辦公自動化操作實務作業(yè)五答案

1、學 號_密 級_哈爾濱工程大學本科生畢業(yè)論文基于組態(tài)軟件嵌入式數據庫的設計院（系）名稱：計算機科學與技術學院專 業(yè)：計算機科學與技術學 號：學生姓名： 指導教師：李江華 教授哈爾濱工程大學2014年10月摘 要組態(tài)王軟件是近些年深受用戶歡迎的國產工控組態(tài)軟件之一。它為國內外大多數變頻器、板卡、儀器儀表等都編寫了相應的驅動程序，使用戶可以方便快捷的使用。并且組態(tài)王軟件用戶界面友好，可利用計算機的軟件資源進行二次開發(fā)，因此在國內受到工程人員和開發(fā)者的青睞。但是組態(tài)王軟件的數據功能比較薄弱，例如存儲數據的文件占用磁盤空間大、數據格式復雜而且不能達到通用的效果。本文就針對組態(tài)王軟件的數據功能，進行嵌入

2、式的設計。在組態(tài)王軟件中完成實際的案例工程井供水監(jiān)測系統(tǒng)，由于組態(tài)王軟件支持動態(tài)數據交換技術，可以將組態(tài)王軟件的實時數據傳輸到visual basic中，進行數據分析和監(jiān)測。組態(tài)王軟件的sql訪問管理器可以用來建立數據序列和組態(tài)王軟件變量之間的聯(lián)系，將組態(tài)王軟件產生的海量數據傳輸到了access數據庫中，完成了它們之間的數據交換，并且利用visual basic的數據處理功能進行海量數據的管理和處理。最后組態(tài)王軟件調用visual basic的可執(zhí)行文件，完成了嵌入式數據庫的設計。關鍵詞：組態(tài)軟件；數據交換；嵌入式數據庫abstract the kingview software is one

3、 of the domestic configuration software which is welcome in the recent years. the kingview software includes the corresponding drivers for the most of frequency changers, the board card, the instrument measuring appliance etc. and it enables the user to uses the software quickly and conveniently. th

4、e user interface of kingview software is friendly, and the kingview software can be improved by using computer software resources. therefore, the engineers and developers in our country show great favor to kingview software. but the data function of kingview is a weak point of kingview software, for

5、 example the document of storing data takes the floppy disk a large space, the data format is complex, moreover it cannot achieve the general effect.this paper aiming at the data function of kingview software kingview softwareints ofew software favors carries on the embedded design. we implement pra

6、ctical case project in the kingview softwaremonitoring system of well water supply. because the kingview software supports dynamic data exchange technology, it can transmit its real-time data to visual basic, then analyze and monitor the data. sqls visiting manager of kingview is applied to establis

7、h the relationship between the data sequence and the kingview variable. it transmits the plentiful data which is produced by the kingview to the access database, exchanges the data between them, manages and processes plentiful data by using visual basic data processing function. at last, the embedde

8、d database can be complemented by executing the executable program which is generated by visual basic.key words：configuration software; data exchange; embedded database目 錄第1章 緒論1目錄第1章緒論11.1工業(yè)組態(tài)軟件概述11.1.1工業(yè)組態(tài)軟件的發(fā)展過程11.1.2工業(yè)組態(tài)軟件的主要特點31.2課題的設計背景及意義41.2.1國內外研究現(xiàn)狀41.2.2組態(tài)王軟件數據功能分析41.3論文結構6第2章軟件簡介及設計概要72.1

9、軟件工具簡介72.1.1visual basic 6.0簡介72.1.2access數據庫簡介72.2組態(tài)王軟件的介紹82.2.1組態(tài)王軟件的組成82.2.2組態(tài)王開發(fā)工程項目的一般過程102.3需求分析112.3.1案例工程的設計需求分析112.3.2visual basic數據庫設計分析112.4嵌入式數據庫設計思想122.5本章小結13第3章案例工程的設計143.1井供水監(jiān)測系統(tǒng)簡介143.2變量的定義153.3畫面的設計與動畫連接193.3.1畫面制作193.3.2動畫連接193.4命令語言的編寫213.5報警窗口的設計233.6實時趨勢曲線的繪制233.7本章小結24第4章vb程序開

10、發(fā)設計264.1本設計的關鍵技術264.1.1組態(tài)王與access數據庫之間的數據傳輸264.1.2dde動態(tài)數據交換技術284.2數據功能的實現(xiàn)294.2.1數據分表功能的實現(xiàn)294.2.2數據表格功能的實現(xiàn)314.2.3各種圖形顯示數據344.2.4實時數據的設計354.3用戶功能的設計384.4嵌入式設計394.5在組態(tài)王中設計幫助說明394.6運行和調試404.6.1案例工程的測試404.6.2數據交換中出現(xiàn)的問題414.6.3嵌入式數據庫功能的測試414.7本章小結42結論43參考文獻45致謝46論文名稱第1章 緒論11工業(yè)組態(tài)軟件概述新型的工業(yè)組態(tài)軟件是伴隨著計算機技術的蓬勃發(fā)展而

11、興起的。目前，組態(tài)技術在許多行業(yè)得到了廣泛的應用，并且發(fā)展迅速。工業(yè)組態(tài)技術發(fā)展迅速的主要原因是pc機以及組態(tài)軟件的普遍使用。工業(yè)組態(tài)軟件主要是采用計算機語言進行工業(yè)工程的設計，例如：它將各種硬件設備（工業(yè)pc機、控制板卡、plc、儀器儀表等）有機的組合在一起，從而形成一個能完成實時監(jiān)控的系統(tǒng)專業(yè)軟件。工業(yè)組態(tài)軟件將復雜的工控過程簡單化，使得項目開發(fā)周期短，并帶動著工控技術的快速發(fā)展。工控組態(tài)軟件是利用其軟件提供的工具，通過簡單形象的組態(tài)工作，即可構成所需功能的軟件。與以往用計算機語言開發(fā)軟件相比，組態(tài)軟件開發(fā)實際生產工程的成功率很高，可靠性較強；并且運用組態(tài)軟件進行開發(fā)的周期短，且易于更改、

