监控组态软件及应用概论
监控组态软件
软件介绍
软件作用
俗称组态软件,译自英文SCADA,即 Supervisory Control and Data Acquisition(数据采集与监视控制)。
组态软件的应用领域很广,它可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以 及过程控制等诸多领域。在电力系统以及电气化铁道上又称远动系统(RTU System,Remote Terminal Unit)。
组态(Configuration)为模块化任意组合。通用组态软件主要特点:
(1)延续性和可扩充性。
最新发展及趋势
一、背景
自2000年以来,国内监控组态软件产品、技术、市场都取得了飞快的发展,应用领域日益拓展,用户和应用 工程师数量不断增多。充分体现了“工业技术民用化”的发展趋势。
监控组态软件是工业应用软件的重要组成部分,其发展受到很多因素的制约,归根结底,是应用的带动对其 发展起着最为关键的推动作用。
监控组态软件
数据采集与过程控制的专用软件
目录
01 组态软件
03 最新发展及趋势
02 组态软件特点
监控组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件,它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开 发环境,使用灵活的组态方式,为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、大背景下,随着工业IT技术的不断发展而诞生、发展起来的。在整个工业自 动化软件大家庭中,监控组态软件属于基础型工具平台。监控组态软件给工业自动化、信息化、及社会信息化带 来的影响是深远的,它带动着整个社会生产、生活方式的变化,这种变化仍在继续发展。
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关于新技术的不断涌现和快速发展对监控组态软件会产生何种影响,有人认为随着技术的发展,通用组态软 件会退出市场,例如有的自动化装置直接内嵌“Web Server”实时画面供中控室操作人员访问。
组态软件在电力系统监控中的应用
组态软件在电力系统监控中的应用随着电力系统的不断发展和扩大,电力系统的安全性和效率显得尤为重要。
电力系统监控是保持电力系统稳定运行的关键,有效的电力系统监控需要先进的技术手段来支持。
组态软件是一种常用的电力系统监控技术手段,已经在电力系统监控中得到广泛的应用。
本文将探讨组态软件在电力系统监控中的应用,以及它对电力系统监控的贡献。
一、组态软件的基本概念组态软件是一种集成化的管理工具,它可以集成不同的数据源,统一管理和分析这些数据,从而帮助电力系统监控人员更好地了解电力系统运行情况。
组态软件不仅可以收集电力系统的各种监测数据,还可以对这些数据进行分析和处理,以便对电力系统运行的各个方面进行监测和控制。
二、组态软件在电力系统监控方面的应用1. 实时监控电力系统运行情况组态软件可以对电力系统运行情况进行实时监控,包括变电站、输电线路和配电网等方面。
通过对电力系统实时监控,我们可以及时发现电力系统运行中的异常情况,采取有效的措施进行处理,避免事态扩大。
2. 故障诊断和处理当电力系统发生故障时,组态软件可以对故障进行诊断,分析故障产生的原因,并对故障进行处理和记录,为电力系统的后续维护提供依据。
同时,组态软件还可以对故障进行智能化分析,从而更好地预测故障的发生,提高电力系统的安全性和效率。
3. 数据分析和处理组态软件可以对电力系统采集的数据进行分析和处理,以便更好地了解电力系统运行情况,为电力系统的优化调度提供依据。
通过对数据的分析和处理,可以及时发现电力系统中存在的问题,并针对性地采取解决措施,提高电力系统的运行效率。
三、组态软件应用带来的益处1. 提高电力系统运行效率通过组态软件的实时监控和数据分析,我们可以更好地了解电力系统的运行情况,及时发现问题,并采取措施进行处理,从而提高电力系统的运行效率。
2. 提高电力系统安全性组态软件可以对电力系统中的所有监测数据进行收集和分析,当电力系统中出现故障和问题时,我们可以通过组态软件对其进行处理和预测,从而更好地保障电力系统的安全性和稳定性。
01 第1章 监控组态软件概述_ 监控组态软件概述
组态与组态软件的含义
组态软件是指一些数据采集与过程控制 的专用软件,它们是在自动控制系统控制层 一级的软件平台和开发环境,使用灵活的组 态方式(而不是编程方式)为用户提供良好 的用户开发界面和简捷的使用方法,它解决 了控制系统通用性问题。
组态与组态软件的含义
