesscontrol建立于OLE规范之上 为工业控制领域提供了一种标准的数据访问机制 OPC规范包括OPC服务器和客户 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 四 OPC标准 1 OPC的特点是为了解决应用软件与各种设备驱动程序的通信而产生的一项工业技术规范和标准特点 1 计算机硬件厂商只需要编写一套驱动程序就可以满足不同用户的需要 2 应用程序开发者只需编写一个接口便可以连接不同的设备 3 工程人员在设备选型上有了更多的选择 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 四 OPC标准 2 OPC的适用范围 1 在线数据监测 2 报警和事件处理 3 历史数据访问 4 远程数据访问 借助DCOM技术 OPC实现了高性能的远程数据访问能力 5 OPC近期将实现的功能还包括安全性 批处理 历史报警事件数据访问等 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用 一 组态软件的系统构成及其简介 二 图形开发环境 三 动画连接 四 组态软件的变量系统 五 脚本程序 第二节监控组态软件的图形界面及其生成系统 六 复杂图形对象的组态及应用 四 OPC标准 3 OPC服务器的组成OPC服务器由3类对象组成 相当于3种层次上的接口 服务器 server 组 group 数据项 item 课程 计算机控制系统 监控组态软件及其应用