【正文】 電工委員會(huì)(IEC)頒布的PLC標(biāo)準(zhǔn)草案中對PLC做了如下定義:“可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。 PLC的定義和控制功能可編程控制器是在繼電器控制和計(jì)算機(jī)控制的基礎(chǔ)上開發(fā)的產(chǎn)品，并逐步發(fā)展成以微處理器為核心，把自動(dòng)化技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，通信技術(shù)為一體的新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置。它充分利用了Windows圖形功能完備、界面一致性好、易學(xué)易用的特點(diǎn)，比以往使用專用機(jī)開發(fā)的工業(yè)控制系統(tǒng)更具有通用性，在自動(dòng)化領(lǐng)域有著更廣泛的應(yīng)用。組態(tài)軟件的產(chǎn)品眾多，國外產(chǎn)品主要有InTouch、IFix、WinCC等，國內(nèi)產(chǎn)品主要有三維力控、組態(tài)王、MCGS等本課題選用的是MCGS組態(tài)軟件。 組態(tài)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境關(guān)系圖隨著時(shí)代的發(fā)展，組態(tài)軟件的發(fā)展趨勢朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，逐步發(fā)展為ERP/MRP系統(tǒng)與廣域的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可以作為獨(dú)立的小型生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)或是作為現(xiàn)場監(jiān)控層提供數(shù)據(jù)給大型的ERP系統(tǒng)。組態(tài)軟件從總體結(jié)構(gòu)上看一般都是由系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境(或稱組態(tài)環(huán)境)與系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境兩大部分組成。從應(yīng)用角度講組態(tài)軟件是完成系統(tǒng)硬件與軟件溝通、建立現(xiàn)場與監(jiān)控層溝通的人機(jī)界面的軟件平臺，它主要應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，但又不僅僅局限于此。同時(shí)，隨著智能控制器的使用，特別是PLC的大量使用，越來越多的客戶需要監(jiān)控這些智能裝置的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)，以便及時(shí)了解現(xiàn)場信息。在該系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程的檢測、監(jiān)督和控制功能。1 組態(tài)軟件與PLC在自動(dòng)控制技術(shù)中的應(yīng)用 組態(tài)軟件的發(fā)展與應(yīng)用從上個(gè)世紀(jì)90年代以來，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，人們的生產(chǎn)行為、生活方式都發(fā)生了重大的變化，作為生活生產(chǎn)中非常重要的一項(xiàng)技術(shù)即監(jiān)控技術(shù)的重要性正在逐漸被人們所認(rèn)識和重視。 當(dāng)在網(wǎng)絡(luò)上通信時(shí)，Modbus協(xié)議決定了每個(gè)控制器須要知道它們的設(shè)備地址，識別按地址發(fā)來的消息，決定要產(chǎn)生何種行動(dòng)。利用組態(tài)軟件還可以將模擬的控制對象通過串口或者以太網(wǎng)接口傳送到觸摸屏上，實(shí)現(xiàn)對控制對象的遠(yuǎn)程監(jiān)控。關(guān)鍵字：可編程邏輯控制器，組態(tài)軟件，MCGSTPC，Modbus協(xié)議Development of Configuration Software on Industry Realtime monitoring systemABSTRACTIn modern industrial control, the central monitoring are the basic functions, and to implement this function we need the configuration software and control system software and the organic bination of hardware. Subject to the configuration software MCGS and touch screen MCGSTPC and OMRON39。摘 要在現(xiàn)代工業(yè)控制中，中央監(jiān)控功能已被廣泛應(yīng)用，而實(shí)現(xiàn)這一功能就是組態(tài)軟件與控制系統(tǒng)軟、硬件有機(jī)結(jié)合。s PLCbased entities CPM2A targeted implementation MCGS Omron PLC configuration software and the munication on serial munication connectivity units set up to achieve the operation of PLC showed that PLC equipment and sync the purpose of the current status in touch screen MCGSTPC。同時(shí)Modbus是目前工業(yè)領(lǐng)域全球最流行的協(xié)議，此協(xié)議支持傳統(tǒng)的RS23RS42RS485和以太網(wǎng)設(shè)備[1]。