组态软件预设置的各种软件模块可 以非常容易地实现和完成控制层的各项 功能,并能同时支持各种硬件厂家的计 算机和I/O产品,与工控计算机和网络系 统结合,可向控制层和管理层提供软、 硬件的全部接口,进行系统集成。
采用组态软件的意义
组态软件实际上是一个专为工 控开发的工具软件。它为用户提供 了多种通用工具模块,用户不需要 掌握太多的编程语言技术(甚至不 需要编程技术),就能很好地完成 一个复杂工程所要求的所有功能。
采用组态软件的意义
系统设计人员可以把更多的注意力 集中在如何选择最优的控制方法,设计 合理的控制系统结构,选择合适的控制 算法等这些提高控制品质的关键问题上。 另一方面,从管理的角度来看,用组态 软件开发的系统具有与Windows一致的 图形化操作界面,非常便于生产的组织 与管理。
组态与组态软件的含义
组态软件确切的称呼应该是人机界 面HMI(Human Machine Interface)/控 制与数据采集SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)软件。
组态软件最早出现时,实现HMI和 控制功能是其主要内涵,即主要解决人 机图形界面和计算机数字控制问题。
组态软件的特点
3.通用性
每个用户根据工程实际情况,利用通用组态 软件提供的底层设备(PLC、智能仪表、智能模 块、板卡、变频器等)的I/O Driver、开放式的数 据库和界面制作工具,就能完成一个具有动画效 果、实时数据处理、历史数据和曲线并存、具有 多媒体功能和网络功能的工程,不受行业限制。
监控组态软件技术及应用
监控组态软件技术及应用监控组态软件是一种用于监控和控制系统的软件,它通常用于工业自动化、楼宇自动化和安防等领域。
监控组态软件提供了一个可视化的界面,使用户能够实时监测系统状态、控制设备、收集和分析数据。
监控组态软件的主要功能包括数据采集、图形显示、报警处理和数据分析等。
首先,它可以通过与监控设备和传感器的接口实现数据采集,从而实时获取系统的各种参数和状态信息。
其次,它提供了灵活而直观的图形显示界面,通过图表、图像和动画等形式展示系统的实时数据,帮助用户直观地了解系统的运行情况。
第三,监控组态软件能够对系统的运行参数进行监测,并在出现异常情况时及时发出报警,以便用户可以及时采取措施。
最后,它还提供了数据处理和分析的功能,帮助用户分析系统的性能和效益,优化系统的运行。
监控组态软件的应用非常广泛。
在工业自动化领域,它可以用于实时监测和控制工厂生产线上的机器和设备,帮助工程师了解工艺过程和装置的运行情况,发现并解决问题。
在楼宇自动化领域,它可以用于监控和控制大楼的空调、照明、安防等系统,实现节能减排和提高办公环境的舒适性。
在安防领域,它可以用于监控和管理视频监控系统,帮助监控员实时掌握监控区域的情况,提供有效的安全保护。
监控组态软件的技术包括图形显示技术、通信技术和数据处理技术等。
首先,图形显示技术是监控组态软件的核心技术之一。
它使用图形对象和控件来表示和操作系统中的各种实体和参数,实现数据可视化。
通过图形编辑工具,用户可以方便地创建和编辑监控页面,将控制按钮、图表、动画和报警等元素添加到页面中,实现实时的数据显示和操作。
其次,通信技术是实现监控组态软件与监控设备和传感器之间数据交换的基础。
它可以通过串口、以太网、无线等方式实现与各种硬件设备的通信,实现数据的采集和控制。
通过通信协议的支持,监控组态软件能够与不同厂家和型号的设备进行集成,实现对多样化系统的监控和控制。
最后,数据处理技术是监控组态软件的重要组成部分。
组态软件的基本概念和应用
组态软件的基本概念和应用组态软件(SCADA)是一种用于监控和控制过程的软件工具。
它成为工业自动化领域中不可或缺的一部分,广泛应用于各个行业,包括制造业、能源、水处理、交通等。
组态软件能够实时采集并处理各种传感器数据,还能以直观的方式展示给操作员,从而提供准确的信息支持和决策依据。
一、组态软件的基本概念组态软件由两个主要部分组成:人机界面(HMI)和后台控制系统。
人机界面允许操作员通过图形化方式与控制系统进行交互,并实时监控过程数据。
后台控制系统负责传输、处理和存储数据,并执行自动化控制命令。
1. 人机界面(HMI)人机界面是组态软件最直接的形式,通常以图形化的方式展示过程数据和控制界面。
操作员可以通过触摸屏、键盘或鼠标与HMI进行交互,包括监视数据、修改设备参数、开启或关闭设备等。
HMI的设计应该简单易用、直观明了,以提高操作员的工作效率和减少错误操作的发生。
2. 后台控制系统后台控制系统负责数据采集、处理和存储,并执行自动化控制命令。
它通常由一台或多台计算机组成,连接各种传感器和执行器。
后台控制系统的主要功能包括数据监测、警报通知、设备控制和数据存档等。
通过与人机界面的交互,操作员可以监视和控制整个过程。