12、擴充和升級。因此，工控組態(tài)軟件發(fā)展迅速，得到了開發(fā)人員和設計者的充分肯定1。111工業(yè)組態(tài)軟件的發(fā)展過程20世紀60年代雖然計算機開始進入工業(yè)生產控制，但當時的計算機開發(fā)人員所具備的工控知識并不完備，導致計算機科學與技術在工業(yè)控制行業(yè)的發(fā)展速度緩慢。到70年代初期，微處理器的出現(xiàn)使計算機控制得到了快速的發(fā)展。微處理器在數據計算能力、數據處理能力提高的同時，計算機的硬件成本也大副的下降，并得到了廣泛的應用。在這種情況下，一些從事控制儀表和原來一直從事工業(yè)控制的公司陸續(xù)推出了新型控制系統(tǒng)。在隨后的20年中，dcs(distributed control system)及其計算機控制控制技術日趨成熟

13、，此時的集散型控制系統(tǒng)已具有較豐富的軟件，包括計算機系統(tǒng)軟件、工業(yè)組態(tài)軟件、各種控制軟件及其它輔助軟件。1、工業(yè)組態(tài)軟件的發(fā)展歷史這一階段雖然dcs技術的發(fā)展很迅速，但是軟件本身還是專用和封閉的，除了在功能上不斷的加強外，軟件成本卻一直沒有下降，造成dcs在中小型項目開發(fā)上的成本過高，因此，這段時期的dcs普及推廣也不盡人意。20世紀80年代中后期，隨著個人計算機的普及和開放系統(tǒng)概念的推廣，基于計算機的監(jiān)控系統(tǒng)開始進入市場，并發(fā)展壯大2。工業(yè)組態(tài)軟件作為個人計算機監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分，比pc機監(jiān)控的硬件系統(tǒng)具有更為廣闊的空間。主要原因如下：原因一：很多dcs和plc廠商公開了通信協(xié)議，加入了

14、“pc機監(jiān)控”的隊伍。絕大多數的plc和dcs都使用pc作為操作站。原因二：由于pc監(jiān)控大大的降低了系統(tǒng)的成本，使得市場空間得到了迅速的擴大，從遠程控制、數據采集與計量、數據分析到過程控制，幾乎無處不用。原因三：各類嵌入式系統(tǒng)和系統(tǒng)總線的飛速發(fā)展，把工業(yè)組態(tài)軟件推到了自動化系統(tǒng)的主要位置，工業(yè)組態(tài)軟件在自動化控制領域的地位越來越重要。原因四：各類智能儀器儀表、控制板卡和現(xiàn)場總線設備可與工業(yè)組態(tài)軟件構成完整的低成本自動化系統(tǒng)，具有廣闊的市場空間。2、應用領域工業(yè)組態(tài)軟件在工業(yè)控制領域發(fā)揮著重要的作用；同時，它得到了廣大用戶和dcs廠商的認可，有以下幾點原因：微型計算機操作系統(tǒng)日趨成熟，實時處理能

15、力強大且價格低廉。微型計算機的軟件及開發(fā)工具也非常的豐富，使工業(yè)組態(tài)軟件的功能趨于完善，縮短了開發(fā)周期。所以，新型的工業(yè)控制系統(tǒng)正以標準的工業(yè)計算機軟、硬件平臺構成的集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)，它們具有適應性強、開放性好、易于擴展、開發(fā)周期短等鮮明優(yōu)點?？梢园堰@樣的系統(tǒng)劃分為控制層、監(jiān)控層、管理層3個層次結構。其中，監(jiān)控層對下連接控制層，對上連接管理層，它不但實現(xiàn)對現(xiàn)場的實時監(jiān)測與控制，而且常在自動控制系統(tǒng)中完成上傳下達、組態(tài)開發(fā)的重要作用。監(jiān)控層的硬件以工業(yè)級的微型計算機和工作站為主，目前更趨向于工業(yè)pc機。112工業(yè)組態(tài)軟件的主要特點組態(tài)軟件最突出的特點就是實時多任務3。數據的輸入輸出，

16、數據的處理、顯示、存儲及管理等多個任務需在同一個系統(tǒng)中同步快速的運行。組態(tài)軟件大都由專業(yè)軟件公司開發(fā)，提高了系統(tǒng)的成功率和可靠性，減輕了工程開發(fā)人員的工作量。組態(tài)軟件通常有以下幾方面的特點：1、強大的畫面顯示組態(tài)功能目前，工控組態(tài)軟件大都運行于windows環(huán)境下，充分利用windows的圖形功能完備，界面美觀的特點，提供給用戶豐富的作圖工具，可隨心所欲的繪制出各種工業(yè)畫面，并可任意編輯，從而將開發(fā)人員從繁重的畫面設計中解放出來，豐富的動畫連接方式，如隱含、閃爍、移動等等，使畫面生動、直觀。2、豐富的功能模塊提供豐富的控制功能庫，滿足用戶的測控要求和現(xiàn)場要求。利用各種功能模塊，完成實時監(jiān)控、產

17、生報表、顯示歷史曲線、實時曲線、提供報警等功能，使系統(tǒng)具有良好的人機界面，易于操作。3、強大的數據庫配有實時數據庫，可存儲備種數據，如模擬型、離散型、字符型等，實現(xiàn)與外部設備的數據交換。4、可編程的命令語言有可編程的命令語言，使用戶可根據自己的需要編寫程序，增強圖形界面。5、周密的系統(tǒng)安全防范對不同的操作者，賦予不同的操作權限，保證整個系統(tǒng)的安全可靠運行。6、仿真功能提供強大的仿真功能，使系統(tǒng)并行設計，從而縮短開發(fā)周期。1.2課題的設計背景及意義121國內外研究現(xiàn)狀目前世界上的組態(tài)軟件有近百種之多。國際上知名的工控組態(tài)軟件有美國商業(yè)組態(tài)軟件公司wonderware公司的intouth、inte

