配置人机界面

第七章人机界面1/187.1力控组态软件与PLC的通信1/181力控组态软件简介力控监控组态软件是对现场生产数据进行采集与过程控制的专用软件，最大的特点是能以灵活多样的“组态方式”而不是编程方式来进行系统集成，它提供了良好的用户开发界面和简捷的工程实现方法，只要将其预设置的各种软件模块进行简单的“组态”。力控监控组态软件是在自动控制系统监控层一级的软件平台，它能同时和国内外各种工业控制厂家的设备进行网络通讯，它可以与高可靠的工控计算机和网络系统结合，便可以达到集中管理和监控的目的，同时还可以方便的向控制层和管理层提供软、硬件的全部接口，来实现与“第三方”的软、硬件系统来进行集成。力控是运行在Windows98/NT/2000/XP操作系统上的一种监控组态软件。力控的应用范围广泛。7.1力控组态软件与PLC的通信1/181力控组态软件简介2．力控组态软件的安装力控软件的安装过程如下：

（1）将力控软件光盘放入光驱中，安装程序会自动启动，并出现如图7-1所示的安装界面。

（2）力控组态软件的安装主要包括2大部分：软件主体部分和I/O驱动程序。

将软件主体和I/O驱动程序全部安装到计算机中。图7-1力控组态软件安装界面1/181/187.1力控组态软件与PLC的通信1力控组态软件简介3．力控软件的组成概述（1）工程管理器（Project

Manager）

工程管理器用于创建工程、工程管理等用于创建、删除、备份、恢复、选择当前工程等。（2）开发系统（Draw）

开发系统是一个集成环境，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。（3）界面运行系统（View）7.1力控组态软件与PLC的通信1/181力控组态软件简介（6）网络通信程序（NetClient/NetServer）

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。（7）通信程序（PortServer）

通信程序支持串口、电台、拨号、移动网络通信。通过力控在两台计算机之间，使用RS232C接口，可实现一对一（1：图7-2现代工厂中的网络系统1/187.1力控组态软件与PLC的通信1/181力控组态软件简介4．应用程序工程

创建新的应用程序工程的一般过程是：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。采集数据在力控各软件模块中的数据流向图如图7-3所示。图7-3采集数据在力控各软件模块中的数据流向图1/187.1力控组态软件与PLC的通信1力控组态软件简介

每个机器只能安装一套力控软件，一个典型的应用中往往包含以下几个方面的内容：

（1）设备驱动：计算机跟什么样的设备相连（如PLC、板卡、模块、智能仪表），是直接相连还是通过设备供应商提供的软件相连，是什么样的网络等。

（2）区域数据库：数据库主要将数据库的点参数和采集 设备的通道地址相对应，现场的数据处理、量程变换、报警处理、历史存贮等都放到数据库进行，数据库提供了1/181/187.1力控组态软件与PLC的通信1力控组态软件简介5．工程管理器力控工程管理器窗口如图7-4所示。窗口列出了已创建的力控应用程序的名称和目录。图7-4力控工程管理器窗口7.1力控组态软件与PLC的通信1力控组态软件简介

（1）新建应用：激活此命令，出现“模板管理”对话框，如图7-5所示。输入新项目的名称和路径。若要搜索已创建的目录，单击“浏览”按钮搜索即可。当输入新建项目的名称和路径后，单击“确认”按钮，力控在指定的路径下自动创建力控应用程序的系统子目录并生成各种系统文件。

（2）删除应用：选择一个应用程序名称后，激活此命令删除该应用程序。此删除操作仅仅将应用程序的名称从列表中删除，实际应1/18信2利用力控监控组态软件实现与OMRON

PLC的通讯以电机的启停保控制电路为例：电机启停保控制电路的程序梯形图如图7-6所示。其中，0.00为启动按钮，0.01为停止按钮，

10.00为电机的输出位，而0.00位所并联的10.00位是电机的自保持位。1/182利用力控监控组态软件实现与

OMRON

PLC的通讯1/18

与此相对应，在计算机上利用力控组态软件做一个监控画面，在监控画面中放置两个按钮和一个报警灯，分别表示启动按钮、停止按钮和电机。通过两个按钮来控制电机的运行和停止，以实现对OMRON

