组态王的烤漆房监控系统的设计Word文档下载推荐.docx
《组态王的烤漆房监控系统的设计Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《组态王的烤漆房监控系统的设计Word文档下载推荐.docx（40页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
工业过程动态可视化、数据采集和管理、过程监控与报警、生成报表、为其他企业级程序提供数据、简单控制、批次处理、SPC过程质量控制、符合IEC61131-3标准等。
组态软件最早出现在80年代初，80年代的组态软件是基于DOS系统开发的，当时的主要产品是Onspec、Paragon和IFix等；
进入90年代，主要是基于WINDOWS系统的组态软件，如Intouch、Kingview、Ifix等；
未来将会是基于Vista操作平台的组态软件。
在90年代中期之前，组态软件在我国的应用并不普及。
究其原因，大致有以下几点：
一、国内用户缺乏对组态软件的认识，项目中没有组态软件的预算，或宁愿投入人力物力针对具体项目做长周期的繁冗的上位机的编程开发，而不采用组态软件；
二、在很长时间里，国内用户的软件意识还不强，面对价格不菲的进口软件（早期的组态软件多为国外厂家开发），很少有用户愿意去购买正版。
三、当时国内的工业自动化和信息技术应用的水平还不高，组态软件提供了对大规模应用、大量数据进行采集、监控、处理并可以将处理的结果生成管理所需的数据，这些需求并未完全形成。
随着工业控制系统应用的深入，在面临规模更大、控制更复杂的控制系统时，人们逐渐意识到原有的上位机编程的开发方式，对项目来说是费时费力、得不偿失的，同时，MIS（管理信息系统，ManagementInformationSystem）和CIMS（计算机集成制造系统，ComputerIntegratedManufacturingSystem）的大量应用，要求工业现场为企业的生产、经营、决策提供更详细和深入的数据，以便优化企业生产经营中的各个环节。
因此，在1995年以后，组态软件在国内的应用逐渐得到了普及。
此时国内组态软件这个市场上，充斥着正版和盗版的国外产品，几乎见不到自主知识产权的自动化软件。
面对中国自动化软件领域所处的尴尬局面，亚控科技创始人林伟先生在北京市海淀区的一个面积约30平的出租房内,开始了组态王的研发。
在亚控成立并推出组态王这个产品仅仅三年后，国内先后一下涌现出了十几种组态软件和专业软件公司，这些公司的诞生有力的促进了这个产业在中国的发展，极大了增强了中国人在这个领域的民族自信心。
也进一步鼓舞许多人发展相关领域的产品。
1.3.2组态软件的发展趋势
组态软件作为一种工业信息化的管理工具，其发展方向必然是不断降低工程开发工作量，提高工作效率。
易用性是提高效率永恒的主题，但是提高易用性对于提高开发效率是有限的，亚控科技则率先提出通过复用来提高效率，创造性地开发出模型技术，并将这一技术集成到KingView7.0中。
这一技术能将客户的工程开发周期缩短到原来的30%或更低，将组态软件为客户创造价值的能力提高到了一个新的境界，代表了组态软件的未来。
组态软件发展的第二个趋势是更好的人机交互。
组态软件的发展经历了简单的黑白界面，到256色图形，未来将会是更加逼真的画面。
亚控科技的组态王KingView7.0提供了精美的精灵图库，具有画面图层功能；
开发、运行环境的缩放功能；
透明色和过度色功能；
画面导航功能；
旋转、特效动画等功能，使得人机交互的界面更加友好，易于操作。
组态软件发展的第三个趋势是能满足客户个性化需求、具备行业特征和区域特征。
每个行业的都有其自身的特点，满足行业特殊需求的组态软件能够让用户感到更亲切，更容易接受。
如组态王电力版满足了电力方面的特定要求，表现在SOE，特殊报表等方面；
