自动化项目的工程管理(1)

1、1.1 工程师的职业定位工程师的职业定位 在汉语词典中，在汉语词典中，“师师”的基本字义为：教的基本字义为：教人的人或擅长某种技术的人。唐代文学家、哲人的人或擅长某种技术的人。唐代文学家、哲学家韩愈在学家韩愈在师说师说中指出，中指出，“古之学者必有古之学者必有师。师者，所以传道师。师者，所以传道受受业解惑也。业解惑也。” 就工程技术范畴而言，就工程技术范畴而言，“师师”就是传授道就是传授道理、教授方法、解决难题的人。理、教授方法、解决难题的人。在工程技术领域，人们将在工程技术领域，人们将“具有扎实理论具有扎实理论基础和丰富工程经验、能够将科研或技术成果基础和丰富工程经验、能够将科研或技术成果转

2、化应用并创造实际价值、能够解决工程实践转化应用并创造实际价值、能够解决工程实践中技术中技术/ /管理疑难问题的人管理疑难问题的人”称之为工程师。称之为工程师。 事实上，在国民经济的各个领域中，工程事实上，在国民经济的各个领域中，工程师这个群体担负着研究、设计、建设、运行、师这个群体担负着研究、设计、建设、运行、维护的主要技术职责，成为国民经济发展的主维护的主要技术职责，成为国民经济发展的主战场上不可或缺的生力军。可以说，没有工程战场上不可或缺的生力军。可以说，没有工程师，就没有现代工业的发展。师，就没有现代工业的发展。 对工程师自身素质的要求：对工程师自身素质的要求：（1 1）具有丰富的实践经

3、验）具有丰富的实践经验 工程师的工作性质是为生产一线或工程现工程师的工作性质是为生产一线或工程现场服务，如：工艺过程的运行、工艺设备的维场服务，如：工艺过程的运行、工艺设备的维护、产品质量的检验与控制、生产过程的安全护、产品质量的检验与控制、生产过程的安全监控、生产工艺及设备的安装和调试等都是由监控、生产工艺及设备的安装和调试等都是由工程师来负责。生产一线或工程现场出现的问工程师来负责。生产一线或工程现场出现的问题都要反馈给工程师，由工程师负责解决、处题都要反馈给工程师，由工程师负责解决、处理。理。工程师的具体处理方式有以下几种：工程师的具体处理方式有以下几种：l 委派富有经验的技术工人解决。

4、委派富有经验的技术工人解决。l 自己与技术工人共同解决。自己与技术工人共同解决。l 自己直接解决。自己直接解决。 采用何种解决方式，需要工程师根据自己采用何种解决方式，需要工程师根据自己的技术管理经验来决定，而无论采用何种解决的技术管理经验来决定，而无论采用何种解决方式，均要求工程师具有熟练的技术技能和丰方式，均要求工程师具有熟练的技术技能和丰富的技术管理经验。富的技术管理经验。（2 2）具有扎实的理论基础）具有扎实的理论基础 在处理工程或生产问题时，往往要用到许在处理工程或生产问题时，往往要用到许多专业理论知识，如：自动控制原理、过程控多专业理论知识，如：自动控制原理、过程控制工程、检测技术

5、、电机与拖动等，因此，工制工程、检测技术、电机与拖动等，因此，工程师需要具有扎实的理论基础，才能应对自如。程师需要具有扎实的理论基础，才能应对自如。特别地，在从事工程设计和科技成果转化工作特别地，在从事工程设计和科技成果转化工作时，对理论知识的要求更高。时，对理论知识的要求更高。（3 3）具有知识更新的能力）具有知识更新的能力 随着社会的进步和科学的发展，尤其是进随着社会的进步和科学的发展，尤其是进入信息时代后，新工艺、新材料、新设备和新入信息时代后，新工艺、新材料、新设备和新技术层出不穷，因此，工程师需要具有知识更技术层出不穷，因此，工程师需要具有知识更新的能力，才能适应科技进步，实现科技成

6、果新的能力，才能适应科技进步，实现科技成果的转化与应用。的转化与应用。（4 4）具有解决工程）具有解决工程/ /生产实践中技术难题的能力生产实践中技术难题的能力 在工程或生产实践中，往往会遇到许多疑在工程或生产实践中，往往会遇到许多疑难技术问题。这些问题无论是设计人员，还是难技术问题。这些问题无论是设计人员，还是技术工人都无法解决，只能依靠工程师进行处技术工人都无法解决，只能依靠工程师进行处理。技术难题的解决能力，不仅需要扎实的专理。技术难题的解决能力，不仅需要扎实的专业知识，还需要丰富的实践经验。业知识，还需要丰富的实践经验。因此，因此，能否能否解决实践中的技术难题是评价工程师称职与否解决实

7、践中的技术难题是评价工程师称职与否的基本准则。的基本准则。工程师的职业定位：工程师的职业定位：（1 1）工程师是设想与现实之间的一座桥梁）工程师是设想与现实之间的一座桥梁 工程师直接面向生产一线或工程现场，他工程师直接面向生产一线或工程现场，他们将科学家的理念、科研工作者的技术和设计们将科学家的理念、科研工作者的技术和设计人员的构想最终实现，成为设想与现实之间的人员的构想最终实现，成为设想与现实之间的一座桥梁。一座桥梁。工程师的桥梁作用主要体现在以下几方面：工程师的桥梁作用主要体现在以下几方面：l 在理解消化设计文件的基础上，提出合理的实在理解消化设计文件的基础上，提出合理的实施方案，如：加工