18、llution公司的fix、ta engineering公司的aimax、通用電氣公司的cimplicity、rock-well公司的rsview32、德國西門子公司的wincc等。國外的這些組態(tài)軟件在中國市場上占有重要地位。他們的共同特點是系統(tǒng)穩(wěn)定、功能強大、界面友好4。國內的組態(tài)軟件起步也比較早，目前實際工業(yè)過程中運行可靠的有北京昆侖通態(tài)自動化軟件科技有限公司的mcgs、北京三維力控科技有限公司的力控、北京亞控科技發(fā)展有限公司的組態(tài)王以及臺灣研華的geniee等。國內不少單位，如一些高校、研究所、公司正在積極地進行組態(tài)軟件的開發(fā)。國產化的組態(tài)軟件具有較強的價格競爭優(yōu)勢，但軟件工程組織薄弱，

19、目前主要用于一些小型的非重要性的項目中。從整體上看，國外組態(tài)軟件發(fā)展較為成熟，但價格十分昂貴，而且普遍無中文界面，不易推廣使用；相比之下，國內組態(tài)軟件還處于發(fā)展階段，在全漢化、價格等方面具有較明顯的優(yōu)勢，其功能和性能同國外優(yōu)秀組態(tài)軟件相比雖有一定差距，但前景美好。122組態(tài)王軟件數據功能分析在工業(yè)組態(tài)軟件中，組態(tài)王軟件能充分利用windows的圖形編輯功能，方便地構成監(jiān)控畫面。以動態(tài)顯示控制設備的狀態(tài)，具有報警窗口，實時趨勢曲線，歷史趨勢曲線。并可利用現(xiàn)代計算機豐富的軟件資源進行二次開發(fā)，便于生成各種報表以及數據的關系和分析5。為應用程序開發(fā)者提供了十分方便的軟件平臺。在工業(yè)控制中組態(tài)王軟件的

20、運用越來越廣泛。本文中的案例工程就是在組態(tài)王中完成的。1、基本功能簡介本文主要是對組態(tài)王軟件的數據庫部分進行設計，下面簡單的總結組態(tài)王kingview6.5的數據庫部分功能：組態(tài)王kingview6.5可以通過sql訪問管理器將數據序列與組態(tài)王變量進行聯(lián)系，并將實時數據寫入到指定的數據庫文件。可以動態(tài)的生成數據表。在組態(tài)王系統(tǒng)中，開發(fā)者設計一個或者多個數據表格模板，通過應用表格模板就可以在數據庫中創(chuàng)建數據表。組態(tài)王本身提供了大量的數據庫函數。這些函數可以通過用戶指定的記錄體實現(xiàn)數據的插入、刪除、編輯、查詢等功能。組態(tài)王支持多種數據源。通過操作系統(tǒng)下的odbc訪問接口，可以實現(xiàn)多種數據源的訪問，

21、如本文將要提到的access數據庫，還有例如sql server和oracle等，以適應不同的需求環(huán)境。組態(tài)王kingview6.5還提供歷史趨勢曲線odbc顯示功能。組態(tài)王軟件的“工具箱”中有歷史趨勢曲線控件，它可以通過odbc數據源將其它數據庫文件中的數據顯示在組態(tài)王的歷史趨勢曲線畫面中。組態(tài)王kingview6.5提供報警記錄的數據庫輸出功能。組態(tài)王根據監(jiān)測數據會產生報警事件，而組態(tài)王可以通過odbc將報警事件記錄到開放數據庫中，信息分別儲存在alarm、operate、enter和station四個數據表中，使用者必需按組態(tài)王中的報警配置選項來定義表結構，這樣報警事件就自動的寫入相應的

22、數據表中，方便了用戶的使用。但是組態(tài)王kingview6.5仍然存在薄弱環(huán)節(jié)。例如存儲時間要求較長時，數據占用的磁盤空間就會很大；數據庫格式復雜且不通用；數據統(tǒng)計與查詢功能也較弱。因此并不能很好的滿足用戶的實際要求。2、功能擴充visual basic作為basic語言的一種擴充，它因可視化強、簡單易學，受到廣大用戶的喜歡。visual basic在數據庫的應用程序開發(fā)領域中，提供了包含數據管理器、數據控件等功能非常強大的工具，可以方便的協(xié)助開發(fā)人員輕松地創(chuàng)建、鏈接數據庫文件，并訪問其中的數據。本文通過visual basic設計組態(tài)王的數據庫功能，有很多優(yōu)點：如人機界面友好、操作簡單、并可以

23、實現(xiàn)海量數據庫的在線管理等。13論文結構本論文共分4章。第1章為緒論。介紹了選題背景依據，工業(yè)組態(tài)軟件的發(fā)展及國內外的研究現(xiàn)狀，并分析了國產組態(tài)軟件組態(tài)王軟件在數據功能的不足，說明了本設計的意義。第2章介紹了系統(tǒng)開發(fā)工具，并簡述了組態(tài)王軟件的組成和使用方法，針對本文做了需求分析及總體的設計思想。第3章詳細介紹案例工程的設計，主要從變量定義、畫面設計、動畫連接、命令語言編程、實時曲線繪制等幾個方面進行介紹。第4章是本文的重點，主要介紹了本文采用的關鍵技術，并在此基礎上完善了組態(tài)王軟件的數據庫部分功能。最后對全文進行了總結，分析了設計的不足之處，同時提出了一種設計組態(tài)軟件功能模塊的方法。第2章 軟

24、件簡介及設計概要2.1軟件工具簡介2.1.1visual basic 6.0簡介visual basic 6.0編程是面向對象的編程，這意味著利用visual basic 6.0編程，只需跟對象打交道即可。需要完成的工作就是創(chuàng)建對象，設置對象的屬性，捕捉來自對象的事件，處理發(fā)生的事件，而不必關心對象是如何產生和如何工作6。例如，在窗體上顯示一個按鈕，只需創(chuàng)建一個按鈕對象，不必使用一長串的語句來繪制按鈕，這樣就大大縮短了程序開發(fā)的周期。本設計之所以使用visual basic 6.0開發(fā)，主要有以下兩點原因：1、訪問數據庫visual basic系統(tǒng)具有很強的數據庫管理功能。利用系統(tǒng)提供的控件，

