工业组态软件实用技术 创建一个简单工程

1、第2章 图形界面及其生成系统2.2 创建简单工程2.1 力控监控组态软件组成2.3 创建图形对象2.4 动画连接 2.5 运行 2.6 创建实时趋势 2.7 创建历史报表 2.1 力控监控组态软件组成开发系统（Draw）、界面运行系统（View ）和数据库系统（DB）都是组态软件的基本组成部分。Draw和View主要完成人机界面的组态和运行，DB主要完成过程实时数据的采集（通过I/O 驱动程序）、实时数据的处理（包括：报警处理、统计处理等）、历史数据处理等 一. ForceControl 集成环境开发系统（Draw）： 是一个集成的开发环境，可以创建工程画面，配置各种系统参数，启动力控其它程序

2、组件等。Draw有4种图形对象：线、填充体、文本、按钮 属性为-颜色，大小，静态、动画。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。支持的画面数量不受限制，数据刷新速度为5s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。I/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。二.ForceControl 其它的可选程序组件网络通信程序（NetClient/NetServe

3、r）：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。 串行通信程序（SCOMClient/SCOMServer）： 两台计算机之间，使用RS232C/422/485接口，可实现一对一的通信；如果使用RS485总线，还可实现一对多台计算机的通信。Web服务器程序（Web Server）： Web服务器程序可为处在世界各地的远程用户实现在台式机或便携机上用标准浏览器实时监控现场生产过程。 控制策略生成器（StrategyBuilder）： 是面向控制的新一代软件逻辑自动化控制软件。提供包括：变量、数学运算、逻辑功能和程序控制处理

4、等在内的十几类基本运算块，内置常规PID、比值控制、开关控制、斜坡控制等丰富的控制算法。同时提供开放的算法接口，可以嵌入用户自己的控制程序。 拨号通信程序（TelClient/TelServer）： 任何地方与工业现场之间，只要能拨打电话，就可以实现对远程现场生产过程的实时监控，唯一需要的是Modem和电话线。 三、力控组态实例入门1、建立工程打开工程管理器，选择“新增应用”，在应用名称对话框中输入一个应用程序的名称 “MonitorPLC”，按“确定”按钮。在工程列表中会出现新建的工程，单击该工程（或开发系统按钮）并进入组态，打开Draw，开始组态工作。MonitorPLC2、创建点、Dra

5、w导航器中双击“实时数据库”项使其展开，在展开项目中双击“数据库组态”启动组态程序DbManger，如图所示。、启动DbManger后出现DbManger主窗口，如图所示、选择菜单命令“点/新建”或在右侧的点表上双击任一空白行，出现“指定区域和点类型”对话框，如图所示选择“区域00”及“数字I/O点”点类型，然后单击 “继续”按钮，进入点定义对话框，如图所示。 . 在“点名”输入框内键入点名“MX0”，其它参数可以采用系统提供的缺省值。单击 “确定”按钮，在点表中增加了一个点“MX0”，如图所示。.重复以上步骤，创建MX1、MY0、MY1和MY2点。 最后单击“存盘”按钮保存组态内容，然后单击

6、“退出”按钮，返回到主窗口。 3、定义I/O设备在数据库中定义了上述5个点后，下面将建立一个I/O设备PLC，上述定义好的5个点的值将取自PLC。在Draw导航器中双击“实时数据库”项使其展开，选择“I/O设备驱动”项使其展开，在展开项目中选择“PLC”项并双击使其展开，然后继续选择厂商名“NaiS（松下电工）”并双击使其展开后，选择项目“FX系列”，如图所示。、双击项目“FX系列”出现“I/O设备定义”对话框在“设备名称”输入框内键入一个人为定义的名称 “NEWPLC”（大小写不限）。在通信端口下拉条中选择“COM1”，“设备地址”输入框内键入1。其余保持默认值。点击“完成”按钮。如图所示。