8、、安装、调试、试验的方法施方案，如：加工、安装、调试、试验的方法与方案。与方案。l 将设计图纸中存在的问题及时反馈给设计部门，将设计图纸中存在的问题及时反馈给设计部门，并说明自己的见解，以便进行设计变更。并说明自己的见解，以便进行设计变更。l 将设计构想向具体实施人员交底将设计构想向具体实施人员交底（2 2）工程师是解决工程）工程师是解决工程/ /技术问题的钥匙技术问题的钥匙 在工程实施或企业生产过程中，工程师是在工程实施或企业生产过程中，工程师是解决技术问题的关键。工程师需要确认问题的解决技术问题的关键。工程师需要确认问题的产生原因、提出合理的解决方案、与设计人员产生原因、提出合理的解决方案

9、、与设计人员进行沟通、组织现场处理、协调相关部门关系进行沟通、组织现场处理、协调相关部门关系等，在工程等，在工程/ /技术问题的解决过程中起着不可或技术问题的解决过程中起着不可或缺的重要作用。缺的重要作用。（3 3）工程师是突发情况处理的抢险队长）工程师是突发情况处理的抢险队长 在工程实施或企业生产过程中，有时会遇在工程实施或企业生产过程中，有时会遇到一些突发情况，如：产品质量问题、施工质到一些突发情况，如：产品质量问题、施工质量问题、环境污染问题、安全问题、甚至重大量问题、环境污染问题、安全问题、甚至重大事故。在这种情况下，工程师要根据事先制订事故。在这种情况下，工程师要根据事先制订好的各种

10、管理方案和事故应急预案，向主管部好的各种管理方案和事故应急预案，向主管部门提出可行的解决方案，并组织现场紧急处理。门提出可行的解决方案，并组织现场紧急处理。事实上，工程师是现场突发情况处理的直接责事实上，工程师是现场突发情况处理的直接责任人。任人。（4 4）工程师是生产运行和工程实施的中流砥柱）工程师是生产运行和工程实施的中流砥柱 在企业生产过程中，工程师要随时掌握生在企业生产过程中，工程师要随时掌握生产过程和设备的运行状态，及时提出工艺调整产过程和设备的运行状态，及时提出工艺调整方案或设备维修计划，与主管部门和技术工人方案或设备维修计划，与主管部门和技术工人进行沟通，组织并参与现场处理，保证

11、企业生进行沟通，组织并参与现场处理，保证企业生产安全、稳定、长周期、满负荷和优化的运行。产安全、稳定、长周期、满负荷和优化的运行。 在工程实施过程中，工程师要主导编制预算、在工程实施过程中，工程师要主导编制预算、施工组织设计、工程实施、成本控制、施工质施工组织设计、工程实施、成本控制、施工质量监督、设备及人身事故防范、竣工交接的全量监督、设备及人身事故防范、竣工交接的全过程，保证工程项目能够按照设计要求如期完过程，保证工程项目能够按照设计要求如期完成。成。生产运行还是工程实施，生产运行还是工程实施，最终结果都与工程师的工作能力和工作业绩密最终结果都与工程师的工作能力和工作业绩密切相关，工程师是

12、生产运行和工程实施的中流切相关，工程师是生产运行和工程实施的中流砥柱。砥柱。1.2 1.2 工程师的工作范围工程师的工作范围 一般说来，工程师的所属行业、工作任务一般说来，工程师的所属行业、工作任务和工作环境有很大的不同，从而导致了其工作和工作环境有很大的不同，从而导致了其工作范围的差异。范围的差异。 按照工作性质来分类，工程师大体可分为按照工作性质来分类，工程师大体可分为设计工程师、研发工程师、运行维护工程师和设计工程师、研发工程师、运行维护工程师和工程实施工程师工程实施工程师4 4类。类。l 设计工程师在设计院中工作，主要承担新建工设计工程师在设计院中工作，主要承担新建工程项目或改造工程项

13、目的设计工作；程项目或改造工程项目的设计工作；l 研发工程师在研发型企业工作，主要承担新产研发工程师在研发型企业工作，主要承担新产品、新工艺的研发工作；品、新工艺的研发工作；l 运行维护工程师在生产企业中工作，主要承担运行维护工程师在生产企业中工作，主要承担着保障生产正常运行的任务，日常维护工作居着保障生产正常运行的任务，日常维护工作居多，也可能涉及新建、扩建和改造工作。多，也可能涉及新建、扩建和改造工作。l 工程实施工程师在工程公司工作，主要承担着工程实施工程师在工程公司工作，主要承担着工程项目实施的任务。工程项目实施的任务。 在一个新建工程的实施中，不仅需要设计在一个新建工程的实施中，不仅

14、需要设计工程师、工程实施工程师和运行维护工程师，工程师、工程实施工程师和运行维护工程师，还可能直接或间接涉及到研发工程师。还可能直接或间接涉及到研发工程师。在本课程中，我们主要围绕工程项目的实在本课程中，我们主要围绕工程项目的实施与管理来进行探讨，故本节主要论及施与管理来进行探讨，故本节主要论及工程实工程实施工程师和运行维护工程师（作为用户方参与施工程师和运行维护工程师（作为用户方参与工程项目时）的工作范围。工程项目时）的工作范围。 在以后的讨论中，工程实施工程师和运行在以后的讨论中，工程实施工程师和运行维护工程师分别简称为实施工程师和用户工程维护工程师分别简称为实施工程师和用户工程师。师。2

15、.1 概述概述2.1.1 组态软件的基本概念组态软件的基本概念 人机界面（人机界面（HumanMachine Interaction，简称，简称HMI），又称用户界面或使用者界面，），又称用户界面或使用者界面，是计算机系统的重要组成部分，也是系统和用是计算机系统的重要组成部分，也是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介，它实现了户之间进行交互和信息交换的媒介，它实现了信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。因此，凡参与人机信息交流的领域都存在换。因此，凡参与人机信息交流的领域都存在着人机界面。着人机界面。 人机界面由硬件和软件两部分组成，人机界面由硬

