【正文】 組態(tài)內(nèi)容進(jìn)行語法檢查、編譯。 策略（控制方案）編輯組態(tài)程序 策略編輯 /生成組件 是以 PC 為中心實現(xiàn)低成本監(jiān)控的核心軟件，具有很強的邏輯、算術(shù)運算能力和豐富的控制算法。通用數(shù)據(jù)庫接口（ ODBC 接口）組態(tài)環(huán)境用于指定 要交換的通用數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、字段名稱及屬性、時間區(qū)段、采樣周期、字段與實時數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系等。多數(shù)組態(tài)軟件的 DDE 驅(qū)動程序被整合在實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)或 10 圖形系統(tǒng)中，而 OPC Client 則多數(shù)單獨存在。歷史數(shù)據(jù)的查詢、檢索、報警的管理都是在實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運行程序中完成的。實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)組態(tài)程序是建立實時數(shù) 據(jù)庫的組態(tài)工具，可以定義實時數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)連接、數(shù)據(jù)類型及相關(guān)的各種參數(shù)。 實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)組態(tài)程序 有的組態(tài)軟件只在圖形開發(fā)環(huán)境中增加了簡單的數(shù)據(jù)管理功能，因而不具備完整的實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。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) ,供圖形運行環(huán)境運行時使用。有了應(yīng)用程序管理器的支持，這些操作將變得非常簡單。在自動化工程設(shè)計工程師應(yīng)用組態(tài)軟件進(jìn)行工程設(shè)計時，經(jīng)常會遇到下面一些煩惱：經(jīng)常要進(jìn)行組態(tài)數(shù)據(jù)的備份；經(jīng)常需要引用以往成功應(yīng)用項目中的部分組態(tài)成果（如畫面）；經(jīng)常需要迅速了解計算機中保存了哪些應(yīng)用項目。 . 結(jié)構(gòu)按照成員構(gòu)成劃分 組態(tài)軟件因為其功能強大，而每個功能相對來說又具有一定的獨立性，因此其組成形式是一個集成軟件平臺，由若干程序組件 構(gòu)成。 9 組態(tài)軟件支持在線組態(tài)技術(shù)，即在不退出系統(tǒng)運行環(huán)境的情況下可以直接進(jìn)入組態(tài)環(huán)境并修改組態(tài)，使修改后的組態(tài)直接生效。 系統(tǒng)運行環(huán)境：在系統(tǒng)運行環(huán)境下，目標(biāo)應(yīng)用程序被裝入計算機內(nèi)存并投入實時運行。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)運行環(huán)境運行時使用。 組態(tài)軟件的結(jié)構(gòu)劃分有多種標(biāo)準(zhǔn)，這里以使用軟件的工作階段和軟件體系的成員構(gòu)成兩種標(biāo)準(zhǔn)討論 其體系結(jié)構(gòu)。 組態(tài)軟件的系統(tǒng)構(gòu)成及其簡介 在組態(tài)軟件中，通過組態(tài)生成的一個目標(biāo)應(yīng)用項目在計算機硬盤中占據(jù)唯一的物理空間（邏輯空間），可以用唯一的一個名稱來標(biāo)識，就被稱為一個應(yīng)用程序。隨著國內(nèi)計算機水平和工業(yè)自動化程度的不斷提高，通用組態(tài)軟 件的市場需求日益增大。與 DOS 環(huán)境下的組態(tài)軟件相比，其最突出的特點是圖形功能有了很大的增強。隨著 Windows 的廣泛應(yīng)用， Windows環(huán)境下的組態(tài)軟件成為主流。從表面上看，組態(tài)工具的運行程序就是執(zhí)行自己特定的任務(wù)。但是不同之處在于，工業(yè)控制中形成的組態(tài)結(jié)果是用在實時監(jiān)控的。如 AutoCAD， PhotoShop，辦公軟件(PowerPoint)都存在相似的操作，即用軟件提供的工具來形成自己的作品，并以數(shù)據(jù)文件保存作品，而不是執(zhí)行程序。