7、此时在导航器的“FX系列”下面增加了一项“NEWPLC”。数据连接现在将已经创建的5个数据库点与NEWPLC联系起来，以使这5个点的PV参数值能与I/O设备NEWPLC进行实时数据交换。这个过程就是建立数据连接的过程。由于数据库可以与多个I/O设备进行数据交换，所以我们必须指定哪些点与哪个I/O设备建立数据连接。、启动数据库组态程序DbManager，双击点“MX0”，切换到“数据连接”一页，出现如图所示对话框。、点击参数“PV”，在“连接I/O设备”的“设备”下拉框中选择设备“NEWPLC”。点击“增加”按钮，出现如图所示的“设备连接项”对话框。在“寄存器/继电器”选择框中选择“X/WX（外

8、部输入继电器）”，在“地址”输入框中输入0，“位偏移”输入框中输入0，点击“确定”返回 重复上述步骤，可连接所有定义过的点。在重复上述步骤时，对于同一个继电器，位偏移依次加1。对话框中填写的值如表所示。MX0MX1MY0MY1MY2寄存器/继电器X(按位)X(按位)Y(按位)Y(按位)Y(按位)数据格式bitbitbitbitbit地址01012最终结果如图所示。单击“退出”按钮，返回DRAW主窗口4、创建窗口选择“文件F/新建”命令出现“窗口属性”对话框，如图所示。全部保持默认值，点击“确定”按扭，建立了一个新的窗口。 按图所示绘制窗口图形。 5、制作动画连接前面已经做了很多事情，包括：制作

9、显示画面、创建数据库点，并通过一个自己定义的I/O设备“NEWPLC”把数据库点的过程值与设备NEWPLC连接起来。现在再回到开发环境Draw中，通过制作动画链接使显示画面活动起来（1）定义数据源界面系统除了可以访问本地数据库（即与界面系统运行在同一台PC机上的数据库）外，还可以通过网络访问安装在其它计算机上的ForceControl数据库中的数据。因此，当在界面系统Draw中创建变量时，如果变量引用的是外部数据源（包括：ForceControl数据库，DDE服务器或其它第三方数据提供方），首先对要引用的外部数据源进行定义。激活Draw菜单“特殊功能S/数据源定义”，出现“数据源定义”列表框，

10、如图所示。列表框中已经存在了一个数据源：“本地数据库（DB）”。这是系统缺省定义的数据源，它指向本机上的DB数据库（2）单击“取消”和“返回”按钮，退出“数据源定义”对话框（3）动画连接有了变量之后就可以制作动画连接。一旦创建了一个图形对象，给它加上动画连接就相当于赋予它“生命”使其“活动”起来。双击“X0”上面的图形，弹出如图所示的“动画连接”对话框。单击“颜色相关动作”一列中的“条件”按扭，弹出“颜色变化”对话框如图所示。单击“变量选择”按扭，弹出“变量选择”对话框，如图所示。图中，选择“MX0”和“PV”，点击“选择”按扭。然后“确认”每一个对话框，则第一个圆的动画连接就制作完成。同理，

11、按上述步骤定义其余图形的动画连接。注意变量选择与相应的标注相同，即MX0为监视PLC中的X0的接点，依次类推。保存制作结果。6、配置系统在导航器中选择“配置”、“初始启动设置”，弹出“初始启动设置”对话框，如图所示。点击“增加”按扭，选择“DRAW1”，“确定”该对话框。到现在为止，上位机的组态程序已经制作完成。连接PLC和计算机，启动FPWIN-GR，编一小段PLC程序下载到PLC中并让其运行，再切换到“离线”状态。然后在ForceControl工程管理器中选择应用程序“MonitorPLC”，进入“运行系统”。接通PLC的X0，X1点可以看到组态画面上的图形颜色随PLC上接点的变化而变化。