16、件和软件两部分组成，HMI硬件可以是专用的人机界面设备硬件可以是专用的人机界面设备包括处理包括处理器、显示单元、输入单元、通讯接口、数据存器、显示单元、输入单元、通讯接口、数据存贮单元等的显示终端设备，也可以是工业贮单元等的显示终端设备，也可以是工业PC机。机。HMI软件又包括两部分，即：驻留在软件又包括两部分，即：驻留在HMI硬件硬件中的运行软件和驻留在中的运行软件和驻留在PC机机Windows操作系操作系统下的画面开发软件，当统下的画面开发软件，当HMI硬件采用工业硬件采用工业PC机时，两者都驻留在机时，两者都驻留在PC机中。机中。 PLC的人机界面一般是图形化的人机界面，的人机界面一般是

17、图形化的人机界面，它帮助操作人员以形象、直观、方便、可靠的它帮助操作人员以形象、直观、方便、可靠的方式实现过程操作，如：启方式实现过程操作，如：启/停泵、阀的开停泵、阀的开/闭、闭、控制方式的切换等。控制方式的切换等。 组态组态软件软件特指数据采集与过程控制专用的特指数据采集与过程控制专用的人机界面开发人机界面开发软件软件和运行平台，它通过灵活的和运行平台，它通过灵活的组态方式，为用户提供了快速构建工业自动控组态方式，为用户提供了快速构建工业自动控制系统监控功能的有效工具。组态制系统监控功能的有效工具。组态软件软件在国内在国内是一个约定俗成的概念，并没有明确的定义，是一个约定俗成的概念，并没有

18、明确的定义，它可以理解为它可以理解为“组态式监控软件组态式监控软件”。 “组态（组态（Configure）”的含义是的含义是“配置配置”、“设定设定”、“设置设置”等，是指可以通过类似等，是指可以通过类似“搭积木搭积木”的方式来实现所需要的的方式来实现所需要的软件软件功能，而不需要大功能，而不需要大量编写计算机程序。有时，组态的过程也称为量编写计算机程序。有时，组态的过程也称为“二次开发二次开发”，组态，组态软件软件也就称为也就称为“二次开发平二次开发平台台”。 从功能和软件授权的角度看，组态从功能和软件授权的角度看，组态软件软件分分为开发版和运行版两种。前者只能工作在编辑为开发版和运行版两种

19、。前者只能工作在编辑状态，用于人机界面的开发，不能直接用作监状态，用于人机界面的开发，不能直接用作监控界面；后者只能工作在运行状态，用作监控控界面；后者只能工作在运行状态，用作监控界面，不能用于人机界面的开发。因此，组态界面，不能用于人机界面的开发。因此，组态软件软件的开发版和运行版有不同的授权，而且不的开发版和运行版有不同的授权，而且不同的组态同的组态软件软件有不同的授权组合与方式。有不同的授权组合与方式。组态组态软件软件主要特点：主要特点：l 具有丰富的具有丰富的I/O驱动，可支持各种主流驱动，可支持各种主流工控工控设备设备和标准通信协议。和标准通信协议。l 面向工业控制的人机界面开发平台

20、，可以实现面向工业控制的人机界面开发平台，可以实现动态图形显示、过程数据处理、现场设备控制动态图形显示、过程数据处理、现场设备控制、实时与历史趋势曲线、报警与事件记录、运、实时与历史趋势曲线、报警与事件记录、运行报表等功能。行报表等功能。l 便捷的开发方式，主要通过组态来定义各种人便捷的开发方式，主要通过组态来定义各种人机界面功能。机界面功能。 组态组态软件软件主要特点：主要特点：l 丰富的画面表现手段和控件图库。丰富的画面表现手段和控件图库。l 提供内置编程手段，可实现复杂控制功能，并提供内置编程手段，可实现复杂控制功能，并支持支持VB、甚至、甚至C#等高级语言。等高级语言。l 版本升级的兼

21、容性好，可以保护用户原有的应版本升级的兼容性好，可以保护用户原有的应用程序。用程序。 2.1.2 组态王软件简介组态王软件简介 组态王（组态王（kingview）是亚控科技发展有限）是亚控科技发展有限公司推出的、运行于公司推出的、运行于Windows平台的全中文界平台的全中文界面组态软件，它采用了多线程、面组态软件，它采用了多线程、COM组件等技组件等技术，实现了实时多任务，运行稳定可靠。术，实现了实时多任务，运行稳定可靠。主要功能特性：主要功能特性：l 可视化操作界面，真彩显示图形、支持渐进色可视化操作界面，真彩显示图形、支持渐进色、丰富的图库、动画连接；、丰富的图库、动画连接；l 全面的脚

22、本与图形动画功能；全面的脚本与图形动画功能；l 可以对画面中的一部分进行保存，以便以后进可以对画面中的一部分进行保存，以便以后进行分析或打印；行分析或打印；主要功能特性：主要功能特性：l 变量导入导出功能，变量可以导出到变量导入导出功能，变量可以导出到Excel表表格中，以方便对变量名称等属性进行修改，然格中，以方便对变量名称等属性进行修改，然后再导入新工程中，实现了变量的二次利用，后再导入新工程中，实现了变量的二次利用，节省了开发时间；节省了开发时间；l 强大的分布式报警、事件处理，支持实时、历强大的分布式报警、事件处理，支持实时、历史数据的分布式保存；史数据的分布式保存；l 强大的脚本语言

23、处理，能够帮助实现复杂的逻强大的脚本语言处理，能够帮助实现复杂的逻辑操作和与决策处理；辑操作和与决策处理；主要功能特性：主要功能特性：l 全新的全新的WebServer架构，全面支持画面发布、架构，全面支持画面发布、实时数据发布、历史数据发布以及数据库数据实时数据发布、历史数据发布以及数据库数据的发布；的发布；l 方便的配方处理功能；方便的配方处理功能； l 丰富的设备支持库，支持常见的丰富的设备支持库，支持常见的PLC设备、智设备、智能仪表、智能模块；能仪表、智能模块；l 提供硬加密及软授权两种授权方式。提供硬加密及软授权两种授权方式。组态王软件主要由两部分组成：组态王软件主要由两部分组成：

