组态王软件的应用与控制系统的设计

组态王软件的应用与控制系统的设计

姓名：徐标标（080312080）

指导老师:徐文权

摘要：组态王软件是完成数据采集与过程控制的专用软件，它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控制系统。同时组态王软件开发的监控系统软件以标准的工业计算机软、硬件平台构成的开放式系统取代传统的封闭式系统，它能充分利用Windows的图形编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示控制设备的状态。本文通过介绍组态王的特点、基本功能及组态王应用实例与控制系统的设计，详细直观的把组态王软件的特性展示出来。

关键词：组态王，组态王软件的应用，组态控制系统的设计

一、组态王软件简介

组态王软件是利用系统软件提供的工具，用户通过简单的形象组织组合工作，即可实现所需的软件功能。工业过程控制系统中，常常要求有如下功能：数据采集与数据处理功能、数据存储功能、包括数据查询、数据管理和数据显示等系统故障或事故报警、现场动态图形功能、显示现场生产过程或实时状态、自动或召唤出实时和历史报表功能或数据曲线显示功能、友好的人机界面等。过去在开发控制系统软件时开发者要选择一种程序设计语言来实现上述功能。往往软件的编程量很大软件开发成本高、开发周期长、软件的维护量大组态软件就是在这当种需求下产生。组态软件将士主常用功能组合在一起形成一个新的软件平台用户只须在这个软件平台下进行二次开发，系统所需的软件即可。组态软件正在代替各种计算机语言的软件开发。其优点有：提高系统的成功率和可靠性、缩短项目开发周期、减少开发费用组态王组态软件是在流行的微机上建立工业控制对象的人机接口的一种智能软件包。它是以windows98/windowsnt4.0中文操作系统为其操作平台。充分利用了windows的图形功能完备、界面一致性好、易学易用的特点。它使采用微机开发的系统工程比以往的使用专用机开发的工业控制系统更有通用性，大大地减少了工控软件开发者的重复性工作并可运用微机丰富的软件资源进行开发。

二、组态王的特点

它具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。通常可以把这样的系统划分为控制层、监控层、管理层三个层次结构。其中监控层对下连接控制层，对上连接管理层，它不但实现对现场的实时监测与控制，且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发的重要作用。尤其考虑三方面问题：画面、数据、动画。通过对监控系统要求及实现功能的分析，采用组态王对监控系统进行设计。组态软件也为试验者提供了可视化监控画面，有利于试验者实时现场监控。而且，它能充分利用Windows的图形编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示控制设备的状态，具有报警窗口、实时趋势曲线等，可便利的生成各种报表。它还具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态方式、数据链接功能。

三、组态王功能简介

组态王软件是真正的32位程序支持多任务、多线程、运行于windows98等操作系统。

充分利用面向对象的技术和控件动态连接技术如：棒图控件、温度曲线控件、窗口类控件、多媒体控件等。它提供良好的显示画面和编程环境，从而方便灵活地实现多任务操作。这就是组态王的多任务的软件运行环境。组态王也有强大的通讯能力和良好的开发性，它可以与一些常用I/O设备直接进行通讯，I/O设备包括：可编程控制器PLC、智能模块、板卡、智能仪表等等。组态王的驱动程序采用ActiveX技术，使通讯程序和组态王构成一个完整的系统，保证运行系统的高效率。为了方便用户使用组态王中增加了设备配置向导，用户只需要按照安装向导的提示就可以完成I/O 设备的配置工作。在系统运行的过程中组态王通过内嵌的设备管理程序负责与I/O设备的实时数据交换。配置的I/O设备在工程浏览器的设备节点中分类列出用户可以随时查询和修改。组态王可运行在基于EtherNET网络结构和TCP\IP网络协议网上。在此网络中直接参与现场控制的PC机作为网络服务器。其它站点作为网络客户机，它可共享服务器中的数据，这就是组态王优化的网络功能。

四、组态王控制系统设计步骤

1、系统设计：

A．启动浏览器，新建工程。

B．设备定义：把地理上分散的物理硬件在软件上变成集中的逻辑硬件。

C.变量定义：完成所有想到的变量定义，对于没有想到的后面设计过程遇到再定以。

D．画面绘制：完成各种需要画面的绘制。

E．动画连接及按键的程序编写。

1. 油泵的动画连接及其程序编写

2. 水管的动画连接

3. 阀门的动画连接

4. 实时曲线按键的定义及动画连接

5. 报警窗口显主要显示原料液罐的液位是否在设定值范围内，如果不在就能实时的显示当前的液位值

6. 报表窗口显示当前的日期、时间、原料液位、成品油液位的实时数据

7. 实时曲线显示当前原料液位、成品油液位、油料压力的数值

8. 历史曲线按当前实际值显示

9. 信息窗口

五、结束语

通过以上介绍与实例分析了解到组态王软件具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济及开发周期短等优点。组态王强大及方便的功能还在随着科技的发展更加完善，认真学习组态王的应用将使我们在以后的工作中更加左右逢。

并且学会了如何去设计一个过程控制系统，掌握了基本的设计步骤。了解到，一般情况下，它都要经过一下几个步骤：认知被控对象、设计控制方案、选择控制规律、选择过程仪表、选择过程模块、设计系统流程图和组态图、设计组态画面、设计数据词典等，直到最后的动画链接成功，并达到控制要求。经过以上步骤，我对整个过程控制系统的设计有了很深的体会，也学会了很多与设计相关的知识。对组态王软件也有了很大的了解，学会了初步的应用。认识到了组态王的一些应用情况，组态王软件的组成与功能，其应用程序项目如何建立，数据词典如何建立，动画如何进行链接，命令语言程序如何编写，趋势曲线如何建立，设备的配置和组态网络的建立等等一系列与组态王软件应用相关的知识。总之，这次设计受益匪浅，学到了很多教学中学不到的东西，从中增强我的动手能力。

通过以上介绍与实例分析了解到组态王软件具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济