【正文】 * 便捷的操作 * 豐富的內(nèi)置集成功能 * 實(shí)時(shí)特性* 強(qiáng)勁的通訊能力 * 豐富的擴(kuò)展模塊S7200 系列 PLC 可提供 4 個(gè)不同的 8 種 CPU。如圖 42 所示圖42 S7200集成的 24V 負(fù)載電源：可直接連接到傳感器和變送器（執(zhí)行器）， CPU 221，222 具有 180mA 輸出， CPU 224，CPU 226 分別輸出 280，400mA?？捎米髫?fù)載電源。 不同的設(shè)備類(lèi)型： CPU 221226 各有 2 種類(lèi)型 CPU，具有不同的電源電壓和控制電壓。 數(shù)字量輸入/輸出點(diǎn)： CPU 221 具有 6 個(gè)輸入點(diǎn)和 4 個(gè)輸出點(diǎn)，CPU 222 具有 8 個(gè)輸入點(diǎn)和 6 個(gè)輸出點(diǎn)，CPU 224 具有 14 個(gè)輸入點(diǎn)和 10 個(gè)輸出點(diǎn)。CPU 226 具有 24 個(gè)輸入點(diǎn)和 16 個(gè)輸出點(diǎn)。擴(kuò)展模塊：EM223：4 輸入/4 繼電器輸出 EM231：412 位模擬量輸入 智能采集模塊1. ADAM5000E：分布式RS485數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)八槽控制器,可插八個(gè)ADAM5000系列模塊,通訊總線：RS485, 通訊端口： RS485 x1 或 RS232 x1, 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)：256個(gè), Kbps。如圖43所示2. ADAM5017： 8路通用模擬量輸入模塊。如圖44所示通道數(shù)：8路差分 圖 43 ADAM5000E 圖 44 ADAM5017分辨率：16位輸入類(lèi)型：mV, V, mA隔離電壓：3000 VDC輸入范圍：177。150 mV, 177。500 mV, 177。1 V, 177。5 V, 177。10 V。 177。20 mA 故障和過(guò)壓保護(hù)：可抗177。35V電壓采樣速率：10次/秒帶寬:輸入阻抗：2M歐姆由它完成沉降罐、儲(chǔ)油罐、三相分離器、熱交換器的溫度與液位模擬量的輸入以及可燃?xì)怏w濃度模擬量的輸入。3. ADAM5017H： 8路高速模擬量輸入模塊分辨率： 12位，外加符號(hào)位, 輸入類(lèi)型：mV, V, mA,隔離電壓： 3000 VDC, 高采樣速率：ADAM5000/485amp。5000E: 100采樣點(diǎn)/秒，ADAM5510 amp。 ADAM5511:最大8000采樣點(diǎn)/秒, 每個(gè)通道均可設(shè)置不同的量程, 輸入范圍： 177。250 mV, 177。500 mV, 177。1 V, 177。5 V, 177。10 V, 0 ~ +500 mV, 0 ~ +1 V, 0 ~ +5 V, 0 ~ +10 V, 0 ~ 20 mA, 4 ~ 20 Ma。4. ADAM4520： 隔離 RS232 到 RS422/485 轉(zhuǎn)換器，將 RS232 信號(hào)轉(zhuǎn)換成隔離 RS485 信號(hào)。如圖45 所示主要特點(diǎn)： 自動(dòng)內(nèi)部 RS485 總線管理 ，RS485 無(wú)需外部的流控制信號(hào)3000 VDC 隔離保護(hù) (ADAM4510S/4520)RS485 數(shù)據(jù)線上的瞬態(tài)干擾抑制傳輸速率可達(dá) kbps聯(lián)網(wǎng)距離可達(dá) 4000 英尺預(yù)留終端電阻位置電源及數(shù)據(jù)流有指示燈指示，便于進(jìn)行故障處理電源要求：+10 ~ +30 VDC容易安裝在 DIN 導(dǎo)軌或面板上規(guī)格：輸入：RS232 （4 線制）RS232 接口： DB9 接口輸出：RS485 （2 線制）或 RS422（4 線制）速度 (bps) ：1200、2400、4800、9600、 k、 k、 k、 k，RTS 控制和 RS422 模式（可切換）RS422/485 接口：插入式螺釘端子隔離電壓：3000 VDC功耗： W5. ADAM5051：帶LED顯示的16路隔離型數(shù)字量輸入模塊。輸入電壓：30V最大數(shù) 字 量 輸 入 電 平 ： 邏 輯 0： 最 大 +1V 邏 輯 1： +—+30V 電路類(lèi)型：上拉電流：,10千歐電阻接+5V功 耗 ： (典 型 ) (最 大 ) 圖45 ADAM4520 圖46 ADAM5056S 6. ADAM5056S： 16路隔離型數(shù)字量輸入模塊。如圖46所示通道數(shù)：16個(gè)數(shù) 字 量 出 ： 集 電 極 開(kāi) 路 最 大 可 達(dá) 30V， 負(fù) 載 電 流 100mA,最 大 負(fù) 載 功 率450mW7. ADAM5080： 4通道計(jì)數(shù)器/頻率輸入模塊。通道數(shù)：4個(gè)獨(dú)立的32位計(jì)時(shí)器最大計(jì)數(shù)值：4，294，967，285(32bit）輸入頻率：頻率模式：1000Hz 最大， 最小計(jì) 數(shù) 模 式 ： 5000Hz 最 大輸 入 電 平 ： 隔 離 或 TTL電 平最 小 脈 寬 ： 500 S（ 頻 率 模 式 ） 100 S(計(jì) 數(shù) 模 式 )??