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1、组态设计基础知识介绍,第一章 组态软件概述,1.1 组态软件的产生与发展,1.1.1 工业过程控制系统的发展,20世纪40年代，多数工业生产过程处于手工操作状态，人们主要凭经验、用手工方式去控制生产过程。如生产过程中的关键参数靠人工观察，生产过程中的操作也靠人工去执行，劳动生产率是很低的。,50年代前后，一些工厂企业的生产过程实现了仪表化和局部自动化。此时，生产过程中的关键参数普遍采用基地式仪表和部分单元组合仪表（多数为气动仪表）等进行显示.进入60年代，随着工业生产和电子技术的不断发展，开始大量采用气动、电动单元组合仪表甚至组装仪表对关键参数进行指示，计算机控制系统开始应用于过程控制，实现直
2、接数字控制和设定值控制等。,计算机控制系统组成,所要控制的生产装置或设备,测量被控对象参数，输出模拟信号或开关信号,接受输出通道的信号驱动执行机构动作,过程通道,控制系统核心,局域网,管理计算机,工程师工作站,现场控制站,操作员操作站,监控计算机,网间连接器,智能调节器,其他测控装置,通信联络,过程控制级,控制管理级,生产管理级,集散控制系统是把自动化技术、计算机技术、通信技术、故障诊断技术、冗余技术和图形显示技术融为一体的装置。,1.1.2 组态软件概述,在组态软件出现之前，大部分用户是通过第三方软件（如VB、VC、DELPHI、PB甚至C等）编写人机交互界面（Human Machine I
3、nterface，HMI），这样做存在着开发周期长、工作量大、维护困难、容易出错、扩展性差等缺点。,世界上第一款组态软件InTouch在20世纪80年代中期由美国的Wonderware公司开发。,组态软件类似于“自动化应用软件生成器”，根据其提供的各种软件模块可以积木式搭建人机监控界面，不仅提高了自动化系统的开发速度，也保证了自动化应用的成熟性和可靠性。,一、组态软件定义,使用应用软件设计生成目标应用系统过程也就是组态的过程，称为“做组态”,组态，英文单词configuration，含义是使用软件工具对计算机及软件的各种资源进行配置，达到使计算机或软件按照预先设置。自动执行特定任务,满足使用者
4、要求的目的。,组态软件，是一种面向工业自动化的通用数据采集和监控软件，也称人机界面HMI/MMI(Human Machine Interface/man machine interface)，或监控与数据采集SCADA(supervisory control and data acquisition)。,组态软件从总体结构上看一般都是由系统开发环境（或称组态环境）与系统运行环境两大部分组成。系统开发环境和系统运行环境之间的联系纽带是实时数据库。,数据流程,二、组态软件的发展,1.发展历史,组态软件依赖于计算机控制系统、依赖于计算机技术的发展。,20世纪60年代 计算机开始涉足工业过程控制领域；
5、20世纪70年代 微机的出现促进了计算机控制的发展，DCS、计算机控制技术应用日益广泛。组态软件基于MS-DOS和iRMX86的，各DCS厂商的软件专用且封闭，不通用。,二、组态软件发展历史（续）,20世纪80年代末 个人PC机和Windows操作系统的普及，基于PC机的组态软件开发，且由软件商专门从事组态软件的开发。美国的Wonderwere公司推出第一个商品化的组态软件Intouch，提供了不同厂家、不同设备的对应的I/O驱动模块，使组态软件趋于通用。目前已有近几十种组态软件。,国际上较知名的监控组态软件,国内较知名的监控组态软件,三、组态软件的特点,（1）使用简单，用户只需编写少量自己所
6、需的控制算法代码，甚至可以不写代码。（2）运行可靠。（3）提供数据采集设备的驱动程序。（4）提供自动化应用系统所需的组件。（5）强大的图形设计工具。,四、组态软件的发展趋势,1.运行更加稳定，执行效率更高，使用更加容易 2.更好的人机交互 3.能满足客户个性化需求 4.具有很好的开放性 5.获取信息更加便利 6.增强与其他系统的交互操作,第二章 力控组态知识,2.1 力控组态软件介绍力控监控组态软件（ForceControl）是一个面向方案的HMI/SCADA（human machine interface/supervisory control and data acquisition）平台