24、l 工程浏览器工程浏览器 （TouchExplorer）组态王的组态王的开发环境，用于画面应用程序的开发；开发环境，用于画面应用程序的开发；l 运行系统（运行系统（TouchVew）组态王运行环境组态王运行环境，用于画面应用程序的运行。，用于画面应用程序的运行。 TouchExplorer和和TouchVew是各自独立是各自独立的的Windows应用程序，两者既可单独使用，又应用程序，两者既可单独使用，又相互依存，在工程浏览器中设计开发的画面应相互依存，在工程浏览器中设计开发的画面应用程序必须在运行系统的环境下才能运行。用程序必须在运行系统的环境下才能运行。2.2 组态王应用入门组态王应用入门

25、2.2.1 安装组态王安装组态王 系统要求：系统要求：l CPU：P4 1G 以上或相当型号以上或相当型号l 内存：最少内存：最少128MB，推荐，推荐256MB，使用，使用WEB功能或功能或2000点以上推荐点以上推荐512M；l 显示器：显示器：VGA、SVGA或支持桌面操作系统的或支持桌面操作系统的任何图形适配器，要求最少显示任何图形适配器，要求最少显示256色；色；系统要求：系统要求：l 鼠标：任何鼠标：任何 PC兼容鼠标兼容鼠标l 通讯：通讯：RS-232Cl 并行口或并行口或 USB口：用于接入组态王加密锁口：用于接入组态王加密锁l 操作系统：操作系统：Win2000（sp4）/W

26、in XP（sp2）简体中文版。简体中文版。 安装完安装完“组态王组态王”之后，在系统之后，在系统“开始开始”菜单菜单“程序程序”中生成名称为中生成名称为“组态王组态王6.5X”的程序组。的程序组。该程序组中包括三个文件夹和四个文件的快捷该程序组中包括三个文件夹和四个文件的快捷方式。方式。组态王程序组的结构如下：组态王程序组的结构如下：l 组态王组态王6.5X目录目录包括工具和组态王文档两包括工具和组态王文档两个子目录个子目录l 工程管理器程序（工程管理器程序（ProjManager）快捷方式）快捷方式用于新建工程、用于新建工程、 工程管理等；工程管理等；组态王程序组的结构如下：组态王程序组的

27、结构如下：l 工程浏览器工程浏览器 （TouchExplorer）快捷方式）快捷方式通过缺省指定的工程调用组态王开发系统；通过缺省指定的工程调用组态王开发系统；l 信息窗口（信息窗口（KingMess）快捷方式）快捷方式调用组调用组态王信息窗口程序；态王信息窗口程序；l 运行系统（运行系统（TouchVew）快捷方式）快捷方式调用组调用组态王运行系统程序。态王运行系统程序。2.2.2 使用组态王进行人机界面开发的使用组态王进行人机界面开发的 基本步骤基本步骤 建立组态王工程的一般过程是：建立组态王工程的一般过程是： l 设计图形界面（定义画面）设计图形界面（定义画面） l 定义设备定义设备 l

28、 构造数据库（定义变量）构造数据库（定义变量） l 建立动画连接建立动画连接 l 运行和调试运行和调试 需要说明的是，上述五个步骤并不是完全需要说明的是，上述五个步骤并不是完全独立的，事实上，这几个部分常常是交错进行独立的，事实上，这几个部分常常是交错进行的。在用组态王画面开发系统编制工程时，要的。在用组态王画面开发系统编制工程时，要依照此过程考虑三个方面：依照此过程考虑三个方面：l 图形图形用抽象的图形来模拟实际的工业现场用抽象的图形来模拟实际的工业现场和相应的工控设备。和相应的工控设备。 l 数据数据创建一个具体的数据库，此数据库中创建一个具体的数据库，此数据库中的变量反映了工控对象的各种

29、属性，比如温度的变量反映了工控对象的各种属性，比如温度，压力等。，压力等。 l 连接连接 通过画面上的图形元素来动态模拟现通过画面上的图形元素来动态模拟现场设备的运行，并使操作者以直观的方式输出场设备的运行，并使操作者以直观的方式输出控制设备的指令。控制设备的指令。2.3 组态王的开发与应用环境组态王的开发与应用环境2.3.1 工程管理器工程管理器 工程管理器可以实现对组态王不同版本工工程管理器可以实现对组态王不同版本工程的集中管理，为用户在工程开发、工程备份程的集中管理，为用户在工程开发、工程备份、数据词典管理等诸方面提供方便。工程管理、数据词典管理等诸方面提供方便。工程管理器的主要功能包括

30、：新建工程、删除工程，搜器的主要功能包括：新建工程、删除工程，搜索指定路径下的所有组态王工程，修改工程属索指定路径下的所有组态王工程，修改工程属性，工程的备份、恢复，数据词典的导入导出性，工程的备份、恢复，数据词典的导入导出，切换到组态王开发或运行环境等。，切换到组态王开发或运行环境等。l 工程管理器界面从上至下大致分为三个部分：工程管理器界面从上至下大致分为三个部分：l 菜单条、工具栏菜单条、工具栏 l 工程信息显示区工程信息显示区 l 状态栏状态栏 2.3.2 工程浏览器工程浏览器 工程浏览器是组态王的一个重要组成部分工程浏览器是组态王的一个重要组成部分，它将图形画面、命令语言、设备驱动程

