第一章3节1组态软件概述剖析讲解

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） • 23:31 组件技术（Component Object Model，COM）
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• 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
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3.1.2 计算机监控系统的组成
包括：计算机，输入输出接口、检测变送装置、执行设备、监控对象
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1. 计 算 机
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2.
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3.
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4.
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• 自动化科学与技术学科的整个知识结构框架
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•23:31 控制系统各部分与相应的知识领域的对应关系
• ③存储器管理
• 内存分配、地址映射、内存保护、内存扩充。
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• 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。
第3节
监控组态软件的功能和使用
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• 3.1 计算机监控系统的组成
• 3.2 监控组态软件原理 • 3.3 主要组态软件使用
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计算机监控系统的组成
• 3.1.1 计算机监控系统的概念 • 3.1.2 计算机监控系统的组成 • 3.1.3 计算机监控系统的运行环境
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3.1.3 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
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• （2）计算机操作系统的功能 • ①进程管理
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4.标准通信与接口开放。采用标准通信技术与外部设备接 口，如ODBC、OPC、DDE数据交换技术。 5.可扩展性与二次开发。当用户的企业发展壮大，原有的 计算机控制规模需要扩大时，组态软件具有方便的、像搭接积 木一样灵活的扩展能力。 6.网络控制与远程控制。具有网络控制功能的组态软件可 以连接成对等网，也可以连接成服务器/客户机的结构。计算机 网络控制的发展正在向以太网靠拢，通过网卡将各种控制设备 挂接在Internet网上，实施远程控制，打破了由 Ethernet/Controlnet/Devicenet三层网络组成的控制结构，出现了 “一网拉平”的概念，即每个工控设备都具有独立的IP地址， 通过 Internet网直接进行通信和远程控制。 23:31 24
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。
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• 2．组态→二次开发→监控组态软件
• 开发商事先开发好一套具有一定通用性的软件开发平台，生 产若干种规格的硬件模块（如I/O模块、通信模块、控制模 块），然后，再根据用户的要求在软件平台上进行二次开发 以及硬件模块的连接。这种软件的二次开发工作就称为“组 态”，相应的软件开发平台就称为“监控组态软件”，简称 “组态软件”。 • “组态”一词既可以用做名词也可以用做动词。
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3.1.1 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。
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• 3．HMI/SCADA软件 • 组态软件的更确切称呼应该是人机界面HMI（Human Machine Interface ） / 监 控 与 数 据 采 集 SCADA （ Supervisory Control And Data Acquisition）软件。 • 实现HMI或MMI（Man Machine Interface）和控制功能； • 实时数据库、实时控制、 SCADA 、通信及联网、开放数据接 口、对I/O设备的广泛支持。
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。
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• ②作业管理 • 作业就是用户为完成一次事务处理而交给计 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。
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4．组态软件的特点
组态软件的突出特点是 实时多任务：
1.实时性与多任务。例如，数据采集与处理、显示与输出、 存储与检索、人机对话与实时通信等多个任务要在同一台计算机 上进行。 2.可靠性与系统冗余。各组态软件都提供了一套比较完善的 安全机制，如界面上所有可操作的东西都具有安全级别和操作权 限，防止误操作和非法操作。具有故障诊断和处理功能，一些组 态软件还具有热备体系支持网络冗余。 3.通用化与行业化。在开发通用版本的同时，各家公司也十 分注重根据不同行业的特点开发不同领域的专业版本，如石油版、 电力版、嵌入式系统版等。
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• 1.操作系统
• 2.组态软件
• 3.数据库
• 4.应用软件
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3.2 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。
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• 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。
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• 二次开发人员根据具体的系统要求，建立模块（创建对象） 然后定义参数（对象属性），最后生成可供运行的应用程序。
• 组态实际上是生成一系列可以直接运行的程序代码，这些程
序代码可以在用于组态的计算机上直接运行，也可以下装到 其他的计算机上。 • 组态可以分为离线组态和在线组态两种。
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