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水资源配置监控调度系统监控系统上位机组态软件
技术不断成熟,功能不断丰富的今天,人 机接口的友好和美观也越来越被业界重视。随着计算机图 形技术的发展,组态软件强调利用其图形界面的各种效果 来创建出最佳用户界面,增强其图形系统和画面的精美性, 界面的动画和操作的直观性,使监控系统能为更多的用户 接受。
编程能力的加强
早期组态软件中的脚本编程功能都很弱,主要原因是 脚本编程所使用的语言是组态软件厂家自己按照C语言或 Basic语言的语法编写的简易脚本语言,能够实现的功能 非常有限。现在主流组态软件厂商都采用标准的脚本语言, 如VBScript、VBA、JavaScript等作为脚本编程的语言, 在程序能力、开放性和扩展性方面都有很大提升。
7.根据前面设计的画面结构和画面草图,组态每一幅静态的操作 画面(主要是绘图); 8.将操作画面中的图形对象与实时数据库变量建立动画连接关 系; 9.对组态的内容进行分段; 10.系统总体调试。
六、组态软件发展趋势
网络化发展
目前的监控系统仍以单个的计算机为中心,计算机间 的数据交换的方式过于单一,无法实现计算机群的有效分 工和协作。当系统的数据量达到一定规模、地理位置分布 到达到一定范围后,现有组态软件的旧的网络模式已经无 法满足系统的需要。
WinCC
西门子自动化与驱动集团(A&D)是西门子股份 公司中最大的集团之一,是西门子工业领域的重 要组成部分。
Simens的WinCC也是一套完备的组态开发环 境,Simens提供类C语言的脚本,包括一个调试 环境。WinCC内嵌OPC支持,并可对分布式系统 进行组态。但WinCC的结构较复杂,用户最好经 过Simens的培训以掌握WinCC的应用。
二、组态软件的特点
(1)延续性和可扩充性。 用通用组态软件开发的应用程序,当现场
(包括硬件设备或系统结构)或用户需求发生改 变时,不需作很多修改而方便地完成软件的更新 和升级;
(2)封装性(易学易用)。 通用组态软件所能完成的功能都用一种方便
用户使用的方法包装起来,对于用户,不需掌握 太多的编程语言技术(甚至不需要编程技术), 就能很好地完成一个复杂工程所要求的所有功能;
脚本语言模块 设备驱动程序
设备
数据流向
数据流1
现场数据
I/O设备
数据流2
实时数据库
画面显示
数据流3
控制数据 设备驱动程序
设备驱动程序 画 工面 报 面 历
实时数据库
面作 警 过画 程
史 …… 数 据
画
I/O 设备 执行机构
五、使用组态软件的开发步骤
1.收集所有I/O点的参数,以便在监控组态软件和PLC上组态 时使用; 2.确定所使用的I/O设备的生产商、种类、型号,使用的通信 接口类型,采用的通信协议; 3.收集所有I/O点的I/O标识。 I/O标识是唯一地确定一个I/O 点的关键字,在大多数情况下I/O标识是I/O点的地址或位号 名称; 4.根据工艺过程绘制、设计画面结构和画面草图; 5. 建立实时数据库(变量表),正确组态各种变量参数; 6. 在实时数据库中建立实时数据库变量与I/O点的一一对应关 系,即定义数据连接;
IFix Intellution公司以Fix组态软件起家,2002年被
GE公司收购,Fix6.x软件提供工控人员熟悉的概念 和操作界面,并提供完备的驱动程序。之后, Intellution将自己最新的产品系列命名为iFiX,在 iFiX中,Intellution提供了强大的组态功能,并且在 内部集成了微软的VBA开发环境。在iFiX中, Intellution的产品与Microsoft的操作系统、网络进 行了紧密的集成。
组态王
亚控组态王(KingView)是目前国内比较流行的 一种国产工业自动化通用组态软件,适用于中小 规模监控,价格低廉。亚控组态王配有加密锁, 支持工程加密;驱动程序较为丰富,如支持DDE、 板卡、OPC服务器、PLC、智能仪表、智能模块 等;支持ActiveX控件、配方管理、数据库访问、 网络功能、冗余功能。其扩展性强,可与管理计 算机或控制计算机联网通信。
新一代组态软件的脚本编程能力会进一步增强,编程 语言能利用计算机高级语言的强大编程能力,和外部程序 功能紧密结合,执行速度更快,更稳定,可维护性、开放 性、可扩展性和简单易用性等方面都将有全面提升。
