1、組態王軟件的應用與分析專業及班級： 自動化(2)班 姓 名： 學 號： 授 課 老 師: 完 成 時 間: 2013-11-26 組態王軟件的應用與分析摘要：組態王軟件是完成數據采集與過程控制的專用軟件，它是在自動控制系統監控層一級的軟件平臺和開發環境，使用靈活的組態方式，為用戶提供快速構建工業控制系統。 同時組態王軟件開發的監控系統軟件以標準的工業計算機軟、硬件平臺構成的開放式系統取代傳統的封閉式系統，它能充分利用windows的圖形編輯功能，方便地構成監控畫面，并以動畫方式顯示控制設備的狀態。本文通過介紹組態王的特點、基本功能及單片機與組態王的應用實例，詳細直觀的把組態王軟件的特性展示出來

2、。關鍵詞： 軟件 組態王 控制系統 監控系統 單片機通訊系統 一、組態王軟件的概念組態軟件是利用系統軟件提供的工具，用戶通過簡單的形象組織組合工作，即可實現所需的軟件功能。工業過程控制系統中，常常要求有如下功能：1數據采集與數據處理功能2數據存儲功能包括數據查詢、數據管理和數據顯示等3系統故障或事故報警4現場動態圖形功能， 顯示現場生產過程或實時狀態5自動或召喚出實時和歷史報表功能或數據曲線顯示功能6友好的人機界面等組態軟件最突出的特點就是實時多任務。數據的輸入輸出，數據的處理，顯示，存儲，及管理等多個任務需在同一個系統中同步快速的運行。它具有適應性強、開放性好、易于擴展、經濟、開發周期短等優

3、點。通常可以把這樣的系統劃分為控制層、監控層、管理層三個層次結構。其中監控層對下連接控制層，對上連接管理層，它不但實現對現場的實時監測與控制，且在自動控制系統中完成上傳下達、組態開發的重要作用。尤其考慮三方面問題：畫面、數據、動畫。通過對監控系統要求及實現功能的分析，采用組態王對監控系統進行設計。組態軟件也為試驗者提供了可視化監控畫面，有利于試驗者實時現場監控。而且，它能充分利用windows的圖形編輯功能，方便地構成監控畫面，并以動畫方式顯示控制設備的狀態，具有報警窗口、實時趨勢曲線等，可便利的生成各種報表。它還具有豐富的設備驅動程序和靈活的組態方式、數據鏈接功能。二、組態王的功能1組態軟件

4、基本功能（1）豐富的畫面顯示組態功能組態軟件應提供給用戶豐實方便的作圖工具因為大中型控制系統要有大量的圖形畫面，而這些圖形畫面對開發人員是費時費力的組態軟件應提供大量常用的工業設備圖符、儀表圖符等還應提供趨勢圖、歷史曲線圖等。 （2）通信功能與良好的開放性 組態軟件向下應能與數采部份硬件通訊，向上應能與高層管理網互聯。開放性是指組態軟件能與多種通訊協議互連，支持多種硬件設備。組態軟件要在冶金、電力、機械等各行各業通用，必須滿足不同的測點要求必須適應各類測控硬件設備。（3）組態軟件完善功能多樣 組態軟件應提供工業標準數學模型庫和控制功能庫，滿足用戶所需的測控要求，而不應將固定的模式強加給用戶；組

5、態軟件應對測控信息進行記錄存貯、顯示、計算、分析、打印，界面操作應靈活方便，數據要考慮安全性，如設口令等。 （4）軟件環境的選擇 隨著面向圖形的windows操作系統普及基于windows環境的組態軟件不斷出現,極大地豐富了監控系統的顯示畫面，但實時性、可靠性與多任務存在著矛盾，側重監視的系統選擇windows環境。而基于dos系統的組態軟件圖形功能弱，但實時性、可靠性好。 2.“組態王” 軟件功能完善、結構組織靈活該軟件采用全新中文explorer界面并擁有豐富的繪圖工具、龐大的圖形庫包括大量工業標準元件、支持多媒體、支持odbc數據庫、提供功能強大的控件和控制語言、操作導向，使用靈活、方便

6、， 尤其提供給用戶以方便的集成開發環境，它可使開發者快速構造應用系統，通過工程瀏覽器查看工程的各個部分。完全能滿足用戶所需的測控要求。3強大的通訊能力和良好地開放性組態王可以與一些常用的io設備直接進行通訊，io設備包括可編程控制器、智能模塊、板卡、智能儀表等等。組態王的驅動程序采用activex技術， 使通訊程序和組態王構成一個完整的系統，保證運行系統的高效率。為了方便用戶使用，組態王中增加了設備配置向導，用戶只需要按照安裝向導的提示就可以完成io設備的配置工作。在系統運行的過程中 組態王通過內嵌的設備管理程序負責與io設備的實時數據交換。已配置的io設備在工程瀏覽器的設備節點中分類列出，用