二、组态软件的应用领域组态软件具有广泛的应用领域,以下是几个典型的例子:1. 制造业在制造业中,组态软件用于监控生产线的状态和运行情况。
它能够实时显示生产数据,如温度、压力、速度等,并提供警报功能,以便及时处理异常情况。
通过组态软件,生产厂商能够实现生产过程的优化和效率提升。
2. 能源行业组态软件在能源行业中的应用非常广泛。
从电力系统、水土环境到油气开采,组态软件都可以提供实时监控和控制功能,帮助运营人员及时处理设备故障、调整运行参数,以保证生产安全和高效。
3. 水处理组态软件在水处理领域发挥着重要作用。
它能够监控和控制污水处理、饮用水供应等过程,实时检测水质和水位,提供警报功能,保障水质安全。
监控组态软件及其应用课程设计
监控组态软件及其应用课程设计一、前言监控系统在现代工业生产中扮演着越来越重要的角色,而监控组态软件则被广泛应用于监控系统的设计和实现。
本文介绍了监控组态软件的基本概念和应用场景,并针对大学生应用性强的特点,设计了一门监控组态软件及其应用课程。
二、监控组态软件的概念监控组态软件是用于开发和实现监控系统的软件,它可以通过图形化界面,方便地进行系统的配置、连接和调试工作,同时也具备了数据采集与处理、报警处理、历史数据查询等功能。
三、监控组态软件的应用场景1、工业控制领域在工业控制领域,监控系统的任务是实时监测、控制生产过程,提高生产效率、降低能源消耗、提高产品质量等。
监控组态软件可以轻松处理物理控制设备与计算机之间的通讯,收集传感器、继电器等设备采集的数据,进而实时监控设备状态、控制设备操作、对设备故障进行诊断与判断。
2、楼宇自动化领域在楼宇自动化领域,监控组态软件可以轻松处理楼宇内的火灾自动报警设备、消防设备、室内环境监测设备、动力设备、物业管理设备等的集成,实现楼宇设备的实时监控、设备状态的同步更新和故障的迅速处理。
3、公共设施领域在公共设施领域,监控组态软件可以为监狱、重点要塞、重要公共设施建立信息化、自动化监控系统,通过视频监控、人员定位、警报联动等功能维护公共设施的安全,提升管理效率。
四、课程设计构想1、课程名称监控组态软件及其应用2、适用年级大学三年级及以上3、课程目标1.了解监控组态软件的基本概念和应用场景。
2.熟悉监控组态软件的安装、组态、调试和故障处理操作。
3.能够独立完成监控系统的设计和实现,具备问题解决能力。
4、课程内容1.监控组态软件基础概念介绍2.监控组态软件环境搭建3.监控组态软件相关工具使用方法介绍4.监控组态软件网络通信方面的应用5.监控组态软件实际应用场景模拟6.监控系统故障排除实践5、教学方法本课程采用理论结合实践的教学方式,以简单实用的教学案例为主要讲解内容,辅以数字图像技术进行多媒体演示,引导学生独立思考解决问题的能力。
组态软件的基本原理及应用
组态软件的基本原理及应用组态软件是一种专门用于实时监控和控制系统的软件工具。
它主要用于监控和管理各种工业设备和系统,包括自动化系统、能源管理系统、楼宇自控系统等。
本文将介绍组态软件的基本原理和应用,并探讨其在工业领域中的重要性。
一、组态软件的基本原理在了解组态软件的原理之前,我们需要先了解一下什么是组态。
组态是指将系统中的各种数据和信息以直观、清晰、易于理解的方式展示出来,使用户能够通过图形界面进行操作和监控。
组态软件通过图形界面、数据模型和算法等技术手段实现了这一目标。
1. 图形界面组态软件的核心是其直观的图形界面。
通过图形界面,用户可以直观地了解系统的运行情况,包括各个设备的状态、流程的进程等。
图形界面通常采用层次结构,将系统分为不同的层次,使用户可以从整体到细节地查看系统的各个方面。
2. 数据模型组态软件通过数据模型来管理系统中的各种数据。
数据模型定义了系统的各个功能模块以及它们之间的关系,可以将系统中的数据以层次结构的方式组织起来。
通过数据模型,组态软件可以对系统中的数据进行监控、分析和管理。
3. 算法组态软件通过算法来实现对系统的控制和优化。
算法可以对系统中的数据进行实时分析和处理,并根据分析结果做出相应的控制策略。
通过算法,组态软件可以使系统更加智能化、高效化。
二、组态软件的应用组态软件广泛应用于各个行业的自动化系统中,特别是工业领域。
下面将介绍组态软件在工业领域中的主要应用。
1. 监控和控制组态软件可以实时监测和控制工业设备和系统的运行状态。
通过图形界面,用户可以直观地了解设备的状态、参数的变化等,可以通过软件对设备进行远程控制和调整。
组态软件还可以对设备进行故障诊断和预测,及时采取措施避免生产中断。
2. 数据分析和优化组态软件可以对系统中的数据进行实时分析和处理,帮助用户发现问题并优化生产过程。
通过组态软件,用户可以对生产过程中的各个环节进行数据统计和分析,找出生产过程中的瓶颈和问题,并提出改进建议。
现场总线技术第五章 监控组态软件的功能和使用(第3版)