人機界面生成軟 件就叫工控組態(tài)軟件。組態(tài)的概念最早出現(xiàn)在工業(yè)計算機控制中。 組態(tài)軟件是有專業(yè)性的。通用組態(tài)軟件主要特點有（ 1）延續(xù)性和可擴充性。當(dāng)然軟件中的組態(tài)要比硬件的組裝有更大的發(fā)揮空間，因為它一般要比 硬件中的 “ 部件 ” 更多，而且每個 “ 部件 ” 都很靈活，因為軟部件都有內(nèi)部屬性，通過改變屬性可以改變其規(guī)格（如大小、性狀、顏色等）。 與硬件生產(chǎn)相對照，組態(tài)與組裝類似。通用工業(yè)自動化組態(tài)軟件的出現(xiàn)為解決上述實際工程問題提供了一種嶄新的方法，因為它能夠很好地解決傳統(tǒng)工業(yè)控制 軟件存在的種種問題，使用戶能根據(jù)自己的控制對象和控制目的的任意組態(tài)，完成最終的自動化控制工程。 組態(tài)軟件簡介 隨著工業(yè)自動化水平的迅速提高，計算機在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，人們對工業(yè)自動化的要求越來越高，種 類繁多的控制設(shè)備和過程監(jiān)控裝置在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，使得傳統(tǒng)的工業(yè)控制軟件已無法滿足用戶的各種需求。該測控系統(tǒng)主要有兩種設(shè)計途徑：一是采用 VB、 VC 等可視化工具從低層開發(fā)； 二是利用工控組態(tài)軟件進(jìn)行二次開發(fā)。在《過程控制》教學(xué)中，對三個相互連通的不規(guī)則形狀水箱水位進(jìn)行測控處理并分析，就屬于極端非線性控制。對于非線性程度不高的過程，可以當(dāng)作線性過程處理。目前有許多工控組態(tài)軟件。工控組態(tài)軟件的出現(xiàn)，使得大型工業(yè)控制系統(tǒng)的組態(tài)編程變得十分得簡單、容易，工程設(shè)計人員不用再設(shè)計那些復(fù)雜的應(yīng)用程序（如 I/O driver 等）。組態(tài)軟件均具有良好的擴展性、兼容性，軟件結(jié)構(gòu)開放，可接受各種形式的數(shù)據(jù)格式。在軟件設(shè)計上由于采用成熟的工控開發(fā)的工具軟件，它為用戶提供了多種通用工具模塊，用戶不需要掌握太多的編程語言技術(shù)（甚至不需要編程技術(shù)），就能很好地完成一個復(fù)雜工程所要求的所有功能。組態(tài)（ configuration）意思就是模塊的任意組合，采用組態(tài)技術(shù)構(gòu)成的計算機系統(tǒng)在硬件設(shè)計上，除采用工業(yè) PC 機外，系統(tǒng)大量采用各種成熟通用的 I/O 接口設(shè)備和現(xiàn)場設(shè)備，基本不再需要單獨進(jìn)行具體電路設(shè)計。 二．組態(tài)軟件的介紹 組態(tài)軟件是指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件，它們是在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(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)自動控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。根據(jù)用戶用水量的大小來控制工作泵數(shù)量的增減及變頻器對水泵的調(diào)速，實現(xiàn)恒壓供水。 一．本論文研究的背景雙儲液罐水位控制系統(tǒng)介紹被控對象由上、下兩個儲液罐組成，上、下水位和溫度分辨經(jīng) 2 個壓力變送器和溫度變送器檢測后。 組態(tài)控制技術(shù)作為計算機控制技 術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，其先進(jìn)性和實用性已經(jīng)被工業(yè)現(xiàn)場的廣大技術(shù)人員認(rèn)可并得到廣泛應(yīng)用。在開發(fā)傳統(tǒng)的工業(yè)控制軟件時， 當(dāng)工業(yè)被控對象一旦有變動，就必須修改其控制系統(tǒng)的源程序，導(dǎo)致其開發(fā)周期長；已開發(fā)成功的工控軟件又由于每個控制項目的不同而使其重復(fù)使用率很低，導(dǎo)致它的價格非常昂貴；在修改工控軟件的源程序時，倘若原來的編程人員因工作變動而離去時，則必須同其他人員或新手進(jìn)行源程序的修改，因而更是相當(dāng)困難。雙儲液罐水位控制 。利用組態(tài)軟件對雙儲液罐水位控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計。