最 小 輸 入 電 流 ： 2mA(隔 離 )隔 離 輸 入 電 平 ： 邏 輯 0： 最 大 +1V 邏 輯 1： +—+30VTTL輸 入 電 平 ： 邏 輯 0： 0V— 邏 輯 1： —5V隔 離 電 壓 ： 1000V模 式 ： 計(jì) 數(shù) (加 /減 ， 雙 向 ) 頻 率計(jì) 數(shù) 輔 助 功 能 ： 初 始 化 預(yù) 設(shè) 置 ， 高 低 報(bào) 警 設(shè) 置 ， 報(bào) 警 輸 出 設(shè) 置 循 環(huán) ， 可 編 程 數(shù) 字 噪 聲 濾 波 ： 8微 妙 到 65毫 秒功 耗 ： (典 型 ) (最 大 ) 本章小結(jié)本系統(tǒng)采用了亞當(dāng)智能模塊，采集速率高，實(shí)時(shí)性好，使得系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性高；采用了西門(mén)子PLC ，具有很高的順序控制和邏輯控制能力，還可以進(jìn)行模擬控制，同時(shí)具有很高的性能，從而使得系統(tǒng)的運(yùn)行安全可靠；現(xiàn)場(chǎng)儀表采用了隔離與防暴手段，保證系統(tǒng)的安全性。通過(guò)本章硬件設(shè)計(jì)，使我對(duì)計(jì)算機(jī)的硬件組成有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，同時(shí)了解如何用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)工程項(xiàng)目過(guò)程，了解了研華工控機(jī)，西門(mén)子PLC，亞當(dāng)智能模塊的功能。5 八號(hào)聯(lián)合站監(jiān)控系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)概述上一章完成了監(jiān)控系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)部分，并且在最后對(duì)要求檢測(cè)與控制的變量配置了I/O 地址，以列表的形式表示出來(lái)。本章將進(jìn)行監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，首先選擇組態(tài)軟件，接下來(lái)進(jìn)行軟件的簡(jiǎn)介，然后根據(jù)I/O地址表完成系統(tǒng)軟件的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)思想及軟件簡(jiǎn)介 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)思想1. 聯(lián)合站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)軟件的要求（1） 較高的安全可靠性；（2） 比較高的實(shí)時(shí)性；（3） 具有一定的擴(kuò)展性。2. 選用系統(tǒng)軟件的原則（1） 滿足聯(lián)合站監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)軟件的要求；（2） 軟件的開(kāi)發(fā)過(guò)程盡量簡(jiǎn)單，開(kāi)發(fā)盡量周期短；（3） 軟件的性能價(jià)格比高，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。 聯(lián)合站監(jiān)控系統(tǒng)常用的組態(tài)軟件簡(jiǎn)介組態(tài)軟件是當(dāng)今監(jiān)控系統(tǒng)必不可少的組成部分。組態(tài)軟件是指一些數(shù)據(jù)采集與過(guò)程控制的專(zhuān)用軟件，它們是在自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級(jí)的軟件平臺(tái)和開(kāi)發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。組態(tài)軟件支持各種工控設(shè)備和常見(jiàn)的通信協(xié)議，并且通常應(yīng)提供分布式數(shù)據(jù)管理和網(wǎng)絡(luò)功能。對(duì)應(yīng)于原有的 HMI（人機(jī)接口軟件，Human Machine Interface）的概念，組態(tài)軟件是一個(gè)使用戶能快速建立自己的 HMI的軟件工具，或開(kāi)發(fā)環(huán)境。利用組態(tài)軟件的功能，可以構(gòu)建一套最適合自己的應(yīng)用系統(tǒng)。隨著組態(tài)軟件的快速發(fā)展，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、實(shí)時(shí)控制、SCADA、通訊及聯(lián)網(wǎng)、開(kāi)放數(shù)據(jù)接口、對(duì) I/O 設(shè)備的廣泛支持已經(jīng)成為它的主要內(nèi)容，隨著技術(shù)的發(fā)展，監(jiān)控組態(tài)軟件將會(huì)不斷被賦予新的內(nèi)容。