在图形界面上还具备报警通知和确认、报表组 态及打印、历史数据查询与显示等功能。各种 报警、报表、趋势都是动画链接的对象,其数 据源都可以通过组态来指定。这样每个画面的 内容就可以根据实际情况由工程技术人员灵活 设计,每幅画面中的对象数量均不受限制。
控制功能组件:
控制功能组件以基于PC的策略编辑/生成组件 (也称之为软逻辑或软PLC)为代表,是组态 软件的重要组成部分。目前多数组态软件都提 供了基于IEC1131-3标准的策略编辑/生成控制 组件,它也是面向对象的,但并不是唯一由事 件触发,它象PLC中的梯形图一样按照顺序周 期地执行。策略编辑/生成组件在基于PC和现 场总线的控制系统中是大有可为的,可以大幅 度地降低成本。
系统提供默认的定时器,用户也可以自行组态新的 定时器,操作步骤如下:
• 鼠标右键单击“定时器”对象。 • 在快捷菜单中,单击“新建”菜单项。 • 在“定时器属性”对话框中,输入定时器名称:“每周”
。
• 在“基准”下拉菜单中,选择时间基准值为“1天”。 • 在“系数”编辑框中输入“7”。
六.组态软件的数据流
第二节 WinCC的功能和 使用方法
一.WinCC系统综述
(一)什么是WinCC ?
WinCC是在Microsoft Windows NT和Windows 2000环境下的一种高效HMI系统,用于实现过程 的可视化,并为操作员开发图形用户界面。HMI 是“Human Machine Interface”(人机界面)的缩写 ,即人(操作员)和机器(过程)之间的界面,WinCC 是“Windows Control Center”(视窗自动化中 心)的缩写。
自动化系统(AS)要完成对过程的控制,一 方面要实现WinCC和操作员之间的通讯, 另一方面要实现WinCC和自动化系统之间 的通讯.
组态软件简介及应用领域
组态软件简介及应用领域组态软件是一种用于实时监控和控制工业过程的计算机应用软件。
它通过以直观的方式显示过程变量、设备状态和报警信息,帮助操作员有效管理工业生产过程。
本文将介绍组态软件的基本概念、特点以及在不同应用领域中的实际应用情况。
一、组态软件概述组态软件是一种基于计算机技术和图形界面的工业自动化软件工具。
它通过将各种过程图、仪表和报警信息等元素以可视化的形式呈现给操作员,使得复杂的工业过程变得直观易懂。
利用组态软件,操作员可以实时监控工艺过程,控制设备状态,同时也可以对数据进行记录、分析和报表生成。
二、组态软件的特点1. 图形化界面:组态软件采用直观的图形化界面,通过图表、仪表、动画等手段展现监控对象的状态和变化情况,使操作员更容易理解和掌握过程信息。
2. 实时性:组态软件可以实时采集、处理和显示过程数据,保持与被监控对象的实时同步,确保操作员能够及时掌握过程的变化。
3. 灵活性:组态软件具有强大的自定义功能,操作员可以根据实际需求自定义界面布局、元素样式、报警处理等,使其更符合实际应用要求。
4. 可扩展性:组态软件支持多种通信协议和接口,可以与各种不同类型的设备和系统进行连接,实现多种数据的采集和控制。
5. 数据分析功能:组态软件提供数据记录、报表生成、趋势分析等功能,帮助用户对过程参数进行分析和优化,提高生产效率和产品质量。
三、组态软件的应用领域1. 工业自动化:组态软件在工业自动化领域的应用十分广泛。
它可以作为监控系统的前端界面,实时显示生产过程的状态和参数,同时可进行远程控制和调整。
此外,组态软件还可以与PLC、DCS等控制设备进行通信,实现对生产过程的集中控制和管理。
2. 智能楼宇:随着智能建筑技术的发展,组态软件被广泛应用于楼宇控制系统中。
它可以实时监控和控制楼宇内的各种设备,如空调、照明等,提高能源利用效率,降低运营成本。
3. 交通运输:组态软件在交通运输系统中的应用主要体现在交通信号灯控制、道路监控和车辆调度等方面。
组态监控技术(力控组态软件)的简单使用
3)按钮动画连接 选中按钮后双击鼠标左键,出现动画连接对话框,如图4-147所示。选用连接
“触敏动作/左键动作”。单击“左键动作”按钮,弹出脚本编辑器:在开始按钮 的“按下鼠标”事件的脚本编辑器里输入“RUN.PV = 1;”。这个设置表示,当 鼠标按下“开始”按钮后,变量RUN.PV的值被设置为1。在停止按钮的“按下鼠 标”事件的脚本编辑器里输入“RUN.PV = 0;”。这个设置表示,当鼠标按下 “停止”按钮后,变量RUN.PV的值被设置为0。
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选择“液位平衡”窗口,再按“确定”,出现下图所示运行过程。在画面上单击 “开始”按钮,您会看到阀门打开,存储罐开始被注入;一旦存储罐即将被注满, 它会自动排放,然后重复以上过程。您可以在任何时候单击“停止”按钮来中止 这个过程。
