【文章內(nèi)容簡介】 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2021 屆學(xué)士學(xué)位論文 5 圖 報警定義窗口 組態(tài)王的實(shí)時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)在畫面中 能夠以 曲線形式顯示。組態(tài)王的曲線有趨勢曲線、溫控曲線和 XY曲線。 控制軟件 中十分重要 的功能 是 趨勢分析，“組態(tài)王”對該功能提供了簡單的控制方法 和 強(qiáng) 大 的支持。趨勢曲線有 歷史 趨勢曲線和 實(shí)時 趨勢曲線兩種。曲 線外形類似于坐標(biāo) 軸 ， X 軸代表時間， Y 軸代表變量值。對于實(shí)時趨勢曲線最多可顯示四條曲線；而歷史趨勢曲線最多可顯示十六條曲線，而一個畫面中可定義 不限 數(shù)量的趨勢曲線。在趨勢曲線中工程人員可以規(guī)定時間間距，網(wǎng)格分辨率，數(shù)據(jù)的數(shù)值范圍，數(shù)值坐標(biāo)數(shù)目 ， 時間坐標(biāo)數(shù)目 和 繪制曲線的顏色屬性。 當(dāng) 畫面程序運(yùn)行時，實(shí)時趨勢曲線可以自動以快速反應(yīng)變量隨時間的變化 ，但 歷史趨勢曲線不能自動卷動，它一般與功能按鈕 共同 工作， 一起 完成歷史數(shù)據(jù)的查看工作。這些按鈕 能夠?qū)崿F(xiàn) 翻頁、設(shè)定時間參 數(shù)、啟動 /停止記錄、打印曲線圖等復(fù)雜功能。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2021 屆學(xué)士學(xué)位論文 6 控件實(shí)際上是用來執(zhí)行專門的任務(wù) 的 可重用對象。每個控件 本質(zhì) 上都是一個微型程序，但不是通過控件的屬性、方法等控制控件的外觀和行為，接受輸入并提供輸出的 一個獨(dú)立的應(yīng)用程序。組態(tài)王 中 的控件就是一種微型程序，它們能提供豐富的各種屬性和命令語言函數(shù) 以便 用來完成各種特定的功能。 控件在外觀上 可視為 組合圖素，工程人員只需把它放在畫面上，然后 對 控件的屬性 進(jìn)行配置 ,對 相應(yīng)的函數(shù)進(jìn)行連接，控件就能完成 相應(yīng)的 復(fù)雜功能。當(dāng)主程序完成時需要制作很復(fù)雜的命令語言，或 者 根本無法完 成所實(shí)現(xiàn)的功能時，可以采用控件。主程序只需要向控件提供輸入，而 其余 的復(fù)雜工作 則通過 控件去完成，主程序無需 理會 其過程，只要 在 控件提供所需要的結(jié)果 時 輸出即可。 組態(tài)王 能夠 與一些常用 I/O 設(shè)備進(jìn)行直接通訊 .I/O 設(shè)備包括 :PLC、智能模塊、板卡、智能儀表等。組態(tài)王的驅(qū)動程序采用 ActiveX 技術(shù)，使 得 組態(tài)王 和 通訊程序 能構(gòu)成一個完整的系統(tǒng)， 從而保障 系統(tǒng)高效率 的運(yùn)行 。為了用戶 方便的 使用，組態(tài) 王添加 了設(shè)備配置向?qū)В脩糁恍枰?通過 安裝向?qū)У奶崾揪涂梢酝瓿?I/O 設(shè)備的配置工作。在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，組態(tài) 王通過內(nèi)嵌的設(shè)備管理程序負(fù)責(zé)與 I/O 設(shè)備的實(shí)時數(shù)據(jù)交換。已配置的 I/O設(shè)備在工程瀏覽器的設(shè)備節(jié)點(diǎn)中分類列出，用戶可以隨時修改與 查詢。組態(tài)王與 I/O 設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換采用以下五種方式 :串行通訊方式， DDE方式，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)方式 ， 板卡方式，人機(jī)接口卡方式 。 (1)串行通訊方式。這是組態(tài)王與 I/O 設(shè)備之間最常用的一種數(shù)據(jù)交換方式。串行通訊方式使用“組態(tài)王計(jì)算機(jī)”的串口， I/O 設(shè)備通過 RS232 串行通訊電纜連接到“組態(tài)王計(jì)算機(jī)”的串口。如果您的計(jì)算機(jī)擁有多個串口，可以同時與多個 I/O設(shè)備連接。組態(tài)王最多可與 64個串 口設(shè)備相連。 (2)DDE 方式。 DDE(動態(tài)數(shù)據(jù)交換 )是 Windows 的一個標(biāo)準(zhǔn)的傳輸協(xié)議。