【正文】 系統(tǒng)的畫面采用全中文界面操作，操作非常方便。 圖 實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線 第 32 頁(yè) 監(jiān)控系統(tǒng)畫面及功能 上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能有： （ 1）工藝流程畫面顯示、設(shè)備狀態(tài)描述及過程參數(shù)的動(dòng)態(tài)顯示功能； （ 2）報(bào)警顯示（按時(shí)間順序，按優(yōu)先級(jí)別，按故障點(diǎn)所處區(qū)域等）功能； （ 3）工藝參數(shù)趨勢(shì)曲線（實(shí)時(shí)趨勢(shì)及歷史趨勢(shì)）顯示功能； （ 4）歷史數(shù)據(jù)采集與自動(dòng)歸檔存儲(chǔ)功能 監(jiān)控系統(tǒng)主畫面 “監(jiān)控系統(tǒng)主畫面”是 模擬現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境并且進(jìn)行控制的主畫面。單擊對(duì)話框上方的“曲線定義”按鈕，可進(jìn)行曲線定義，主要定義趨勢(shì)曲線的外觀、曲線所要西安市的變量 或表達(dá)式、四個(gè)“筆”的顏色屬性。 繪制實(shí)時(shí)曲線 在組態(tài)望開發(fā)系統(tǒng)中制作畫面時(shí)，選擇菜單“工具 \實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線”項(xiàng)或單擊工具箱中的“畫實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線”按鈕，此時(shí)鼠標(biāo)在畫面中變?yōu)槭中?，在畫面中用鼠?biāo)畫出一個(gè)矩形，實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線就在這個(gè)矩形中繪出。單擊右邊的“？”按鈕可列出數(shù)據(jù)庫(kù)中定義的變良供選擇。在“曲線 1—— 曲線3”中定義歷史趨勢(shì)曲線繪制的 3條曲線對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)變量名。歷史趨勢(shì)曲線對(duì)話框有三個(gè)屬性卡片“曲線定義”、“坐標(biāo)系”“操作面板和安全屬性”組成。通過定義歷史趨勢(shì)曲線的屬性可以定義曲線、功能按鈕的參數(shù)、改變趨勢(shì)曲線的筆屬性和填充屬性等，筆屬性是趨勢(shì)曲線邊框的顏色和線型，填充屬性是邊框和內(nèi)部網(wǎng)格之間的背景顏色和填充模式。曲線下放是指示器和兩排功能按鈕。可以任意移動(dòng)、縮放歷史曲線。一個(gè)實(shí)時(shí)曲線圖可以顯示四個(gè)變量的曲線，而一個(gè)歷史曲線可以實(shí)現(xiàn)八個(gè)變量的曲線。實(shí)時(shí)趨勢(shì)圖用于在線觀察過程變量的實(shí)時(shí)變化，歷史趨勢(shì)圖適合查看過程變量的歷史信息記錄。 實(shí)時(shí)曲線歷史曲線 組態(tài)王的趨勢(shì)圖能夠以窗口的形式顯示市某一短時(shí)間段模擬量或由模擬量生成的數(shù)值變量的變化。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(dòng)生成人機(jī)接口的特色。 內(nèi)存字符串型變量、 I/O字符串型變量： 類似一般程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言中的字符串變量，用于記錄一些有特定含義的字符串，如名稱，密碼等，該類型變量可以進(jìn)行比較運(yùn)算和賦值運(yùn)算。 內(nèi)存實(shí)型變量、 I/O 實(shí)型變量： 類似一般程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言中的浮點(diǎn)型變量，用于表示浮點(diǎn)數(shù)據(jù)，取值范圍 10E38 至 10E+38，有效值 7 位。基本類型的變量也可以按照數(shù)據(jù)類型分為離散型、模擬型、長(zhǎng)整數(shù)型和字符串型。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 “ 給礦量 ” 、 “ 水流量 ” 等變量，都需要設(shè)置成 “I/O 變量 ” 。 “I/O 變量 ” 指的是需要 “ 組態(tài)王 ” 和其它應(yīng)用程序（包括 I/O 服務(wù)程序）交換數(shù)據(jù)的變量。變量可以分為基本類型和特殊類型兩大類。用類似的方法建立另外的變量。因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)是通過驅(qū)動(dòng)程序采集到的，所以幾個(gè)變量的類型都是 I/O 實(shí)型變量。