集散系统组态王软件的应用与分析—课程设计

1、组态王软件的应用与分析专业及班级： 自动化(2)班 姓 名： 学 号： 授 课 老 师: 完 成 时 间: 2013-11-26 组态王软件的应用与分析摘要：组态王软件是完成数据采集与过程控制的专用软件，它是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业控制系统。 同时组态王软件开发的监控系统软件以标准的工业计算机软、硬件平台构成的开放式系统取代传统的封闭式系统，它能充分利用windows的图形编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示控制设备的状态。本文通过介绍组态王的特点、基本功能及单片机与组态王的应用实例，详细直观的把组态王软件的特性展示出来

2、。关键词： 软件 组态王 控制系统 监控系统 单片机通讯系统 一、组态王软件的概念组态软件是利用系统软件提供的工具，用户通过简单的形象组织组合工作，即可实现所需的软件功能。工业过程控制系统中，常常要求有如下功能：1数据采集与数据处理功能2数据存储功能包括数据查询、数据管理和数据显示等3系统故障或事故报警4现场动态图形功能， 显示现场生产过程或实时状态5自动或召唤出实时和历史报表功能或数据曲线显示功能6友好的人机界面等组态软件最突出的特点就是实时多任务。数据的输入输出，数据的处理，显示，存储，及管理等多个任务需在同一个系统中同步快速的运行。它具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优

3、点。通常可以把这样的系统划分为控制层、监控层、管理层三个层次结构。其中监控层对下连接控制层，对上连接管理层，它不但实现对现场的实时监测与控制，且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发的重要作用。尤其考虑三方面问题：画面、数据、动画。通过对监控系统要求及实现功能的分析，采用组态王对监控系统进行设计。组态软件也为试验者提供了可视化监控画面，有利于试验者实时现场监控。而且，它能充分利用windows的图形编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示控制设备的状态，具有报警窗口、实时趋势曲线等，可便利的生成各种报表。它还具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态方式、数据链接功能。二、组态王的功能1组态软件

4、基本功能（1）丰富的画面显示组态功能组态软件应提供给用户丰实方便的作图工具因为大中型控制系统要有大量的图形画面，而这些图形画面对开发人员是费时费力的组态软件应提供大量常用的工业设备图符、仪表图符等还应提供趋势图、历史曲线图等。 （2）通信功能与良好的开放性 组态软件向下应能与数采部份硬件通讯，向上应能与高层管理网互联。开放性是指组态软件能与多种通讯协议互连，支持多种硬件设备。组态软件要在冶金、电力、机械等各行各业通用，必须满足不同的测点要求必须适应各类测控硬件设备。（3）组态软件完善功能多样 组态软件应提供工业标准数学模型库和控制功能库，满足用户所需的测控要求，而不应将固定的模式强加给用户；组

5、态软件应对测控信息进行记录存贮、显示、计算、分析、打印，界面操作应灵活方便，数据要考虑安全性，如设口令等。 （4）软件环境的选择 随着面向图形的windows操作系统普及基于windows环境的组态软件不断出现,极大地丰富了监控系统的显示画面，但实时性、可靠性与多任务存在着矛盾，侧重监视的系统选择windows环境。而基于dos系统的组态软件图形功能弱，但实时性、可靠性好。 2.“组态王” 软件功能完善、结构组织灵活该软件采用全新中文explorer界面并拥有丰富的绘图工具、庞大的图形库包括大量工业标准元件、支持多媒体、支持odbc数据库、提供功能强大的控件和控制语言、操作导向，使用灵活、方便

6、， 尤其提供给用户以方便的集成开发环境，它可使开发者快速构造应用系统，通过工程浏览器查看工程的各个部分。完全能满足用户所需的测控要求。3强大的通讯能力和良好地开放性组态王可以与一些常用的io设备直接进行通讯，io设备包括可编程控制器、智能模块、板卡、智能仪表等等。组态王的驱动程序采用activex技术， 使通讯程序和组态王构成一个完整的系统，保证运行系统的高效率。为了方便用户使用，组态王中增加了设备配置向导，用户只需要按照安装向导的提示就可以完成io设备的配置工作。在系统运行的过程中 组态王通过内嵌的设备管理程序负责与io设备的实时数据交换。已配置的io设备在工程浏览器的设备节点中分类列出，用

