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1、組態(tài)軟件基礎(chǔ)知識概述組態(tài)軟件的系統(tǒng)構(gòu)成組態(tài)軟件現(xiàn)狀和使用組態(tài)軟件步驟組態(tài)軟件發(fā)展趨勢1、組態(tài)軟件概念與產(chǎn)生背景“組態(tài)”的概念是伴隨著集散型控制系統(tǒng)(DistributedControlSystem簡稱DCS)的出現(xiàn)才開始被廣大的生產(chǎn)過程自動化技術(shù)人員所熟知的。在工業(yè)控制技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用過程中,PC(包括工控機(jī))相比以前的專用系統(tǒng)具有的優(yōu)勢日趨明顯。這些優(yōu)勢主要體現(xiàn)在:PC技術(shù)保持了較快的發(fā)展速度,各種相關(guān)技術(shù)已臻成熟;由PC構(gòu)建的工業(yè)控制系統(tǒng)具有相對較低的擁有成本;PC的軟件資源和硬件資豐富,軟件之間的互操作性強(qiáng);基于PC的
2、控制系統(tǒng)易于學(xué)習(xí)和使用,可以容易地得到技術(shù)方面的支持。在PC技術(shù)向工業(yè)控制領(lǐng)域的滲透中,組態(tài)軟件占據(jù)著非常特殊而且重要的地位。組態(tài)軟件是指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件,它們是在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境,使用靈活的組態(tài)方式,為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。組態(tài)軟件應(yīng)該能支持各種工控設(shè)備和常見的通信協(xié)議,并且通常應(yīng)提供分布式數(shù)據(jù)管理和網(wǎng)絡(luò)功能。對應(yīng)于原有的HMI(人機(jī)接口軟件,HumanMachineInterface)的概念,組態(tài)軟件應(yīng)該是一個使用戶能快速建立自己的HMI的軟
3、件工具或開發(fā)環(huán)境。概述2、組態(tài)軟件特點(diǎn)與功能一般來說,組態(tài)軟件是數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)SCADA(SupervisoryControlandDataAcquisition)的軟件平臺工具,是工業(yè)應(yīng)用軟件的一個組成部分。它具有豐富的設(shè)置項(xiàng)目,使用方式靈活,功能強(qiáng)大。組態(tài)軟件由早先單一的人機(jī)界面向數(shù)據(jù)處理機(jī)方向發(fā)展,管理的數(shù)據(jù)量越來越大,實(shí)時數(shù)據(jù)庫的作用進(jìn)一步加強(qiáng)。組態(tài)軟件主要特點(diǎn)有:(1)延續(xù)性和可擴(kuò)充性。用通用組態(tài)軟件開發(fā)的應(yīng)用程序,當(dāng)現(xiàn)場(包括硬件設(shè)備或系統(tǒng)結(jié)構(gòu))或用戶需求發(fā)生改變時,不需作很多修改而方便地完成軟件的更新和升級;(2
4、)封裝性(易學(xué)易用)。通用組態(tài)軟件所能完成的功能都用一種方便用戶使用的方法包裝起來,對于用戶,不需掌握太多的編程語言技術(shù)(甚至不需要編程技術(shù)),就能很好地完成一個復(fù)雜工程所要求的所有功能;(3)通用性。每個用戶根據(jù)工程實(shí)際情況,利用通用組態(tài)軟件提供的底層設(shè)備(PLC、智能儀表、智能模塊、板卡、變頻器等)的I/ODriver、開放式的數(shù)據(jù)庫和畫面制作工具,就能完成一個具有動畫效果、實(shí)時數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)和曲線并存、具有多媒體功能和網(wǎng)絡(luò)功能的工程,不受行業(yè)限制。概述組態(tài)軟件的系統(tǒng)構(gòu)成組態(tài)軟件的結(jié)構(gòu)劃分有多種標(biāo)準(zhǔn),這里以系統(tǒng)環(huán)境和成員