7、软件。分布式实时多数据库系统，可提供访问工厂和企业系统数据的一个公共入口。内置TCP/IP协议的网络服务程序使用户可以充分利用Intranet或Internet的网络资源。力控可用于开发石油、化工、半导体、汽车、电力等多个行业和领域的工业自动化、过程控制、管理监测、工业现场监视、远程监视/远程诊断等系统。,开发系统（Draw）：是一个集成环境，可以创建工程画面，配置各种系统参数，启动力控其它程序组件等。界面运行系统（View）：界面运行系统用来运行由开发系统Draw创建的画面。实时数据库（DB）：是数据处理的核心，构建分布式应用系统的基础。它负责实时数据处理、历史数据存储、统计数据处理、报警处
8、理、数据服务请求处理等。I/O驱动程序：I/O驱动程序负责力控与I/O设备的通信。它将I/O设备寄存器中的数据读出后，传送到力控的数据库，然后在界面运行系统的画面上动态显示。网络通信程序（NetClient/NetServer）：网络通信程序采用TCP/IP通信协议，可利用Intranet/Internet实现不同网络结点上力控之间的数据通信。,2.2 ForceControl集成环境：,2.3力控ForceControl组态软件的基本特点,1.方便、灵活的开发环境，提供各种工程、画面模板、可嵌入各种格式（BMP、GIF、JPG、JPEG、CAD等）的图片，方便画面制作，大大降低了组态开发的工
9、作量；2.强大的分布式报警、事件处理，支持报警、事件网络数据断线存储，恢复功能 3.支持操作图元对象的多个图层，通过脚本可灵活控制各图层的显示与隐藏；4.强大的控件对象容器，定义了全新的容器接口集，增加了通过脚本对容器对象的直接操作功能，通过脚本可调用对象的方法、属性；5.全新的、灵活的报表设计工具,6.通过IE浏览器以“瘦”客户端方式来监控工业现场的解决方案 7.支持通过PDA掌上终端在Internet实时监控现场的生产数据，支持通过移动GPRS、CDMA网络与控制设备或其它远程力控节点通讯；8.面向国际化的设计，同步推出英文版和繁体版，保证对多国语言版的快速支持与服务；9.完整的网络冗余及
10、软件容错解决方案,2.4力控产品家族包含以下产品：,力控 ForceControl-HMI/SCADA工业监控组态软件，提供了组件技术解决方案；力控pSpace 企业级实时历史数据库，实现企业信息集成的基础平台；力控pStrategyTM 自动化控制软件，实现基于PC控制的过程控制与仿真；力控pFieldCommTM 网关通讯软件，提供通讯协议转换的一体化解决方案；力控pMopcTM OPC通讯解决方案，提供OPC Server定制开发服务；,2.5力控软件使用需掌握的内容：,1.工程管理；2.工程组态；3.组态动画；4.脚本语言；5.分析曲线；6.报表系统；7.与数据库连接；8.网络结构；9
11、.web发布；10.调试。,2.5.1 工程组态,1.创建画面2.I/O设备组态3.建立数据库点，并作IOLink,2.5.2 组态动画,1.鼠标动画垂直拖动、水平拖动、窗口显示、左键动作右键动作、鼠标动作、右键菜单、信息提示2.颜色动画边线、实体文本、条件、闪烁、垂直填充、水平填充3.尺寸动画垂直移动、水平移动、旋转、高度变化、宽度变化4.数值动画模拟输入、开关输入、字符输入、模拟输出、开关输出、字符输出,2.5.3 脚本语言,动作脚本可以增强对应用程序控制的灵活性。比如，用户可以在按下某一个按钮，打开某个窗口或当某一个变量的值变化时，用脚本触发一系列的逻辑控制、联锁控制，改变变量的值、图形
12、对象的颜色、大小，控制图形对象的运动等等。,所有动作脚本都是事件驱动的。事件可以是数据改变、条件、鼠标或键盘、计时器等。处理顺序由应用程序指定，不同类型的动作脚本决定以何种方式加入控制。,2.5.3 脚本语言,动作脚本类型：窗口动作：可以在窗口打开时执行一次、窗口关闭时执行一次或者窗口存在时周期执行。应用程序动作：可以在整个工程启动时执行一次、关闭工程时执行一次或者在运行期间周期执行。数据改变动作：可以当指定数据发生变化时执行一次。键动作：可以当按下键盘某一个键时执行指定动作一次，键释放时执行一次或者按键期间周期执行。条件动作：可以当指定的条件发生时执行一次或条件满足时周期执行。鼠标动作：可以