25、用戶可以直接連接microsoft access數據庫，并提供了強大的數據存儲和檢索功能。同時visual basic提供開放式數據鏈接odbc(open database connection)功能，可以通過直接訪問或建立鏈接的方式使用并操作后臺大型數據庫。2、動態(tài)數據交換(dde)技術利用動態(tài)數據交換(dynamic data exchange)技術，可以把一種應用程序的數據動態(tài)地鏈接到另一種應用程序中去，使兩種完全不同的應用程序可以交換數據進行通信，在windows環(huán)境下為多個應用程序之間以client/server方式建立了一條動態(tài)數據交換通道。2.1.2access數據庫簡介acce

26、ss數據庫是microsoft公司在office中推出的數據庫編輯程序。采用access作為系統(tǒng)海量數據存儲有以下幾方面原因7：1、access的廣泛應用性access數據庫由microsoft公司推出，microsoft公司的產品，比如：windows操作系統(tǒng)、office辦公軟件集成等等，在全球范圍內被廣泛的運用；在國內大部分pc機中都是以windows作為操作平臺，且都安裝著office應用軟件。2、access的實用性本設計主要是利用數據庫存儲工業(yè)組態(tài)軟件的海量數據，故數據的結構比較簡單，采用access數據庫進行數據存儲簡單、方便。3、access的通用性access數據庫的數據源驅

27、動程序就在windows操作系統(tǒng)中自帶，不用去尋找數據源驅動程序，就可在windows操作系統(tǒng)中實現(xiàn)數據調用。2.2組態(tài)王軟件的介紹我國的組態(tài)軟件的開發(fā)雖起步較晚，但經過科技工作者的努力，在許多方面現(xiàn)己趕上或接近國外的先進工控組態(tài)軟件的水平。其中，由北京亞控科技發(fā)展有限公司開發(fā)的“組態(tài)王”是優(yōu)秀國產組態(tài)軟件的代表8。2.2.1組態(tài)王軟件的組成組態(tài)王軟件可以在windows 98、windows nt和windows 2000操作系統(tǒng)下運行。目前常用的版本是組態(tài)王kingview6.5版。組態(tài)王軟件包由工程管理器、工程瀏覽器、畫面運行系統(tǒng)三大部分組成。其中，工程管理器用于新建工程以及工程管理等。

28、工程瀏覽器內嵌畫面開發(fā)系統(tǒng)，即組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)。工程瀏覽器和畫面運行系統(tǒng)是各自獨立的windows應用程序，均可單獨使用；兩者又相互依存，在工程瀏覽器的畫面開發(fā)系統(tǒng)中設計開發(fā)的畫面應用程序必須在畫面運行環(huán)境中才能運行。工程管理器主要用于組態(tài)王工程的管理，可以新建工程、搜索工程、工程的備份、工程恢復、變量的導入導出、定義工程的屬性等。工程瀏覽器是組態(tài)王軟件包的核心部分，它具有管理開發(fā)系統(tǒng)的功能，它將畫面制作系統(tǒng)中已設計的圖形畫面、命令語言、設備管理、變量管理、配方管理、數據庫訪問配置等工程資源進行集中管理，并在一個窗口中以樹形結構排列，窗口界面與windows操作系統(tǒng)中的資源管理器的非常相似。組態(tài)

29、王工程瀏覽器的結構如圖2.1所示。圖2.1組態(tài)王工程瀏覽器的結構圖工程瀏覽器內嵌畫面開發(fā)系統(tǒng)，在工程瀏覽器界面進入畫面開發(fā)系統(tǒng)的操作方法有以下三種：方法一：在工程瀏覽器的右上方圖標快捷菜單中單擊“make”圖標。方法二：在工程瀏覽器窗口中選擇“文件”下的“畫面”，則在工程瀏覽器顯示出“新建”圖標，雙擊“新建”圖標就可以進入組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)。方法三：在工程瀏覽器的空白區(qū)，點擊右鍵并選擇“切換到make”也可以進入到組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)。畫面運行系統(tǒng)是組態(tài)王軟件的實時運行環(huán)境，它用于顯示畫面開發(fā)系統(tǒng)中建立的動畫圖形畫面，并負責數據庫與i/o服務程序的數據交換，將各種數據采集到組態(tài)王系統(tǒng)中，并把數據的變化用

30、動畫的方式形象地展示給用戶，同時組態(tài)王自身可以完成報警窗口、歷史數據記錄、實時和歷史趨勢曲線等監(jiān)視功能，并可生成歷史數據庫文件。2.2.2組態(tài)王開發(fā)工程項目的一般過程下面簡單的介紹一下組態(tài)王kingview6.5進行實際項目開發(fā)過程時必要的幾個步驟9：步驟一：啟動組態(tài)王工程管理器，單擊“新建”按鈕，在隨后出現(xiàn)的“新建工程向導”中單擊“下一步”按鈕，輸入工程項目所在的目錄，再單擊“下一步”按鈕，輸入工程名稱和工程描述（可以省略），再單擊“完成”按鈕，此時在工程管理器中顯示出所建的工程項目名。步驟二：雙擊新建立的工程項目或者單擊菜單“make”，都可以進入工程瀏覽器。步驟三：進行設備配置。在組態(tài)王