5、構(gòu)成兩種標(biāo)準(zhǔn)討論其體系結(jié)構(gòu)。一、以系統(tǒng)環(huán)境劃分按照系統(tǒng)環(huán)境劃分,從總體上講,組態(tài)軟件是由兩大部分構(gòu)成的:1、系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境:是自動化工程設(shè)計工程師為實(shí)施其控制方案,在組態(tài)軟件的支持下進(jìn)行應(yīng)用程序的系統(tǒng)生成工作所必須依賴的工作環(huán)境。通過建立一系列用戶數(shù)據(jù)文件,生成最終的圖形目標(biāo)應(yīng)用系統(tǒng),供系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境運(yùn)行時使用。系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境由若干個組態(tài)程序組成,如圖形界面組態(tài)程序、實(shí)時數(shù)據(jù)庫組態(tài)程序等。2、系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境:在系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境下,目標(biāo)應(yīng)用程序被裝入計算機(jī)內(nèi)存并投入實(shí)時運(yùn)行。系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境由若干個運(yùn)行程序組成,如圖形界面運(yùn)行程序、實(shí)時數(shù)據(jù)庫運(yùn)行
6、程序等。組態(tài)軟件支持在線組態(tài)技術(shù),即在不退出系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的情況下可以直接進(jìn)入組態(tài)環(huán)境并修改組態(tài),使修改后的組態(tài)直接生效。自動化工程設(shè)計工程師最先接觸的一定是系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境,通過一定工作量的系統(tǒng)組態(tài)和調(diào)試,最終將目標(biāo)應(yīng)用程序在系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境投入實(shí)時運(yùn)行,完成一個工程項(xiàng)目。二、以成員構(gòu)成劃分組態(tài)軟件因?yàn)槠涔δ軓?qiáng)大,而每個功能相對來說又具有一定的獨(dú)立性,因此其組成形式是一個集成軟件平臺,由若干程序組件構(gòu)成。其中必備的典型組件包括:1、應(yīng)用程序管理器2、圖形界面開發(fā)程序3、圖形界面運(yùn)行程序4、實(shí)時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)組態(tài)程序5、實(shí)時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運(yùn)行程序
7、6、I/O驅(qū)動程序7、擴(kuò)展可選組件組態(tài)軟件的系統(tǒng)構(gòu)成組態(tài)軟件現(xiàn)狀和主要問題1、國內(nèi)用戶還缺乏對組態(tài)軟件的認(rèn)識,項(xiàng)目中沒有組態(tài)軟件的預(yù)算,或?qū)幵竿度肴肆ξ锪︶槍唧w項(xiàng)目做長周期的繁冗的上位機(jī)的編程開發(fā),而不采用組態(tài)軟件;2、在很長時間里,國內(nèi)用戶的軟件意識還不強(qiáng),面對價格不菲的進(jìn)口軟件(早期的組態(tài)軟件多為國外廠家開發(fā)),很少有用戶愿意去購買正版。3、當(dāng)時國內(nèi)的工業(yè)自動化和信息技術(shù)應(yīng)用的水平還不高,組態(tài)軟件提供了對大規(guī)模應(yīng)用、大量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、監(jiān)控、處理并可以將處理的結(jié)果生成管理所需的數(shù)據(jù),這些需求并未完全形成。組態(tài)軟件現(xiàn)狀和使用組
8、態(tài)軟件步驟使用組態(tài)軟件的一般步驟1、將所有I/O點(diǎn)的參數(shù)收集齊全,并填寫表格,以備在監(jiān)控組態(tài)軟件和PLC上組態(tài)時使用。2、搞清楚所使用的I/O設(shè)備的生產(chǎn)商、種類、型號、使用的通信接口類型,采用的通信協(xié)議,以便在定義I/O設(shè)備時做出準(zhǔn)確選擇。3、將所有I/O點(diǎn)的I