通過 DDE方式任何 I/O設(shè)備都可以與“組態(tài)王計(jì)算機(jī)”進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。在此方式下， DDE 服務(wù)程序可以采用自己方式與 I/O 設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換， DDE 服務(wù)程序與“組態(tài)王”采用標(biāo)準(zhǔn) DDE 協(xié)議進(jìn)行通訊。 (3)板卡方式。板卡類設(shè)備直接插在“組態(tài)王計(jì)算機(jī)”的擴(kuò)展槽內(nèi)，“組態(tài)王計(jì)算機(jī)”通過訪問板卡的 I/O 地址直接與其進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2021 屆學(xué)士學(xué)位論文 7 (4)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)方式。 I/O 設(shè)備作為一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與“組態(tài)王計(jì)算機(jī)”進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 I/O 設(shè)備與“組態(tài)王計(jì)算機(jī) ”之間通過 TCP/IP 的網(wǎng)絡(luò)連接。采用此方式的 I/O設(shè)備多數(shù)為其它計(jì)算機(jī)。 (5)人機(jī)接口卡方式。某些廠家的可編程控制器 (PLC)在與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時，要求在計(jì)算機(jī)中安裝一個特殊的人機(jī)接口的板卡，板卡與可編程控制器 ( PLC)之間采用專門的通訊協(xié)議進(jìn)行通訊?！敖M態(tài)王計(jì)算機(jī)”通過人機(jī)接口卡實(shí)現(xiàn)與 I/O 設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換。人機(jī)接口卡和連接電纜由 PLC 生產(chǎn)廠家提供。使用人機(jī)接口卡可以與一個 PLC連接，也可以與一個 PLC 的網(wǎng)絡(luò)連接。 此外，組態(tài)王還提供驅(qū)動程序開發(fā)軟件包，用戶可 根據(jù) 此軟件包編制自己系統(tǒng)所需的驅(qū)動 程序。并且提供內(nèi)容豐富的圖庫功能，在制作系統(tǒng)時可 以 大 幅度地 提供工作的效率。組態(tài)王的 另外一大特點(diǎn)就是 網(wǎng)絡(luò)功能，“組態(tài)王”在基于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和 TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議上網(wǎng) 下運(yùn)行。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2021 屆學(xué)士學(xué)位論文 8 3 建立組態(tài)王工程 建立一個新的組態(tài)王工程的一般過程是： （定義畫面） （定義變量） 事實(shí)上，這 五 個部分并不是完全獨(dú)立的 ， 常常是交錯進(jìn)行的 。 下面將分別加以介紹： 創(chuàng)建工程路徑 啟動組態(tài)王 的 工程管 理器，選 擇菜單“文件 \新建工程”或 者 單擊“新建”按鈕，彈出如圖所示 ： 圖 31 新建工程路徑 按照新建工程向?qū)б徊讲降慕⒁粋€新的工程路徑，到向?qū)龝r， 會 出現(xiàn)如下畫面 ： 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2021 屆學(xué)士學(xué)位論文 9 圖 32 輸入工程名稱和描述 在“工程名稱”文本框中輸入 所要 新建工程的名稱， 名稱 的 有效長度小于 32 個字符 。在“工程描述”中輸入對新建工程的描述文本， 描述文本有效長度小于 40 個字符 。在新建工程的路徑 也就 是向?qū)Ф兄付ǖ穆窂?下 會以工程名稱為目錄建立一個文件夾。完成后 會 彈出“是否將新建的工程設(shè)為組態(tài)王當(dāng)前工程”對 話框，點(diǎn)擊“是”，就能 把新建工程設(shè)定為組態(tài)王當(dāng)前工程。 組態(tài)王的開發(fā)系統(tǒng) 組態(tài)王 由 工程瀏覽器、開發(fā)系統(tǒng)和運(yùn)行系統(tǒng)組成。其中開發(fā)系統(tǒng)是工程技術(shù)人員進(jìn)行動畫制作鏈接等的界面。