【正文】 及并不采集實時數(shù)據(jù)，而是通過網絡從主機獲取實時數(shù)據(jù)，同時負責對主機的監(jiān)聽。在主機停止后，從機采集數(shù)據(jù)并完全取代主機的功能。逐句恢復運行后，從機停止采集數(shù)據(jù)，系統(tǒng)恢復正常狀態(tài)。④ 系統(tǒng)冗余系統(tǒng)冗余是指在雙冗余的基礎上實現(xiàn)的，不需要更改任何硬件設置，是指控制系統(tǒng)中客戶端與監(jiān)控主機構成的系統(tǒng)冗余。在但系統(tǒng)中，當主機需要檢修或者出現(xiàn)故障時，客戶端將不能獲取逐句數(shù)據(jù)，在這種情形下，系統(tǒng)將會利用雙系統(tǒng)榮谷功能。當系統(tǒng)正常工作時，客戶端從主機上獲取數(shù)據(jù)，在主機停機后，客戶端將從從機獲取數(shù)據(jù)。主機恢復運行后，客戶端自動切換為從主機獲取數(shù)據(jù)，系統(tǒng)恢復正常狀態(tài)。⑤ 網絡冗余在單一網絡系統(tǒng)中，當出現(xiàn)網絡故障時，整個系統(tǒng)都將停止運行。為了避免這一情形，用戶可以采用雙網絡冗余的方法配制網絡。雙網絡冗余是指控制系統(tǒng)中實現(xiàn)兩條物理網絡連接，系統(tǒng)可以通過兩條網絡進行網絡通訊，保證系統(tǒng)穩(wěn)定、安全運行。8組態(tài)王和編程軟件組態(tài)王可讀取PLC監(jiān)測到的設備運行狀態(tài)、模擬量采樣數(shù)據(jù)等信息，根據(jù)和諧實時數(shù)據(jù)。在屏幕上動態(tài)顯示各個儲運流程情況、包括各個控制設備的運行情況等。一旦發(fā)生付賬報警信息，系統(tǒng)即顯示明顯報警畫面，向PLC發(fā)出相應動作指令，保存并記憶故障發(fā)生的時間。方位和原因等原始數(shù)據(jù)，還可根據(jù)客戶要求保存歷史數(shù)據(jù)、定時、實時打印數(shù)據(jù)。組態(tài)王軟件可將過程或生產中發(fā)生的事件清楚地記錄、顯示出來，完成參數(shù)設定、操作控制和動態(tài)畫面監(jiān)視的功能。它顯示當前狀態(tài)并按順序記錄所記錄的數(shù)據(jù)尅全部或有選擇性地簡要顯示，亦可編輯、輸出?？山Y合用戶程序進行信息處理、測量值處理和報表打印。運行時，它具有很強的實時性?；诮M態(tài)王軟件的強大功能，我們選擇在本系統(tǒng)中運用其作為上位機。組態(tài)王與現(xiàn)場的I/0設備直接進行通訊，如圖41所示圖41組態(tài)王與I/O設備通訊I/O設備的輸入提供現(xiàn)場信息，例如產品的位置、機器的轉速等。I/O設備的輸出通常用于對現(xiàn)場的控制，例如啟動電動機、改變轉速、控制指示燈等等。有些I/O設備（例如PLC），其本身的程序完成對現(xiàn)場的控制，程序根據(jù)輸入決定各輸出的值。輸入輸出的數(shù)值放在I/O設備的寄存器中，寄存器通過其地址進行引用。大多數(shù)I/O設備提供與其他設備或計算機進行通訊的通訊端口或數(shù)據(jù)通道，組態(tài)王通過這些通訊通道讀寫I/O設備的寄存器，采集到的數(shù)據(jù)可以進一步的監(jiān)控。不需要讀寫I/O設備的寄存器，組態(tài)王提供一種數(shù)據(jù)定義方法，定義I/O變量后，可直接使用變量名用于系統(tǒng)監(jiān)控、操作顯示、趨勢分析、數(shù)據(jù)記錄和報警顯示。（1） 工程管理器工程管理器組要用于組態(tài)王工程的管理，如新建工程、搜索工程、工程的備份、工程的恢復、變量的導入導出、定義工程的屬性等。（2）工程瀏覽器工程瀏覽器是組態(tài)王軟件的核心部分和管理開發(fā)系統(tǒng)，它將對畫面制作系統(tǒng)中已設計的圖形畫面、命令語言、設備驅動程序管理、配方管理、數(shù)據(jù)報告等工程資源進行集中管理，并在一個窗口中進行樹形結構排列。（3） 組態(tài)王畫面開發(fā)系統(tǒng)組態(tài)王畫面開發(fā)系統(tǒng)是應用程序的集成開發(fā)環(huán)境。工程人員在這個環(huán)境中完成界面設計、動畫連接的定義等。畫面開發(fā)系統(tǒng)具有先進完善的圖形生成功能；數(shù)據(jù)庫中有多種數(shù)據(jù)類型，能合理地抽象地特性，對數(shù)據(jù)的報警、趨勢曲線、過程記錄、安全防范等重要功能有簡單的操作辦法。