PLC进行监控。

首先将程序通过计算机下载到PLC中，并将

PLC由运行模式RUN改为监控模式MONITOR。2利用力控监控组态软件实现与

OMRON

PLC的通讯1/181．创建一个应用程序

（1）启动力控工程管理器。出现力控工程管理器窗口，如图7-4所示。

（2）单击“新建应用”按钮，创建一个新的项目。出现如图7-5所示的模板管理对话框。

（3）在“项目名称”输入框内输入要创建的力控应用程序的名称，不妨命名为

“PC_PLC”。在“路径”输入框内输入应用程序的路径，或者单击“浏览”按钮来2利用力控监控组态软件实现与

OMRON

PLC的通讯1/182．开发环境介绍

开发系统Draw、界面运行系统View和数据库系统DB都是力控的基本组成部分。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。开发步骤如下：

首先是建立数据库点参数，对点参数进行数据连接；其次建立窗口监控画面，对监2利用力控监控组态软件实现与

OMRON

PLC的通讯1/183．数据库概述及创建数据库点参数

实时数据库DB是整个应用系统的核心，构建分布式应用系统的基础。它负责整个力控应用系统的实时数据处理、历史数据存储、统计数据处理、报警信息处理、数据服务请求处理。完成与过程数据采集的双向数据通信。2利用力控监控组态软件实现与

OMRON

PLC的通讯

实时数据库根据点名决定数据库的结构，在点名字典中，每个点都包含若干参数。一个点可以包含一些系统预定义的标准点参数，还可包含若干个用户自定义参数。

点类型是实时数据库DB根据监控需要而预定义的一些标准点类型，目前提供的标准点类型有：模拟I/O点、数字I/O点、累计点、控制点、运算点等。不同的点类型完成的功能不同。比如，模拟I/O点的输入和输出量为模拟量，可完成输入信号量程变换、小信号切除、报警检查，输出限值等功能。1/181/187.1力控组态软件与PLC的通信2利用力控监控组态软件实现与

OMRON

PLC的通讯创建数据库点参数。

根据以上工艺需求，定义如下三个点参数：两个数字量输入，分别命名为“start”和“stop”；一个数字量输出，命名为“motor”。步骤如下：

（1）在Draw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DBManager。（2）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“请指定区4．定义I/O设备

实时数据库是从I/O驱动程序中获取过程数据的，I/O驱动程序负责软件和设备的通讯，因此首先要建立I/O数据源，而数据库同时可以与多个I/O驱动程序进行通信，一个I/O驱动程序也可以连接一个或多个设备。5．数据连接

如何使实时数据库中的start、stop和motor这些点的PV参数值能与I/O设备PLC1进行实时数据交换，这个过程就是建立数据连1/186．创建窗口

进入开发系统Draw后，首先需要创建一个新窗口。

选择菜单命令“文件[F]/新建”，或者从导航器中的“窗口”项目中单击鼠标右键，

选择“新建”菜单项，出现“窗口属性”

对话框。1/187．创建图形对象8．设置动画连接9．变量定义10．数据源11．运行1/181/18通信1

InTouch组态软件简介

美国Wonderware的InTouch组态软件时最早进入我国的组态软件之一，其专注于软件的开发，提供最大的可扩展性和上层网络的支持。

对于在Microsoft

Windows

2000/NT/XP操

作系统上创建的人机界面（HMI）应用程序而言，Wonderware

InTouch是一套简单快

捷的应用程序。InTouch是WonderwareFactorySuite的一个组成部分，广泛应用于食品加工、半导体、石油、汽车、化工、制药、纸浆和造纸、交通等领域。1/18通信1

InTouch组态软件简介

同其他的组态软件一样，InTouch也包括三个类似的程序：项目管理器、开发编辑环境和运行程序。在InTouch中它们分别是：

InTouch应用程序管理器、WindowMaker以及WindowViewer。

InTouch应用程序管理器用于组织并管理创建的应用程序。它也可以用于将

WindowViewer配置成NT服务，为基于客户机和基于服务器的构架配置网络应用程序开发（NAD）,以及配置动态分辨率转换（DRC）和分布式报警。DBDump与1/18通信1

InTouch组态软件简介

WindowViewer则是一种运行环境，用于显示在WindowMaker中创建的图形窗口。

WindowViewer可以执行InTouchQuickscript、执行历史数据记录与报告、处理报警记录与报告，并可以充当DDE、SuiteLink通讯协议的客户端和服务器。