不同的区域其文化、习俗、时间等也有所不同，如夏令时，主要体现在历史数据处理方面。
亚控科技充分考虑到以上因素，先后推出了电力版、英文版、繁体版、韩文版和定制化服。
未来亚控科技将会推出更多符合行业特征和区域特征的组态软件。
组态软件发展的第四个趋势是具有很好的开放性。
需求的变化永远快过组态王软件的开发，用户在很好地应用了现有的功能情况下，能够通过高级语言VB/VC来实现新的功能并将其整合到软件系统中，因此组态软件需要具有很好的开放性。
Kingview
7.0将开放性提升到了一个新的高度，应用功能强大的API接口，您可以自行定制程序来实现理想的工程应用。
API对Kingview
7.0系统中的多种数据提供了访问接口，包括实时数据，历史数据，报警数据，安全验证等等。
通过标准的协议规范，第三方软件可以轻松的实现和kingview
7.0的数据交互。
无论是Activex，.net控件，OPCserver,
还是DDE
Server，kingivew7.0都提供良好的支持。
组态软件发展的第五个趋势是信息唾手可得。
随着网络技术的发展，自动化技术正在发生深刻的变革。
在工业现场，不论是各种现场总线，还是DCS，或者是简单的PLC控制，通信和联网已经成为必然发展方向。
工厂生产过程中的诸多信息，例如在工厂内的信息，如果离开车间，用一个无线的设备，例如通过GPRS能够直接获得数据，现在3G也出来了，我们相信以后将会把观察现场的模拟图形也传送出来。
KingView7.0拥有强大的远程部署功能和高效的数据通讯及诊断机制，当远在外地的工程现场出现故障，工程师便无须匆忙赶到现场，而是在远端能通过客户端程序进行诊断，查看故障的发生原因，并通过网络来进行修改、构建，以便快速而及时的解决问题。
组态软件发展的第六个趋势是更高的可靠性。
高质量某种意义上来说不能算是组态软件的发展趋势，组态软件有别于其他软件，我们在这里把它单独作为一个特征提出来。
我们用办公软件，如果有些问题还是可以忍受的，但是如果组态软件在工厂现场出现问题是难以接受的。
在将组态软件应用于一些高危场合的时候，软件功能可以少点，但是质量一定要好，要稳定。
大家对高质量的要求越来越高，因此高质量也越来越困难。
以前我们的版本写代码人员和测试人员的投入比例在4：
1左右，为了使得我们的KingView7.0质量达到一个新的高度，在开发过程中的某些阶段,开发/测试人员投入比例甚至达到了为1：
1。
组态软件发展的第七个趋势是大型SCADA。
工业的发展，系统规模越来越大，如100万吨以上的污水处理厂；
1000万吨以上的钢铁厂，60万千瓦以上火电厂等。
以前一个系统的数据量通常在1万点以内，随着系统规模的扩大，系统的点数要求也越来越多，例如亚控在地铁实施的一个项目，有40个计算机站点，每个站点的点数在5000点左右，因此整个系统的点数大概在20万左右。
还有很多的大型工程，他们的点数至少在几万点以上。
对于组态软件，如果是几千点，很少存在性能的问题，但是对于大点数的庞大系统，性能要求非常高，构建这样的系统难度很大。
KingView7.0的版本分为标准版和企业版，企业版的处理点数可以达到100万点，完全能够满足大点数的要求。
综上所述，组态软件的发展必将沿着更好的人机交互、更加逼真的画面、能满足客户个性化需求、具备行业特征和区域特征、具有很好的开放性、信息唾手可得和更高的可靠性以及大型SCADA的方向发展。
第二章烤漆房监控系统的设计
2.1建立转向架喷烤漆房监控系统的一般过程
建立应用程序大致可分为以下4个步骤。
（1）定义外部设备和数据库
包括设备的定义和报警、变量的定义等。
组态王把那些需要与之交换数据的设备或程序都作为外部设备。
外部设备包括：
下位机（PLC、仪表、模块、板卡、变频器等），它们一般通过串行口和上位机交换数据；
其他Windows应用程序，它们之间一般通过DDE交换数据；
外部设备还包括网络上的其他计算机。