13、当鼠标左键点击按下时执行一次、释放时执行一次或者鼠标按键期间周期执行。,2.5.3 脚本语言,动作脚本语言支持赋值、数学运算等基本语法，也可以书写 由 IF-ELSE-ENDIF等语句构成的带有分支结构的程序脚本。它由以下几个部分组成：变量和常数：数据运算的最基本单位。操作符：对数据实施的运算。表达式：关键字、运算符、变量、字符串常数、数字或对象的组合。表达式可用来执行运算、操作字符或测试数据。赋值语句：为变量或对象属性赋值的语句。条件语句：使用条件语句可以根据指定的条件控制脚本的执行流程。多分支语句：使用多分支语句可以根据指定的条件控制脚本的执行流程，在根据同一个条件处理多个分支时，它比条件
14、语句更清晰。循环语句：循环用于重复执行一组语句。注释：用来解释代码如何工作的附加文本。函数：软件提供了一些定制好的系统函数，用户也可以自定义函数。,2.5.3 脚本语言,脚本编辑器里的基本语法格式是：#窗口名.#对象名.对象/方法,脚本动作中的条件和循环语句：1.IF结构2.SWITCH多分支结构3.FOR循环4.WHILE循环,2.5.4 报表,专家报表应用：,本地数据库报表关系数据库报表自定义报表,2.5.5 与数据库连接,力控所支持的关系数据库包括：Access，MySQL，Oracle，SQL2000，SQL2005；同时也支持与Excel的连接。,2.5.5 与数据库连接,SQL（结
15、构化查询语言）是关系数据库使用的标准语言，用来检索、更新和管理数据。开放式数据库互连(ODBC)是各种关系数据广泛使用的接口标准，支持该标准的关系数据库被称为 ODBC数据库。力控 SQL 访问功能是为了实现力控和其他 ODBC 数据库之间的数据传输。它主要由数据表管理（SQL数据表模板和数据表绑定）和 SQL函数两部分组成。数据表管理用来建立数据库字段和力控变量之间的联系。通过 SQL数据表模板在数据库中创建表格，通过数据表绑定实现对记录的操作。SQL函数可以在脚本中任意调用。这些函数用来创建表格，插入删除记录，编辑已有的表格，清空删除表格，查询记录等。,2.5.5 与数据库连接,ODBC
16、数据源：数据源包括数据和需要访问数据的种类，所在位置、用户名，口令、数据库文件记录访问等级等信息，可以通过 Windows 系统设置中的“数据源(ODBC)”创建。2)数据表模板：可定义的数据表的结构，如字段组成，字段类型等。可以通过该模板创建一个数据表或多个数据表。3)绑定表（数据表绑定）：是指将数据表中的字段（列）与力控中的变量建立对应关系，插入或更新记录时各字段将取对应力控中变量的当前值。4)SQL 函数：可以在力控的任意脚本中调用。这些函数用来创建表格，插入/更新/删除记录，查询记录等。,名词解释：,2.5.5 与数据库连接,SQL函数：,1.SQL函数的一般格式如下：SQLXXXX(
17、参数 1，参数 2，)2.SQL函数的返回值：所有的 SQL函数都有一个整形返回值。如果该值为 0，表明函数执行成功。否则表明调用函数失败。,2.5.5 与数据库连接,SQL函数：,SQLConnect(ConnectID,DataSourceDesc)连接到指定的数据库 SQLDisconnect(ConnectID)关闭数据库连接SQLSelect(ConnectID,DataTableName,WhereExpr)在数据库中选择符合条件的记录SQLUpdate(ConnectID,DataTableName,BindTableName,WhereExpr)使用捆绑数据表中指定变量的当前值更新数据表中的当前记录,2.5.5 与数据库连接,SQL函数：,SQLDisplay(nLineCount)查看由 SQLSelect()选择的数据集中的记录SQLFirst()选择由 SQLSelect()选择的数据集中的第一条记录SQLLast()选择由 SQLSelect()选择的数据集中的最后一条记录SQLNext();选择由 SQLSelect()选择的数据集中的下一条记录SQLPrev()选择由 SQLSelect()选择的数据集中的上一条记录,2.5.6 其他,1、控件使用2、调试3、其他功能运用,谢谢！,
