工业控制计算机 组态软件共82页
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工控组态软件第4章WinCC组态软件PPT课件
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WinCC系统构成
WinCC基本系统是很多应用程序的核心。它包含以下九大部件： (1) 变量管理器：管理WinCC中所使用的外部变量、内部变量和通讯驱 动程序。 (2) 图形编辑器：用于设计各种图形画面。 (3) 报警记录：负责采集和归档报警消息。 (4) 变量归档：负责处理测量值，并长期存储所记录的过程值。 (5) 报表编辑器：提供许多标准的报表，也可设计各种格式的报表，并 可按照预定的时间进行打印。 (6) 全局脚本：是系统设计人员用ANSI-C 及Visual Basic编写的代码， 以满足项目的需要。 (7) 文本库：编辑不同语言版本下的文本消息。 (8) 用户管理器：用来分配、管理和监控用户对组态和运行系统的访问 权限。 (9) 交叉引用表：负责搜索在画面、函数、归档和消息中所使用的变量、 函数、 OLE 对象和 ActiveX 控件。
9
建立和定义变量
线性标度只能用于过程变量。单 击“线性标度”复选框，激活输 入域“过程值范围”和“变量值 范围”。设置过程值范围（0~50) 和变量值范围（如0~120），如 图4-10 所示。单击“确定”按钮， 结束新建变量过程。 建立的所有变量显示在WinCC项 目管理器的右边窗口中。如需要 创建其他的变量，可重复上述操 作，还可对变量进行复制、剪切、 粘贴等操作，快速建立多个变量。 当需要创建的变量比较多时，可 对变量先进行分组，在每个变量 组中再进行新建变量的过程。
第4章 WinCC 组态软件
➢ WinCC ➢ WinCC快速入门 ➢ WinCC项目管理器 ➢ 组态变量 ➢ 创建过程画面 ➢ 过程值归档 ➢ 消息系统 ➢ 报表打印与脚本编辑
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整体概况
+ 概况1
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WinCC系统构成
WinCC基本系统是很多应用程序的核心。它包含以下九大部件： (1) 变量管理器：管理WinCC中所使用的外部变量、内部变量和通讯驱 动程序。 (2) 图形编辑器：用于设计各种图形画面。 (3) 报警记录：负责采集和归档报警消息。 (4) 变量归档：负责处理测量值，并长期存储所记录的过程值。 (5) 报表编辑器：提供许多标准的报表，也可设计各种格式的报表，并 可按照预定的时间进行打印。 (6) 全局脚本：是系统设计人员用ANSI-C 及Visual Basic编写的代码， 以满足项目的需要。 (7) 文本库：编辑不同语言版本下的文本消息。 (8) 用户管理器：用来分配、管理和监控用户对组态和运行系统的访问 权限。 (9) 交叉引用表：负责搜索在画面、函数、归档和消息中所使用的变量、 函数、 OLE 对象和 ActiveX 控件。
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建立和定义变量
线性标度只能用于过程变量。单 击“线性标度”复选框，激活输 入域“过程值范围”和“变量值 范围”。设置过程值范围（0~50) 和变量值范围（如0~120），如 图4-10 所示。单击“确定”按钮， 结束新建变量过程。 建立的所有变量显示在WinCC项 目管理器的右边窗口中。如需要 创建其他的变量，可重复上述操 作，还可对变量进行复制、剪切、 粘贴等操作，快速建立多个变量。 当需要创建的变量比较多时，可 对变量先进行分组，在每个变量 组中再进行新建变量的过程。
第4章 WinCC 组态软件
➢ WinCC ➢ WinCC快速入门 ➢ WinCC项目管理器 ➢ 组态变量 ➢ 创建过程画面 ➢ 过程值归档 ➢ 消息系统 ➢ 报表打印与脚本编辑
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整体概况
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工控组态软件第2章 Kingview 组态软件PPT
如果您已经正确安装了“组态王”，首先启动组态王工程管理器。工程管理器 运行后，将打开您上一次工作后的项目。如果您是第一次使用工程管理器，默 认的是组态王示例程序所在的目录。建立一个新项目，执行以下操作：
建立新工程
工程管理器中选择菜单“工程/新建”，出现“新建工程”对话框,单击“下 一步”
建立新工程
定义设备和变量
为方便您定义外部设备组态王设计了“设备配置向导”引导您一步步完成设 备的连接。设备配置向导如图所示。 ① 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”。 ② 选择“仿真PLC”的“串口” 项，单击“下一步”； ③ 为外部设备取一个名称，输 入“PLC1”，单击“下一 步”； ④ 为设备选择连接串口，假设 为COM1，单击“下一步”； ⑤ 填写设备地址，假设为1，单 击“下一步”； ⑥ 请检查各项设置是否正面