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7.创建实时趋势 实时趋势是根据变量数值的实时变化生成的 曲线。 (1)制作按钮 在主画面‘反应监控中心’中创建一个“观 察实时趋势曲线”按钮。按以上制作按钮的 方法 。 (2)创建窗口 创建一个新的‘实时趋势窗口’,方法是: 点击工具条中的“创建一个新文档” 工具条或主菜单中文件/新建或者双击导航 器中窗口,出现如图所示的窗口属性对话框, 在窗口名字中输入“实时趋势”,按“确定” 钮,如图所示。
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三、创建一个简单工程实例 化学液体存储罐控制组态仿真 如图所示,存储罐液面的实时高度、入口阀门、出口阀门、启动和停止两个按钮; 有1个工艺,为罐中液体的配方。
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1.项目分析 工业控制中一个项目总的要求可分为4个部分,即控制现场及工艺,执行部件
及控制点数,控制设备,现场模拟和监控。 2.项目创建 (1)启动力控工程管理器,出现工程管理器窗口如下图所示。
4)用同样的方法为点OUT1和RUN创建PLC1下的数据连接,它们的“选择区域”分别 选择“DI(数字输入区)”和“DO(数字输出区)”,“通道号”分别指定为“1” 和“0”,最后的对话框形式
综合自动化监控组态软件功能和用途
综合自动化监控组态软件功能和用途一、PECSTAR主要有以下几方面的功能1.支持多种硬件与软件规约的数据采集通讯功能2.多种数据计算、统计功能3.智能化图形用户界面4.在线修改保护定值、节点容量动态扩充。
ML560、等设备5.灵活组态的自定义报表6.历史数据查询和运行管理统计信息7.安全性管理和操作跟踪管理8.事故追忆及故障分析工具二、名词及概念:主域服务器:负责管理全网统一口令、全网统一时标,负责接受各监控及客户节点机的登录申请,负责动态的联络和管理各台机之间的网络通信。
监控前台机:1、实时监测数据采集机(称为 SCADA SERVER),负责与硬件设备实时通信,完成前台通信的全部功能,还要负责应答远方机的数据请求,处理远方机的遥控命令。
2、 SERVER同时处理前台设备的历史数据存储工作,历史数据存在本机硬盘上,同时也能保存在网络服务器上。
3、系统中的监控前台机必须安装在与硬件通信线相连的计算机上,一个厂可设置两台监控机,一主一备,主机退出后,由备机接替主机进行采集、控制、通信和数据存储监控后台机:1、后台监测点可以广泛安装于网络中的任意一台记算机,但同时登录运行的在线后台数目将有一个数目限制。
后台机分为两种:在线后台机(通过TCP/IP协议直接与系统通信,速度快,可遥控,网络资源占用大);离线后台机(通过文件交换获取数据,速度慢,不能遥控,占用资源少)。
2、后台机监控功能可分为实时监控和报表工作站两部分。
只具有实时监控功能的计算机可实现查询和遥控功能。
三、软件组态:即根据系统需求,整定和配置综合自动化软件系统1.根据系统结构配置网络节点表,指定厂站的名称和位置2.在监控厂站机上进行系统测点表配置,进行通道设备测点的定义。
1)厂指Pecstar2系统中的前台监控机,即系统中具有通信采集数据功能的计算机。
在网络节点表设置中,设置前台机的厂都需要指定厂号,厂号顺序0-9。
一个厂可能包含两个网络节点,一台为主机,一台为备机。
SCADA(监控组态软件)简介
1.3 通信1.3.1内部通信客户与服务器间以及服务器与服务器间一般有三种通信形式,请求式,订阅式与广播式。
请求式:客户周期性向服务器发出请求,然后服务器为客户准备数据,传送给客户。
订阅式:客户向服务器注册所关心数据,服务器记录每个用户关心的数据。
当数据变化通知相应的用户。
广播式:当数据的变化时,服务器向所有客户发出通知。
1.3.2与I/O设备通信1) 通信模式设备驱动程序与I/O设备通讯一般采用请求式,大多数设备都支持这种通讯方式,当然也有的设备支持主动发送方式。
主动发送方式即I/O设备在数据改变时主动向外界报告数据。
有的设备也支持订阅式通信。
设备驱动程序应该能够支持各种通信模式。
2) 通信协议通信协议即与设备间的会话格式,可以理解为一种简单的交流语言。
这些语言有一定的地方性,尤其是国产的PLC,智能仪表。
常见的协议有Modbus, Profibus等。
设备驱动程序必须为每种协议编制相应的代码。
开发一设备驱动一般为1~5周,这要根据协议的复杂程度决定。
软件商一般将该部分做成标准开发包,用户可以自己开发。
服务器可同时带有多个不同种类的驱动程序,这样服务器就可以同时跟多种设备进行通信。