InTouch是Wonderware

FactorySuite的一个组成部分，实际要完成一些大的工业项目，还需要结合其他的软件。例如和设备通讯的IO

Server和DA

Server，以及面向信息管理的实时数据库等，所以还需要学习1/18通信2与OMRON

PLC的通讯

仍然以7.1.2节所示的电机启停保控制电路为例，

任务是作一个监控画面，画面中设置两个按钮和一个指示灯，分别表示启动按钮、停止按钮和电机。通过两个按钮来控制电机的运行和停止，以实现对OMRON

PLC进行监控。

InTouch使用3个部分组成的命名惯例来识别“I/O服务器”程序中的数据元素：应用程序名、主题名以及项目名。要从另一个应用程序获得数据，客户端程序（InTouch）1/18通信2与OMRON

PLC的通讯1．配置I/O通讯（1）启动与配置OMRONHL服务器（2）定义OMRONHL主题

（3）最小化OMRONHL服务器。到此为止，

IO

Server部分已经配置完成。1/18通信2与OMRON

PLC的通讯2．创建一个应用程序3．进入WindowMaker

InTouch的所有开发工作基本上都是在

WindowMaker中完成的，包括创建和删除窗口，新建或编辑对象等。4．创建访问名

创建I/O型标记名或远程标记名引用时，必须将它们与访问名关联起来。访问名包含用于其它I/O数据源进行通讯的信息，包括节点名、应用程序名及主题名。1/18通信2与OMRON

PLC的通讯4．创建访问名

创建I/O型标记名或远程标记名引用时，必须将它们与访问名关联起来。访问名包含用于其它I/O数据源进行通讯的信息，包括节点名、应用程序名及主题名。

标记名有很多类型，例如内存型、I/O型，还有一些其他类型。

内存型标记名存在于InTouch应用程序内部，可以使用它们来创建系统常数和仿真。还可以使用它们来创建其他Windows程序访1/18通信2与OMRON

PLC的通讯

而所有从另一个Windows程序读取值或将

值写入另一个Windows程序的标记名均为

I/O型标记名，还包括所有来自可编程控制器、过程计算机的输入和输出，以及来自

网络节点的数据。I/O标记名可以通过

Microsoft动态数据交换（Dynamic

DataExchange，简称DDE）或WonderwareSuiteLink通讯协议进行访问。可写I/O型标记名的值发生改变时，它会立即写入远程

应用程序。在远程应用程序中，每当链接到标记名的项目时，该标记名也会从远程1/18通信2与OMRON

PLC的通讯6．创建新窗口7．创建图形对象8．创建动画链接

在创建图形对象或符号之后，就可以通过动画来赋予其“生命”。通过附加动画链接，可以改变对象或符号的外观，以反映标记名或表达式值所发生的变化。

InTouch支持两种基本类型的链接：触动链接和显示链接。触动链接可供操作员向系统执行输入。显示链接则是给操作员显示7.3触摸屏与PLC的连接与配置1/181触摸屏简介

触摸式可编程终端由显示器和触摸屏系统组成，俗称触摸屏，是一种用触摸方式进行人机交换的人机界面，在现代信息系统中广泛应用，在工业自动化领域中也是应用非常普遍，具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点。本节将结合OMRON公司NS系列触摸式可编程终端讲解触摸屏在工业自动化控制中的应用。

OMRON公司的触摸式可编程终端简称PT。7.3触摸屏与PLC的连接与配置1/182

NS系列可编程终端(PT)

NS系列可编程终端(PT)是一种可自动按照

FA生产基地的要求显示信息并进行操作的先进操作员界面。NS系列提供高级操作员称为可编程终端的界面接口。可编程终端可用来显示所需的信息并提供FA制造现场的操作运行能力。①串行口B连接器，用来连接主机、CX-Designer和条形码阅读器。②串行口A连接器，用来连接主机、CX-Designer和条形码阅读器。③USB从属连接器。④以太网连接器，用来连接以太网电缆，使用10Base-T/100Base-T⑤存储卡连接器，用来连接存储卡以存储和传送画面数据，记录数据和系统程序。⑥总线接口连接器，用于连接视频输入单元或Control