利用組態(tài)王豐富的圖庫，用戶可以大大減少設計界面的時間，從整體上提高工控軟件的操作。（4） 畫面運行系統(tǒng)TOUCHVEWTOUCHVEW是組態(tài)王軟件的實時運行環(huán)境，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(shù)據(jù)與I/O服務程序的數(shù)據(jù)交換。它通過實時數(shù)據(jù)管理從一組工控對象采集的各種數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)的變化用動畫的方式形象地表示出來，同時完成報警、歷史記錄、趨勢曲線等監(jiān)視功能，并可生成歷史數(shù)據(jù)文件。（5） 信息窗口組態(tài)王信息窗口是一個獨立的Window應用程序，用來記錄、顯示組態(tài)王開發(fā)和運行系統(tǒng)在運行時的狀態(tài)信息。信息窗口中顯示的信息可以作為一個文件存于指定的目錄中或是用打印機打印出來，供用戶查閱。當工程瀏覽器、TouchVew、I/O設備啟動時，一般會自動啟動信息窗口。（1） 制作圖形畫面用戶可以為每個應用程序建立數(shù)目不限的畫面，在每個畫面上生成互相關聯(lián)的靜態(tài)或動態(tài)圖形對象。組態(tài)王提供類型豐富的繪圖工具，還提供按鈕、實時趨勢曲線、歷史趨勢曲線、報警窗口等復雜的圖形對象。組態(tài)王采用面向對象的程序技術，使用戶可以方便地建立畫面的圖形界面。用戶構圖是可以象搭積木那樣利用系統(tǒng)提供的圖形對象完成畫面的生成。（2） 構造數(shù)據(jù)庫?數(shù)據(jù)庫的作用數(shù)據(jù)庫是組態(tài)王最核心的部分。在TOUCHVEW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，操作者在計算機前發(fā)布指令也要迅速送達生產現(xiàn)場，多以這一切都是以實時數(shù)據(jù)庫為中介環(huán)節(jié)，所以數(shù)據(jù)庫是聯(lián)系上位機和下位機的橋梁。數(shù)據(jù)庫中變量的合集稱為“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)變量的詳細信息。在組態(tài)王軟件中數(shù)據(jù)庫分為：有實時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)。?數(shù)據(jù)詞典中變量的類型數(shù)據(jù)庫中存放的是您制作應用工廠是定義的變量及系統(tǒng)預定義的變量。變量可以分為基本類型和特殊類型兩大類。基本類型的變量又分為“內存變量”和“I/O變量”兩類?！癐/O變量”指的是需要組態(tài)王和其他應用程序交換數(shù)據(jù)的變量。這種數(shù)據(jù)交換是雙向的、動態(tài)的，就是說：在組態(tài)王系統(tǒng)運行過程中，每當I/O變量的值改變時，該值就會自動寫入遠程應用程序；每當遠程應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，那些從下位機采集來的數(shù)據(jù)、發(fā)送給下位機的指令，比如“水泵開關”、“水壓”、“流量”等變量，比如計算過程中的中間變量，就可以設置成“內存變量”?；绢愋偷淖兞恳部梢园凑諗?shù)據(jù)類型分為離散型、模擬型、長整數(shù)型、字符串型。內存離散變量、I/O離散變量：類似一般程序設計語言中的布爾（BOOL）變量，只有0,1兩種值，用于表示一些開關。內存實型變量、I/O實型變量：類似一般程序設計語言中的浮點型變量，用于表示浮點數(shù)據(jù)，取值范圍10E38~10E+38，有效值7位。內存整數(shù)變量、I/O整數(shù)變量：類似程序設計一般語言中的有符號長整數(shù)型變量，用于表示帶符號的整數(shù)數(shù)據(jù)，取值范圍2147483648~2147483647。內存字符串型變量，如名稱，密碼等，該類型變量可以進行比較運算和賦值運算。特殊變量類型有報警窗口變量、報警組變量、歷史趨勢變量、時間變量四種。這幾種特殊類型的變量正是體現(xiàn)了組態(tài)王系統(tǒng)面向工控軟件、自動生成人機接口特色。（3） 定義動畫連接動畫連接是指在畫面圖形對象與數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)變量之間建立一種關系，當變量的值改變時，在畫面上以圖形對象的動畫效果表示出來；或者由軟件使用者通過圖形對象改變數(shù)據(jù)變量的值。