1.3.3与外界通信为了效率,服务器上的实时数据和历史数据一般都以私有格式存放,实时数据驻留在内存中,而历史数据保存在磁盘中,事件记录也可能以私有格式保存在磁盘中,但有些软件可以将其直接存放到关系数据库(如Ms SQL Server,ORACLE)中。
由于无论采用直接方式还是ODBC与关系数据库通讯,速度都是比较慢的,所以不可能将快速变化的数据都存放到关系数据库中。
那么服务器内这些私有格式的数据是如何与外界联系的呢,下面简要说明。
SCADA通过多种方式与外界通信。
如OPC,一般都会提供OPC客户端,用来与设备厂家提供的OPC服务器进行通讯。
因为OPC有微软内定的标准,所以OPC客户端无需修改就可以与各家提供的OPC服务器进行通讯。
SCADA(监控组态软件)简介
SCADA(监控组态软件)简介——撰文作者:realinfoSCADA简介SCADA是Supervisory Control And Data Acquisition的英文缩写,国内流行叫法为监控组态软件。
从字面上讲,它不是完整的控制系统,而是位于控制设备之上,侧重于管理的纯软件。
SCADA所接的控制设备通常是PLC(可编程控制器),也可以是智能表,板卡等。
早期的SCADA运行与DOS,UNIX,VMS。
现在多数运行在Windows操作系统中,有的可以运行在Linux系统。
SCADA不只是应用于工业领域,如钢铁、电力、化工,还广泛用于食品,医药、建筑、科研等行业。
其连接的I/O通道数从几十到几万不等。
下面就其结构、功能、接口、开发工具等方面予以介绍。
SCADA体系结构1.1 硬件结构通常SCADA系统分为两个层面,即客户/服务器体系结构。
服务器与硬件设备通信,进行数据处理何运算。
而客户用于人机交互,如用文字、动画显示现场的状态,并可以对现场的开关、阀门进行操作。
近年来又出现一个层面,通过Web发布在Internat上进行监控,可以认为这是一种“超远程客户”。
硬件设备(如PLC)一般既可以通过点到点方式连接,也可以以总线方式连接到服务器上。
点到点连接一般通过串口(RS232),总线方式可以是RS485,以太网等连接方式。
总线方式与点到点方式区别主要在于:点到点是一对一,而总线方式是一对多,或多对多。
在一个系统中可以只有一个服务器,也可以有多个,客户也可以一个或多个。
只有一个服务器和一个客户的,并且二者运行在同一台机器上的就是通常所说的单机版。
服务器之间,服务器与客户之间一般通过以太网互连,有些场合(如安全性考虑或距离较远)也通过串口、电话拨号或GPRS方式相连。
1.2 软件体系结构SCADA有很多任务组成,每个任务完成特定的功能。
位于一个或多个机器上的服务器负责数据采集,数据处理(如量程转换、滤波、报警检查、计算、事件记录、历史存储、执行用户脚本等)。
力控ForceControl系列监控组态软件介绍
解决方法
确保计算机满足最低系 统要求,检查安装程序 是否完整且未被破坏。 尝试以管理员身份运行 安装程序或重新安装操
作系统。
问题2
软件启动后无响应或崩 溃。
解决方法
检查计算机资源是否充 足(如内存、CPU), 关闭不必要的后台程序 。尝试更新显卡驱动或 禁用硬件加速功能。如 果问题仍然存在,请联 系技术支持获取帮助。
新能源发电监控
通过ForceControl软件对新能源 发电设备进行远程监控和数据采 集,确保设备稳定运行并优化能 源产出。
能耗监测与优化
利用ForceControl软件对企业或 建筑的能耗进行实时监测和分析 ,提出优化建议,降低能源消耗 和成本。
智能交通领域应用案例
城市交通监控
通过ForceControl软件对城市交通状况进行 实时监控和数据采集,提高交通运行效率和 安全性。
工业互联网集成
随着工业互联网的普及,ForceControl系列软件将与云计算、物联网 等技术深度融合,实现远程监控、数据共享和协同工作等功能。
对行业发展的贡献与影响
提升工业自动化水平 ForceControl系列软件的应用将 推动工业自动化水平的提升,提 高生产效率和产品质量,降低运 营成本。
加强工业安全保障 ForceControl系列软件的稳定性 和可靠性将有助于提高工业安全 保障水平,减少事故发生的可能 性。
促进工业数字化转型
作为数字化转型的重要工具之一 ,监控组态软件将帮助企业实现 数字化生产和管理,提升企业核 心竞争力。
推动工业智能化发展
随着监控组态软件的智能化发展 ,将为企业提供更智能的决策支 持和优化建议,推动工业智能化 发展。
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01 第1章 监控组态软件概述_认识MCGS组态软件
方法是:图形的每一种动画属性中都有一个“表
