组态监控课件

1、,课程名称:,监控组态软件 及其应用技术,= 教材：监控组态软件及其实用技术 作者： 曾庆波 孙华 发行： 哈尔滨工业大学出版社 = 学时：32课时（上课26 上机6 ） = 参考教材： 监控组态软件及其应用 作者： 马国华 发行： 清华大学出版社 =,人民邮电出版社张运刚 编,主要介绍力控组态软件的实际应用及相关工程实例,清华大学出版社 龚运新 方立友编,北京航天航空大学出版社西门子（中国）有限公司自动化与驱动集团 编出版时间：2004年05月,机械工业出版社 刘华波编出版时间： 2009-7-1,系统地介绍了SIEMENS HMI/SCADA软件WinCC V6.0的主要功能及其组态方法,

2、本书由浅入深介绍西门子公司的组态软件WinCC，注重示例，强调应用。,学习好组态软件可以给我们以后的学习和工作带来有益的帮助,1. PLC课程、综合训练和毕业设计 （同学们可以看看今年大四的毕业设计题目70%左右需要使用组态软件力控） 2. 可以直接接手一个实际工程的上位机组态的工作 （同学们可以看看力控的Demo程序） 注意：使用宽屏时需设置桌面居中及合适的分 辨率，在实际工程中也是一个需要注意的问题,成绩的标准,两种获得学分的方法： 1、出勤+作业+上机考试+期末测试 出勤缺勤次数不可以达到3次 作业应该自己做 上机考试(掌握基本操作） 期末测试： 1、试卷测试 2、综合测评 注：期末有两

3、周课程设计, .o . . o / ,关于综合测评题目,动画制作：水罐1、水罐2有填充属性，水泵、调节阀、出水阀要求有开关的状态显示，管道需要有流动属性 脚本制作：自己建立数据变量，使水罐1、水罐2的液位在一定范围内合理变化；水泵在水罐1的液位到一定高度后，应关闭，出水阀在水罐2的液位低于一定高度后，应关闭，调节阀在水罐1大于一定高度以及水罐2小于一定高度时才允许打开。 报警：水罐1、水罐2高于一定高度或低于一定高度时，应当报警 曲线制作：要求绘制水罐1、水罐2的历史及实时曲线 画面制作要求：要求制作开机界面、主界面、报警界面、趋势界面，并且不同画面之间可以相互跳转。 在满足以上要求的前提下，

4、学生可以自由发挥，这包括权限设置，报表功能等 文本提交要求：A4纸，封面要求有课程及学生自己的信息，组态软件课程测评题目，题目分析，制作画面抓图及说明，脚本制作抓图及说明，心得体会或总结。,关于学习组态软件的几点建议,1. 拥有一台配置适中的计算机 （了解硬件、软件系统安装、GHOST、Office、Photoshop、AutoCAD、Protel、Proteus、Keil、Step7、HyperSnap、lockdesk、） 2. 正确看待操作系统版本和组态软件版本及与其它软件共同安装时出现的问题 （工程实例：Norton与MP7 水厂监控系统） 3. 充分利用学校图书馆电子资源（阅览室、中

5、文期刊网）；阅读电脑报，杂志有电气自动化、电脑爱好者、CHIP 新电脑等 (工程实例：去掉桌面图标箭头的实例 Ghost与HP笔记本),关于学习组态软件的几点建议,4. 持之以恒加强对英语的学习 5. 养成时常记录笔记的习惯 6. 科学的备份工程 7. 将组态软件当成一个真诚的朋友，不要让自卑或自满左右你对待朋友的态度 8. 组态软件的学习最重要的是学习一种科学的思维方法，使自己具有更合理的“思维惯性” 9. 拥有一个平和的心态，努力构建好自己和周围同学、老师的关系，学会幸福的生活，学会享受生活，享受组态软件给我们带来的快乐,第1章 绪论,1.2 监控组态软件概述,1.3 力控组态软件性能指标

6、,1.1 控制系统体系结构的演化与发展,1.1控制系统体系结构的演化与发展,一、传统控制系统 （1）气动式电动式基地式仪表,50年代前，安装在生产设备现场，仅为具备简单测控功能的基地式气动仪表，信号式封闭的，不能传递给别的系统。,操作人员只能通过生产现场的巡视，了解生产过程的状况,（2） 单元组合式仪表,不同的系统需要交换信息和传递参数，出现集中控制室。 生产现场参数采用统一的模拟信号： 气动：0.02 0.1MPa 电动：0 10 ma ，0 5V 4 20 ma ，1 5V,（3）计算机（微处理器）直接数字控制（DDC）,单板机Z80,单片机MCS-51,工控机（三总线）,AD地址 CD控