組態(tài)王提供21種動畫連接方式。一個圖形對象可以同時定義多個連接，組合成復雜的效果，以滿足實際中任意的動畫顯示需要。（4） 運行和調試在組態(tài)王軟件的實時運行環(huán)境TOUCHVEW中，運行和調試在畫面制作系統(tǒng)中建立的動畫圖形畫面。在了解組態(tài)王邏輯設備概念后，工程人員可以輕松地在組態(tài)王中定義所需設備。進行I/O設備的配置時將彈出相應的配置向導頁可以方便快捷的添加、配置、修改硬件設備。如圖41是PLC的設備配置。圖41PLC設備配置主界面主要進行工業(yè)現(xiàn)場模擬。由于泵站的布局、水流方向、各采樣點的位置等信息都包含其中，用戶不必去現(xiàn)場即可從圖中獲知泵站實際的總體情況。如圖42所示，為實現(xiàn)動畫效果。圖42主界面圖中有水位的實時變化，和各泵的液壓變化的實時監(jiān)測。其中水位和水泵的定義如圖43所示圖43水位和水泵定義圖系統(tǒng)主要對液位做報警，當水位低于10或高于90時系統(tǒng)報警，如圖44是水位報警的定義圖，圖45是水池水位報警組定義。圖44水位報警定義圖如圖45所示為報警組定義圖組態(tài)王中提供了許多種報警記錄和顯示的方式，如報警窗、數(shù)據(jù)庫、打印機等。系統(tǒng)提供將產生的報警信息首先保存在一個預訂的緩沖區(qū)中，報警窗根據(jù)定義的條件，從緩沖區(qū)中獲得符合條件的信息顯示。當報警緩沖區(qū)或組態(tài)王內部定時時間到時，將新信息按照配置的條件進行記錄。組態(tài)王運行系統(tǒng)中的報警的實時顯示是通過報警窗口實現(xiàn)的。報警窗口分為兩類：實時報警窗口和歷史報警窗口。實時報警窗口主要顯示當前系統(tǒng)中存在的符合報警窗顯示配置條件的實時報警信息和報警確認信息，實時報警窗不顯示系統(tǒng)中的事件。歷史報警窗口顯示系統(tǒng)中符合報警窗顯示配置條件的所有抱緊和事件信息，報警窗口中最大顯示的報警條數(shù)取決于報警緩沖區(qū)大小的設置。如圖46是實時報警窗口和歷史報警窗口，圖47是兩個窗口的通用屬性和條件屬性的設置。圖46實時報警窗口和歷史報警窗口圖47報警窗口的通用屬性和條件屬性頁配置圖數(shù)據(jù)報表是反應生產過程中的數(shù)據(jù)、狀態(tài)等，并對數(shù)據(jù)進行記錄的一種重要的形式。是生產過程必不可少的一個部分。本系統(tǒng)中數(shù)據(jù)報表分為實時數(shù)據(jù)報表和歷史數(shù)據(jù)報表兩種。實時報表能反映系統(tǒng)實際的生產情況，歷史數(shù)據(jù)報表能對長期的生產過程進行統(tǒng)計、分析、使管理人員能夠實時掌握和分析生產情況。?實時報表實時數(shù)據(jù)報表的設計簡介如下：根據(jù)報表的通用格式，根據(jù)實際需要的檢測內容，設置表格的行數(shù)和列數(shù)，對需要顯示時間和實時數(shù)據(jù)按照組態(tài)王的設置格式進行設置和布局。實時數(shù)據(jù)報表界面如下圖48所示：48實時數(shù)據(jù)報表窗口實時數(shù)據(jù)報表所有功能如下：● 打印實時報表● 修改報表名● 保存實時報表● 選取實時報表● 讀取實時報表（2） 歷史數(shù)據(jù)報表在實際工作中，不僅需要實時數(shù)據(jù)報表，還需要進行歷史數(shù)據(jù)的查詢，因此設計了歷史數(shù)據(jù)報表。歷史數(shù)據(jù)報表如下圖49：49歷史數(shù)據(jù)報表圖歷史數(shù)據(jù)報表多有功能如下：● 歷史數(shù)據(jù)查詢● 打印歷史報表● 歷史報表頁面設置● 歷史報表打印預覽趨勢曲線用來反應數(shù)據(jù)變量隨時間的變化情況。趨勢曲線有兩種：實時趨勢曲線和歷史趨勢曲線。這兩種曲線外形都類似于坐標紙，X軸代表時間，Y軸代表變量的量程百分比。所不同的是，在畫面程序運行時，實時趨勢曲線隨時間變化自動卷動，以快速反應變量的新變化，但是不能時間軸“回卷”，不能查閱變量的歷史數(shù)據(jù)；歷史趨勢曲線可以完成歷史數(shù)據(jù)的查看工作，但它不會自動卷動（如果實際需要自動卷動可以通過編程實現(xiàn)），而需要通過帶有命令語言的功能按鈕來輔助實現(xiàn)查閱功能。圖410是實時曲線圖，圖411是實時趨勢曲線定義圖，圖412是歷史曲線圖，圖413是歷史曲線定義圖。