Link接口单元。⑦主电路DC输入端子，用来连接电源。⑧DIP开关，用来设置传送画面数据通过存储卡⑨复位开关，用来初始化PT。⑩电池盖。图7-45

NS系列PT外观背面侧面图1/187.3触摸屏与PLC的连接与配置1/182

NS系列可编程终端(PT)1．NS系列可编程终端(PT)的特点

（1）NS系列PT是一款整体机，有两个RS-232C端口、一个可接彩色打印机的USB接口、一个以太网口、一个总线插槽和一个内置的CF插槽。

（2）简单灵活的系统配置和无缝网络通信配置。一个NS系列产品能通过串行网络、以太网或Controller

Link网络连接到多个

PLC在网络里，它可担当远程维护的角色，从控制室上载或下载文件和程序。7.3触摸屏与PLC的连接与配置1/182

NS系列可编程终端(PT)2．外设

NS系列PT可提供的外围设备见图7-46。PT可以通过RS-232C端口和PC相连。PT可以通过RS-232C端口和以太网与PLC相连。

PT安装Controller

Link卡后可以接入Controller

Link网络与PLC链接。PT接上视频卡后，最多可以接入4个摄像机，用于监控。PT可以通过USB口连接打印机或条形

码阅读器。1/187.3触摸屏与PLC的连接与配置1/183

PT与CX-Designer连接

采用RS-232C、以太网或USB电缆来连接

PT和计算机。这样，用CX-Designer创建的画面数据就可传送至PT。1、通过RS-232和以太网连接

采用RS-232电缆将计算机和串行口A或B连

接在一起，电缆即可接串行口A也可接串行

口B。但电缆不能同时与两个端口一起连接。

如果使用以太网，则将计算机上的以太网端口与PT上的以太网端口连接。7.3触摸屏与PLC的连接与配置1/183

PT与CX-Designer连接2、通过USB连接将计算机上的USB端口与PT上的USB从属连接器相连。PT所安装的系统程序版本为6.2版或更高版本。如果当前版本为6.1或更低版本，则需更新至6.2版或更高版本。如果通过USB通信来传送画面数据，则必须将PT的USB驱动程序安装与计算

机中。7.3触摸屏与PLC的连接与配置1/184

PT与PLC的串行口连接

串口链接是一种最基本，最常用的链接方式。NS系列PT通过串行口可以1:1、1:N或N:1形式和PLC链接。如果PLC是RS-422端口，可以通过转换单元NS-AL002链接，通信方式有两种：上位机链接和OMRON的NT

Link链接。

NT链接（NT

Link）是一种采用特殊协议在欧姆龙PLC和欧姆龙可编程终端（PT）之间进行高速通信的方法。除了在单个

PT与单个PLC连接处采用1:1

NT

Link之1/187.3触摸屏与PLC的连接与配置4

PT与PLC的串行口连接NT有如下链接方式：（1）1:1链接方式

这是一种最容易的链接方式，如图7-47所示。

·用PLC的RS-232C端口直接和PT的RS-232C端口相连。它们之间的最长距离为15米。

·用PLC的RS-422A端口直接和PT连接。因为PT只有RS-232C端口，所以需要一个NS-AL002转换单元，最长的通信距离是1/187.3触摸屏与PLC的连接与配置1/184

PT与PLC的串行口连接（2）

N:1链接

N：1链接指多台PLC与一台PT链接。如果用PLC的RS-232C端口直接和PT的RS-

232C端口相连，连接长度最长为15米。如果PLC用的是RS-422A端口，PT需要一个

NS-AL002的转换单元进行转换。1/187.3触摸屏与PLC的连接与配置1/184

PT与PLC的串行口连接（3）

1:N链接

1:N链接指一台PLC链接多台PT，如果PLC用的是RS-422A端口，PT需要一个NS-AL002的转换单元。一台PLC最多可以链接

8个PT端口。1:N链接的描述如7-49所示。1/18

PT的使用并不复杂，它在工业控制中常常起到一个操作盘的作用。

PT的功能是依靠在PC上编好的用户程序实现的，各厂家PT都有自己的支持工具软件。OMRON的NS系列PT的支持工具软件为CX-Designer，这是一个强大的应用软件。最基本的使用方法是：先在PC上用CX-Designer软件编写程序，下载到PT上，再把PT和PLC连接起来，实现预期的功能。1/187.3触摸屏与PLC的连接与配置5、可编程终端(PT)的使用图7-50

PT使用流程1/181．在PC上安装CX-Designer软件

CX-Designer软件包含在CX-One软件包中，软件的安装参见第九章。安装完成后，重新启动便可使用。2．CX-Designer的基本界面简介

CX-Designer是在Windows操作系统下安装的，操作界面保持了Windows的基本风格，支持鼠标的拖拽、剪切、粘贴等一些易用特性。基本界面由标题栏、菜单栏、工具栏、状态栏四个固定显示以及操作编辑窗1/187.3触摸屏与PLC的连接与配置5、可编程