工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)與組態(tài)技術(shù) 課件 項(xiàng)目三 認(rèn)識組態(tài)軟件

項(xiàng)目三認(rèn)識組態(tài)軟件主講教師：主要內(nèi)容3.1、項(xiàng)目的要求。3.2、相關(guān)理論知識。3.3、組態(tài)軟件KingSCADA簡介。3.4、實(shí)驗(yàn)要求及步驟3.1、項(xiàng)目的要求1、理解組態(tài)軟件在工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中的作用。2、了解常用的組態(tài)軟件。3、了解組態(tài)軟件KingSCADA的應(yīng)用3.2.1認(rèn)識組態(tài)軟件

組態(tài)軟件，又稱組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)軟件，譯自英文SCADA，即SupervisoryControlandDataAcquisition（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制）。是指數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件，也是指在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境。這些軟件實(shí)際上也是一種通過靈活的組態(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)軟件廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車、石油、化工、造紙、水處理以及過程控制等諸多領(lǐng)域。3.2.2組態(tài)軟件的發(fā)展歷史

20世紀(jì)70年代，隨著計(jì)算機(jī)的開發(fā)、應(yīng)用和普及，對全廠或整個(gè)工藝流程的集中控制成為可能，集散型控制系統(tǒng)（DistributedControlSystem，DCS）隨即問世。集散型控制系統(tǒng)是把自動化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、故障診斷技術(shù)、冗余技術(shù)和圖形顯示技術(shù)融為一體的裝置。

“組態(tài)”的概念就是伴隨著集散型控制系統(tǒng)的出現(xiàn)走進(jìn)工業(yè)自動化應(yīng)用領(lǐng)域，并開始被廣大的生產(chǎn)過程自動化技術(shù)人員所熟知的。3.2.3組態(tài)軟件的功能

組態(tài)軟件屬于工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用層，運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)中的操作員計(jì)算機(jī)或者工程師計(jì)算機(jī)上，能對整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的所有設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，其功能如下：1、可以讀寫不同類型的PLC、儀表、智能模塊和板卡，采集工業(yè)現(xiàn)場的各種信號，從而對工業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)視和控制。2、可以以圖形和動畫等直觀形象的方式呈現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場信息，以方便對控制流程的監(jiān)視也可以直接對控制系統(tǒng)發(fā)出指令、設(shè)置參數(shù)干預(yù)工業(yè)現(xiàn)場的控制流程。3.2.3組態(tài)軟件的功能3、可以將控制系統(tǒng)中的緊急工況（如報(bào)警等）通過軟件界面、電子郵件、手機(jī)短信、即時(shí)消息軟件、聲音和計(jì)算機(jī)自動語音等多種手段及時(shí)通知給相關(guān)人員，使之及時(shí)掌控自動化系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。4、可以對工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算和數(shù)字運(yùn)算等處理，并將結(jié)果返回給控制系統(tǒng)。5、可以對從控制系統(tǒng)得到的以及自身產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄存儲。在系統(tǒng)發(fā)生事故和故障的時(shí)候，利用記錄的運(yùn)行工況數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，可以對系統(tǒng)故障原因等進(jìn)行分析定位，責(zé)任追查等。3.2.3組態(tài)軟件的功能6、可以將工程運(yùn)行的狀況、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、警告和外部數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)以及統(tǒng)計(jì)運(yùn)算結(jié)果制作成報(bào)表，供運(yùn)行和管理人員參考。7、可以提供多種手段讓用戶編寫自己需要的特定功能，并與組態(tài)軟件集成為一個(gè)整體運(yùn)行。大部分組態(tài)軟件提供通過C腳本、VBS腳本等來完成此功能。8、可以為其他應(yīng)用軟件提供數(shù)據(jù)，也可以接收數(shù)據(jù)，從而將不同的系統(tǒng)關(guān)聯(lián)整合在一起。3.2.3組態(tài)軟件的功能9、多個(gè)組態(tài)軟件之間可以互相聯(lián)系，提供客戶端和服務(wù)器架構(gòu)，通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)分布式監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的大系統(tǒng)監(jiān)控。10、可以將控制系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)信息送入管理信息系統(tǒng)，也可以接收來自管理系統(tǒng)的管理數(shù)據(jù)，根據(jù)需要干預(yù)生產(chǎn)現(xiàn)場或過程。11、可以對工程的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)安全級別、用戶級別的管理設(shè)置。3.2.3組態(tài)軟件的功能12、可以開發(fā)面向國際市場的，能適應(yīng)多種語言界面的監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工程在不同語言之間的自由靈活切換，是機(jī)電自動化和系統(tǒng)工程服務(wù)走向國際市場的有利武器。13、可以通過因特網(wǎng)發(fā)布監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。3.2.4組態(tài)軟件的特點(diǎn)