圖410實時曲線圖如圖411是實時曲線定義圖圖412歷史曲線圖圖413歷史曲線定義圖串行通訊方式時組態(tài)王與I/O設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)王計算機”的串口，I/O設備通過RS232串行通訊電纜連接到“組態(tài)王計算機”的串口。組態(tài)王最多可與32個串口設備相連。任何具有串行通訊接口的I/O設備都可以采用此方式。大多數(shù)的可編程控制器、智能模塊、智能儀表采用此方式。串行口是計算機與外部設備進行數(shù)據(jù)交換的重要介質，其具有連接簡單、使用方便、數(shù)據(jù)傳輸可靠等優(yōu)點，因此在工業(yè)監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集和實時控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。在進行串行通訊時，為了保證通訊的正常工作，必須設計正確的RS232C電纜的連接方式，這就需要對RS232C協(xié)議標準十分熟悉，因此很有必要對其進行簡單的介紹。RS232C協(xié)議標準并未定義連接的物理特性，目前常用的連接器主要有DB25和DH9，圖414是這兩種連接器的引腳圖。常用的控制聯(lián)絡信號說明如下：① 數(shù)據(jù)設備準備就緒（Data set readyDSR）,(ON狀態(tài)，高電平有效，下同)，表明DCE準備就緒，可以接收數(shù)據(jù)。它并不代表已建立到端得連接，而只是表明本地DCE的狀態(tài)；② 數(shù)據(jù)終端就緒（Data Terminate readyDTR）,表明DTE已準備就緒；③ 請求發(fā)送（Request to sendRTS）,該信號和CTS一起提供了控制DTE與DCE之間數(shù)據(jù)流的一種方法，當DTE要求發(fā)送數(shù)據(jù)或者從接受模式切換到發(fā)送模式時，發(fā)出該信號，以通知DCE，DTE請求發(fā)送數(shù)據(jù)。④ 允許發(fā)送（Clear to sendCTS）,當DTE發(fā)送RST信號請求發(fā)送數(shù)據(jù)后，不能立即發(fā)送數(shù)據(jù)。因為DEC不可能在瞬間完成線路的切換，因而DTE必須檢測CTS數(shù)據(jù)信號。當DCE想DTE發(fā)送CTS信號后，表明DCE已切換到接受模式，這時DTE才可以開始發(fā)送數(shù)據(jù)；⑤ 振鈴指示（RingRI）,當DCE檢測到線路上有振鈴信號時，發(fā)出該信號（使該信號有效），然后通知DTE有個遠程呼叫；數(shù)據(jù)載波檢測（Data Carrier DetectDCD）,它表示DCE接受到遠程載波，通信鏈路已連接，此時數(shù)據(jù)傳輸可以進行。DCE通過發(fā)出DCD OFF信號通知DTE拆除連接。只有當DTE的RTS、CTS、DTR四個信號都有效時，DCE發(fā)送串行數(shù)據(jù)。圖414兩種連接器的引腳圖最簡單的情況下，組態(tài)王計算機只與一個I/O設備連接，I/O設備使用標準RS232電纜與計算機主機后面的串口連接。如圖415：圖415組態(tài)王與一個I/O設備連接根據(jù)以上資料及系統(tǒng)檢測內容，PLC與上位機的連接如下圖416：圖416PLC與上位機連接圖結 論工作總結根據(jù)當前的泵站監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，結合本文提出的本站組態(tài)王監(jiān)控系統(tǒng)的方案，系統(tǒng)工作總結如下：① 根據(jù)本文提出的硬件方案，結合當前泵站監(jiān)測系統(tǒng)狀況，實現(xiàn)了泵站的實時動態(tài)監(jiān)測與管理。② 本系統(tǒng)采用了市場上成熟的計算機監(jiān)測領域主流產品“組態(tài)王”實現(xiàn)系統(tǒng)的狀態(tài)采集、數(shù)據(jù)處理、報警、集中顯示、報表顯示等功能。③ 本文闡述了以PLC為核心的硬件設計。在本系統(tǒng)中主要使用PLC控制器的模擬控制功能塊，多以就PLC與上位機的連接進行了分析，同時詳細探討了系統(tǒng)所要求的串行通信方式。④ 考慮到PLC本身的局限性，在數(shù)據(jù)采集時有變送器RS485總線連