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1、第第13章章 监控组态软件监控组态软件黄福珍黄福珍本章主要内容本章主要内容 组态组态及及组态软组态软件件 MCGS组态软件及应用组态软件及应用13.1 组态及组态软件组态及组态软件组态的相关概念组态的相关概念组态软件的产生和发展组态软件的产生和发展组态软件的特点组态软件的特点组态软件的典型构成组态软件的典型构成使用组态软件的一般步骤使用组态软件的一般步骤13.1.1 组态的相关概念组态的相关概念组态的含义:组态的含义:组态(组态(Configuration)的意思就是多种工具模块的任意)的意思就是多种工具模块的任意组合,它是从组合,它是从DCS发展而来的。它的含义是使用工具软发展而来的。它的含
2、义是使用工具软件对计算机及软件的各种资源进行配置,使计算机或软件对计算机及软件的各种资源进行配置,使计算机或软件按照预先设置的指令,自动执行指定任务,满足使用件按照预先设置的指令,自动执行指定任务,满足使用者的要求。者的要求。13.1.1 组态的相关概念组态的相关概念DCS的组态功能:的组态功能:硬件组态:根据系统的规模及控制要求进行硬件选硬件组态:根据系统的规模及控制要求进行硬件选择择 软件组态:将系统提供的功能块通过一定的组态方软件组态:将系统提供的功能块通过一定的组态方式连接起来,以达到过程控制的目的式连接起来,以达到过程控制的目的13.1.1 组态的相关概念组态的相关概念组态的方式:组
3、态的方式:利用数据操作面板进行组态利用数据操作面板进行组态 RAM 利用专门的编程器进行组态利用专门的编程器进行组态 EPROM 利用组态终端进行组态利用组态终端进行组态 RAM13.1.1 组态的相关概念组态的相关概念组态语言:组态语言:功能块语言功能块语言 面向过程的语言面向过程的语言 高级语言高级语言13.1.2 组态软件的产生和发展组态软件的产生和发展组态软件是面向监控与数据采集的软件平台工具,最初的组态软组态软件是面向监控与数据采集的软件平台工具,最初的组态软件主要解决件主要解决人机图形界面人机图形界面的问题的问题 20世纪世纪80年代时,世界上第一个商品化监控组态软件是由美国的年代
4、时,世界上第一个商品化监控组态软件是由美国的Wonderware公司研制的公司研制的Intouch,随后又出现了,随后又出现了Intellution 公司的公司的FIX系统,通用电气的系统,通用电气的Cimplicity,以及德国西门子的以及德国西门子的WinCC等;等;在国内主要有亚控公司的在国内主要有亚控公司的KingView组态王组态王,昆仑公司的,昆仑公司的MCGS,三维公司的三维公司的力控力控,太力公司的,太力公司的Synall等组态软件。等组态软件。现场总线技术的成熟更加促进了组态软件的应用。因为现场总线现场总线技术的成熟更加促进了组态软件的应用。因为现场总线的网络系统具备的网络系
5、统具备OSI协议,因此可以认为它与普通网络系统具有相协议,因此可以认为它与普通网络系统具有相同的属性,这为组态软件的发展提供了更多机遇。组态软件的发同的属性,这为组态软件的发展提供了更多机遇。组态软件的发展方向之一是展方向之一是能够兼容多操作系统平台能够兼容多操作系统平台。随着。随着UNIX、LINIX操作操作系统越来越多的被公司采用作为主机操作系统,可移植性成为组系统越来越多的被公司采用作为主机操作系统,可移植性成为组态软件的主要发展方向。态软件的主要发展方向。13.1.3 组态软件的特点组态软件的特点实时多任务:实时多任务:数据采集与输出数据采集与输出 数据处理与算法实现数据处理与算法实现
6、 图形显示及人机对话图形显示及人机对话 实时数据库的存储实时数据库的存储 检索管理检索管理 实时通信实时通信 13.1.3 组态软件的特点组态软件的特点使用方便:使用方便:与现场设备之间进行数据采集和数据交换与现场设备之间进行数据采集和数据交换 将采集到的数据与上位机图形界面的相关部分连接将采集到的数据与上位机图形界面的相关部分连接 实时数据的在线监测实时数据的在线监测 数据报警界限和系统报警数据报警界限和系统报警 实时数据的存储、历史数据的查询实时数据的存储、历史数据的查询 各类报表的生成和打印输出各类报表的生成和打印输出 提提供供灵灵活活、多多变变的的组组态态工工具具,可可以以适适应应不不
7、同同应应用用领领域域的需求的需求 拥有良好的与第三方程序的接口,方便数据共享拥有良好的与第三方程序的接口,方便数据共享运行可靠运行可靠13.1.4 组态软件的典型构成组态软件的典型构成组态软件的典型构成:组态软件的典型构成:图形界面系统图形界面系统 控制功能组件控制功能组件 实时数据库系统实时数据库系统 I/O设备驱动程序设备驱动程序 通信程序组件通信程序组件 应用程序管理器应用程序管理器13.1.4 组态软件的典型构成组态软件的典型构成组态软件的数据流:组态软件的数据流:13.1.5 使用组态软件的一般步骤使用组态软件的一般步骤建模:建模:根据实际需要,为控制系统建立数学模型根据实际需要,为
