工业组态结课论文#培训学习

1、工业控制组态软件及应用学习摘要课程名称_工业控制配置软件及其应用研究所_机械和控制工程学院专业课_学号姓名_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _地图教师_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _2012年11月29日工业控制组态软件及应用学习摘要1、配置的概念“Configuration(配置)”是指DCS开发的多个工具模块的任意组合。其含义是使用工具软件配置计算机和软件的各种资源，以便计算机或软件根据预设的说明自动执行指定的任务。初始配置软件主要解决人机图形界面问题。20世纪80年代，世界上第一个商业化监视配置软件是由美

2、国wondeware开发的Intouch，其次是Intellution corporation的FIX系统、general electric Cimplicity和德国Siemens的WinCC。国内主要有亚洲控制公司的KingView kingview kingview kings、昆仑的MCGS、三维公司的逆控制、泰利公司的Synall等配置软件。现场总线技术的成熟进一步促进了配置软件的应用。现场总线上的网络系统具有OSI协议，因此可以认为它具有与常规网络系统相同的特性，从而为配置软件开发提供了更多的机会。配置软件的发展方向之一是与多个操作系统平台兼容。随着UNIX、LINIX操作系统作为

3、主机操作系统的采用，可移植性成为配置软件的主要发展方向。2、配置软件功能配置软件的特点是实时多任务处理、开放接口、灵活的使用和稳定的操作。最突出的特点是实时多任务处理，您可以在一台计算机上同时执行数据收集、信号数据处理、数据图形显示、人机对话、实时数据存储、历史数据查看、实时通信等多项任务。配置软件的用户是自动化工程设计人员，在生成适合自己需要的应用程序系统时，无需修改软件程序的源代码。以下是配置软件主要解决的问题：(1)与现场设备进行数据收集和数据交换的方法。(2)将收集的数据连接到主机图形界面的相关部分。(3)实时数据的在线监控。(4)数据警报边界和系统警报。(5)实时数据存储，历史数据查

4、询。(6)不同类型报告的生成和打印结果。(7)应用系统稳定可靠。(8)具有与第三方程序的良好接口，便于数据共享。自动化工程工程师填写配置软件中预设计的一些表格，然后使用图形功能对受控制对象(如反应罐、温度计、锅炉、趋势曲线、报告等)进行形象化，从而通过内部数据连接将受控制对象的属性与I/O设备的实时数据进行逻辑连接。在配置软件中创建的应用程序运行后，连接到控制目标的I/O设备数据发生更改后，控制目标的属性发生更改。作为配置软件的便利，还可以修改应用程序系统。如上所述，配置软件的特点是实时多任务处理、开放接口、灵活的使用、多种功能和稳定的操作。3、配置软件设计思路要在单任务操作系统环境(如MS-

5、DOS)中提高配置软件的实时性能，必须使用开发工具简单、软件编写困难的中断技术，当前在MS-DOS环境中运行的配置软件基本上已脱离市场。在多任务环境中，操作系统直接支持多任务处理，配置软件的整体性能得到了增强。因此，配置软件通常由多个组件组成，组件数量不断增加，功能不断增强。每个配置软件通常使用面向对象的编程和设计方法，使软件更容易学习和掌握，功能也更强大。一般配置软件包括图形界面系统、实时数据库系统、第三方程序界面组件和控制功能组件。以下是每种类型组件的设计思想。在图形屏幕生成中，构成现场每个流程图形的屏幕分为简单的对象类别，如线、填充形状和文本。每个简单对象都具有影响其外观的属性。对象的基

6、本属性包括线条的颜色、填充颜色、高度、宽度、方向和位置移动。这些属性可以是静态的，也可以是动态的。静态属性在系统启动后仍保持与原始配置时相同。动态属性与I/O设备的变量或表达式(由变量和运算符组成的数学表达式)的值相关。这些物件的动态属性会随着表示式值的变更而即时变更。例如，使用模拟字段级别的矩形填充构建矩形的填充属性时，通过指定级别、级别上方、下方和表示相应填充高度的工作站编号名称，可以完成级别图形配置。此配置过程通常称为动画连接。图形界面还包括警报通知和批准、报告配置和打印、历史数据查询和显示功能、多种警报、报告和趋势是动画连接的对象，每个屏幕的内容都是可以通过配置指定的数据源，使工程技术