工控組態(tài)軟件正是符合這些要求而在工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。隨著國內(nèi)工 業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步以及自動化技術(shù)的發(fā)展 ,人們對自動化監(jiān)控系統(tǒng)的需求越來越大 ,要求越來越高。由于組態(tài)技術(shù)的介入，計算機控制系統(tǒng)的應(yīng)用速度大大加快了。 1 摘 要 計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，為工業(yè)自動化開辟了廣闊的發(fā)展空間，用戶可以方便快捷地組建優(yōu)質(zhì)高效的監(jiān)控系統(tǒng)，并且通過采用遠(yuǎn)程監(jiān)控及診斷、雙機熱備等先進(jìn)技術(shù)，使系統(tǒng)更加安全可靠，在這方面， MCGS 工控組態(tài)軟件將為您提供強有力的軟件支持。 組態(tài)技術(shù)是計算機控制技術(shù)綜合發(fā)展的結(jié)果，是技術(shù)成熟化的標(biāo)志。采用組態(tài)控制技術(shù)的計算機控制系統(tǒng)最大的特點是從硬件設(shè)計到軟件開發(fā)都具有組態(tài)性，因此系統(tǒng)的可靠性和開發(fā)速度提高了，開發(fā)難度卻下降了。一方面要求界面簡單明了、宜于操作、數(shù)據(jù)采集實時性好以及高可靠監(jiān)控性 ,同時還要求開發(fā)周期短 ,系統(tǒng)便于更改、擴充、升級。本文對組態(tài)技術(shù)進(jìn)行了一些研究，對其發(fā)展概況進(jìn)行了比較全面的了解。 關(guān)鍵詞： 組態(tài)軟件 。監(jiān)控系統(tǒng) 2 目 錄 摘 要 前 言 第一章 雙儲液罐水位控制系統(tǒng)控制方 案 采用組態(tài)軟件控制方案 組態(tài)軟件簡介 組態(tài)軟件的系統(tǒng)構(gòu)成及其簡介 . 結(jié)構(gòu)以使用軟件的工作階段劃分 . 結(jié)構(gòu)按照成員構(gòu)成劃分 組態(tài) 軟件的功能現(xiàn)在的狀況及將來的發(fā)展趨勢 . 總的發(fā)展趨勢 . 組態(tài)軟件功能的變遷 . 推動組態(tài)軟件發(fā)展的動力 . 用戶對組態(tài)軟件的 需求變化 . 影響組態(tài)軟件發(fā)展的因素 . 未來技術(shù)走勢 . 國際化及入世的影響 第二章 基于 MCGS 組態(tài)軟件開發(fā)水位控制系統(tǒng)簡介 MCGS 概述 特點及組成 運用 MCGS 建立運行程序的一般過程 3 水箱水位控制系統(tǒng)的設(shè)備組成 屬性 設(shè)置 設(shè)備 命令 設(shè)備命令的實現(xiàn)方法 設(shè)備調(diào)試 采用 MCGS 開發(fā)雙儲液罐水位控制系統(tǒng)結(jié)語 第三章 雙儲液罐水位控制系統(tǒng)硬件組成及設(shè)備的選擇 水箱對象 ．水箱 . 水泵 水位、溫度檢測與控制設(shè)備 水位傳感器 I/O 接口設(shè)備 接線端子板 PCLD9138 端子板簡介 4 PCLD880研華螺絲端子板簡介 計算機 第四章 雙儲液罐水位控制系統(tǒng)主電路及設(shè)備連接 系統(tǒng)組成 系統(tǒng)組成 系統(tǒng)信號流向 控制電路 硬件連接 第五章 基于 MCGS 組態(tài)軟件開發(fā)水位控制系統(tǒng)的設(shè)計 建立工程 定義變量 變量分配 畫面的設(shè)計和編輯 編輯畫面 水位對象的控制 5 水罐對象特征 報警顯示 組對象的定義 歷史報警 ． 報警提示 曲線顯示 實時曲線 控制程序的編寫 第六章 程序調(diào)試運行及安全機制 模擬調(diào)試 在線調(diào)試 安全機制 ． 如何建立安全機制 總結(jié) 參考文獻(xiàn) 致謝 6 前言 隨著工業(yè)自動化水平的迅速提高，計算機在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，人們對工業(yè)自動化的要求越來越高，種類繁多的控制設(shè)備和過程監(jiān)控裝置在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，使得傳統(tǒng)的工業(yè)控制軟件已無法滿足用戶的各種需求。通用工業(yè)自動化組態(tài)軟件的出現(xiàn)為解決上述實際工程問題提供了一種嶄新的方法，因為它能夠很好地解決傳統(tǒng)工業(yè)控制軟件存在的種種問題，使用戶能根據(jù)自己的控制對象和控制目的的任意組態(tài)，完成最終的自動化控制工程。