組態(tài)軟件是隨著工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展而發(fā)展的，其特點(diǎn)如下：1、功能強(qiáng)大。2、簡單易學(xué)。3、擴(kuò)展性好。4、實(shí)時(shí)多任務(wù)。3.2.5常用組態(tài)軟件1、組態(tài)王

組態(tài)王是國內(nèi)第一家較有影響的組態(tài)軟件開發(fā)公司。組態(tài)王提供了資源管理器式的操作主界面，并且提供了以漢字作為關(guān)鍵字的腳本語言支持。組態(tài)王也提供多種硬件驅(qū)動程序。2、MCGSMCGS是通態(tài)軟件公司開發(fā)的組態(tài)軟件，一套基于Windows平臺的，用于快速構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)，可運(yùn)行于MicrosoftWindows95/98/Me/NT/2000等操作系統(tǒng)。3.2.5常用組態(tài)軟件3、InTouchInTouch軟件是最早進(jìn)入我國的組態(tài)軟件。在80年代末、90年代初，基于Windows3.1的InTouch軟件曾讓我們耳目一新，并且InTouch提供了豐富的圖庫。4、iFixIntellution公司以Fix組態(tài)軟件起家，1995年被愛默生收購，現(xiàn)在是愛默生集團(tuán)的全資子公司，F(xiàn)ix6.x軟件提供工控人員熟悉的概念和操作界面，并提供完備的驅(qū)動程序（需單獨(dú)購買）。3.2.5常用組態(tài)軟件5、CitechCiT公司的Citech也是較早進(jìn)入中國市場的產(chǎn)品。Citech具有簡潔的操作方式，但其操作方式更多的是面向程序員，而不是工控用戶。Citech提供了類似C語言的腳本語言進(jìn)行二次開發(fā)，但與iFix不同的是，Citech的腳本語言并非是面向?qū)ο蟮模穷愃朴贑語言，這無疑為用戶進(jìn)行二次開發(fā)增加了難度。3.2.6組態(tài)軟件的結(jié)構(gòu)

組態(tài)軟件的種類雖然有很多種，但由于其屬于工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用層，運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)中的操作員計(jì)算機(jī)或者工程師計(jì)算機(jī)上，對整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的所有設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，其結(jié)構(gòu)都有一些共性：1、從軟件的開發(fā)和工作階段來看，組態(tài)軟件是由系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境和系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境兩大部分構(gòu)成的。2、從軟件體系的成員構(gòu)成來看，組態(tài)軟件必備的典型組件包括工程管理器、圖形界面開發(fā)程序、圖形界面運(yùn)行程序、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫組態(tài)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫運(yùn)行程序和I/O驅(qū)動程序等幾種。3.2.7組態(tài)軟件的發(fā)展趨勢

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和控制系統(tǒng)要求的不斷提高，組態(tài)軟件的發(fā)展也向著更高層次和更廣范圍發(fā)展，其發(fā)展趨勢表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：1、集成化、定制化。2、功能向上、向下延伸。組態(tài)軟件處于監(jiān)控系統(tǒng)的中間位置，向上、向下均具有比較完整的接口，因此對上、下應(yīng)用系統(tǒng)的滲透也是組態(tài)軟件的一種發(fā)展趨勢。3、監(jiān)控、管理范圍及應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大。3.3組態(tài)軟件KingSCADA簡介KingSCADA是北京亞控科技發(fā)展有限公司一種通用的工業(yè)監(jiān)控軟件，它融過程控制設(shè)計(jì)、現(xiàn)場操作以及工廠資源管理于一體，將一個(gè)企業(yè)內(nèi)部的各種生產(chǎn)系統(tǒng)和應(yīng)用以及信息交流匯集在一起，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化管理。KingSCADA軟件結(jié)構(gòu)由工程設(shè)計(jì)器、畫面編輯器及運(yùn)行系統(tǒng)三部分構(gòu)成。3.3組態(tài)軟件KingSCADA簡介

通常情況下，開發(fā)一個(gè)應(yīng)用一般分為以下幾步：

第一步：創(chuàng)建新應(yīng)用（服務(wù)端應(yīng)用）：為應(yīng)用創(chuàng)建一個(gè)目錄用來存放與應(yīng)用有關(guān)的文件；

第二步：創(chuàng)建IOServer應(yīng)用：配置應(yīng)用中使用的硬件設(shè)備并創(chuàng)建IO變量；

第三步：在服務(wù)端應(yīng)用中定義變量：定義全局變量，包括：內(nèi)存變量和I/O變量；

第四步：制作圖形畫面：按照實(shí)際應(yīng)用的要求繪制監(jiān)控畫面；3.3組態(tài)軟件KingSCADA簡介

第五步：定義動畫鏈接：根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場的監(jiān)控要求使靜態(tài)畫面隨著過程控制對象產(chǎn)生動畫效果；

第六步：編寫事件腳本：用以完成較復(fù)雜的控制過程；

第七步：配