目前，在聯(lián)合站監(jiān)控系統(tǒng)的上位機(jī)采用的工業(yè)自動(dòng)化組態(tài)軟件很多，下面簡(jiǎn)單介紹幾種常用的組態(tài)軟件：1. 組態(tài)王是國(guó)內(nèi)較有影響的組態(tài)軟件,它是在流行 PC 機(jī)上建立的工業(yè)控制對(duì)象人機(jī)接口的一種智能軟件包。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(yǔ)言支持。它以 Windows 圖形功能完備，界面一致性好，易學(xué)易用。2022 年推出的組態(tài)王 最新版本，提供多種硬件驅(qū)動(dòng)程序〔PLC、智能儀表、智能模塊、變頻器、板卡〕。本系統(tǒng)的軟件就采用了北京亞控自動(dòng)化科技有限公司的基于 Windows200NT 的組態(tài)軟件組態(tài)王 。（1）. 組態(tài)王 軟件包由工程管理器 ProjManager、工程瀏覽器TouchExplorer、畫(huà)面開(kāi)發(fā)系統(tǒng) TouchMak（內(nèi)嵌于工程瀏覽器）和運(yùn)行系統(tǒng)TouchVew 四部分組成。工程管理器：ProjManager 用于新工程的創(chuàng)建和已有工程的管理，是計(jì)算機(jī)內(nèi)所有應(yīng)用工程的統(tǒng)一管理環(huán)境，用于新工程的創(chuàng)建與刪除，并能對(duì)已有工程進(jìn)行搜索、備份及有效恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)詞典的導(dǎo)入與導(dǎo)出等功能。工程瀏覽器：TouchExplorer 是應(yīng)用工程的設(shè)計(jì)管理配置環(huán)境，進(jìn)行應(yīng)用工程的程序語(yǔ)言的設(shè)計(jì)、變量定義管理、連接設(shè)備的配置、開(kāi)放式接口的配置、系統(tǒng)參數(shù)的配置、WEB 發(fā)布等。畫(huà)面開(kāi)發(fā)系統(tǒng)：TouchMak 是應(yīng)用工程的開(kāi)發(fā)環(huán)境，用于完成畫(huà)面設(shè)計(jì)、動(dòng)畫(huà)連接、程序編寫(xiě)等工作。它具有先進(jìn)完善的圖形生成功能；數(shù)據(jù)詞典提供多種數(shù)據(jù)類(lèi)型，能合理地提取控制對(duì)象的特性；對(duì)變量報(bào)警、趨勢(shì)曲線、過(guò)程記錄等功能簡(jiǎn)捷操作。運(yùn)行系統(tǒng)：TouchVew 是組態(tài)王 軟件的實(shí)時(shí)運(yùn)行環(huán)境，開(kāi)發(fā)的畫(huà)面只有在此運(yùn)行才能實(shí)時(shí)反映現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行情況。它負(fù)責(zé)從控制設(shè)備中采集數(shù)據(jù)、操作記錄、趨勢(shì)曲線等監(jiān)視、存儲(chǔ)功能，并按實(shí)際需要記錄到歷史數(shù)據(jù)庫(kù)。（2）. 組態(tài)王與下位機(jī)的通訊組態(tài)王把每一臺(tái)與之通訊的設(shè)備（硬件或軟件）看作是外部設(shè)備，目前能連接PLC、智能儀表、板卡、模塊、變頻器等幾百種外部設(shè)備，為實(shí)現(xiàn)和外部設(shè)備的通訊，組態(tài)王內(nèi)置了大量設(shè)備的驅(qū)動(dòng)作為組態(tài)王與外部設(shè)備的通訊接口，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中只需根據(jù)工程瀏覽器提供的“設(shè)備配置向?qū)А?窗口完成連接工程。在運(yùn)行期間，組態(tài)王就可通過(guò)驅(qū)動(dòng)接口和外部設(shè)備交換數(shù)據(jù)，包括采集數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)指令。每一個(gè)驅(qū)動(dòng)就是一個(gè) COM 對(duì)象，這種方式使驅(qū)動(dòng)和組態(tài)王構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)，既保證了運(yùn)行的高效率，又使系統(tǒng)有很強(qiáng)的擴(kuò)展性。組態(tài)王和下位機(jī)的通訊如圖 51 所示。圖 51 組態(tài)王和下位機(jī)的通訊（3）. 組態(tài)王 功能簡(jiǎn)介① 基本人機(jī)界面功能：提供一個(gè)完全中文界面，為用戶提供了豐富的快速應(yīng)用設(shè)備工具，便利的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。② 強(qiáng)大的通訊功能：提供多種通訊方式，如串行、DDE、板卡、人機(jī)接口、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)等方式，此外，組態(tài)王還提供驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)軟件包，用戶可使用此軟件包編制自己系統(tǒng)所需的驅(qū)動(dòng)程序。