31、序、，它将图形画面、命令语言、设备驱动程序、配方、报警、网络等工程元素集中管理，工程配方、报警、网络等工程元素集中管理，工程人员可以一目了然地查看工程的各个组成部分人员可以一目了然地查看工程的各个组成部分。 组态王开发系统内嵌于组态王工程浏览器组态王开发系统内嵌于组态王工程浏览器，故又称为画面开发系统，它是应用程序的集，故又称为画面开发系统，它是应用程序的集成开发环境，工程人员在这个环境里进行系统成开发环境，工程人员在这个环境里进行系统开发。开发。（一）工程目录（一）工程目录 工程浏览器左侧是工程浏览器左侧是“工程目录显示区工程目录显示区”，用，用于展示工程的各个组成部分，主要包括于展示工程的

32、各个组成部分，主要包括“系统系统”，“变量变量”，“站点站点”和和“画面画面”四个部分，这四部四个部分，这四部分的切换是通过工程浏览器最左侧的分的切换是通过工程浏览器最左侧的Tab标签标签来实现的。来实现的。（1）系统）系统 系统部分共有系统部分共有Web、文件、数据库、设备、文件、数据库、设备、系统配置和、系统配置和SQL访问管理器等六大项。访问管理器等六大项。l Web组态王组态王For Internet功能画面发布工功能画面发布工具。具。l 文件文件主要包括：画面、命令语言、配方和主要包括：画面、命令语言、配方和非线性表。其中命令语言又包括应用程序命令非线性表。其中命令语言又包括应用程序

33、命令语言、数据改变命令语言、事件命令语言、热语言、数据改变命令语言、事件命令语言、热键命令语言和自定义函数命令语言。键命令语言和自定义函数命令语言。l 数据库数据库主要包括：结构变量、数据词典和主要包括：结构变量、数据词典和报警组。报警组。l 设备设备主要包括：串口主要包括：串口1（COM1）、串口）、串口2（COM2）、）、DDE设备、板卡、设备、板卡、OPC服务器和服务器和网络站点。网络站点。l 系统配置系统配置主要包括：设置开发系统、设置主要包括：设置开发系统、设置运行系统、报警配置、历史数据记录、网络配运行系统、报警配置、历史数据记录、网络配置、用户配置和打印配置。置、用户配置和打印配

34、置。l SQL访问管理器访问管理器主要包括：表格模板和记主要包括：表格模板和记录体。录体。（二）工程浏览器菜单（二）工程浏览器菜单 工程浏览器的菜单共有工程浏览器的菜单共有5个部分：工程、个部分：工程、配置、查看、工具和帮助。配置、查看、工具和帮助。l 工程菜单工程菜单支持工程管理方面的操作，如：支持工程管理方面的操作，如：切换到工程管理器界面、导入或导出工程项目切换到工程管理器界面、导入或导出工程项目。l 配置菜单配置菜单提供本工程各种特性的配置功能提供本工程各种特性的配置功能，如：开发系统的配置、运行系统的配置、报，如：开发系统的配置、运行系统的配置、报警及历史数据的的配置、网络配置、用户

35、及打警及历史数据的的配置、网络配置、用户及打印配置等。印配置等。l 查看菜单查看菜单提供工程浏览器显示方式的配置提供工程浏览器显示方式的配置功能，如：工具条和状态条显示的选择、图标功能，如：工具条和状态条显示的选择、图标显示方式的选择。显示方式的选择。l 工具菜单工具菜单支持数据点管理和工程加密方面支持数据点管理和工程加密方面的操作，如：变量使用报告、查找数据库变量的操作，如：变量使用报告、查找数据库变量、更新变量计数，删除未用变量、替换变量名、更新变量计数，删除未用变量、替换变量名称、工程加密等。称、工程加密等。l 帮助菜单帮助菜单提供产品帮助、驱动帮助和产品提供产品帮助、驱动帮助和产品注记

36、。注记。2.4 I/O设备管理设备管理2.4.1 设备管理的内涵设备管理的内涵 在组态王中，在组态王中，I/O设备管理的核心内容就是设备管理的核心内容就是建立组态王与硬件设备或应用程序之间的通信建立组态王与硬件设备或应用程序之间的通信，而组态王对设备的管理是通过对逻辑设备名，而组态王对设备的管理是通过对逻辑设备名的管理实现的。具体而言，就是每一个实际的管理实现的。具体而言，就是每一个实际I/O设备都必须在组态王中指定一个唯一的逻辑名设备都必须在组态王中指定一个唯一的逻辑名称，此逻辑设备名构成一个信息的载体，对应称，此逻辑设备名构成一个信息的载体，对应着该着该I/O设备的类别、厂家、型号、通讯方

37、式和设备的类别、厂家、型号、通讯方式和通信地址等信息内容。通信地址等信息内容。组态王支持的硬件设备包括：可编程控制组态王支持的硬件设备包括：可编程控制器（器（PLC）、）、 智能模块、板卡、智能仪表，变智能模块、板卡、智能仪表，变频器等。组态王主要通过驱动程序连接设备，频器等。组态王主要通过驱动程序连接设备，通过在组态王的设备库中选择设备的类型以及通过在组态王的设备库中选择设备的类型以及所使用的通讯协议，然后按照所使用的通讯协议，然后按照“设备配置向导设备配置向导”的提示一步步完成安装即可。的提示一步步完成安装即可。 组态王还支持应用程序之间的数据通信，组态王还支持应用程序之间的数据通信，如：

38、可以与如：可以与OPC服务器、支持服务器、支持DDE协议的应用协议的应用程序、其它的组态王站点等进行通信。程序、其它的组态王站点等进行通信。组态王支持以下几种通信方式：组态王支持以下几种通信方式：l 串口通讯串口通讯 建立与建立与PLC等设备之间的直接通等设备之间的直接通信，所谓信，所谓“串口串口”仅仅是一种描述方式，并不仅仅是一种描述方式，并不意味着只能使用串口通信协议。意味着只能使用串口通信协议。l DDE通讯通讯通过动态数据交换（通过动态数据交换（DDE）实现）实现与应用程序之间的通信与应用程序之间的通信l 板卡板卡建立与数据采集板卡之间的通信建立与数据采集板卡之间的通信l OPC服务器