7、人员能够根据实际情况灵活地设计，不受每个屏幕上对象数量的限制。图形界面中的各种配置软件通过提供脚本语言(通常是基本语言编程工具)扩展了其功能。以脚本语言编写的程序段可以基于事件或定期执行，与对象密切相关。例如，可以指定在按下按钮时运行特定脚本语言程序并完成特定控制功能，也可以指定在变量的值低于键值时立即启动完成特定控制功能的脚本语言程序。控制功能组件由基于PC的策略编辑/创建组件(也称为软逻辑或软PLC)表示，它是配置软件的主要组件，脚本语言程序可以执行某些控制功能，但它不直观，并且对于使用梯形图或其他标准编程语言的自动化工程师来说非常不方便，因此，当前大多数配置软件都提供了基于IEC1131

8、-3标准的策略编辑/创建控制组件。这是面向对象的，但在事件发生时不是唯一的，并且按顺序触发的策略编辑/生成组件(如PLC的梯形图)在基于PC和现场总线的控制系统中得到了大量支持，从而大大降低了成本。实时数据库是更重要的组件，因为PC的处理能力太强。因此，实际数据库更好地显示了配置软件的优点。实时数据库可以存储每个工艺点的多年数据，用户可以浏览工厂当前的生产情况或复查过去的生产情况。实时数据库对于工厂来说就像飞机的“黑匣子”。工厂的历史数据非常有价值，实时数据库具有数据文件管理功能，工厂的惯例告诉我们，目前很难知道将来执行分析时需要哪些数据，因此存储所有数据是防止信息丢失的最好方法。通信和第三方

9、程序接口组件是开放系统的表示，是配置软件与第三方程序交互并启用远程数据访问的重要手段之一，具有以下主要作用：1.用于双系统冗馀系统中主机之间的通信。2.用于部署分布式HMI/SCADA应用程序时的多系统之间通信。3.基于internet或Browser/Server(B/S)应用程序实现通信功能。通信组件的某些功能是可以单独使用的独立程序，有些被其他程序“绑定”，没有“显式”使用。4、使用配置软件的一般步骤1.收集所有I/o点的参数，并建立表格，以便在规划软体和PLC监视规划时使用。2.确定使用的I/O设备的制造商、类型、型号、使用的通信接口类型、使用的通信协议，以便在定义I/O设备时做出正确

10、的选择。3.收集所有I/O点的I/O id并填写表格，该表格是唯一标识一个I/O点的键。配置软件向I/O设备发出I/O id以请求相应的数据。在大多数情况下，I/o标记是I/o点的地址或位号名称。4.根据流程或饼图绘制设计屏幕结构和屏幕。5.根据第一步中计算的表构建正确配置各种变量参数的实时数据库。6.根据步骤1和3中的统计结果，在实时数据库中建立实时数据库变量和I/O点的一对一对应关系。也就是说，定义数据连接。7.根据步骤4的框架结构和框架草图，配置每个静态操作屏幕(主要是绘图)。8.在任务屏幕上的图形对象和实时数据库变量之间建立动画连接关系，以指定动画属性和振幅。9.分段和全局调试配置内容

11、。10.系统正在运行。5、配置软件的前景1、监控配置软件是产业应用的一部分，其发展受到诸多因素的制约，最终用户的需求成为其发展的最核心动力。需求是推动其发展的动力，触摸屏人机界面的快速发展有力地证明了这一点。配置软件市场的兴起不仅节省了最终用户的系统投资，还使用户能够解决实际问题。现在用户购买配置软件也需要一些投资，但是与以前相比，投资额大幅减少。使用配置软件，用户可以花很少的钱做大事。中国的现代化进入了上升期，新项目的启动，基础设施的改造需要很多配置软件。相反，现有产业的变革、现有系统的升级和扩展也需要配置软件的支持。社会信息化的加速是构成软件市场增长的强大动力随着经济发展水平的提高信息社会

12、将给构成软件带来更多的市场机会未来传感器、数据收集设备、控制器的智能化程度越来越高，对实时数据浏览和管理的要求也越来越高，一些用户还要求在办公室监督订单处理和制造过程。某些装置直接内置了web服务器，允许通过以太网直接访问流程实时数据。但是，您不能认为不再需要配置软件。根据用户要求的多样化，不能有能复盖所有用户所有要求的产品，不能将直接用户对监控系统人机界面的要求固定在单一模式下，因此直接用户的监控系统始终需要“配置”和“定制”。这使得监控配置软件无法从市场中退出。OPC等组织的出现和现场总线(尤其是工业以太网)的迅速发展大大简化了异构设备之间的互连、I/O设备驱动程序软件的开发工作。I/O驱