只有在定义了外部设备之后，组态王才能通过I/O变量和他们交换数据。
危方便定义外部设备，组态王设计了设备配置向导，引导用户一步步完成设备的连接。
数据库是组态王最核心的部分。
在组态王运行时，工业现场的生产状况要以动画的形式反映在屏幕上，同时工程人员在计算机前发布的指令也要迅速送达生产现场，所有这一切都是以实时数据库为中间环节，数据库是联系上位机和下位机的桥梁。
在数据库中存放的是变量的当前值，变量包括系统变量和用户定义的变量。
变量的集合形象地称为数据词典，数据词典记录了所有用户可使用的数据变量的详细信息。
（2）设计图形界面
在上位机上实现工艺流程图的实时监测、数据处理是通过可编程控制器操作站系统软件和组态软件来实现的。
组态软件主要对系统的构成进行定义，定义过程参数、趋势、流程图、报表等。
监控软件由各种监视界面和操作界面组成，主要包括总貌界面、流程图界面、趋势画、报表管理以及趋势打印、报表生成打印输出、操作调整等。
转向架喷烤漆房监控系统的界面有：
①温度棒图；
②开始主界面；
③参数设置；
④系统状态参数；
⑤喷漆温度棒图；
⑥历史报警；
⑦帮助；
⑧实时报警；
⑨烤漆时间到提示；
⑩喷烤漆工艺流程。
（3）建立动画连接
工程人员在组态王开发系统中制作的界面都是静态的，那么它们如何才能反映工业现场的状况呢？
这就需要通过实时数据库，因为只有数据库中的变量才是与现场状况同步变化的。
数据库变量的变化又如何生成界面的动画效果呢？
通过电话连接。
动画连接就是建立界面的图素与数据库变量的对应关系。
这样，工业上场的数据，比如，温度、液面高度等，当它们发生变化时，通过I/O接口，将引起实时数据库中变量的变化，如果设计者曾经定义了一个界面图素，比如指针——与这个变量相关，我们将会看到指针在同步偏转。
动画连接的引入是设计人机接口的一次突破，它把工程人员从重复的图形编程中解放出来，为工程人员提供了标准的工业控制图形界面，并且由可编程的命令语言连接来增强图形界面的功能。
图形对象与变量之间有丰富的连接类型，给工程人员设计图形界面提供了极大的方便。
组态王系统还为部分动画连接的图形对象设置了访问权限，这对于保障系统的安全具有重要的意义。
图形对象可以按动画连接的要求改变颜色、尺寸、位置、填充百分数等，一个图形对象又可以同时定义多个连接。
把这些动画连接组合起来，应用程序将呈现出令人难以想象的图形动画效果。
（4）运行与调试
组态王软件包由工程管理器ProjectManage、工程浏览器TouchExplorer和界面运行系统TouchVEW3部分组成。
其中工程浏览器内嵌组态王界面制作开发系统，生成人机界面工程。
界面制作开发系统中设计开发的界面工程在TouchVEW运行环境中运行。
TouchExplore和TouchVEW各自独立，一个工程可以同时被编辑和运行，这对于工程的调试是非常方便的。
在运行组态王工程之前首先要在开发系统中对运行系统环境进行配置。
规定TouchVEW界面运行系统启动时自动调入的界面与设置运行系统的基准频率等一些特殊属性。
需要说明的是，这4个步骤并不是完全独立的，事实上，这4个部分常常是交错进行的。
在用TouchMAK构造应用程序之前，要仔细规划所做的项目。
2.2定义转向架喷烤漆房监控系统外部设备和数据库
2.2.1建立新项目
假设已经正确安装了组态王，首先启动组态王工程浏览器。
工程浏览器运行后，将打开上一次工作后的项目。
如果是第一次使用工程浏览器，默认的是组态王示例程序所在的目录。
为建立一个新项目，请执行以下操作：
在工程浏览器中选择“工程/新建”菜单，出现“新建工程”对话框如图2-1所示。
在对话框中输入工程名称：
“车架烤漆房监控系统”。
在工程描述中输入工程路径，自动指定为当前目录以工程名称命名的子目录。
如果你需要更改工程路径，请单击“浏览”
按钮，再单击“确定”。
组态王将在工程路径下生成初始数据文件。