31、工程瀏覽器的工程目錄顯示區(qū)，單擊“設備”大綱項下相應設備成員名，然后在工程瀏覽器目錄顯示區(qū)雙擊“新建”圖標，出現(xiàn)“設備配置向導”窗口，在此窗口中完成與組態(tài)王軟件進行數據通信的設備的配置工作。步驟四：構造數據庫。數據庫是組態(tài)軟件的核心部分。建立在數據庫中的各種變量負責與各種外部設備進行數據交換，以及完成相關數據的存儲。在工程瀏覽器中單擊“數據庫”大綱項下的“數據詞典”成員名，然后在右邊的目錄內容顯示區(qū)中雙擊“新建”圖標，則彈出“定義變量”對話框，在此對話框中輸入變量名，選擇變量類型、數據范圍、連接設備等，完成配置后，單擊“確定”按鈕就完成了一個變量的配置。步驟五：啟動畫面開發(fā)系統(tǒng)。在組態(tài)王工程瀏

32、覽器的目錄顯示區(qū)中，單擊“文件”大綱下的“畫面”成員名，再在工程瀏覽器目錄內容顯示區(qū)中單擊右鍵，在彈出菜單中單擊“新建畫面”菜單，此時程序會切換到組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)，并且彈出“新畫面”對話框，在此對話框中輸入要建立的畫面的名稱以及畫面的大小，也可以選擇背景顏色等，然后單擊“確定”按鈕，則出現(xiàn)了一個空白的新畫面。用戶可以在這個畫面上利用各種繪圖工具進行顯示畫面的設計開發(fā)。步驟六：定義動畫連接。動畫連接建立了數據庫中變量與圖形畫面中的圖素之間的關系。只有建立了動畫連接，才能將數據庫中的變量信息反映到圖形畫面中來。在建立好的畫面上雙擊圖形對象，則會彈出“動畫連接”對話框，用戶可以對一個圖形對象同時定義若

33、干個動畫連接，構成比較復雜的顯示效果。步驟七：運行與調試。啟動組態(tài)王運行系統(tǒng)，通過對畫面的觀察和操作驗證設計是否正確與完善，根據出現(xiàn)的問題可以重新進行上述的步驟，直到系統(tǒng)的功能正常。2.3需求分析2.3.1案例工程的設計需求分析井供水監(jiān)測系統(tǒng)可應用于實際的工程生產中，在本系統(tǒng)中，需要實現(xiàn)井供水的實際輸入與輸出。并且監(jiān)測實時數據蓄水池水位、池水溫度、池中壓力和池底壓力。根據系統(tǒng)的具體要求，可實現(xiàn)蓄水池水位的自動和手動控制。在水位數據監(jiān)測時，需要制作報警系統(tǒng)，在運行時，如果蓄水池水位出現(xiàn)不符合實際要求的情況，組態(tài)王就可以將蓄水池水位數據變量以報警的方式顯示給用戶。數據采集通過組態(tài)王kingview

34、6.5的設備來完成，通過亞控公司提供的仿真plc設備連接到com2串口，可實現(xiàn)數據采集監(jiān)測；然后利用組態(tài)王kingview6.5對數據進行實時記錄和分析，并建立實時曲線，實時趨勢曲線用于實時顯示數據的變化情況。在畫面運行時，實時趨勢曲線對象由系統(tǒng)自動更新，因此，使用者就可以看到實時數據的變化情況。在建立了文本輸出的同時，它設定為模擬值輸出，這樣就將實時數據以數字的形式呈現(xiàn)給用戶。2.3.2visual basic數據庫設計分析在本文中，visual basic主要完成數據庫的設計與管理。首先，實現(xiàn)對海量數據的在線操作：組態(tài)王可以將數據存儲在特定格式的文件中，但是它不利于用戶的查看、管理，并且占

35、用的磁盤空間很大，在設計中就要將組態(tài)王的數據存儲在通用的數據庫中，例如：access數據庫，這部分就要通過組態(tài)王的sql訪問管理器來完成，將海量的多種數據正確的傳到access數據庫中。然后通過visual basic進行access數據庫文件的管理，以多種圖形和數據表格的形式傳遞給使用者。其次，實現(xiàn)實時數據的dde交換：通過dde機制，可以實現(xiàn)組態(tài)王與visual basic之間進行數據交換，來完善組態(tài)王的數據功能，從而建立完善的數據庫系統(tǒng)，更能體現(xiàn)它的實用性。2.4嵌入式數據庫設計思想本文結合組態(tài)王軟件以及vb的數據庫開發(fā)功能，對實際案例工程進行設計，并且能夠實現(xiàn)通用性，即通過簡單的配置，

36、不同的用戶均可使用本軟件來完善不同工程的數據庫部分的功能，總的設計如圖2.3所示。圖2.2系統(tǒng)功能結構圖通過用戶配置，組態(tài)王中的數據可以傳輸至vb和access數據庫中，在利用vb強大的數據功能對各種數據進行管理，另外，vb還可以增加用戶管理功能，最后由組態(tài)王軟件調用vb的可執(zhí)行文件。這樣就可以完善組態(tài)王軟件的數據庫部分功能，同時與案例工程形成了一個完整的系統(tǒng)。2.5本章小結本章主要簡述系統(tǒng)開發(fā)工具vb6.0、access數據庫及組態(tài)王kingview6.5，并給出利用組態(tài)王軟件進行工程項目開發(fā)設計的一般步驟。對系統(tǒng)設計進行了需求分析，簡述了嵌入式數據庫的設計思想，這為后面的實際案例工程的建立

37、以及數據庫功能的開發(fā)做了良好的鋪墊。第3章案例工程的設計3.1井供水監(jiān)測系統(tǒng)簡介井供水監(jiān)測系統(tǒng)在實際的工業(yè)生產中有著重要的意義，它可以同時監(jiān)測系統(tǒng)的實時變量，并且可以以自動或者手動的方式來進行對系統(tǒng)的控制，使得用戶能夠根據實際要求更方便的操作。首先，圖3.1所示為本文所述的井供水監(jiān)測系統(tǒng)的總體設計圖。圖3.1井供水監(jiān)測系統(tǒng)示意圖蓄水池通過一臺水泵從水源抽水，通過相應進水管道為蓄水池供水。蓄水池的出水管道連接到多個用戶，為用戶提供水源。為了保持系統(tǒng)的相對穩(wěn)定，要求同時監(jiān)測系統(tǒng)的4個實時數據變量，即蓄水池水位、池水溫度、池中壓力、池底壓力。其中蓄水池水位要設定兩個報警限，分別是上限和下限。1、井供