如果需要回應(yīng)，控制器將生成應(yīng)答并使用Modbus協(xié)議發(fā)送給詢問方。早期的監(jiān)控系統(tǒng)，采用大型儀表集中對各個(gè)重要設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，并通過操作盤來進(jìn)行集中式操作。在現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)和管理中，大量的物理量、環(huán)境參數(shù)、工藝數(shù)據(jù)、特性參數(shù)需要進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測、監(jiān)督管理和自動(dòng)控制。針對這些要求，各大硬件裝置的廠家都開發(fā)出針對他們各自設(shè)備的參數(shù)顯示、設(shè)置和狀態(tài)監(jiān)控軟件，一方面可以作為產(chǎn)品的檢測軟件，另一方面可以作為在運(yùn)行時(shí)候的系統(tǒng)監(jiān)控軟件。伴隨著集散控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，組態(tài)軟件己引入工業(yè)控制系統(tǒng)。開發(fā)環(huán)境是自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)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(shí)使用。嵌入式方向也是組態(tài)軟件發(fā)展的一個(gè)重要方向，與傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的不同具有多任務(wù)的操作系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜功能，人機(jī)交互功能大大增強(qiáng)。 什么是MCGSMCGS即監(jiān)視與控制通用系統(tǒng)，英文全稱為Monitor and Control Generated System。 而且MCGS組態(tài)軟件提供了一套完善的網(wǎng)絡(luò)機(jī)制，可通過TCP/IP網(wǎng)、Modem網(wǎng)和串口網(wǎng)將計(jì)算機(jī)與觸摸屏或者計(jì)算機(jī)之間連接起來，構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步、歷史數(shù)據(jù)同步和網(wǎng)絡(luò)事件的快速傳遞。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller）簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字的或模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程[3]。在單機(jī)控制、多機(jī)群控和自動(dòng)生產(chǎn)線控制方面都有很多成功的應(yīng)用實(shí)例，如機(jī)床電氣控制、起重機(jī)、電梯的控制、飲料灌裝生產(chǎn)線、家用電器（電視機(jī)、冰箱、洗衣機(jī)等）自動(dòng)裝配線的控制、汽車、化工、造紙自動(dòng)生產(chǎn)線的控制等。PLC的模擬量控制功能已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)各個(gè)行業(yè)，例如自動(dòng)焊機(jī)控制、鍋爐運(yùn)行控制、連軋機(jī)的速度和位置控制等都是典型的閉環(huán)過程控制的應(yīng)用場合 系統(tǒng)的可實(shí)現(xiàn)性利用組態(tài)軟件設(shè)計(jì)PLC的仿真控制對象是指在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行事先編寫好的組態(tài)軟件應(yīng)用程序,用軟件來代替硬件(被控對象)的工作,利用串口或者TCP/IP接口傳輸?shù)接|摸屏上，并將PLC與觸摸屏通過RS232接口直接相連，借助于觸摸屏來觀察控制的過程及結(jié)果。HOSTLINK系統(tǒng)允許一臺上位機(jī)通過上位機(jī)鏈接命令向HOSTLINK系統(tǒng)的PLC發(fā)送命令,PLC處理來自上位機(jī)的每條指令,并把結(jié)果傳回上位機(jī)。上位機(jī)監(jiān)控：上位機(jī)可對PLC的程序進(jìn)行傳送或讀取，并可對PLC數(shù)據(jù)區(qū)進(jìn)行讀寫操作雙重檢查系統(tǒng)：所有通信都將作奇偶檢驗(yàn)和幀檢驗(yàn)，從而能估計(jì)出通信中的錯(cuò)誤。仿真的被控對象不僅可以接受多種由PLC發(fā)出的控制信號,如邏輯開關(guān)信號,繼電器控制信號,脈沖信號和各種數(shù)值信號等。RS232C通訊方式 觸摸屏（Touch Screen）計(jì)算機(jī)主機(jī)Hostlock通訊協(xié)議OMRON PLCHostlock通訊協(xié)議RS232C通訊方式 仿真實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 課題的意義、目標(biāo)及主要研究內(nèi)容本課題是我?！半姎鉁y量”課程建設(shè)項(xiàng)目，通過開發(fā)MCGS組態(tài)軟件與PLC電氣控制的試驗(yàn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控試驗(yàn)項(xiàng)目，填補(bǔ)原電氣測量課程中的缺陷，使“電氣測量技術(shù)”課程能夠緊跟時(shí)代發(fā)展，滿足工程應(yīng)用要求。2 課題所采用硬件介紹 MCGSTPC觸摸屏介紹本課題所采用的觸摸屏是北京昆侖通態(tài)公司生產(chǎn)的TPC1062K，、。 