39、服务器建立与建立与OPC服务器之间的通信服务器之间的通信 l 网络站点网络站点建立与组态王远程站点之间的通建立与组态王远程站点之间的通信（数据点之间的通信）信（数据点之间的通信）2.4.2 建立通信建立通信 本节主要介绍建立与串口设备的通信。本节主要介绍建立与串口设备的通信。 在组态王中，串口类设备是应用最广泛的在组态王中，串口类设备是应用最广泛的硬件设备，包括硬件设备，包括PLC、智能仪表、智能模块和、智能仪表、智能模块和变频器等，理论上可以定义变频器等，理论上可以定义128个串口设备。个串口设备。事实上，串口类设备只是一种分类方式，并不事实上，串口类设备只是一种分类方式，并不局限于使用串口

40、通信协议的设备。例如：如果局限于使用串口通信协议的设备。例如：如果与配置了以太网模块的与配置了以太网模块的PLC通信，还要根据通信，还要根据PLC规定的格式配置规定的格式配置IP地址。地址。定义串口设备的基本步骤是：定义串口设备的基本步骤是：l 选择设备选择设备在工程目录显示区中单击设备选在工程目录显示区中单击设备选项下的项下的 COM1，则在目录内容显示区出现，则在目录内容显示区出现“新新建建”图标。左键双击该图标，弹出图标。左键双击该图标，弹出“设备配置向设备配置向导导”对话框，依次选择设备类别、设备厂家、设对话框，依次选择设备类别、设备厂家、设备型号和通讯方式。备型号和通讯方式。l 创建

41、设备名称创建设备名称继续执行继续执行“设备配置向导设备配置向导”，调出设备名称对话框，键入一个唯一的设备，调出设备名称对话框，键入一个唯一的设备逻辑名。逻辑名。l 指定串口号指定串口号继续执行继续执行“设备配置向导设备配置向导”，调出选择串口号对话框，指定一个未被占用的调出选择串口号对话框，指定一个未被占用的串口。串口。l 确定设备地址确定设备地址继续执行继续执行“设备配置向导设备配置向导”，调出设备地址设置对话框，根据实际配置情，调出设备地址设置对话框，根据实际配置情况指定设备地址。况指定设备地址。l 配置通信参数配置通信参数继续执行继续执行“设备配置向导设备配置向导”，调出通信参数对话框，

42、以配置在发生通信故，调出通信参数对话框，以配置在发生通信故障时，系统尝试恢复通信的策略参数。障时，系统尝试恢复通信的策略参数。l 确认设备信息确认设备信息继续执行继续执行“设备配置向导设备配置向导”，调出信息总结对话框，检查已经定义的设备，调出信息总结对话框，检查已经定义的设备信息。如正确，则单击信息。如正确，则单击“完成完成”按钮，反之则单按钮，反之则单击击“上一步上一步”按钮。按钮。举例：建立举例：建立S7200 PLC的通信的通信 2.4.3设备的通信测试设备的通信测试 为了检查硬件设备的通信状况，在完成设为了检查硬件设备的通信状况，在完成设备配置与连接后，用户在组态王开发环境中即备配置

43、与连接后，用户在组态王开发环境中即可以对硬件设备进行通信测试。对于测试的寄可以对硬件设备进行通信测试。对于测试的寄存器可以直接将其加入到变量列表中。存器可以直接将其加入到变量列表中。 测试串口设备的基本步骤是：测试串口设备的基本步骤是：l 调出测试对话框调出测试对话框选中需要测试的设备，单选中需要测试的设备，单击鼠标右键弹出浮动式测试对话框。该对话框击鼠标右键弹出浮动式测试对话框。该对话框有两个属性页，通讯参数和设备测试。有两个属性页，通讯参数和设备测试。l 设置通讯参数设置通讯参数在该属性页中，主要设置设在该属性页中，主要设置设备相关的串口参数、设备的地址等。备相关的串口参数、设备的地址等。

44、l 进行通信测试进行通信测试在该属性页中，选择待测试在该属性页中，选择待测试设备的寄存器变量，然后执行读取操作，判定设备的寄存器变量，然后执行读取操作，判定通信状态。通信状态。2. 5数据库管理数据库管理 数据库是组态软件的核心部分，它存放了数据库是组态软件的核心部分，它存放了数据变量（又称数据点）的当前值，这些变量数据变量（又称数据点）的当前值，这些变量包括系统变量和用户定义的变量。在组态王中包括系统变量和用户定义的变量。在组态王中，将数据变量的集合形象地称之为，将数据变量的集合形象地称之为“数据词典数据词典”，因为数据词典记录了所有用户可使用的数据，因为数据词典记录了所有用户可使用的数据变

45、量的详细信息，其中包括了设备变量与数据变量的详细信息，其中包括了设备变量与数据变量之间的映射关系。变量之间的映射关系。在组态王运行时，工业现场的生产状况和在组态王运行时，工业现场的生产状况和工艺参数要以动画的形式反映在人机界面上，工艺参数要以动画的形式反映在人机界面上，同时操作人员的指令也要迅速送达现场设备，同时操作人员的指令也要迅速送达现场设备，这种双向的数据交换都是以数据库为中介环节，这种双向的数据交换都是以数据库为中介环节，借助于设备变量与数据变量之间的映射来实现借助于设备变量与数据变量之间的映射来实现的，故数据库是联系现场设备和人机界面的桥的，故数据库是联系现场设备和人机界面的桥梁。梁