12、习题1、 ForceControl 集成环境提供了哪些核心内容？2、简述利用ForceControl 创建一个工程的大致步骤？2.1.2 创建简单工程 一、工程总体概况 工业控制中一个项目总的要求可分为5个部分，即控制现场及工艺，执行部件及控制点数，控制设备，现场模拟和监控以及数据库。应用实例存储罐液面的实时高度、入口阀门、出口阀门、启动和停止两个按钮；有1个工艺，为罐中液体的配方化学反应釜PLC控制组态仿真在本例中，有5个控制点，为存储罐液面的实时高度、入口阀门、出口阀门、启动和停止两个按钮；有1个工艺，为罐中液体的配方。5个点中入口阀门和出口阀门用电磁阀控制，液面的实时高度用高精度液位传感

13、器检测，两个按钮用常用的机械按钮。但是5个点用4个变量（即反映存储罐的液位模拟量、入口阀门的状态为数字量、反映出口阀门开关状态的数字量、控制整个系统的启动与停止的开关量）就行。 具体驱动控制电磁阀和检测两个按钮的开关状态用一台PLC（可编程控制器）来实现。即PLC的输出端用两个点接电磁阀，用两个输入点接两个按钮。PLC的拖串行线与一台工业PC机相连。现场模拟和监控 可以用软件将现场情况在工业PC机中模拟出来，例如：在存储罐的液体控制项目中，可以设计两个按键代替实际的启动和停止开关，再设计出一个存储罐和两个阀门，当用鼠标单击开始按键时入口阀门不断地向一个空的存储罐内注入某种液体，当存储罐的液位快

14、满时，入口阀门自动关闭，同时出口阀门自动打开，将存储罐内的液体排放到下游。当存储罐的液位快空时，出口阀门自动关闭，入口阀门打开，又开始向快空的存储罐内注入液体，过程如此反复进行。同时将液位的变化用数字显示出来。在实际控制过程中用一台PLC来实现控制，在仿真时，整个逻辑的控制过程都是用一台仿真PLC（可编程控制器）来实现的, 仿真PLC是一个力控的仿真软件，它除了采集存储罐的液位数据，还能判断什么时候应该打开或关闭哪一个阀门。力控R除了要在计算机屏幕上看到整个系统的运行情况（如：存储罐的液位变化和出入口阀门的开关状态变化等）外，还要能实现控制整个系统的启动与停止 。二、 使用组态软件的一般步骤组

15、态软件创建新的工程项目的一般过程是：绘制图形界面、创建数据库、配置I/O设备并进行I/O数据连接、建立动画连接、运行及调试。 组态一般步骤 ： 将开发的工业控制项目中所有I/O点的参数收集齐全，并填写表格。 搞清楚所使用的I/O设备的生产商、种类、型号，使用的通讯接口类型、采用的通讯协议，以便在定义I/O设备时做出准确选择设备包括PLC、板卡、模块、智能仪表等等。 将所有I/O点的I/O标识收集齐全，并填写表格，I/O标识是唯一地确定一个I/O点的关键字，组态软件通过向I/O设备发出I/O标识来请求其对应的数据。在大多数情况下I/O标识是I/O点的地址或位号名称。 根据工艺过程绘制、设计画面结

16、构和画面草图。 按照第1步统计出的表格，建立实时数据库，正确组态各种变量参数。 根据第1步和第3步的统计结果，在实时数据库中建立实时数据库变量与I/O点的一一对应关系，即定义数据连接。 根据第4步的画面结构和画面草图，组态每一幅静态的操作画面（主要是绘图）。 将操作画面中的图形对象与实时数据库变量建立动画连接关系，规定动画属性和幅度。 对组态内容进行分段和总体调试。 系统投入运行1、启动力控R工程管理器，出现工程管理器窗口 三、创建第一个简单工程实例 2、单击“新增应用”按钮，创建一个新的工程。出现如图2-2所示的应用定义对话框在“应用名”输入框内输入要创建的应用程序的名称，不妨命名为“液位平