在 TOUCHVIEW 運(yùn)行時(shí)，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)狀況要以動(dòng)畫的形式反映在屏幕上，操作者在計(jì)算機(jī)前發(fā)布的指令也要迅速 第 28 頁(yè) 送達(dá)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，所有這一切都是以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)為中介環(huán)節(jié)，所以說數(shù)據(jù)庫(kù)是聯(lián)系上位機(jī)和下位機(jī)的橋梁。在定義數(shù)據(jù)庫(kù)變量時(shí)，只要把 IO 變量連接到設(shè)備上，就可以和組態(tài)王交換數(shù)據(jù)了。選擇 “ 西 第 27 頁(yè) 門子 ” 的 “S7200 系列 ” ，單擊 “ 下一步 ” ；為外部設(shè)備取一個(gè)名稱，輸入“PLC200” ，單擊 “ 下一步 ” ；為設(shè)備選擇連接串口，假設(shè)為 COM1，單擊 “ 下一步 ” ；填寫設(shè)備地址，假設(shè)為 1，單擊 “ 下一步 ” ；檢查各項(xiàng)設(shè)置是否正確，確認(rèn)無誤后，單擊 “ 完成 ” 。假設(shè) PLC 連接在計(jì)算機(jī)的 COM1 口。只有在定義了外部設(shè)備之后，組態(tài)王才能通過 I/O 變量和它們交換數(shù)據(jù)。 定義外部設(shè)備 組態(tài)王把那些需要與之交換數(shù)據(jù)的設(shè)備或程序都作為外部設(shè)備。繪制圖素的主要工具放置在圖形編輯工具箱內(nèi)。 TOUCHMAK 將按照你指定的風(fēng)格產(chǎn)生一幅名為 “ 主畫面 ” 的畫面。工程瀏覽器將運(yùn)行組態(tài)王開發(fā)環(huán)境 TOUCHMAK，彈出如下對(duì)話框。可以在每一個(gè)項(xiàng)目下建立數(shù)目不限的畫面。組態(tài)王將在工程路徑下生成初始數(shù)據(jù)文件。如果需要更改工程路徑，請(qǐng)單擊 “ 瀏覽 ” 按鈕。為建立一個(gè)新項(xiàng)目，請(qǐng)執(zhí)行以下操作： 在工程瀏覽器中選擇菜單 “ 工程 /新建 ” ，出現(xiàn) “ 新建工程 ” 對(duì)話框。工程瀏覽器運(yùn)行后，將打開上一次工作后的項(xiàng)目。在這里你可以看到工程的各個(gè)組成部分，包括畫面、數(shù)據(jù)庫(kù)、外部設(shè)備、系統(tǒng)配置等，它們以樹形結(jié)構(gòu)表示。最后完成一個(gè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的報(bào)表。 監(jiān)控中心從車間現(xiàn)場(chǎng)采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并以動(dòng)畫方式直觀地顯示在監(jiān)控畫面上。項(xiàng)目目錄也稱為工程路徑。 動(dòng)畫 數(shù)據(jù)和圖形畫面中的圖素的連接關(guān)系是什么？也就是畫面上的圖素以怎樣的動(dòng)畫來模擬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行，以及怎樣讓操作者輸入控制設(shè)備的指令。 數(shù)據(jù) 怎樣用數(shù)據(jù)描述工控對(duì)象的各種屬性？也就是創(chuàng)建一個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)， 第 23 頁(yè) 用此數(shù)據(jù)庫(kù)中的變量來反映工控對(duì)象的各種屬性，比如 “ 電源開關(guān) ” 。 建立應(yīng)用程序大致可分為以下四個(gè)步驟： （ 1）設(shè)計(jì)圖形界面 （ 2）構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù) （ 3）建立動(dòng)畫連接 （ 4）運(yùn)行和調(diào)試 需要說明的是，這四個(gè)步驟并不是完全獨(dú)立的，事實(shí)上，這四個(gè)部分常常是交錯(cuò)進(jìn)行的。 （ 9） 完整的安全保護(hù)特性，為多個(gè)不同安全級(jí)別用戶和不同安全區(qū)域的控制，提供安全保護(hù)措施。 （ 7） 采用分布式 Client/Server體系多用戶結(jié)構(gòu)，支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享和分布式歷史數(shù)據(jù)庫(kù)。 （ 5） 強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)連接能力，支持 Microsoft開放數(shù)據(jù)塊互連 (ODBC接口。 第 22 頁(yè) （ 3） 實(shí)時(shí)報(bào)表及報(bào)表處理。 