46、。2.5.1数据变量的定义和分类数据变量的定义和分类 数据变量是一个信息的载体，它不仅包含数据变量是一个信息的载体，它不仅包含当前值这样的基本信息，还有许多附加的信息当前值这样的基本信息，还有许多附加的信息，如：变量的描述、变量类型、变量的数据类，如：变量的描述、变量类型、变量的数据类型、设备变量与数据变量之间的映射关系、处型、设备变量与数据变量之间的映射关系、处理和转换方式、报警限值等。事实上，上述信理和转换方式、报警限值等。事实上，上述信息中有些属于变量的属性，可以在画面中引用息中有些属于变量的属性，可以在画面中引用或改变。或改变。变量的基本类型共有两类：内存变量、变量的基本类型共有两类：

47、内存变量、I/O变量。变量。l IO变量是指可与外部数据采集程序直接进行数变量是指可与外部数据采集程序直接进行数据交换的变量，如：现场数据采集设备（如据交换的变量，如：现场数据采集设备（如PLC、仪表等）或其它应用程序（如、仪表等）或其它应用程序（如DDE、OPC服务器等）。服务器等）。l 内存变量是指那些不需要与现场设备或其它应内存变量是指那些不需要与现场设备或其它应用程序交换数据，只在用程序交换数据，只在“组态王组态王”内部使用的内部使用的变量，如：计算过程的中间变量，就可以设置变量，如：计算过程的中间变量，就可以设置成成“内存变量内存变量”。变量的数据类型主要有以下几种：变量的数据类型主

48、要有以下几种：l 实型变量实型变量类似一般程序设计语言中的浮点类似一般程序设计语言中的浮点型变量，用于表示浮点（型变量，用于表示浮点（float）型数据，取值）型数据，取值范围范围10E-3810E+38，有效值，有效值7位。位。l 离散变量离散变量类似一般程序设计语言中的布尔类似一般程序设计语言中的布尔（BOOL）变量，只有）变量，只有0，1两种取值，用于表两种取值，用于表示一些开关量。示一些开关量。l 字符串型变量字符串型变量类似一般程序设计语言中的类似一般程序设计语言中的字符串变量，可用于记录一些有特定含义的字字符串变量，可用于记录一些有特定含义的字符串，如名称，密码等，该类型变量可以进

49、行符串，如名称，密码等，该类型变量可以进行比较运算和赋值运算。字符串长度最大值为比较运算和赋值运算。字符串长度最大值为128个字符。个字符。l 整数变量整数变量类似一般程序设计语言中的有符类似一般程序设计语言中的有符号长整数型变量，用于表示带符号的整型数据号长整数型变量，用于表示带符号的整型数据，取值范围（，取值范围（-2147483648)2147483647。l 结构变量结构变量结构变量属于用户自定义的一种结构变量属于用户自定义的一种变量类型，结构变量下可包含多个成员，每一变量类型，结构变量下可包含多个成员，每一个成员就是一个基本变量，可以有不同的类型个成员就是一个基本变量，可以有不同的类

50、型和数据类型。对于多属性对象可以通过定义结和数据类型。对于多属性对象可以通过定义结构变量来方便使用，提高效率。构变量来方便使用，提高效率。在组态王中，还有一些特殊变量类型，有在组态王中，还有一些特殊变量类型，有报警窗口变量、历史趋势曲线变量、系统预设报警窗口变量、历史趋势曲线变量、系统预设变量三类。变量三类。l 报警窗口变量报警窗口变量这是制作画面时，通过定义这是制作画面时，通过定义报警窗口生成的变量。在报警窗口定义对话框报警窗口生成的变量。在报警窗口定义对话框中有一选项为：中有一选项为：“报警窗口名报警窗口名”，在此处键入的，在此处键入的内容即为报警窗口变量。此变量在数据词典中内容即为报警窗

51、口变量。此变量在数据词典中是找不到的，是组态王内部定义的特殊变量，是找不到的，是组态王内部定义的特殊变量，可用命令语言编制程序来设置或改变报警窗口可用命令语言编制程序来设置或改变报警窗口的一些特性，如改变报警组名或优先级，在窗的一些特性，如改变报警组名或优先级，在窗口内上下翻页等。口内上下翻页等。l 历史趋势曲线变量历史趋势曲线变量这是制作画面时，通过这是制作画面时，通过定义历史趋势曲线时生成的变量。在历史趋势定义历史趋势曲线时生成的变量。在历史趋势曲线定义对话框中有一选项为：曲线定义对话框中有一选项为：“历史趋势曲历史趋势曲线名线名”，在此处键入的内容即为历史趋势曲线，在此处键入的内容即为历

52、史趋势曲线变量变量(区分大小写区分大小写)。此变量在数据词典中是找。此变量在数据词典中是找不到的，是组态王内部定义的特殊变量，可用不到的，是组态王内部定义的特殊变量，可用命令语言编制程序来设置或改变历史趋势曲线命令语言编制程序来设置或改变历史趋势曲线的一些特性，如改变历史趋势曲线的起始时间的一些特性，如改变历史趋势曲线的起始时间或显示的时间长度等。或显示的时间长度等。l 系统预设变量系统预设变量在预设变量中，有在预设变量中，有8个时间个时间变量是系统已经在数据库中定义的，用户可直变量是系统已经在数据库中定义的，用户可直接使用，如：接使用，如：$年、年、$月、月、$日等。还有其它一日等。还有其它

53、一些预设变量，如：些预设变量，如：$用户名、用户名、$访问权限等。访问权限等。2.5.2 数据变量的管理数据变量的管理（一）建立变量组（一）建立变量组 变量的组织可以有两种方式：变量的组织可以有两种方式：l 直接在工程中建立变量，不分组。当数据变量直接在工程中建立变量，不分组。当数据变量数有限时可以采用这种方式。数有限时可以采用这种方式。l 建立变量组，在变量组中建立变量。当数据变建立变量组，在变量组中建立变量。当数据变量数较多时可以采用这种方式。量数较多时可以采用这种方式。建立变量组的步骤：建立变量组的步骤：l “工程目录显示区工程目录显示区”中选择中选择“变量变量”页页l 在在“变量组变量