达式”设定栏,在该栏中设定一个与图形状态相联系 的数据变量,连接到实时数据库中,以此建立相应的 对应关系,MCGS称之为动画连接。当工业现场中测 控对象的状态(如:储油罐的液面高度等)发生变化 时,通过设备驱动程序将变化的数据采集到实时数据 库的变量中,该变量是与动画属性相关的变量,数值 的变化,使图形的状态产生相应的变化(如大小变 化)。现场的数据是连续被采集进来的,这样就会产 生逼真的动画效果(如储油罐的液面的升高和降低)。 用户也可编写程序来控制动画界面,以达到满意的效 果。
10)支持OLE Automation技术。 MCGS允许用户在Visual Basic中操作 MCGS中的对象,提供了一套开放的可扩 充接口,用户可根据自己的需要用VB编制 特定的功能构件来扩充系统的功能。
11)MCGS中数据的存储不再使用普通的 文件,而是用数据库来管理一切。组态时, 系统生成的组态结果是一个数据库;运行时, 数据对象、报警信息的存储也是一个数据库。 利用数据库来保存数据和处理数据,提高了 系统的可靠性和运行效率,同时,也使其它 应用软件系统能直接处理数据库中的存盘数 据。
首先,要象搭积木一样,在组态环 境中用系统提供的或用户扩展的构件构 造应用系统,配置各种参数,形成一个 有丰富功能可实际应用的工程;然后, 把组态环境中的组态结果提交给运行环 境。运行环境和组态结果一起就构成了 用户自己的应用系统。
3.MCGS组态软件的工作方式
1)MCGS与设备进行通讯。
MCGS通过设备驱动程序与外部设备进行数据交换。 包括数据采集和发送设备指令。设备驱动程序是由VB程 序设计语言编写的DLL(动态连接库)文件,设备驱动 程序中包含符合各种设备通讯协议的处理程序,将设备 运行状态的特征数据采集进来或发送出去。MCGS负责 在运行环境中调用相应的设备驱动程序,将数据传送到 工程中各个部分,完成整个系统的通讯过程。每个驱动 程序独占一个线程,达到互不干扰的目的。
组态软件基础及应用(组态王KingView)精品课件第一章
(6)可编程的命令语言。有可编程的命令语言,使用户可根据自己的需 要编写程序,增强图形界面。
(7)周密的系统安全防范,对不同的操作者,赋予不同的操作权眼,保
” 证整个系统的安全可靠运行。 (8)仿真功能。捉供强大的仿真功能使系统并行设计,从而缩短开发周 期。
”
第一章 组态王软件
1. 国外组态软件
(1)InTouch: Wonderware(万维公司)的InTouch软件是在上世 纪80年代末、90年代初进入中国的组态软件。InTouch提供了丰富的图库。 早期的InTouch软件采用DDE方式与驱动程序通信,性能较差, InTouch7.0 版已经完全基于32位的Windows平台,并且提供了OPC支持。
第一章 组态王软件
(6) MCGS:由北京昆仑通态自动化软件科技有限公司开发,分为
通用版、嵌入版和网络版,其中嵌入版和网络版是在通用版的基础开发
来的,在市场上主要是搭配硬件销售。
(7) 态神:态神是由南京新迪生软件技术有限公司开发,核心软件
产品初创于2005,是首款3d组态软件。
组态软件已经成为工业自动化系统的必要组成部分,因此吸引了大
象和控制目的组态,完成最终的自动化控制工程。
”
第一章 组态王软件
组态的概念最早出现在工业计算机控制中,如:DCS(集散控制系统)组 态、PLC(可编程控制器)梯形图组态;人机界面生成软件就叫工控组态软件 。在其他行业也有组态的概念,如AutoCAD,PhotoShop等。不同之处在于 ,工业控制中形成的组态结果是用在实时监控的。工控组态软件也提供编程 手段增强其功能,一般都是内置编译系统,提供类BASIC语言,有的支持VB ,现在有的组态软件甚至支持C#高级语言。
第11章 监控组态软件的功能和使用
(3)图形界面运行程序 在系统运行环境下,图形目标应用系统被图 形界面运行程序装入计算机内存并投入实时 运行。
(4)实时数据库系统组态程序
建立实时数据库的组态工具,可以定义实时 数据库的结构、数据来源、数据连接、数据 类型及相关的各种参数。
提高系统的实时性,增强处理能力。
(5)实时数据库系统运行程序 在系统运行环境下,目标实时数据库及 其应用系统被实时数据库系统运行程序
(5)用户管理器——用于对用户进行管理的编辑器。
(6)通讯——提供WinCC与SIMATIC各系列可编程控制 器的连接。
2.运行软件 用户通过运行软件对过程进行操作和监控, 主要执行下列任务: (1)读出已经保存在CS数据库中的数据; (2)显示屏幕中的画面; (3)与自动化系统通讯; (4)对当前的运行系统数据进行归档; (5)对过程进行控制。
2.2 WinCC的SCADA基本功能
(一)用户接口和操作
(二)图形系统 (三)报警记录 (四)归档系统 (五)报表系统