7、制 DD数据,STD总线（56条） PC总线(ISA),如：,（4）集散控制系统（DCS）,管理功能集中，控制功能分散-分布式控制系统,PC,PC1,PC2,PC3,PLC,RS232C,（5）现场总线控制系统FCS,现场总线控制系统主要特点是控制功能下放到现场,服务器,PC,PC,打印机,PLC,工业以太网,工作站,现场控制层,H1,执行器,I/O,MB+,由于PC监控大大降低了系统成本，使得市场空间得到扩大，从远程监控（如防盗报警、江河汛情监视、环境监控、电信线路监控、交通管制与监控、矿井报警等）、数据采集与计量（如居民水电气表的自动抄表、铁道信号采集与记录等）、数据分析（如汽车/机车自动

8、测试、机组/设备参数测试、医疗化验仪器设备实时数据采集、虚拟仪器、生产线产品质量抽检等）到过程控制 。,二、新型工业控制系统层次结构,以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统，它们具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等鲜明优点。 工业控制系统划分为控制层、监控层、管理层三个层次结构 (Intouch视频)。 监控层的硬件以工业级的微型计算机和工作站为主，目前更趋向于工业PC机 。,现场总线控制系统软件它包括： 现场设备管理软件根据调用设备信息，实现对设备管理 的工具 监控软件直接用于生产操作和监视的控制软件 包，功能丰富。 仿真软件对系统进行组态、调试、研

9、究的工具 维护软件对现场控制系统的软、硬件的运行状态进行监 控、故障诊断等。 ,工业组态软件都运行在Windows98 / NT / 2000 /XP等操作系统环境下。 工业组态软件的开发工具以C+为主，也有少数开发商使用Delphi或C+ Builder 。,1.2 监控组态软件概述,（1）监控组态软件的基本结构,应用程序管理器 图形界面系统 实时数据库 I/O驱动 第三方程序接口组件 控制功能组件,（2）组态软件的发展和现状,世界上第一个把组态软件做为商品进行开发、销售的专业软件公司是英国的Wonderware公司，它于80年代末率先推出第一个商品化监控组态软件Intouch。此后组态软件

10、得到了迅猛的发展。目前世界上的组态软件有几十种之多，国际上较知名的监控组态软件有：GE Fanuc的iFix、Wonderware的Intouch、西门子WinCC、AB的RSview、Schneider的MonitorPro、Citech和LabView等,国际上较知名的监控组态软件,国内较知名的监控组态软件,组态软件的发展趋势,1.运行更加稳定，执行效率更高，使用更加容易 2.更好的人机交互 3.能满足客户个性化需求 4.具有很好的开放性 5.获取信息更加便利 6.增强与其他系统的交互操作,（1）使用简单，用户只需编写少量自己所需的控制算法代码，甚至可以不写代码。 （2）运行可靠。 （3）

11、提供数据采集设备的驱动程序。 （4）提供自动化应用系统所需的组件。 （5）强大的图形设计工具。,二、组态软件的特点,面向方案的HMI/SCADA(human machine interface/supervisory control and data acquisition)平台软件,三、力控ForceControl监控组态软件简介,(1) 力控ForceControl集成环境,开发系统（Draw）： 是一个集成环境，可以创建工程画面，配置各种系统参数，启动力控其它程序组件等。 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。 实时数据库（DB）：是数据处理的核心

12、，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。 ,让我们首先去了解力控的目录结构下的每一个组件吧,(2)力控ForceControl组态软件的基本特点,1.方便、灵活的开发环境，提供各种工程、画面模板、可嵌入各种格式（BMP、GIF、JPG、JPEG、CAD等）的图片，方便画面制作，大大降低了组态开发的工作量； 2.强大的分布式报警、事件处理，支持报警、事件网络数据断线存储，恢复功