③ 高效的數(shù)據(jù)采集功能：組態(tài)王對(duì)通訊程序做了多種優(yōu)化處理，盡量使通訊瓶頸對(duì)系統(tǒng)的影響最小，同時(shí)保證數(shù)據(jù)傳遞的及時(shí)和準(zhǔn)確。④ 故障診斷與恢復(fù)功能：組態(tài)王精心優(yōu)化了通訊故障的診斷機(jī)制，可以在極短的時(shí)間(12 個(gè)采集周期 )內(nèi)報(bào)告故障的發(fā)生，并診斷出出現(xiàn)故障的下位機(jī)，非常有助于現(xiàn)場(chǎng)工程師及時(shí)排除險(xiǎn)情。組態(tài)王的自動(dòng)恢復(fù)功能是指：當(dāng)下位機(jī)被更換或恢復(fù)運(yùn)行后，不需要現(xiàn)場(chǎng)工程師對(duì)軟件系統(tǒng)作任何干預(yù)，組態(tài)王通過(guò)短時(shí)間的嘗試后，可以自動(dòng)恢復(fù)與下位機(jī)的通訊。⑤ 先進(jìn)的報(bào)警和事件管理：報(bào)警是過(guò)程狀態(tài)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)發(fā)生的警告，同時(shí)要求操作人員做出響應(yīng)。組態(tài)王報(bào)警系統(tǒng)具有方便、靈活、可靠、易于擴(kuò)展的特點(diǎn)，提供多種報(bào)警管理功能，包括:基于事件的報(bào)警、報(bào)警分組管理、報(bào)警優(yōu)先級(jí)、報(bào)警過(guò)濾、新增死區(qū)和延時(shí)概念等功能，以及通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程報(bào)警管理。⑥ 報(bào)警和事件管理功能：報(bào)警是過(guò)程狀態(tài)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)發(fā)生的警告，同時(shí)要求操作人員做出響應(yīng)。組態(tài)王報(bào)警系統(tǒng)具有方便、靈活、可靠、易于擴(kuò)展的特點(diǎn)，提供多種報(bào)警管理功能，包括:基于事件的報(bào)警、報(bào)警分組管理、報(bào)警優(yōu)先級(jí)、報(bào)警過(guò)濾、新增死區(qū)和延時(shí)概念等功能，以及通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程報(bào)警管理。⑦ 廣泛的數(shù)據(jù)獲取和處理：在組態(tài)王的開(kāi)放結(jié)構(gòu)中，系統(tǒng)可以與廣泛的數(shù)據(jù)源交換數(shù)據(jù)，如 I/O 動(dòng)程序，ODBC 數(shù)據(jù)庫(kù)，OPC 服務(wù)器，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換 DDE , ActiveX 控件等，同時(shí)可以將數(shù)據(jù)以趨勢(shì)、報(bào)表等形式顯示出來(lái)。⑧ 強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)和冗余功能：組態(tài)王基于網(wǎng)絡(luò)的概念，可運(yùn)行在基于 TCP / IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的網(wǎng)上，使用戶能夠?qū)崿F(xiàn)上、下位機(jī)以及更高層次的廠級(jí)連網(wǎng)，另外，隨著網(wǎng)絡(luò)的無(wú)限蔓延，組態(tài)王每一臺(tái)數(shù)據(jù)采集站從工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)，可以被網(wǎng)絡(luò)上的所有其他站點(diǎn)直接訪問(wèn)，使數(shù)據(jù)在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)暢通無(wú)阻。同時(shí)支持分布式網(wǎng)絡(luò)報(bào)警、分布式歷史數(shù)據(jù)庫(kù)等，功能強(qiáng)大，穩(wěn)定可靠。組態(tài)王提供五種冗余方式：I/O 通訊冗余、I/O 設(shè)備冗余、計(jì)算機(jī)冗余、系統(tǒng)冗余和網(wǎng)絡(luò)冗余，保證系統(tǒng)的安全可靠性。（4）. 組態(tài)王 應(yīng)用工程開(kāi)發(fā)的一般過(guò)程① 開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)圖形畫(huà)面；② 定義外部設(shè)備驅(qū)動(dòng)；③ 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)變量；④ 進(jìn)行動(dòng)畫(huà)連接；⑤ 系統(tǒng)的運(yùn)行和調(diào)試。2. InTouch：Wonderware 的 InTouch 軟件是最早進(jìn)入我國(guó)的組態(tài)軟件。在 80 年代末、90 年代初，基于 的 InTouch 軟件曾讓我們耳目一新，并且InTouch 提供了豐富的圖庫(kù)。但是，早期的 InTouch 軟件