(一)用户接口和操作 1.可组态的用户接口 配臵标准、用户化的WinCC操作界面,保证生 产过程的安全可靠,使操作员能够优化生产 过程,其硬件配臵主要包括键盘、鼠标和触 摸屏等。 画面总览表现为结构树的形式,并由画面树 管理器(Picture Tree Manager)管理。
(二)WinCC的系统结构 WinCC具有模块化的结构 基本组件 组态软件(CS) 运行软件(RT)
WinCC选项
WinCC附加软件
1.组态软件
(1)图形系统——用于创建画面的编辑器,也称作图 形编辑器。
(2)报警系统——对报警信号进行组态的过程,也称 报警记录。 (3)归档系统——变量记录编辑器,用于确定对何种 数据进行归档。 (4)报表系统——用于创建报表布局的编辑器,也称 作报表编辑器。
组态软件在安全监控中的应用
组态软件在安全监控中的应用随着科技的快速发展和信息化的推进,组态软件在各个领域的应用日益广泛,其中在安全监控领域的应用备受关注。
组态软件作为一种可视化的管理工具,利用图形化界面展示实时数据,具有直观、易用的特点,可以大大提高安全监控的效率和准确度。
本文将就组态软件在安全监控中的应用进行探讨。
一、组态软件的基本原理组态软件是一种通过图形界面实现监控与控制的工具,其基本原理是将实时数据通过各种传感器、仪表等设备获取,并将数据传输至计算机系统,然后通过组态软件将数据转化为图形化界面展示给监控人员。
组态软件一般包括数据采集、数据传输、数据处理和数据展示等环节,其核心在于将复杂的数据转化为直观的图形,以便监控人员能够更加直观地理解和分析数据。
二、组态软件在安全监控中的应用1.实时监测组态软件可以实时监测各种安全设备的状态,例如烟雾报警器、温度传感器、视频监控等,通过图形化界面直观展示各传感器的数据变化。
当传感器检测到异常情况时,组态软件可以及时发出警报并提供相应的应对措施,确保安全事件得到及时处理。
2.故障诊断组态软件可以监测到各种设备的工作状态,并对设备的异常情况进行诊断和分析。
当设备发生故障时,组态软件可以快速定位问题,并提供解决方案,以减少故障对系统正常运行的影响。
通过组态软件进行故障诊断,可以大大提高故障排查的效率和准确度。
3.数据记录与分析组态软件可以对监控系统中的数据进行记录和分析,以便更好地理解和把握系统的运行情况。
通过对数据的统计和分析,可以发现潜在的安全隐患和故障风险,并及时采取措施进行预防和处理。
组态软件的数据分析功能可以为安全监控提供重要的决策支持。
4.远程监控与控制组态软件支持远程监控与控制,监控人员可以通过网络远程访问监控系统,实时查看各种数据和图形化界面。
在安全监控中,远程监控功能可以使监控人员及时掌握系统的运行情况,及时发现并处理可能存在的安全问题。
此外,组态软件还支持远程控制设备的开关和调节,方便监控人员进行实时操作和调整。
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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。
• 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。
• 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。
• 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
• 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。
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知识领域的对应关系
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
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。
• 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。
• 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
• 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
• 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 Obj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。
• (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。