13、能 3.支持操作图元对象的多个图层，通过脚本可灵活控制各图层的显示与隐藏； 4.强大的控件对象容器，定义了全新的容器接口集，增加了通过脚本对容器对象的直接操作功能，通过脚本可调用对象的方法、属性； 5.全新的、灵活的报表设计工具,力控ForceControl组态软件的基本特点,6.通过IE浏览器以“瘦”客户端方式来监控工业现场的解决方案 7.支持通过PDA掌上终端在Internet实时监控现场的生产数据，支持通过移动GPRS、CDMA网络与控制设备或其它远程力控节点通讯； 8.面向国际化的设计，同步推出英文版和繁体版，保证对多国语言版的快速支持与服务； 9. 完整的网络冗余及软件容错解决方案,

14、(3)力控产品家族包含以下产品： 力控 ForceControl - HMI/SCADA工业监控组态软件，提供了组件技术解决方案； 力控pSpace 企业级实时历史数据库，实现企业信息集成的基础平台； 力控pStrategyTM 自动化控制软件，实现基于PC控制的过程控制与仿真； 力控pFieldCommTM 网关通讯软件，提供通讯协议转换的一体化解决方案； 力控pMopcTM OPC通讯解决方案，提供OPC Server定制开发服务； (,(4)力控组态软件产品结构,（5）灵活方便的模板化图形设计环境： 集成化的设计环境、支持多人协作与远程部署工程，支持系统文件与工程文件的在线升级与动态维护

15、； 支持工程模板创建、从数据模型与画面模型等都进行了完整的模板化设计，保证了多人合作的时候整体工程的风格统一、同步修改，支持界面及模板分组功能等，支持工程模型的导入与导出、方便快速进行工程组态；,支持系统大画面的无极放大、缩小、拖动、鹰眼导航漫游，支持工程分辨率的自动调整，支持系统一机多屏配置；方便构建大型调度系统； 支持窗口模板、画面模板、对象模板，支持自定义属性、方法、事件等，同时可以将动态变量与属性进行自定义关联，方便操作。 对象模板的“实例化”可以演化出若干个具有相同逻辑的应用对象，每个对象模板的每一个实例化对象可以自己设置不同的变量、文本及属性，来完成同一类型设备的不同应用的监控。,

16、提供方便的渐进色调色板，画面支持分层，对系统画面的多个图层可以进行任意定义与操作，可以构建绚丽画面，适应了行业的大规模定制； 具备丰富的“矢量”行业图库集，提供上千种丰富的图形元素，基本图元（直线，矩形，椭圆，多边形），图元基本的动画连接支持旋转和平移函数，可以实现类机械臂操作；,对于动态画面可以根据不同的应用可以进行不同的画面风格修饰，除了保留支持GDI修饰后，可以全面支持GDI+图形画刷; 支持2D、3D等图形模拟; 可以工业现场常用的flash组件; 给用户提供了多种图库选择; 产品设计上保证了不会因为动态图形效果 造成系统资源的过度消耗；,面向“服务模式”的可视化系统,目前的地理信息系

17、统、视频监控系统、虚拟显示技术、三维图像技术、GDI+技术纷纷需要集成在SCADA系统中，eForcecon可以完成对各种软件系统的融合与交互，各类第三方平台系统共同构成了一个综合的监控系统； eForcecon系统中具备大量的可复用的中间件，增加多个中间件相互协同的绑定机制。通过组件的服务接口能够实现多个组件间的协同工作； 提供了快速的曲线、报表、报警的模板，方便工程的多人协同与快速建立。,力控组态软件的行业典型需求,力控组态软件主要的目标是面向操作调度人员的，因而把从各个现场采集汇总的数据实时展现给调度人员是系统最重要的功能。 应用对象应用于地理分散，区域广泛，数据量几万点的测控系统，测点

18、数量巨大。 系统结构为二层和三层结构CS和BS结构混合方式。 分为站控层、调度层、客户端等。 控制设备特点：RTU（PLC）等。 通讯链路支持：RS485/RS232、TCP/IP、modem、GSM/CDMA、GPRS、wireless等。 数据通讯协议：OPC、modbus、profibus、DDE、XML等。 需要支持设备冗余、链路冗余、全冗余，适应远程通信的特点。 调度系统需要支持计算机集群、负荷平衡等功能。 整个系统能够和视频GIS等系统无缝集成是其特点,力控组态监控软件典型行业: 煤矿 石油、天然气、燃气 冶金 环保 智能建筑 水处理 发电变配电,石化、化工 制造业 铁路及轨道交通 仿真及教学 市政建设 节能减排 其