至此，新项目已经可以开始建立了。
可以在每一个项目下建立数目不限的界面。
2.2.2定义外部设备
只有在定义了外部设备后，组态王才能通过I/O变量和它们交换数据。
为方便定义外部设备组态王设计了“设备配置向导”引导用户一步步完成设备的连接，如图2-2所示。
本教程中使用FX2NPLC和组态王通信。
可以用仿真PLC模拟PLC为组态王提供数据。
假设PLC连接在计算机的COM1口。
在组态王工程浏览器的左侧选中COM1，在右侧双击“新建”，运行“设备配置向导”。
选择FX2NPLC的“串口”项，单击“下一步”；
为外部设备取一个名称，输入“PLC1”，单击“下一步”；
为设备选择连接串口，假设为COM1，单击“下一步”；
填写设备地址，假设为0，单击“下一步”；
请检查各项设置是否正确，确认无误后，单击“完成”。
设备定义完成后，可以再工程浏览器的右侧看到新建的外部设备PLC1。
在定义数据库变量时，只要把I/O变量连接到这台设备上，他就可以和组态王交换数据了。
单击COM1，设置参数，如图2-3所示。
对FX2N进行设置后就可以和组态王交换数据了。
使用9针口的232BD和组态王通信时需要通过编程软件或手操器设置三菱PLC中D8121、D8121两个参数，其中D8121可设置PLC地址，D8121可设置PLC通信参数。
设置后必须关PLC电源，再重新给PLC上电，以上设置才能生效。
组态王中定义的通信参数和设备一致即可。
2.2.3定义变量的方法
数据库是“组态王”最核心的部分。
在组态王运行时，工业现场的生产状况要以动画的形式反映在屏幕上，同时工程人员在计算机前发布的指令也要迅速送达生产现场，所有这一切都是以实时数据库为中介环节，数据库是联系上位机和下位机的桥梁。
变量的集合形象地称为“数据词典”，数据词典记录了所有用户可使用的数据变量的详细信息。
我们根据工艺的要求和VCS902+仪表的寄存器特点，在组态王数据词典中建立变量，与VCS920+仪表的寄存器进行了绑定，并配置好变量（变量的报警和记录配置）
定义方法如下：
在工程浏览器的左侧选择“数据词典”，在右侧双击“新建”，弹出“定义变量”对话框；
对话框设置如图2-4所示，设置完成后，单击“确定”。
用类似的方法建立其他变量，如下表2-1所示。
图2-4定义变量对话框
表2-1转向架喷烤漆房监控系统数据词典
变量名
设备
地址
设备
喷漆状态选择
plc
x0
电动阀DF2关
Y25
烘干状态选择
x1
电动阀DF3开
Y26
自动工作选择
x2
电动阀DF3关
Y27
自动状态停止m71
m71
电动阀DF4开
Y30
自动状态启动x4
m70
电动阀DF4关
Y31
排风机f1故障
x6
燃烧机1喷漆温控1
Y32
排风机f2故障
x10
燃烧机1喷漆温控2
Y33
送风机F3故障
x12
燃烧机1烘干温控1
Y34
送风机F4故障
x14
燃烧机1烘干温控2
Y35
废弃排风机故障1
x16
燃烧机2喷漆温控1
Y36
废弃排风机故障2
x20
燃烧机2喷漆温控2
Y37
燃烧机故障1
x22
燃烧机2烘干温控1
Y40
燃烧机故障2
x24
燃烧机2烘干温控2
Y41
一区浓度报警
x54
报警输出
Y42
二区浓度报警
x55
喷漆状态
Y44
排风机启停F1KM1
Y0
烘干状态
Y45
排风机启停F1KM1Y
Y1
PLC运行状态
m8000
排风机启停F1KM1d
Y2
plc启动
X4
排风机启停F2KM2
Y3
plcm2
M2
排风机启停F2KM2y
Y4
上位排风机f1
M50
续表2-1
排风机启停F2KM2d
Y5
上位排风机f2
M51
送风机启停F3km3
Y6
上位排风机f3
M52
送风机启停F3kmy
Y7
上位排风机f4
M53
送风机启停F3km3d
Y10
上位燃烧机1
M16
送风机启停F4km4
Y11
上位燃烧机2
M17
送风机启停F4kmy
Y12
上位一区选择