13、动的软件也在逐渐向标准化方向发展。2、监视配置软件功能的变化。监视配置软件正在从单个人机界面向数据处理器方向移动。管理的数据量越来越大。初始配置软件用于支持自动化系统中的硬件，如果没有配置软件支持，硬件系统将无法工作，甚至无法工作。现在情况发生了很大的变化，一方面，软件部分与硬件分离，大部分自动化系统的硬件和软件不能由同一家企业提供，为自动化软件的发展提供了充分功能的舞台。实时数据库的作用进一步增强，实时数据库存储和检索不断变化的流程数据，计算机处理能力日益提高，今天实时数据库的性能和处理能力得到了极大的提高，受到了用户的关注。现在，以命令、决策为标准，通过实时数据库分析生产情况、汇总和统计生

14、产数据的用户越来越多。大多数配置软件都将实时数据库作为单独的产品销售，三维力量控制、Intellution和Wonderware都在宣传各自的实时数据库产品。实时数据库为数据吞吐量大、历史数据存储时间长(半年以上)的应用程序提供了无可比拟的优势。以存储200个流程历史数据的应用程序为例，使用关系数据库很明显，采样时间为1s，6个月的历史数据占用31.5亿个记录，数据检索速度在实时应用程序中是无法忍受的。在最终用户看来，配置软件在一个自动化系统中的作用越来越大，某些系统必须完全没有配置软件的缺失，尤其是在远程监控和数据收集应用程序中。其主要原因是软件强大，用户也有普遍的要求，很多用户在厂家强大的

15、宣传攻势面前逐渐认识到软件的价值。3、嵌入式应用信息。嵌入式应用是配置软件的重要发展方向，但我们必须学习以业务为代表的手持设备的发展模式。这意味着产品必须以用户为中心，不需要告诉用户该产品是否内置到软件中以满足用户的特定需求。嵌入式配置软件是使用特定形式的硬件作为载体所必需的，用户不知道嵌入了什么操作系统。目前，有很多行业控制产品使用嵌入式模式，如具有图形显示界面的控制器、无纸记录器、触摸屏等。嵌入式配置软件的发展必须面向PC机器CPU，尤其是英特尔CPU，如果可以弥补传统嵌入式产品在性能方面的不足，那么将有显着的增长。在过去的10年里，工业PC和相关数据收集、监控系统硬件的销售额保持了快速增

16、长。工业PC的增长是因为软件开发工具丰富，使用相对容易，用户接受工业PC的主要原因是一次性硬件成本降低，但是后续维护和升级成本相当高，经常发生间接损失。基于嵌入式配置软件的工业控制产品可以有效地解决工业PC监控系统效率低下的任务、维护和升级等问题，使工业PC监控系统进入自动化系统的尖端市场。4、分析用户对监控配置软件的要求更改。专用系统的比重日益提高。配置软件的灵活性和使用效率是一对矛盾。配置软件提供了很多灵活的技术手段，但大多数情况下用户只使用其中的一部分，使用方法的复杂性给用户熟悉和掌握软件带来了很多不必要的麻烦。这也是很多用户使用VB直接编写自动化监控系统程序的主要原因。有些应用程序希望

17、自动监控系统的目标和特性是单个的(或通过可枚举或特定模板独立定义、添加、删除和编辑的)，并且希望在繁忙时自动创建大多数自动监控系统，如自动监控电梯、监控电源设备、监视铁路信号等。这些应用程序具有基于“傻瓜”的软件的特点，通过使用配置软件配置某些系统硬件及其参数，可以自动生成特定模式的自动监视系统。如果对自动生成的监控系统的图形界面不满意，可以根据用户的需要进行修改和编辑，因此，除了更完善的编辑工具外，还可以满足用户的方便性。配置软件需要扩展和渗透更多的应用领域。当前配置软件发生在流程行业自动化中，包括在线分析(色谱仪、红外等)、虚拟仪器(如LabVIEW的口号是The Software is the Instrument)、