七、国内外常见的监控组态软件
InTouch Wonderware是 Invensys plc“生产管理”部
新一代组态软件不仅要能够方便地构建可伸缩的网络 分布式系统,通过协作和负荷分布来解决大型监控系统的 需要,也要能够灵活的选择整体系统的架构,实现复杂的 监控系统方案。所以以网络服务为核心,实现网络化计算 机的协同是新一代组态软件的最重要发展方向。
信息化能力的加强
对基础数据的处理是生产制造、工厂管理等信息化建 设的基础。组态软件在企业信息化环境中处于承上启下的 中间层位置,向下与控制现场互联,向上与企业管理软件 互通,现代企业的信息化发展,要求组态软件不仅具有数 据显示和监控功能,而且能够对系统中的数据进行分析、 存储、统计、汇总,完成从自动化到信息化的转化。
组态软件的品牌很多,但基本结构一致。软件以 实时数据库为核心,同时包括画面管理、报警管理、 历史数据管理、设备驱动等功能模块。
组态软件结构
历史数据报表 模块
数据库
用户权限管理 模块
报警管理模块
历史数据管理 模块
事件管理模块 (操作等)
画面
趋势分析模块 实时报表模块
实时数据库 (变量表)
实时数据库管理模块
的一个运营单位,是全球工业自动化软件的领先 供应商。Wonderware的InTouch软件是最早进入 我国的组态软件。在80年代末、90年代初,基于 Windows3.1的InTouch软件曾让我们耳目一新, 并且InTouch提供了丰富的图库。但是,早期的 InTouch软件采用DDE方式与驱动程序通信,性 能较差,最新的InTouch已经完全基于32位的 Windows平台,并且提供了OPC支持。
NC2000
NC2000系统软件是国网电力科学研究院面向水 利水电系统研制的大型计算机监控系统软件。该软 件在总结多年开发水利水电计算机监控系统经验的 基础上,充分吸收国际计算机科学领域中的最新技 术,具有跨平台能力、全面支持异构平台的多层分 布式面向对象的计算机监控系统软件。
计算机监控系统 上位机组态软件
目录
概述 组态软件的特点 组态软件的功能 组态软件的结构 使用组态软件的开发步骤 组态软件发展趋势 国内外常见的组态软件
一、概 述
组态软件,又称监控系统组态软件,译自英文 SCADA,即 Supervisory Control and Data Acquisition(数据采集与监视控制)。它是指一些数据 采集与过程控制的专用软件。
采集、控制设备间进行数据交换;
使I/O设备的数据与计算机图形画面上的各元素关联起来; 处理数据报警及系统报警; 存储历史数据并支持历史数据的查询; 各类报表的生成和打印输出; 提供灵活的组态工具,可以适应不同应用领域的需求; 最终生成的应用系统运行稳定可靠; 具有与第三方程序的接口,方便数据共享。
四、组态软件的结构
在组态概念出现之前,要实现某一任务,都是 通过编写程序(如使用BASIC,C,FORTRAN等)来 实现的。编写程序不但工作量大、周期长,而且容 易犯错误,不能保证工期。组态软件的出现,解决 了这个问题。对于过去需要几个月的工作,通过组 态几天就可以完成。
与硬件生产相对照,组态与组装类似。如要组装一 台电脑,事先提供了各种型号的主板、机箱、电源、CPU、 显示器、硬盘、光驱等,我们的工作就是用这些部件拼凑 成自己需要的电脑。当然软件中的组态要比硬件的组装有 更大的发挥空间,因为它一般要比硬件中的“部件”更多, 而且每个 “部件” 都很灵活,因为软部件都有内部属性, 通 过改变属性可以改变其规格(如大小、性状、颜色等)。
Citech 悉雅特集团(Citect)是世界领先的提供工业自动
化系统、设施自动化系统、实时智能信息和新一代 MES 的供应商,目前是施耐德电气旗下的一个公 司。
CiT公司的Citech也是较早进入中国市场的产品。 Citech具有简洁的操作方式,但其操作方式更多的是 面向程序员,而不是工控用户。Citech提供了类似C 语言的脚本语言进行二次开发。
(3)通用性。 每个用户根据工程实际情况,利用通用组态
软件提供的底层设备(PLC、智能仪表、智能模 块、板卡、变频器等)的I/O Driver、开放式的数 据库和画面制作工具,就能完成一个具有动画效 果、实时数据处理、历史数据和曲线并存、具有 多媒体功能和网络功能的工程,不受行业限制。
三、组态软件的功能