CPM2AH的性能規(guī)格項(xiàng) 目規(guī)格控制方式存儲(chǔ)程序方法I/O控制方式循環(huán)掃描直接輸出(通過IORF(97)即時(shí)刷新處理)編程語言梯形圖指令長度1步/1指令,1～5字/1指令指 令基本指令：14種特殊指令：105種，185種執(zhí)行時(shí)間基本指令：(LD指令)特殊指令：(MOV指令)程序容量4,096字輸入位IR00000～I(xiàn)R00915及IR02000～I(xiàn)R02515(不使用的輸入位可用作工作位)輸出位IR01000～I(xiàn)R01915及IR03000～I(xiàn)R03515(不使用的輸入位可用作工作位)工作位928位：IR02000～I(xiàn)R04915(IR020～I(xiàn)R049CH)和IR20000～I(xiàn)R22715(IR200～227CH)特殊位(SR區(qū))448位：SR22800～SR25515(IR228～255CH)暫存位(TR區(qū))8位：(TR0～TR7)保持位(HR區(qū))320位：HR0000～HR1915(HR00～19CH)輔助位(AR區(qū))384位：HR0000～HR2315(AR00～23CH)鏈接位(LR區(qū))256位：HR0000～HR1515(LR00～15CH)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器256位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(TLM/CNT000～TIM/CNT255)數(shù)據(jù)內(nèi)存讀/寫：2,048字(DM0000～DM2047)只讀：456字(DM6144～DM6599)PC設(shè)定：56字(DM6600～DM6655) CPM1AAD041的規(guī)格與介紹CPM1AAD041是模擬量輸入單元。30mA平均值功能支持?jǐn)嗑€檢測功能支持轉(zhuǎn)換時(shí)間2 ms/點(diǎn)功率重量200g max尺寸86(W)50(H)90(D)mm CPM1AAD041包含4路模擬量輸入, 在CPM2AH全部接模擬量輸入單元的情況下, 系統(tǒng)最多可提供12路模擬量輸入。完整的數(shù)據(jù)輸出范圍是–～ ，即FED4～ 198C(300～6300)。 CPM1ADA041的規(guī)格與介紹相對于CPM1AAD041來講，CPM1ADA041是模擬量輸出單元。15V電流輸入： 177。使用補(bǔ)碼來表示負(fù)電壓。4） 編寫梯形圖程序：寫入量程控制字，采用MOV命令。當(dāng)“m”為分配給CPU單元CPM2AH的最后一個(gè)輸入通道，“n” 為其最后一個(gè)輸出通道時(shí)，CPM1AAD041模擬量輸入單元的通道分配如下所示：模擬量輸入的通道號設(shè)定：模擬輸入1：通道 m+1=1+1=2模擬輸入2：通道 m+2=1+2=3模擬輸入3：通道 m+3=1+3=4模擬輸入4：通道 m+4=1+4=5模擬量輸入的量程設(shè)定通道號：通道：n+1=11+1=12通道：n+2=11+2=13注：CPM1AAD041的前一個(gè)單元為主機(jī)CPM2AH。CPM1AAD041的最后一個(gè)輸出通道號13，即n=13。CPM1AAD041通過連接適當(dāng)?shù)亩俗觼磉x擇電壓/電流輸入。表 AD輸入的詳細(xì)設(shè)置(12號通道)位號1514131211109876543210位值100000000000100180模擬輸入2模擬輸入1表 AD輸入的詳細(xì)設(shè)置(13號通道)位號1514131211109876543210位值100000000000000080模擬輸入4模擬輸入3注: ①使用CPM1AAD041模塊前，需正確連接端子. ②“n” 為分配給CPU單元或前一個(gè)擴(kuò)展單元或擴(kuò)展I/O單元的最后一個(gè)輸出通道。 ⑤對于不使用的輸入，將輸入通道設(shè)置為OFF，并且將電壓輸入端子VIN和COM短路。所以該控制字的便可以如此設(shè)定：MOV 8009 12。表 通道號對應(yīng)的量程設(shè)定通道設(shè)定本次n選用點(diǎn)n+1DA輸出1，輸出2量程設(shè)定1314n+2DA輸出3，輸出4量程設(shè)定1315表 模擬輸出詳細(xì)設(shè)定二進(jìn)制位號3或72或61或50或4設(shè)置字DA輸出啟動(dòng)位1：啟動(dòng)0：不使用000：10V～+10V001：0～10V010：1～5V011：0～20mA100：4～20mA表 DA輸出的詳細(xì)設(shè)置(14號通道)位號1514131211109876543210位值100000000000100180模擬輸出2模擬輸出1表 DA輸出的詳細(xì)設(shè)置(15號通道)位號1514131211109876543210位值100000000000000080模擬輸出4模擬輸出3注：①使用CPM1ADA041模塊前，需正確連接端子。④模擬量輸出單元只有在量程控制字寫入之后，才開始執(zhí)行模擬量輸出的轉(zhuǎn)換，在模擬量輸出轉(zhuǎn)換開始之前，輸出為0V或0mA。故14號通道的16位二進(jìn)制數(shù)位1000000000001001(8009 HEX)，而15號通道的16位二進(jìn)制數(shù)位1000000000000000(8000 HEX)。利用基本操作面板（BOP）可以更改變頻器的各個(gè)參數(shù)。起動(dòng)電動(dòng)機(jī)按此鍵起動(dòng)變頻器。缺省值運(yùn)行時(shí)此鍵被封鎖；為了允許此鍵操作，應(yīng)設(shè)定P0700 = 1。電動(dòng)機(jī)的反向用負(fù)號( )表示或用閃爍的小數(shù)點(diǎn)表示。如果變頻器/電動(dòng)機(jī)正在運(yùn)行，按此鍵將不起作用。5. 由P0005 選定的數(shù)值（如果P0005 選擇顯示上述參數(shù)中的任何一個(gè)（3，4，或5），這里將不再顯示）。退出。 MM440變頻器基本參數(shù) 參數(shù)號設(shè)置值功