M90
送风机启停F4km4d
Y13
上位二区选择
M91
废弃排风机启停1
Y14
急停
m74
废弃排风机启停2
Y15
燃烧机1喷漆温控1x
x25
燃烧机启停1
Y16
燃烧机1喷漆温控2x
x26
燃烧机启停2
Y17
燃烧机1烘干温控1x
x31
室体照明开关
Y20
燃烧机1烘干温控2x
x32
地坑照明开关
Y21
燃烧机2喷漆温控1x
x27
电动阀DF1开
Y22
燃烧机2喷漆温控2x
x30
电动阀DF1关
Y23
燃烧机2烘干温控1x
x33
电动阀DF2开
Y24
燃烧机2烘干温控2x
x34
第三章主界面的制作
3.1建立新界面
“组态王”采用面向对象的编程技术，使用户可以方便地建立画面的图形界面。
用户构图时可以像搭积木那样利用系统提供的图形对象完成画面的生成。
同时支持画面之间的图形对象拷贝，可重复使用以前的开发结果。
在工程浏览器左侧的树形视图中选择“界面”，在右侧视图中双击“新建”。
工程浏览器将运行组态王开发环境TouchMAK,弹出如图3-1所示的对话框。
按照图中所示进行设置，单击“确定按钮”。
TouchMAK将按照指定的风格产生一副名为“主画面”的界面。
图3-1新界面属性设置对话框
3.2使用图形工具箱
接下来在此界面中绘制各种图案。
绘制图素的主要工具放置在图形编辑工具箱中。
当界面打开时候，工具箱自动显示，如果工具箱没有显示，选择菜单“工具”|“显示工具箱”或按F10键打开。
工具箱的各种工具的使用方法和Windows中“画笔”很类似，假如熟悉画笔的使用，制作本界面将是很容易的事情。
首先绘制监控背景：
在工具箱内单击圆角矩形工具，在界面上绘制第一个矩形作为第一个原料罐；
在矩形框上单击鼠标左键，在矩形框周围出现八个小矩形，当鼠标落在任意一个小矩形框上的时候，按下鼠标左键可以移动图形对象的位置。
要改变图形对象的颜色，请选中此对象，然后单击调色板窗口的第二个按钮，再从调色板中选择任意一种颜色。
在工具箱内单击文本工具，输入文字。
要改变文学的字体字号，请先选择文本对象，然后在工具箱内选择“改变字体”。
选择菜单图库|刻度，在图库窗口中双击一个竖向的刻度。
在界面上单击鼠标左键，刻度将出现在界面上。
可以缩放，移动它，如同普通图素一样。
在调整图形对象的相对位置时候，几种对齐工具可能将常会用到。
首先选中需要对齐的图文对象，然后在工具箱中单击所需的对齐工具即可。
最后，绘制的界面如图3-2所示。
选择菜单“文件”|“全部存”，保存工作成果。
图3-2控制系统开始主界面
3.3开始界面制作
（1）“烤漆房智能控制系统”文字的效果是文字重迭造成的，如3-3所示。
在鼠标点的地方右击可替换文字。
图3-3文字重叠效果
（2）在工具箱找到按钮工具防止按钮，在鼠标点到的地方右击可替换文字“管理员登陆”，双击按钮对象，弹出“动画按钮就”对话框，命令语言连接选“按下时”，“按下时”的命令语言程序设计为ShowPicture（管理员登陆）。
命令语言有三种：
按下时，弹出时，按住时，分别表示在鼠标左键在触敏对象上按下，弹起，按住时执行连接的命令言语程序。
同样，“进入系统”按钮，按下时的命令语言程序为Showpicture（喷烤漆工艺流程）；
“关闭系统”按钮，按下时的命令语言程序为Exit（0）。
Showpicture函数此函数用于显示界面。
调用格式：
Showpicture（界面名）；
Exit函数此函数使组态王运行环境退出。
Exit（Option）；
参数：
Option：
整形变量和数值
1—退出当前程序
2—关机
3—重新启动Windows
3.4管理员登录界面的制作
在工程浏览器左侧的树型视图中选择“界面”，在右侧视图中双击“新建”，新建产生一幅名为“管理者登录”的界面。
如图3-4所示：
“登录”按钮，按下时的命令语言程序为LogOn（）；
“清除登录”按钮，按下时的命令语言程序为LogOf
升级会员 