7、户可以随时查询和修改。组态王与io设备之间的数据交换采用五种方式：串行通讯方式，dde方式，板卡方式，网络节点方式，人机接口卡方式。（1）串行通讯方式这是组态王与io设备之间最常用的一种数据交换方式。串行通讯方式使用“组态王计算机”的串口，io设备通过rs-232串行通讯电缆连接到“组态王计算机”的串口。（2）dde方式dde是windows的一个标准的传输协议。通过dde方式任何io设备都可以与“组态王计算机”进行数据交换。在此方式下，dde服务程序可以采用自己方式与io设备进行数据交换，服务程序与“组态王”采用标准dde协议进行通讯。（3）板卡方式板卡类设备直接插在“组态王计算机”的扩展槽

8、内，“组态王计算机”通过访问板卡的io地址直接与其进行数据交换。（4）人机接口卡方式某些厂家的可编程控制器在与计算机进行数据交换时，要求在计算机中安装一个特殊的人机接口的板卡，板卡与可编程控制器之间采用专门的通讯协议进行通讯。“组态王计算机”通过人机接口卡实现与io设备之间的数据交换。人机接口卡和连接电缆由plc生产厂家提供。4丰富的画面显示组态功能“组态王”提供给用户丰富方便的作图工具，提供了大量常用的工业设备图符和仪表图符等如十几个图库多达几百种组件，大大方便了用户开发工程界面，利用图库的开放性，工程人员可以生成自己的图库元素，它还提供了实时和历史趋势曲线与报警窗口等。5多任务的软件运行环

9、境“组态王”软件是真正的32位程序，支持多任务、多线程，运行于windows98、windowsnt4.0，充分利用面向对象的技术和控件动态连接技术，如棒图控件、温度曲线控件、窗口类控件、多媒体控件等，它提供良好的显示画面和编程环境，从而方便灵活地实现多任务操作。6网络功能“组态王”可运行在基于ether net网络结构和tcpip网络协议网上，在此网络中，直接参与现场控制的pc机作为网络服务器，其它站点作为网络客户机， 它可共享服务器中的数据。四“ 组态王” 软件在鹅项颈水电站长算机监控系统中的应用鹅项颈水电站由三个发电利键且组成，监控系统的主要功能实时检测各项数据，定时打印数据报表，查询历

10、史数据、报警信息、显示温度曲线。1 系统组成本系统采用分层控制结构，以一台工业控制计算机作为上位机，下层由四个现地单元组成， 其中三个发电机机组分别有三个现地单元， 还一台为公用单元。分别承担不同机组与上位机数据传输工作，每个现地单元又由下属可编程控制器、各种保护单元、测速装置和温度巡检仪等设备组成的连接网络构成。系统组成如图所示。2数据采集与处理本系统中的机组重要参数按性质分为四大类。1、保护类参数这类参数来源是保护单元。 2、开关类参数这类参数来源是plc。3、温度类参数测量各个机组的定子转子温度，它们来自温度巡检仪如机组各项绕组温度及轴承温度等。可见，这些参数分别来自plc、保护单元、温

11、度巡检仪等设备。3.系统的图形显示界面系统显示界面按功能分为主界面、子窗体采用莱单点击方式进人子窗体， 系绝芯孟行时，首先进入主界面，它是系统的电气接线图，反映了系统电气联接网络。界面衔接如图所示。4报表报表是电站管理的一项重要功能，系统要求上位机定时或召唤自动出报表， 本次我们设计的报表包括三个机组的运行日志发电量统计报表分为年、月、日电量统计报表故障报警报表等。由于这些报表的格式较为复杂，采用下最为流行的电子表格程序，利用组态王提供的历史数据库编程接口和dde数据交换， 可以很方便地形成报表。 五.总结 在学习集散控制与现场总线课程的过程中，我学习了组态软件，有了一些自己的认识，所以在这次阶段测试中我选择了组态王的应用分析，进行一下探究与学习。组态软件是新兴科学，它还在不断完善和发展，不久将来还会有新的版本出现，系统会更加完善，功能更加强大，使用此软件会达到事半功倍的效果。组态网在水电站的应用上已经有了很大的进步。未来的组态软件将是提供更加强大的分布式环境下的组态功能、全面支持activex、扩展能力强、支持opc等工业标准、控制功能强、并能通过internet进行访问的开放式系统。5.参考文献【1】刘国海-集散控制