進(jìn)入組態(tài)王開發(fā)界面并創(chuàng)建新的畫面，如下圖 33所示。 在畫面名稱處鍵入新建畫面的名字，系統(tǒng) 會 自動生成 對應(yīng)文件 ， 我們也可以對它 進(jìn)行更改。在各方框中輸入數(shù)值，以確定畫面的大小和位置。在此， 選擇背景顏色 是 通過點(diǎn)擊長條后拖動鼠標(biāo) 來 進(jìn)行選擇。新畫面定義好了后，就 能夠 在新畫面中制作系統(tǒng)的靜態(tài)畫面，并且對靜態(tài)畫面一一進(jìn)行變量定義和動畫鏈接 ，從而 根據(jù)實(shí)際的現(xiàn)場生產(chǎn)活動，制作人機(jī)界面的動畫。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2021 屆學(xué)士學(xué)位論文 10 圖 33 創(chuàng)建新畫面 I\O設(shè)備 組態(tài)王最核心的部分 是數(shù)據(jù)庫 。在組態(tài)王運(yùn)行時 的時候 ，工業(yè)現(xiàn)場的生產(chǎn)狀況要通過 動畫的形式反映在屏幕上， 與此同時 工程人員在計(jì)算機(jī)前發(fā)布的指令也要 及時 送達(dá)生產(chǎn)現(xiàn)場，所有 過程都要 以實(shí)時數(shù)據(jù)庫為中介環(huán)節(jié) 。而且 數(shù)據(jù)庫是聯(lián)系上位機(jī)和下位機(jī)的橋梁。 變量包括系統(tǒng)變量和用戶定義的變量 ， 在數(shù)據(jù)庫中存放的是變量的當(dāng)前值。變量的集合 可以形象地 稱為“數(shù)據(jù)詞典”，數(shù)據(jù)詞典記錄了所有用戶可使用的數(shù)據(jù)變量的詳細(xì)信息。 下面介紹如何新建或者定義一個 新的變量。 變量的類型 組態(tài)王系統(tǒng)中定義的變量與一般程序設(shè)計(jì)語言，比如 BASIC、 MATLAB、 C 語言 中 定義的變量有很大的 程度上的 不同 。組態(tài)王系統(tǒng)中定義的變量 既能滿足程序設(shè)計(jì)的一般 需求 ，又 能夠 考慮到工控軟件的特殊需要。變量的基本類型共有 兩 類： 內(nèi)存變南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2021 屆學(xué)士學(xué)位論文 11 量、 I/O 變量 。 I/O 變量是指可與外部數(shù)據(jù)采集程序直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的變量，如下位機(jī)數(shù)據(jù)采集設(shè)備（如 PLC、儀表等）或其 它應(yīng)用程序（如 DDE、 OPC服務(wù)器等）。這種數(shù)據(jù)交換是 動態(tài)的 、雙向的，就是說：在“組態(tài)王”系統(tǒng)運(yùn)行過程中，每當(dāng) I/O變量的值改變 時，該值就會自動寫入下位機(jī)或其它應(yīng)用程序 ， 每當(dāng)下位機(jī)或應(yīng)用程序中的值改變時，組態(tài)王系統(tǒng)中的變量值也會自動更新。所以，那些從下位機(jī)采集來的數(shù)據(jù)、發(fā)送給下位機(jī)的指令，比如“ 閥門 開 關(guān)信號 ”、“ 料倉滿空信號 ”等變量，都需要設(shè)置成“ I/O 變量”。內(nèi)存變量是指那些不需要和其它應(yīng)用程序交換數(shù)據(jù)、也不需要從下位機(jī)得到數(shù)據(jù)、只在組態(tài)王內(nèi) 部 需要的變量，比如計(jì)算過程的中間變量，就可以設(shè)置成“內(nèi) 存變量”。 新建變量 在新建變量之前先來認(rèn)識一下組態(tài)王的工程瀏覽器界面， 圖 34 工程瀏覽器界面 由上圖可以看 出組態(tài)王的工程瀏覽器主要由菜單欄、 Tab 標(biāo)簽、工具欄、工程目 錄顯示區(qū)、目錄內(nèi)容顯示區(qū)和狀態(tài)欄 等 幾部分組成。其中工具欄中的內(nèi)容主要是為了快捷 和方便 使用，一般在菜單欄或者其下拉菜單有與之相對應(yīng)的對象。在工程瀏覽器也可啟 動 別的工程項(xiàng)目 ， 在菜單欄中點(diǎn)擊“工程”項(xiàng)，將彈出工程管理器，在其中選南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2021 屆學(xué)士學(xué)位論文 12 擇將要打開的工程。 但是 要注意一次只能打開一個工程項(xiàng)目，并且該項(xiàng)目就 會 為組態(tài)王的當(dāng)前工程。 新建變量的步驟是：單擊工程瀏覽器中的系統(tǒng)選項(xiàng)，然后單擊目錄內(nèi)容