組態(tài)軟件適用于許多工業(yè)領(lǐng)域，因為其功能強大而倍受青睞。通過安裝在出水管網(wǎng)上的遠(yuǎn)傳壓力傳感器將壓力信號轉(zhuǎn)化為 420mA的標(biāo)準(zhǔn)信號送入 PLC，經(jīng) PID 運算與給定壓力參數(shù)進(jìn)行比較，得出調(diào)節(jié)參數(shù)，送給變頻器，由變頻器控制水泵轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)系統(tǒng)供水量，使系統(tǒng)的供水管網(wǎng)壓力保持在給定壓力上；當(dāng)用水量超過一臺泵的供 水量時，通過 PLC 控制器加泵。當(dāng)供水負(fù)載變化時，輸入電機的電壓和頻率也隨之變化，這樣就構(gòu)成了以壓力設(shè)定值為基準(zhǔn)的閉環(huán)控制系統(tǒng)。組態(tài)軟件應(yīng)該能支持各種工控設(shè)備和常見的通信協(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。這不僅節(jié)約了硬件開發(fā)時間，更提高了工控系統(tǒng)的可靠性。 工控組態(tài)軟件集成了圖形技術(shù)、人機界面技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)，使控制系 統(tǒng)開發(fā)人員不必依靠某種具體的計算機語言，只需通過可視化的組態(tài)方式，就可完成監(jiān)控程序設(shè)計，降低了監(jiān)控程序開發(fā)的難度。同時，支持的硬件類型也十分廣泛 [1]。工控組態(tài)軟件的功能包括數(shù)據(jù)庫生成、歷史庫生成、圖形生成、報表生成、順序控制功能、連續(xù)調(diào)節(jié)功能。 7 第一章 雙儲液罐水位控制系統(tǒng)控制方案 采用組態(tài)軟件控制方案 在工業(yè)生產(chǎn)中，大多數(shù)過程是非線性的。要控制好極端非線性過程，則相當(dāng)困難。該系統(tǒng)傳統(tǒng)的開發(fā)手段是采用單片機等控制 設(shè)備 設(shè)計，但如果采用組態(tài)軟件開發(fā)該系統(tǒng)則可以實現(xiàn) 多次開發(fā)、適時采集監(jiān)控等功能。但由于 VB、 VC 開發(fā)難度大，開發(fā)周期長， 因此大多工程項目的開發(fā)都采用工控組態(tài)軟件來實現(xiàn)。在開發(fā)傳統(tǒng)的工業(yè)控制軟件時，當(dāng)工業(yè)被控對象一旦有變動，就必須修改其控制系統(tǒng)的源程序，導(dǎo)致其開發(fā)周期長；已開發(fā)成功的工控軟件又由于每個控制項目的不同而使其重復(fù)使用率很低，導(dǎo)致它的價格非常昂貴；在修改工控軟件的源程序時，倘若原來的編程人員因工作變動而離去時，則必須同其他人員或新手進(jìn)行源程序的修改，因而更是相當(dāng)困難。 在使用工控軟件中，我們經(jīng)常提到組態(tài)一詞，組態(tài)英文是 “Configuration”,其意義究竟是什么呢？簡單的講，組態(tài)就是用應(yīng)用軟件中提供的工具、方法、完成工程中某一具體任務(wù)的過程。如要組裝一臺電腦，事先提供了各種型號的主板、機箱、電源、 CPU、顯示器、硬盤、光驅(qū)等，我們的工作就是用這些部件拼湊成自己需要的電腦。 組態(tài)（ Configuration）為模塊化任意組合。用通用組態(tài)軟件開發(fā)的應(yīng)用程序，當(dāng)現(xiàn)場（包括硬件設(shè)備或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)）或用戶需求發(fā)生改變時，不需作很多修改而方便地完成軟件的更新和升級；（ 2）封裝性（易學(xué)易用），通用組態(tài)軟件所能完成的功能都用一種方便用戶使用的方法包裝起來，對于用戶，不需掌握太多的編程語言技術(shù)（甚至不需要編程技術(shù)） ，就能很好地完成一個復(fù)雜工程所要求的所有功能；（ 3）通用性，每個用戶根據(jù)工程實際情況，利用通用組態(tài)軟件提供的底層設(shè)備（ PLC、智能儀表、 8 智能模塊、板卡、變頻器等）的 I/O Driver、開放式的數(shù)據(jù)庫和畫面制作工具，就能完成一個具有動畫效果、實時數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)和曲線并存、具有多媒體功能和網(wǎng)絡(luò)功能的工程，不受行業(yè)限制。一種組態(tài)軟件只能適合某種領(lǐng)域的應(yīng)用。如 DCS(集散控制系統(tǒng) )組態(tài)， PLC（可編程控制器）梯形圖組態(tài)。其實在其他行業(yè)也