組態(tài)王 的基本功能與特點(diǎn) 作為能夠?qū)崿F(xiàn)先進(jìn)監(jiān)視與控制的通用軟件，組態(tài)王提供了強(qiáng)大的功能 : （ 1） 全面支持 ActiveX技術(shù)，提供極其靈活的面向?qū)ο蟮膭?dòng)畫圖形功能以及豐富的圖形庫(kù)。用戶只須根據(jù)設(shè)備配置向?qū)Ь涂梢酝瓿?1/0設(shè)備的配置過程。 （ 3）設(shè)備 組態(tài)王目前能連接 PLC,智能儀表，板卡，模塊，變頻器等幾百種外部設(shè)備。變量定義在工程瀏覽器的“數(shù)據(jù)詞典”中進(jìn)行，定義時(shí)要指定變量名和變量類型，某些類型的變量還需要一些附加信息。組態(tài)王系統(tǒng)支持多種變量類型。組態(tài)王還可以運(yùn)行在基于 TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)，能實(shí)現(xiàn)下位機(jī)以及更高層次的 7級(jí)聯(lián)網(wǎng)。應(yīng)用軟件 (如組態(tài)王的畫面運(yùn)行程序，報(bào)表生成程序 等 )都通過內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)訪問軟件，從組態(tài)王數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取來自硬件的信息，這樣就可以實(shí)現(xiàn)在工業(yè)流程畫面上動(dòng)態(tài)地顯示現(xiàn)場(chǎng)整個(gè)過程硬件的運(yùn)行狀態(tài)。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，操作者可以根據(jù)實(shí)際的需要，通過命令語(yǔ)言中簡(jiǎn)單的函數(shù)調(diào)用不同的配方。組態(tài)王為需要配方的工程項(xiàng)目提供了全面的配方管理。 ⑤自定義函數(shù)命令語(yǔ)言 :當(dāng)自定義 函數(shù)被調(diào)用時(shí)執(zhí)行。 ③ 數(shù)據(jù)改變命令語(yǔ)言 :在給定變量的值發(fā)生改變時(shí)執(zhí)行。 條件分支和循環(huán)結(jié)構(gòu)，可以用來開發(fā)完整的程序命令語(yǔ)言根據(jù)執(zhí)行的 ,條件的不同可以分為 : ① 應(yīng)用程序命令語(yǔ)言 :在應(yīng)用系統(tǒng)啟動(dòng)，退出時(shí)執(zhí)行或在系統(tǒng)運(yùn)行期間定時(shí)執(zhí)行。它的語(yǔ)法是 C語(yǔ)言的一個(gè)子集，具有完備的詞法語(yǔ)法查錯(cuò)功能和豐富的運(yùn)算符，數(shù)字函數(shù)序符 串函數(shù)， ,SQL函數(shù)，控件函數(shù)和系統(tǒng)函數(shù)通過這些函數(shù)可以方便地實(shí)現(xiàn)配方管理、統(tǒng)計(jì)分、曲線打印等功能，還可以靈活控制歷史趨勢(shì)曲線，報(bào)表窗口等對(duì)象。命令 語(yǔ) 言 是集成在組態(tài)王系統(tǒng)內(nèi)部的簡(jiǎn)單而功能強(qiáng)大的編程語(yǔ)言。數(shù)據(jù)庫(kù)中有多種數(shù)據(jù)類型，能合理地抽象控制對(duì)象的特性，對(duì)數(shù)據(jù)的報(bào)表，趨勢(shì)曲線，過程記錄，安全防范等重要功能有簡(jiǎn)單的操作辦法。 工程技術(shù)人員在這個(gè)環(huán)境中完成界面的設(shè)計(jì)，動(dòng)畫連接的定義等。并在一個(gè)窗口中以樹形結(jié)構(gòu)排列，這種功能與 WINDOWS操作系統(tǒng)中的資源管理器的功能相似 .它分為以下幾個(gè)部分 : （ 1） 文件系統(tǒng) 它 包括 畫 面開發(fā)系統(tǒng)、命令語(yǔ)言系統(tǒng)、配方系統(tǒng)等。工程瀏覽器和畫面運(yùn)行系統(tǒng)是各自獨(dú)立的 WINDOWS應(yīng)用程序，均可 單獨(dú)使用；兩者又相互依存，在工程瀏覽器的畫面開發(fā)系統(tǒng)中設(shè)計(jì)開發(fā)的畫面應(yīng)用程序必須在畫面運(yùn)行系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境中才能運(yùn)行。 監(jiān)控軟件組態(tài)王 組態(tài)王 6 .5軟件包由工程瀏覽器 (TouchExplorer)和畫面運(yùn)行系統(tǒng)(TouchView)兩部分組成。目前， 一個(gè)先進(jìn)的監(jiān)控軟件不僅要對(duì)眾多的現(xiàn)場(chǎng)控制器和現(xiàn)場(chǎng)智能部件進(jìn)行控制和監(jiān)視，而且在實(shí)際操作是必須具備可靠性，如 隨時(shí)對(duì)各種事件作出反應(yīng) (提示報(bào)替信息，記錄歷史數(shù)據(jù) )，以及協(xié)助使用者連接工廠現(xiàn)有平臺(tái)和應(yīng)用，使它們協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)，以優(yōu)化工廠一級(jí)的管理等功能。