54、组”选项单击右键选项单击右键l 在菜单项中选择在菜单项中选择“建立变量组建立变量组”l 修改变量组名称修改变量组名称（二）建立变量（二）建立变量 建立变量的步骤：建立变量的步骤：l “工程目录显示区工程目录显示区”中选择中选择“变量变量”页页l 单击已经建立的变量组单击已经建立的变量组l 在右方的变量区域内双击在右方的变量区域内双击“新建新建”图标图标l 在在“变量定义变量定义”对话框的三个属性页中输入数对话框的三个属性页中输入数值、选择参数或进行设置。值、选择参数或进行设置。l 单击单击“确定确定”退出退出“变量定义变量定义”对话框对话框 应当注意的是：当建立应当注意的是：当建立I/O变量时

55、，必须先变量时，必须先建立与设备间的通信。建立与设备间的通信。 2.6 图形画面与动画连接图形画面与动画连接2.6.1 动画连接的概念动画连接的概念 人机界面需要反映工业现场的实际状况，人机界面需要反映工业现场的实际状况，并且提供对控制系统进行操控的手段。这种需并且提供对控制系统进行操控的手段。这种需求必须借助于实时数据库，因为只有通过数据求必须借助于实时数据库，因为只有通过数据库中的变量才能同步响应现场状况的变化，或库中的变量才能同步响应现场状况的变化，或实现控制指令的传递。实现控制指令的传递。所谓所谓“动画连接动画连接”就是建立画面的图素与数就是建立画面的图素与数据库变量的对应关系，从而使

56、现场数据发生变据库变量的对应关系，从而使现场数据发生变化时，通过化时，通过I/O接口引起实时数据库中变量的变接口引起实时数据库中变量的变化，最终反映到画面中。化，最终反映到画面中。动画连接的引入是设计人机接口的一次突动画连接的引入是设计人机接口的一次突破，它把工程人员从重复的图形编程中解放出破，它把工程人员从重复的图形编程中解放出来，为工程人员提供了标准的工业控制图形界来，为工程人员提供了标准的工业控制图形界面开发平台，并且通过可编程的命令语言连接面开发平台，并且通过可编程的命令语言连接来增强图形界面的功能。由于图形对象与变量来增强图形界面的功能。由于图形对象与变量之间有着丰富的连接类型，给工

57、程人员设计图之间有着丰富的连接类型，给工程人员设计图形界面提供了极大的方便。形界面提供了极大的方便。“组态王组态王”系统还为系统还为部分动画连接的图形对象设置了访问权限，这部分动画连接的图形对象设置了访问权限，这对于保障系统的安全具有重要的意义。对于保障系统的安全具有重要的意义。动画连接的本质是通过变量动态地改变图动画连接的本质是通过变量动态地改变图形对象的属性，如：颜色、尺寸、位置、填充形对象的属性，如：颜色、尺寸、位置、填充百分数等。由于一个图形对象可以同时定义多百分数等。由于一个图形对象可以同时定义多个动画连接，将这些动画连接组合起来，应用个动画连接，将这些动画连接组合起来，应用程序将呈

58、现出令人难以想象的图形动画效果。程序将呈现出令人难以想象的图形动画效果。动画连接种类：动画连接种类：l 属性变化属性变化共有三种连接（线属性、填充属共有三种连接（线属性、填充属性、文本色），它们规定了图形对象的颜色、性、文本色），它们规定了图形对象的颜色、线型、填充类型等属性如何随变量或连接表达线型、填充类型等属性如何随变量或连接表达式的值变化而变化。式的值变化而变化。l 位置与大小变化位置与大小变化共有五种连接（水平移动共有五种连接（水平移动、垂直移动、缩放、旋转、填充）规定了图形、垂直移动、缩放、旋转、填充）规定了图形对象如何随变量值的变化而改变位置或大小。对象如何随变量值的变化而改变位置

59、或大小。 l 值输出值输出只有文本图形对象能定义三种值输只有文本图形对象能定义三种值输出连接中的某一种。这种连接用来在画面上输出连接中的某一种。这种连接用来在画面上输出文本图形对象的连接表达式的值。运行时文出文本图形对象的连接表达式的值。运行时文本字符串将被连接表达式的值所替换，输出的本字符串将被连接表达式的值所替换，输出的字符串的大小、字体和文本对象相同。字符串的大小、字体和文本对象相同。l 用户输入用户输入所有的图形对象都可以定义为三所有的图形对象都可以定义为三种用户输入连接中的一种，输入连接使被连接种用户输入连接中的一种，输入连接使被连接对象在运行时为触敏对象。当对象在运行时为触敏对象。

60、当TouchVew运行运行时，触敏对象周围出现反显的矩形框，可由鼠时，触敏对象周围出现反显的矩形框，可由鼠标或键盘选中此触敏对象。按标或键盘选中此触敏对象。按SPACE键、键、ENTER键或鼠标左键，会弹出输入对话框，可键或鼠标左键，会弹出输入对话框，可以从键盘键入数据以改变数据库中变量的值。以从键盘键入数据以改变数据库中变量的值。l 特殊特殊所有的图形对象都可以定义闪烁、隐所有的图形对象都可以定义闪烁、隐含两种连接，这是两种规定图形对象可见性的含两种连接，这是两种规定图形对象可见性的连接。连接。l 滑动杆输入滑动杆输入所有的图形对象都可以定义两所有的图形对象都可以定义两种滑动杆输入连接中的一