38、水監(jiān)測1、系統(tǒng)的控制要求（1）、在自動控制時如果蓄水池水位低于下限，則水泵工作，為蓄水池供水。當蓄水池水位上升到上限，則水泵關閉，蓄水池水位得到下降。蓄水池水位從上限到下限之前，水泵不會工作（除非改用手動方式）。（2）在手動控制時通過人為的控制電動調節(jié)閥，可以使水泵在瞬間工作或者關閉，但是在出現(xiàn)蓄水池水位報警時，它仍然按照自動方式進行控制。2、本工程的主要硬件組成（1）水泵蓄水池中的水是靠水泵從水源抽水而來的。水泵采用單相泵，正常使用電壓為220v，電源電壓不得低于10%，以免燒毀電機。（2）蓄水池蓄水池是儲存水的容器。這里假定水池高102cm，上限100cm,下限20cm。（3）液位變送器為

39、了監(jiān)測蓄水池中的水位，必須依靠一定的檢測設備對蓄水池水位進行檢測，液位變送器就完成了此項功能。（4）電動調節(jié)閥通過電動調節(jié)閥的開關狀態(tài)，可以將水泵供水改為自動或者手動方式，實現(xiàn)了可以人為的改變系統(tǒng)的工作方式。（5）潛水泵供水潛水泵可以將蓄水池中的水向用戶輸出。當然，系統(tǒng)還需要其它的設備進行配合使用，如：管道、套筒、壓力變送器等。在它們之間互相配合的工作，使得系統(tǒng)可以正確的運行。3.2變量的定義在組態(tài)王運行時，工業(yè)現(xiàn)場的生產狀況要以動畫的形式反映在屏幕上，同時工程人員在計算機前發(fā)布的指令也要迅速送達生產現(xiàn)場，數據詞典（數據庫）是聯(lián)系計算機和現(xiàn)場、上位機和下位機的橋梁。組態(tài)王的變量包括用戶定義變量

40、和系統(tǒng)變量兩大類。變量定義在工程瀏覽器的數據詞典中運行，定義時要指定變量名和變量類型10。用戶定義的變量有內存離散、內存實型、內存長整數、內存字符串、i/o離散、i/o實型、i/o長整數、i/o字符串八種類型，這8種基本類型的變量是通過“變量屬性”對話框定義的，同時在“變量屬性”對話框的屬性頁中設置它們的部分屬性。系統(tǒng)變量包括報警窗口變量、歷史趨勢曲線變量、系統(tǒng)預設變量三種，其中報警窗口變量和歷史趨勢曲線變量分別是在畫面上繪制報警窗口和歷史趨勢曲線時自動定義的，設置它們的屬性是在畫面上的報警窗口或歷史趨勢曲線完成，報警組變量是在“報警組定義”對話框中定義的。時間變量是系統(tǒng)已定義過的，工程人員可

41、以直接引用。為了滿足工控軟件的需求，還必須設置變量的屬性?！白兞繉傩浴睂υ捒虻摹盎緦傩浴表撝械母黜椨脕矶x變量的基本特征，包括：變量名、變量的類型、描述、變量靈敏度、變量的取值范圍，以及i/o變量的連接設備信息等。在井供水監(jiān)測系統(tǒng)工程中，需要采用變量來存放外部設備傳送進來的檢測信號，這些變量需要與外部設備進行數據交換，首先建立工程，然后進行設備配置，再建立相應的變量。1、建立工程在“組態(tài)王工程管理器”窗口中單擊“新建”按鈕，出現(xiàn)“新建工程向導之一”窗口。單擊下一步“按鈕”，在出現(xiàn)的“新建工程向導之二”窗口中輸入工程的目錄，單擊“下一步”按鈕，在出現(xiàn)的“新建工程向導之三”窗口中輸入工程名稱為“

42、井供水監(jiān)測系統(tǒng)”，最后單擊“完成”按鈕并且在出現(xiàn)的“是否將新建的工程設置為組態(tài)王當前工程”對話框中單擊“是”按鈕，完成了工程的建立，組態(tài)王在硬盤上建立了“井供水監(jiān)測系統(tǒng)”，以后所進行的組態(tài)工作的所有數據都將存儲在這個文件夾中。2、配置設備在組態(tài)王工程管理器中，根據已建立的“井供水監(jiān)測系統(tǒng)”工程，啟動組態(tài)王的“工程瀏覽器”，設置工程目錄顯示區(qū)中“設備”大綱項下面的“com2”成員名，然后在出現(xiàn)的窗口中輸入串行通信口com2的通信參數：波特率為9600b/s，偶校驗，8位數據位，1位停止位，rs232通信方式，然后單擊“確定”按鈕，完成了對com2的通信參數配置，保證com2同plc的通信能夠正常

43、的運行。由于工程是在模擬狀態(tài)下完成的，所以要用到仿真plc，組態(tài)王提供的仿真plc設備，可以模擬實際設備向程序提供數據，以供用戶調試。仿真plc提供五種類型的內部寄存器變量increa、decrea、radom、static、commerr，increa、decrea、radom、static寄存器變量的編號從1-1000，變量的數據類型均為整型(即int)。然后在目錄顯示區(qū)中，雙擊“新建”圖標，在出現(xiàn)的“設備配置向導”中單擊“plc”-“亞控”-“仿真plc”-“串行”。然后，在下一個窗口中給這個設備取一個名字“plc”，為設備指定所連接的串口“com2”，同時還要為設備指定一個地址“1”，