用戶的注意力也轉(zhuǎn)移到了如何更有效的管理生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)，尤其是工廠一級(jí)的生產(chǎn)控制系統(tǒng)，在使用先進(jìn)的控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率。過去由于控制系統(tǒng)的硬件的限制，人們首先考慮的是實(shí)現(xiàn)過程控制的控制策略，也就是如何 控制的問題。表 為球磨給礦系統(tǒng)的監(jiān)控點(diǎn)數(shù)： 表 球磨給礦系統(tǒng)監(jiān)控點(diǎn) 序號(hào) 變量名 變量說明 類型 參數(shù)范圍 單位 1 L1 給礦量 模擬量輸入 5763 t/h 2 L2 水流量 模擬量輸入 1921 3m /h 3 L3 出料量 模擬量輸入 7684 t/h 第 19 頁(yè) 4 上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng) 概述 近 20年來，隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展，大量計(jì)算機(jī)新技術(shù)在控制系統(tǒng)之中的應(yīng)用越來越多。 其中上位機(jī)及軟件清單如表 : 第 17 頁(yè) 表 上位機(jī)及軟件清單 設(shè)備 名稱、型號(hào) 臺(tái)件數(shù) 生產(chǎn)廠家 操作站監(jiān)控軟件 組態(tài)王 1 亞控 操作員站主機(jī) HP Compaq DX2021 2 惠普 PLC 西門子 S7200 1 西門子 UPS 電源 山特 C3KS 3000VA 1 山特 交換機(jī) S2403H 24 口 1 華為 打印機(jī) LaserJet 1020 1 惠普 顯示器 109S21 寸 CRT 純平 1 飛利浦 操作站都設(shè)為兩臺(tái)可以形成冗余結(jié)構(gòu)，互為備用，當(dāng)一臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)，另一臺(tái)可以不受干擾的完成所有操作和監(jiān)視任務(wù)，保證了系統(tǒng)的安全性。 S7 對(duì) PLC 內(nèi)部集成的高速輸入和高速輸出功能 ,內(nèi)部都提供專用指令 ,并分配專用中斷事件 ,以確保 PLC 對(duì)外部事件快速反應(yīng)。我們?cè)鴮⒃摴δ苡糜谔幚砟M量輸入 ,如在用溫度傳感器 (如 PT 100)檢測(cè)溫度時(shí) ,讀入模擬量輸入后轉(zhuǎn)換為數(shù)字量溫度的過程 , 可采用在 PLC 中建立電壓與溫度的表格 , 然后通過查表的方法實(shí)現(xiàn)等 , 這樣 , 除了利用 S7200 系列 PLC 的浮點(diǎn)運(yùn)算能力 , 通過建立電壓與溫度的函數(shù) , 直接計(jì)算實(shí)現(xiàn)模擬量轉(zhuǎn)換外 , 又提供了另一種轉(zhuǎn)換方式 , 在實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)系統(tǒng)的配置情況與控制對(duì)象 , 選擇使用。如 : 表處理指令 , 直接操作功能等。同時(shí)為配合使用 PPI網(wǎng)絡(luò) , S7200 系列 PLC 中特有兩條網(wǎng)絡(luò)指令 : NETR和 NETW,運(yùn)用這兩條指令可以很方便地在 PPI網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn) PLC間的數(shù)據(jù)讀寫 ,而不必了解數(shù)據(jù)通訊的具體協(xié)議。在實(shí)際控制系統(tǒng)中 ,利用 PLC 的運(yùn)算能力 ,我們已成功地滿足了許多復(fù)雜的控制要求 ,如 : PLC控制多臺(tái)變頻器比例同步 ,對(duì)模擬量編程實(shí)現(xiàn) PID調(diào)節(jié)等。 數(shù)據(jù)處理與運(yùn)算 S7200系列 PLC 的應(yīng)用已經(jīng)不再僅僅 局限于邏輯控制和順序控制 ,由于其計(jì)算能力很強(qiáng) ,可用于需要一定量計(jì)算的場(chǎng)合。例如 : 對(duì)多通道模擬量輸入濾波處理 , 不同通道的處理完全一樣 , 不采用循環(huán)指令 , 就必須逐個(gè)通道編程 ,程序很長(zhǎng)。如 : FOR ??N EXT 指令。實(shí)際使用時(shí) : 如比較指令結(jié)合跳轉(zhuǎn)指令就很容易實(shí)現(xiàn)程序的分支結(jié)構(gòu) , 對(duì)于特殊的功能 (運(yùn)算處理、通訊功能、脈寬調(diào)制輸出等 )可以通過編制子程序 , 在主程序中調(diào)用的方式來處理 , 甚至在子程序中還可以通過標(biāo)記段的方法 , 再對(duì)不同情況作不同處理 , 使程序的結(jié)構(gòu)清晰 , 易于讀寫