7、戶可以隨時查詢和修改。組態王與io設備之間的數據交換采用五種方式：串行通訊方式，dde方式，板卡方式，網絡節點方式，人機接口卡方式。（1）串行通訊方式這是組態王與io設備之間最常用的一種數據交換方式。串行通訊方式使用“組態王計算機”的串口，io設備通過rs-232串行通訊電纜連接到“組態王計算機”的串口。（2）dde方式dde是windows的一個標準的傳輸協議。通過dde方式任何io設備都可以與“組態王計算機”進行數據交換。在此方式下，dde服務程序可以采用自己方式與io設備進行數據交換，服務程序與“組態王”采用標準dde協議進行通訊。（3）板卡方式板卡類設備直接插在“組態王計算機”的擴展槽

8、內，“組態王計算機”通過訪問板卡的io地址直接與其進行數據交換。（4）人機接口卡方式某些廠家的可編程控制器在與計算機進行數據交換時，要求在計算機中安裝一個特殊的人機接口的板卡，板卡與可編程控制器之間采用專門的通訊協議進行通訊。“組態王計算機”通過人機接口卡實現與io設備之間的數據交換。人機接口卡和連接電纜由plc生產廠家提供。4豐富的畫面顯示組態功能“組態王”提供給用戶豐富方便的作圖工具，提供了大量常用的工業設備圖符和儀表圖符等如十幾個圖庫多達幾百種組件，大大方便了用戶開發工程界面，利用圖庫的開放性，工程人員可以生成自己的圖庫元素，它還提供了實時和歷史趨勢曲線與報警窗口等。5多任務的軟件運行環

9、境“組態王”軟件是真正的32位程序，支持多任務、多線程，運行于windows98、windowsnt4.0，充分利用面向對象的技術和控件動態連接技術，如棒圖控件、溫度曲線控件、窗口類控件、多媒體控件等，它提供良好的顯示畫面和編程環境，從而方便靈活地實現多任務操作。6網絡功能“組態王”可運行在基于ether net網絡結構和tcpip網絡協議網上，在此網絡中，直接參與現場控制的pc機作為網絡服務器，其它站點作為網絡客戶機， 它可共享服務器中的數據。四“ 組態王” 軟件在鵝項頸水電站長算機監控系統中的應用鵝項頸水電站由三個發電利鍵且組成，監控系統的主要功能實時檢測各項數據，定時打印數據報表，查詢歷

10、史數據、報警信息、顯示溫度曲線。1 系統組成本系統采用分層控制結構，以一臺工業控制計算機作為上位機，下層由四個現地單元組成， 其中三個發電機機組分別有三個現地單元， 還一臺為公用單元。分別承擔不同機組與上位機數據傳輸工作，每個現地單元又由下屬可編程控制器、各種保護單元、測速裝置和溫度巡檢儀等設備組成的連接網絡構成。系統組成如圖所示。2數據采集與處理本系統中的機組重要參數按性質分為四大類。1、保護類參數這類參數來源是保護單元。 2、開關類參數這類參數來源是plc。3、溫度類參數測量各個機組的定子轉子溫度，它們來自溫度巡檢儀如機組各項繞組溫度及軸承溫度等。可見，這些參數分別來自plc、保護單元、溫

11、度巡檢儀等設備。3.系統的圖形顯示界面系統顯示界面按功能分為主界面、子窗體采用萊單點擊方式進人子窗體， 系絕芯孟行時，首先進入主界面，它是系統的電氣接線圖，反映了系統電氣聯接網絡。界面銜接如圖所示。4報表報表是電站管理的一項重要功能，系統要求上位機定時或召喚自動出報表， 本次我們設計的報表包括三個機組的運行日志發電量統計報表分為年、月、日電量統計報表故障報警報表等。由于這些報表的格式較為復雜，采用下最為流行的電子表格程序，利用組態王提供的歷史數據庫編程接口和dde數據交換， 可以很方便地形成報表。 五.總結 在學習集散控制與現場總線課程的過程中，我學習了組態軟件，有了一些自己的認識，所以在這次階段測試中我選擇了組態王的應用分析，進行一下探究與學習。組態軟件是新興科學，它還在不斷完善和發展，不久將來還會有新的版本出現，系統會更加完善，功能更加強大，使用此軟件會達到事半功倍的效果。組態網在水電站的應用上已經有了很大的進步。未來的組態軟件將是提供更加強大的分布式環境下的組態功能、全面支持activex、擴展能力強、支持opc等工業標準、控制功能強、并能通過internet進行訪問的開放式系統。5.參考文獻【1】劉國海-集散控制