44、最后出現(xiàn)“信息總結”窗口，其中設置后的界面如圖3.2所示。檢查無誤后單擊“完成”按鈕，完成設備的配置。圖3.2仿真設備配置圖3、定義變量要在組態(tài)王軟件中知道外部設備的狀態(tài)，以及能夠輸出控制信號，這就要建立相應的變量，以便組態(tài)王能夠與plc進行數據交換。（1）定義蓄水池水位變量單擊“數據庫”大綱項下面的“數據詞典”成員名，然后在目錄內容顯示區(qū)中雙擊“新建”圖標，出現(xiàn)“變量定義”窗口。在“基本屬性”頁中輸入變量名“蓄水池水位”，變量類型設置為“i/o實數”，連接設備設置為“plc”，寄存器設置為“increa102”，數據類型設置為“short”，讀寫屬性設置為“讀寫”，采集頻率設置為1000ms

45、，最大值和原始最大值設定為102，其余值為默認值就可以，并且設置為“允許dde訪問”。然后，單擊“報警定義”選項卡，設定高報警限為90，低報警限為10。在單擊“記錄和安全區(qū)”選項卡，單擊選中“數據變化記錄”單選按鈕，并設置變化靈敏為0.01，也就是蓄水池每變化0.01cm進行一次歷史數據記錄。最后單擊“確定”按鈕，完成了“蓄水池水位”的建立。（2）定義水池溫度變量同樣在目錄內容顯示區(qū)中雙擊“新建”圖標，出現(xiàn)“變量定義”窗口。在“基本屬性”頁中輸入變量名“水池溫度”，變量類型設置為“i/o實數”，連接設備設置為“plc”，寄存器設置為“increa33”，數據類型設置為“short”，讀寫屬性設

46、置為“只讀”，采集頻率設置為1000ms，最大值和原始最大值設定為33，初始值為15，其余值為默認值就可以，并且設置為“允許dde訪問”。其余的設置均可設置為默認情況，另外兩個變量“池中壓力”和“池底壓力”的設置與“池水溫度”相似，這里就不詳細的說明了。(3) “開關”與“開關1”變量的設置為了使用戶可以方便靈活的控制運行系統(tǒng)，在這里設定這兩個變量來進行控制，在目錄內容顯示區(qū)中雙擊“新建”圖標，出現(xiàn)“變量定義”窗口。在“基本屬性”頁中輸入變量名“開關”，變量類型設置為“內存離散”，初始值狀態(tài)為“關”；同樣的“開關1”也是如此設置。(4) “水流”變量的建立為了在運行畫面中給用戶一個逼真的流水動

47、畫，需要建立變量，在動畫連接時引用，來產生動態(tài)的效果，可設置為“內存整形”，最大值設定為10，其余的設置為默認值。3.3畫面的設計與動畫連接3.3.1畫面制作在工程瀏覽器的工程目錄區(qū)中單擊“文件”大綱下面的“畫面”成員名，然后在目錄顯示區(qū)中雙擊“新建”圖標，出現(xiàn)“新畫面”對話框。在“畫面名稱”旁邊的編輯框中輸入“供水系統(tǒng)流程圖”，具體的畫面如上面的圖3.1進行設計。其余部分畫面的設計比較簡單，這里不作為本文的重點內容講述。3.3.2動畫連接動畫連接就是建立畫面的圖素與數據庫變量的對應關系。在建立動畫連接后，根據數據庫中變量的變化圖形對象可以按照動畫連接的要求進行變化。組態(tài)王的動畫連接具有以下幾

48、個特點：特點一：一個圖形對象可以同時定義多個動畫連接，從而可以實現(xiàn)復雜的動畫功能。特點二：建立動畫連接的過程非常簡單，不需要編寫任何程序即可完成。特點三：動畫過程的引發(fā)不限于變量，也可以是由變量組成的連接方式。特點四：為每一個有動畫連接的圖形對象設置了訪問權限，以增強系統(tǒng)安全性。創(chuàng)建動畫制作連接的基本步驟如下：步驟一：創(chuàng)建或者選擇連接對象（線、填充圖形、文本、按鈕或者符號）。步驟二：雙擊圖形對象，彈出“動畫連接”對話框步驟三：選擇對象想要進行的連接。步驟四：為連接定義輸入詳細資料。當用戶創(chuàng)建動畫制作連接時，在連接生效之前，使用的標記名必須在數據庫中定義。如果未被定義，當“確定”按鈕按下時，將要

49、求用戶立刻定義它。在已繪制出的畫面還不能真實的反映出系統(tǒng)運行時的情況，必須把各個圖素與數據庫中的相應變量建立聯(lián)系，才能真正的使畫面生動，給用戶一個直觀的視覺。1、各種按鈕的功能實現(xiàn)雙擊按鈕，在“按下時”或者“彈起時”輸入命令語言：“開始”按鈕的命令語言為“本站點開關=1;”，“停止”按鈕的命令語言為“本站點開關=0;”，“實時曲線”按鈕的命令語言為“showpicture(實時趨勢曲線)；”，“報警”按鈕的命令語言為“showpicture(報警和事件窗口);”，“畫面說明”按鈕的命令語言為“showpicture(供水系統(tǒng)流程圖1);”，“退出”按鈕的命令語言為“closepicture(供

50、水系統(tǒng)流程圖);”。通過這些命令語言的設計，在系統(tǒng)運行時，按鈕的功能就可以體現(xiàn)出來。2、電動調節(jié)閥的動畫連接設計雙擊“電動調節(jié)閥”，選擇變量名為“本站點開關1”，“關閉時顏色”選擇為紅色，“打開時顏色”選擇為綠色，完成了電動調節(jié)閥的畫面設計，在運行狀態(tài)下，通過電動調節(jié)閥就可以完成“手動”控制水泵的工作狀態(tài)。3、蓄水池的動畫顯示蓄水池在運行時應該體現(xiàn)出“蓄水池水位”的變化情況，在其“動畫連接”屬性頁中選擇“縮放”功能，在“縮放連接”中設定表達式為“本站點蓄水池水位”。4、文本顯示的動畫設計上面設計的“文本顯示”是為了展示給用戶一個數據實時變化的現(xiàn)場，在“文本顯示”的動畫連接對話框中利用“模擬值輸