8、控制系统建立数学模型设计图形界面:设计图形界面:利用组态软件的图库,使用相应的图利用组态软件的图库,使用相应的图形对象模拟实际的控制系统和控制设备形对象模拟实际的控制系统和控制设备构造数据库变量:构造数据库变量:创建实时数据库,用数据库中的变创建实时数据库,用数据库中的变量反映控制对象的各种属性,变量描述控制对象的各量反映控制对象的各种属性,变量描述控制对象的各种属性种属性建立动画连接:建立动画连接:建立变量和图形画面中的图形对象的建立变量和图形画面中的图形对象的连接关系,画面上的图形对象通过动画的形式模拟实连接关系,画面上的图形对象通过动画的形式模拟实际控制系统的运行际控制系统的运行 运行、
9、调试运行、调试13.2 MCGS组态软件及应用组态软件及应用MCGS组态软件的功能和特点组态软件的功能和特点MCGS组态软件的系统构成组态软件的系统构成MCGS组态软件的操作方式组态软件的操作方式MCGS组建工程的一般步骤组建工程的一般步骤MCGS工程实例工程实例13.2.1 MCGS组态软件的功能和特点组态软件的功能和特点MCGS的功能:的功能:MCGS即即“监视与控制通用系统监视与控制通用系统”,英文全称为,英文全称为Monitor and Control Generated System。MCGS是为工业过程控制和实时监测是为工业过程控制和实时监测领域服务的通用计算机系统软件领域服务的通
10、用计算机系统软件 MCGS为用户提供了解决实际工程问题的完整方案和开发平台,为用户提供了解决实际工程问题的完整方案和开发平台,能够完成现场数据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、能够完成现场数据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线等功能流程控制、动画显示、趋势曲线等功能 使用使用MCGS无须专业计算机编程知识,可以在较短时间内轻而无须专业计算机编程知识,可以在较短时间内轻而易举完成运行稳定,功能全面且具备专业水准的计算机监控系统易举完成运行稳定,功能全面且具备专业水准的计算机监控系统的开发工作。的开发工作。13.2.1 MCGS组态软件的功能和特点组态软
11、件的功能和特点MCGS的特点:的特点:以实时数据库为中心以实时数据库为中心 与设备无关与设备无关 面向窗口的设计思想面向窗口的设计思想13.2.2 MCGS组态软件的系统构成组态软件的系统构成MCGS的整体结构:的整体结构:MCGS组态环境组态环境 MCGS运行环境运行环境13.2.2 MCGS组态软件的系统构成组态软件的系统构成MCGS工程的五大部分:工程的五大部分:主控窗口主控窗口 设备窗口设备窗口 用户窗口用户窗口 实时数据库实时数据库 运行策略运行策略13.2.3 MCGS组态软件的操作方式组态软件的操作方式系统工作台面:系统工作台面:13.2.3 MCGS组态软件的操作方式组态软件的
12、操作方式属性设备窗口:属性设备窗口:13.2.3 MCGS组态软件的操作方式组态软件的操作方式图形库工具箱:图形库工具箱:用户窗口中的绘图工具箱用户窗口中的绘图工具箱13.2.3 MCGS组态软件的操作方式组态软件的操作方式图形库工具箱:图形库工具箱:设备窗口中的设备工具箱设备窗口中的设备工具箱13.2.3 MCGS组态软件的操作方式组态软件的操作方式图形库工具箱:图形库工具箱:运行策略窗口中的策略构件工具箱运行策略窗口中的策略构件工具箱13.2.3 MCGS组态软件的操作方式组态软件的操作方式图形库工具箱:图形库工具箱:对象元件库对象元件库13.2.4 MCGS组建工程的一般步骤组建工程的一
13、般步骤工程项目系统分析工程项目系统分析工程立项搭建框架工程立项搭建框架设计菜单基本体系设计菜单基本体系制作动画显示画面制作动画显示画面编写控制流程程序编写控制流程程序完善菜单按钮功能完善菜单按钮功能编写程序调试工程编写程序调试工程连接设备驱动程序连接设备驱动程序工程完工综合测试工程完工综合测试13.2.5 MCGS工程实例详解工程实例详解水箱水位控制系统简介:水箱水位控制系统简介:13.2.5 MCGS工程实例详解工程实例详解水箱水位控制系统简介:水箱水位控制系统简介:控制要求:控制要求:*将水罐将水罐1水位控制在水位控制在19m,水罐,水罐2水位控制在水位控制在16m;*当水位超出控制范围时报警;当水位超出控制范围时报警;*生成水位参数的实时报表和历史报表,供显示和打生成水位参数的实时报表和历史报表,供显示和打印;印;*生成水位参数的实时趋势曲线和历史趋势曲线生成水位参数的实时趋势曲线和历史趋势曲线13.2.5 MCGS工程实例详解工程实例详解建立建立MCGS工程工程建立流程画面建立流程画面定义实时数据库定义实时数据库动画连接动画连接设备连接设备连接运行策略和脚本程序运行策略和脚本程序
限制150内