17、衡”。在“路径”输入框内输入应用程序的路径，或者单击“.”按钮创建路径。最后单击“确认”按钮返回。应用程序列表增加了“液位平衡”，即创建了液位平衡项目，同时也是液位平衡项目的开发窗口 3、单击“开发系统”按钮进入开发系统。即进入图2-3所示的液位平衡项目的开发窗口 2.2 开发环境 开发系统（Draw）、界面运行系统（View）和数据库系统（DB）都是组态软件的基本组成部分。Draw和View主要完成人机界面的组态和运行，DB主要完成过程实时数据的采集（通过I/O 驱动程序）、实时数据的处理（包括：报警处理、统计处理等）、历史数据处理等 2.2.1 数据库概述 双击图2-3中“数据库组态”选项

18、，出现如图2-4（最小化）所示的窗口 根据以上工艺需求，定义4个点参数：（1）反映存储罐的液位模拟I/O点，点的名称定为“YW”。（2）入口阀门的状态为数字I/O点，点名定为“IN1”。 （3）反映出口阀门开关状态的数字I/O点，命名为“OUT1”。（4）控制整个系统的启动与停止的开关量，命名为“RUN”。 2.2.3 定义I/O设备 （1）在导航器中选择“I/O设备驱动”项使其展开，在展开项目中选择“PLC”项并双击使其展开，选择项目“仿真PLC”下的“Simulator（仿真PLC）” （2）双击项目“Simulator（仿真PLC）”出现“设备定义向导”对话框，如图2-8。在“设备名称”

19、输入框内键入自定义的名称，命名为“PLC1”（不区分大小写）。“数据更新周期”可以1000毫秒。即I/O驱动程序向数据库提供更新的数据的周期。 2.2.4 数据连接 （1）启动数据库组态程序DBManager，双击点“YW”，再单击“数据连接”，出现如图2-9所示对话框： （2）在“定义I/O设备”下拉框中选择设备“PLC1”，再单击“增加”按钮，出现如图210所示数据连接生成器对话框： （3）双击“IN1”，再单击打开“数据连接”页，建立数据连接。单击“增加”按钮，出现图211所示数据连接生成器对话框，在“选择区域”下拉列表中选择“DI（数字输入区）”，“通道号”指定为“0”。 （4）用同样

20、的方法为点OUT1和RUN创建PLC1下的数据连接，它们的“选择区域”分别选择“DI（数字输入区）”和“DO（数字输出区）”，“通道号”分别指定为“1”和“0”，最后的对话框形式如图212所示： 2.3创建窗口 选择菜单命令“文件F/新建”，出现如图213所示的 “窗口属性”对话框 2.4 创建图形对象 在开发系统（Draw）导航器中（见图23）双击“子图”出现图214子图列表对话框。单击子图前面的“”号展开子目录（图215），在子目录中选“罐”，所有的罐显示在窗口中，选457号，双击457号罐就出现在作图窗口中 同理可选“管道”，所有的“管道”显示在窗口中，分别选481号和482号，双击就出

21、现在作图窗口中。同理可选“阀门”，所有的“阀门”显示在窗口中，分别选521号作入口阀门选530号作出口阀门，双击就出现在作图窗口中。同理可选“传感器”，所有的“传感器”显示在窗口中，分别选633号，双击就出现在作图窗口中 2.文本制作 创建一个显示存储罐液位高度的文本域和一些说明文字。选择工具箱“文本”工具，把鼠标移动到存储罐下面，单击一下（这个操作定位“文本”工具）。输入“#.#”然后按回车键结束了第一个字符串，然后您可以输入另外几个字符串“入口阀门”、“出口阀门”和“存储罐液位”。把“反应监控中心”和符号（#）移动到存储罐的下面。把字符串“入口阀门”和“出口阀门”分别移动到入口阀门和出口阀

