监控组态软件及应用概论

• 特点： • （1）多作业环境 • 实时系统的多作业、多任务而带来的并发性
和实时性，要求操作系统对资源分配具有很 强的控制和调度能力。在计算机监控系统中， 通常可以采取设立前台和后台两个作业区的 方法来解决。 • （2）任务的事件驱动 • 基本驱动方式：事件驱动和时间驱动。
• （3）中断与中断优先
• （3）Linux操作系统
• UNIX的兼容产品，几乎具有UNIX的优点， 同时还具有其没有的功能。
• （4）Windows NT操作系统
• 可扩充性、可移植性、可靠性、可兼容性。
• Windows NT系统模型主要包括3个部分： 客户/服务器模型、对象模型、对称多处理模 型。Windows NT的另一个特色是引入了 “线程”的概念，“线程”是比进程更小的 一个单位，它是进程内的一个执行单元和可 调度实体。同一进程中的线程是共用一个内 存空间的。采用线程的好处是更易于实现并 行性。
• 计算机监控系统的组态软件技术： • 图形界面技术 • 面向对象编程技术（Object 服务器
Oriented Program，OOP） • 组件技术（Component Object Model，
COM）
• 1．组态及组态软件的概念
• “组态”的概念最早来自英文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，自动执行待定任务，满足使用者要 求的目的。也就是通过对软件采用非编程的 操作方式，进行参数填写、图形连接和文件 生成等，使得软件乃至整个系统具有某种指 定的功能。
• 2．通用操作系统
• （1）DOS操作系统 • （2）UNIX操作系统 • 小型机、微型机 • 标准的UNIX是一个多用户、多任务、交互式
分时操作系统。就其运行的稳定性而言， UNIX操作系统远比Windows要高，其通信 能力也远比Windows NT要强，但价格非常 昂贵，通常用于大型系统。
监控组态软件的功能和使用
监控组态软件的功能和使用
计算机监控系统的组成 监控组态软件原理 WinCC的功能和使用
计算机监控系统的组成 计算机监控系统的概念 计算机监控系统的组成 计算机监控系统的运行环境
5.1.1 计算机监控系统的概念
• 1．定义 • 计算机监控是利用传感装置将被控对象中
的物理参量转换为电量，再将这些代表实际 物理参量的电量送入输入装置中转换为计算 机可识别的数字量，并且在计算机的显示装 置中以数字、图形或曲线的方式显示出来， 从而使得操作人员能够直观地而迅速地了解 被监控对象的变化过程。
• 响应快速、实时性强；结构紧凑、易于裁 剪和配置；开放性好、易于开发和嵌入。
5.2 监控组态软件原理
• 监控组态软件概述
• 现代计算机监控系统的功能越来越强，除了 完成基本的数据采集和控制功能外，还要完 成故障诊断、数据分析、报表的形成和打印， 与管理层交换数据，为操作人员提供灵活方 便的人机界面。另外，随着生产规模的变化， 计算机接口的部件和控制部件也随着系统规 模的变化进行增减。
算机的一项任务。 • 作业管理的任务就是为方便用户建立作业、
组织调度系统内部资源执行，并在完成任务 后将其撤消。 • ③存储器管理 • 内存分配、地址映射、内存保护、内存扩充。
• ④设备管理 • 按照一定的算法分配设备；控制和实现输入
输出操作，如通道程序控制、启动设备、及 时响应及处理中断信号；对输入输出缓冲区 进行管理；实现虚拟设备技术。 • ⑤文件管理 • 文件目录管理、文件存储空间管理、文件的 保护与机密、文件的使用和运行。
• 实时操作系统充分利用计算机的中断功能 来改变CPU执行程序的顺序，以达到实时处 理的目的。这种总是保证优先级别最高的任 务占用CPU的方式，称为优先级别抢占式调 度。
• （4）同步与异步
• 事件分为同步事件和异步事件。
• 如果事件B的发生和事件A的发生有因果关系， 则它们为同步事件，同步事件驱动的任务称 为同步任务。
1.
计 算 机
2.
3.
4.
• 自动化科学与技术学科的整个知识结构框架
• 控制系统各部分与相应的wk.baidu.com识领域的对应关系
5.1.3 计算机监控系统的运行环境
• 1．计算机操作系统 • 管理和控制计算机软硬件资源，并且能为
用户创造便利的工作环境的一组计算机程序 的集合。 • （1）按照程序运行的调度方法，可以将操 作系统分为以下三种类型： • ①顺序执行系统 • ②分时操作系统 • ③实时操作系统
• 2．计算机监控技术是一门综合技术 • 计算机技术（软件技术、接口技术、通信
技术、网络技术、显示技术） • 自动控制技术 • 自动检测和传感技术 • 3．效益 • 经济效益：稳定和优化生产工艺、提高产品
质量、降低能源和原材料消耗、降低成本； • 社会效益：降低劳动者的生产强度、提高管
理水平。
5.1.2 计算机监控系统的组成
• 3．实时操作系统
• 主要特点：实时性强、可靠性高、稳定性好。
• 实时操作系统在任何时刻总是保证优先级别高 的任务占用CPU和其他资源，而且保证系统 响应的时间是可以容忍和确定的。系统对现场 进行不间断地监视，一旦有事件发生，系统就 能“实时”地做出响应。这除了靠硬件的性能 来保证之外，主要由实时操作系统的事件驱动 方式和任务调度来决定。
• 4．嵌入式（Embedded System）操作系统
• （1）嵌入式系统的定义：以应用为中心和以 计算机技术为基础，软硬件可裁剪，关切能 够适应宿主系统对其功能、可靠性、成本、 体积、和功耗地功能多方面的要求的系统。 （嵌入式系统与其监控的对象（宿主）是紧 密地为一体的系统）
• （2）嵌入式操作系统的特点
• （2）计算机操作系统的功能
• ①进程管理
• 进程是关于某个数据集合的可并发的一次 运行活动。
• 操作系统对进程的管理：进程的建立、终止、 挂起、激活、阻塞和唤醒。同时，操作系统 还要为运行的程序以及相关的数据分配内存 空间，并为各进程间的通信进行管理。
• ②作业管理 • 作业就是用户为完成一次事务处理而交给计