51、出”進行選擇變量。其中的一個連接如圖3.3所示。其余的文本動畫連接與此例相似，完成的“文本顯示”在運行時就可以將實時數據顯示在畫面中。主畫面的設計雖然已經設計完成，但是它還不能實現(xiàn)系統(tǒng)的功能，這就需要命令語言來驅動應用程序。圖3.3模擬值輸出連接圖3.4命令語言的編寫組態(tài)王軟件能夠讓用戶定義命令語言來驅動應用程序。命令語言語法類似于c語言。命令語言包括應用程序命令語言、熱鍵命令語言、事件命令語言、數據改變命令語言、自定義函數命令語言和畫面命令語言等。命令語言具備完備的詞法、語法查錯功能和豐富的運算符、數學函數、字符串函數、控件函數、sql函數和系統(tǒng)函數。1、應用程序的初始化應用程序命令語言是在

52、程序啟動時、程序關閉時或者在程序運行期間執(zhí)行的命令語言。如果選擇在程序運行期間執(zhí)行命令語言，還可以指定程序運行的周期。它通常用于系統(tǒng)的初始化、系統(tǒng)退出時的處理以及常規(guī)程序的處理。選擇應用程序命令語言的執(zhí)行命令、關鍵字、函數、變量等，只需單擊相應的按鈕即可。在本工程中，需要對蓄水池水位、池水溫度、池中壓力、池底壓力四個變量進行控制和監(jiān)測。由于本工程是模擬計算機工業(yè)現(xiàn)場，所以必須設置變量的初始值和運行變化值，具體要求如下：如果水位低于下限，則水泵工作，蓄水池水位增高。如果水位上升到上限，則水泵關閉。水泵從上限下降到下限之前，水泵不工作。壓力變量與水位成正比關系。池水溫度變量有一定的范圍限制，如池水

53、溫度要大于15度而不大于33度。2、應用程序運行方法畫面命令語言是在畫面顯示時執(zhí)行、隱含時執(zhí)行或在畫面存在期間時執(zhí)行的命令語言。在本案例工程中，要實現(xiàn)手動的控制實現(xiàn)水位的升降，必須將手動的控制變量（開關1）與當前的蓄水池水位有機的結合在一起，實現(xiàn)蓄水池水位的正確運行：手動工作開始時，在蓄水池水位沒有達到上限時，蓄水池水位上升，即水泵工作；當蓄水池水位達到上限時，系統(tǒng)設置手動控制變量（開關1）為關閉狀態(tài)。手動工作關閉時，在蓄水池水位沒有達到下限時，蓄水池水位下降，即水泵不工作；當蓄水池水位達到下限時，系統(tǒng)設置手動控制變量（開關1）為開啟狀態(tài)。通過動畫連接和命令程序的編寫，已經完成了主畫面的基本功

54、能的實現(xiàn)，為了完善工程的功能，還要設計報警窗口和實時趨勢曲線。3.5報警窗口的設計運行報警事件是控制軟件必不可少的功能，當變量是數值或數值變化異常時將產生報警，以便操作者采取必要的措施。組態(tài)王軟件能夠自動對“變量定義”有效的數據變量進行監(jiān)視，如果發(fā)生報警事件，就將這些事件存于內存中的報警事件緩沖器中，其中，報警窗口的報警和報警事件都是取自報警緩沖區(qū)。組態(tài)王中的報警和事件主要包括變量報警事件、操作事件、用戶登陸事件和工作站事件。組態(tài)王系統(tǒng)“變量屬性”對話框中的“報警配置”選項卡進行變量報警條件的定義。報警定義后，如果在運行階段，變量的數值或變化情況滿足已定義的報警條件或從報警條件恢復正常應答時均

55、可以產生報警事件（報警發(fā)生、報警恢復、報警應答）。同時對每一個變量的報警可以規(guī)定報警的優(yōu)先級和所在的報警組，分別用于描述報警的嚴重程度和報警分類信息。報警信息可以在報警窗口中顯示。在本工程中需要對“蓄水池水位”進行報警配置，在“通用屬性”頁面中將“報警窗口名”設置為“alarm”，在“條件屬性”頁面中將“報警服務器”設置為“本站點”，選中“報警信息資源站點”中的“本站點”多選框，并且將“報警組”設置為“rootnode”，完成了工程的報警窗口設置。當“蓄水池水位”的數值出現(xiàn)高于100cm或者低于20cm時，均會在報警窗口中出現(xiàn)相應的信息。3.6實時趨勢曲線的繪制實時趨勢曲線用于實時顯示數據的變

56、化。在畫面運行時，實時趨勢曲線對象由系統(tǒng)自動更新完成。數據從趨勢的右邊進入，從右向左移動，移動到畫面外的曲線將不會被看見。趨勢曲線的外形類似于坐標紙，x軸代表時間，y軸代表變量值。在趨勢曲線中可以規(guī)定時間間距、數據的變化范圍、網格分辨率、時間坐標數目、數值坐標數目以及繪制曲線的“筆”顏色屬性。軟件在運行時，實時趨勢曲線可以自動卷動，以快速反映變量隨時變化。在本文設計的“井供水監(jiān)測系統(tǒng)”共有四個實時變量，要將它們的實時變化反應到實時趨勢曲線中，在“實時趨勢曲線”頁面中選擇曲線的“表達式”分別為：本站點蓄水池水位、本站點水池溫度、本站點池中壓力、本站點池底壓力，選擇不同的顏色代表它們的實時數據趨勢曲線，并設置更新頻率為1秒，時間長度為40秒，標識數目為5，起始值為0，最大值為100。具體設置如圖3.4所示。圖3.4實時曲線繪制圖至此，本案例工程的設計已經完成，可以設計“運行系統(tǒng)配置”對話框，將“主畫面”設置為“系統(tǒng)主畫面”，“系統(tǒng)主畫面”就可以作為用戶的登陸界面，然后進入運行畫面并觀察系統(tǒng)的各項功能，經過嚴格的論證分析以及對數據的多項觀測處理，可以確保本案例工程完全滿足系統(tǒng)的要求。3.7本章小結在本章中，從案例工程的需求分析入