22、门图形下面。 3.按纽制作 创建的按钮上有一个标志“Text”（文本）。选定这个按钮，单击鼠标右键，弹出右键菜单。选择“对象属性（A）”，弹出“按钮属性”对话框，在其中的“新文字”项中输入“开始”，然后选择“确认”键确认。用同样的方法继续创建“停止”按钮。 2.5 动画连接 1.阀门动画连接 双击入口阀门对象，出现图217动画连接对话框 要让入口阀门按一个状态值来改变颜色。选用连接“颜色变化-条件”。单击“条件”按钮，出现图218所示的对话框 在对话框： 单击“变量选择”按钮，展开“本地数据库”项，然后选择点名“IN1”在右边的参数列表中选择“PV”参数， 然后单击“选择”按钮，“颜色变化”对

23、话框“条件表达式”项中自动加入了变量名“IN1.PV”，在该表达式后输入“=1”,使最后的表达式为：“IN1.PV =1”（力控R中的所有名称标识、表达式和脚本程序均不区分大小写）。 2.液位动画连接 首先来处理液位值的显示。选中存储罐下面的磅符号“#.#”后双击鼠标左键，出现图217所示动画连接对话框 ，要让#.#符号在运行时显示液位值的变化。选用“数值输出-模拟” 连接。单击“模拟”按钮出现图221所示模拟值输出对话框，在对话框中单击“变量选择”按钮，出现图219，选择点名“yw”，在右边的参数列表中选择“PV”参数，然后单击“选择”按钮，再单击图221中“确认”按钮，设置完成。 选中存储

24、罐后双击鼠标左键，出现图217所示动画连接对话框，选用连接“百分比填充-垂直”。单击“垂直”按钮，弹出图222百分比填充对话框，在“表达式”项内键入“YW.PV”：如果值为0，存储罐将填充0%即全空；如果值为100，存储罐将是全满的；如果值为50，将是半满的等 2.按纽动画连接 选中按钮后双击鼠标左键，出现动画连接对话框，选用连接“触敏动作/左键动作”。单击“左键动作”按钮，弹出脚本编辑器： 在开始按纽的“按下鼠标”事件的脚本编辑器里输入“RUN.PV = 1；”。这个设置表示，当鼠标按下“开始”按钮后，变量RUN.PV的值被设置为1。在停止按纽的“按下鼠标”事件的脚本编辑器里输入“RUN.P

25、V = 0；”。这个设置表示，当鼠标按下“停止”按钮后，变量RUN.PV的值被设置为0。 2.6 运行 保存所有组态内容，重新启动力控R工程管理器，选择工程“液位平衡”，然后单击“进入运行”按钮运行系统。在运行画面的菜单中选择“文件（F）/打开（O）”，弹出图224选择窗口对话框 选择“液位平衡”窗口，再按“确定”，出现图225所示运行过程。在画面上单击“开始”按钮，您会看到阀门打开，存储罐开始被注入；一旦存储罐即将被注满，它会自动排放，然后重复以上过程。您可以在任何时候单击“停止”按钮来中止这个 2.7 创建实时趋势 1.制作按钮 在主画面反应监控中心中创建一个“观察实时趋势曲线”按钮。按2

26、.4节制作按钮的方法 2创建窗口 创建一个新的实时趋势窗口，方法是：点击工具条中的“创建一个新文档”工具条或主菜单中文件/新建或者双击导航器中窗口，出现如图213所示的窗口属性对话框，在窗口名字中输入“实时趋势”，按“确定”钮3创建实时趋势 在工具箱中选择“实时趋势”按钮或主菜单中插入/实时趋势，在“实时趋势”窗口中点击并拖拽到合适大小后释放鼠标。 这时可以象处理普通图形对象一样来改变实时趋势图的属性。右击“实时趋势图” 打开其“对像属性”对话框，通过这个对话框可以改变实时趋势图的填充颜色、边线颜色、边线风格等。 双击趋势对象，弹出如图227所示的“实时趋势组态”对话框 分别修改“时间刻度/刻度数”为6及“数值刻度/刻度数”为4，其他相应的值改变如图 改变“表达式”的值。双击笔号1，打开“变量选择”对话框，在选项卡“实时数据库”中选择变量yw.pv即可。 在本窗口中创建一个“返回按钮