在工程浏览器中左侧的树形视图中选择选择“画面”，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，弹出如下对话 框。在“新画面”对话框中设置如下图，在对话框中单击“确定”。 TOUCHMAK 将按照您指定的风格产生一幅名为“监控中心”的画面。
设计画面
接下来在此画面中绘制各图素。绘制图素的主要工具放置在图形编辑工具箱 内。工具箱中各种基本工具的使用方法和WINDOWS 中“画笔”很类似， 假如您熟悉“画笔”的使用，绘制本画面将是很容易的。
反应车间的监控中心的组态画面
建立新工程
组态王工程管理器的主要作用是为用户集中管理本机上的组态王工程。 工程管理器的主要功能包括： 工程管理器的主要功能包括： 新建、删除工程，对工程重命名，搜索组态王工程，修改工程属性， 工程的备份、恢复，数据词典的导入导出，切换到组态王开发或运行环 境等。
建立新工程
工程管理器中选择菜单“工程/新建”，出现“新建工程”对话框,单击“下 一步”
建立新工程
定义设备和变量
为方便您定义外部设备组态王设计了“设备配置向导”引导您一步步完成设 备的连接。设备配置向导如图所示。 ① 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”。 ② 选择“仿真PLC”的“串口” 项，单击“下一步”； ③ 为外部设备取一个名称，输 入“PLC1”，单击“下一 步”； ④ 为设备选择连接串口，假设 为COM1，单击“下一步”； ⑤ 填写设备地址，假设为1，单 击“下一步”； ⑥ 请检查各项设置是否正面
在工程浏览器中左侧的树形视图中选择选择“画面”，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，弹出如下对话 框。在“新画面”对话框中设置如下图，在对话框中单击“确定”。 TOUCHMAK 将按照您指定的风格产生一幅名为“监控中心”的画面。
设计画面
接下来在此画面中绘制各图素。绘制图素的主要工具放置在图形编辑工具箱 内。工具箱中各种基本工具的使用方法和WINDOWS 中“画笔”很类似， 假如您熟悉“画笔”的使用，绘制本画面将是很容易的。
反应车间的监控中心的组态画面
建立新工程
组态王工程管理器的主要作用是为用户集中管理本机上的组态王工程。 工程管理器的主要功能包括： 工程管理器的主要功能包括： 新建、删除工程，对工程重命名，搜索组态王工程，修改工程属性， 工程的备份、恢复，数据词典的导入导出，切换到组态王开发或运行环 境等。
组态软件讲座PPT课件
1、将启动按钮直接与电机进行数据连接，采用‘置1’属性。
停止按钮直接与电机进行数据连接，采用‘置0’属性。
第18页/共57页
思考？
通过置“1”和置“0”只能控制开关型变量的动作，那么对于一个数字量型 的输出信号，通过组态软件如何来控制？？
实例：如何通过一个调节阀来控制储水池的液位，同时显示液位数值！
第22页/共57页
3、设置设备的基本属性
修改设备的名称
设定设备的工作状态，启动或停止 可以设定系统监控的同步性 设定设备的站号及地址
第23页/共57页
4、增加通道
第24页/共57页
5、通道连接
将组态软件中对应的参数与PLC的信号进行一 一对应，从而实现数据交换。
第25页/共57页
6、设备调试
第27页/共57页
四、动作效果设计
➢填充颜色 ➢边线颜色 ➢字符颜色 ➢水平移动 ➢垂直移动 ➢大小变化 ➢显示输出 ➢按钮输入 ➢按钮动作 ➢可见度 ➢闪烁效果
第28页/共57页
提示:
所谓的动画效果实际上是通过将图形的某些参 数与变量进行对应，当变量的值发生变化,图形相 应的参数就发生改变，从而从外部观察就会发现 出现动画效果。
第34页/共57页
新建工程
1、输入文件路径
2、输入工程名称与描述
第35页/共57页
3、进入指定的工程
4、进入开发界面
第36页/共57页
5、新建设备连接
6、为设备指定逻辑名称
第37页/共57页
7、选择通讯端口
8、指定设备的物理地址
第38页/共57页
9、设定通讯故障的恢复时间
10、完成设定
第39页/共57页
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停止按钮直接与电机进行数据连接，采用‘置0’属性。
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思考？
通过置“1”和置“0”只能控制开关型变量的动作，那么对于一个数字量型 的输出信号，通过组态软件如何来控制？？
实例：如何通过一个调节阀来控制储水池的液位，同时显示液位数值！
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3、设置设备的基本属性
修改设备的名称
设定设备的工作状态，启动或停止 可以设定系统监控的同步性 设定设备的站号及地址
第23页/共57页
4、增加通道
第24页/共57页
5、通道连接
将组态软件中对应的参数与PLC的信号进行一 一对应，从而实现数据交换。
第25页/共57页
6、设备调试
第27页/共57页
四、动作效果设计
➢填充颜色 ➢边线颜色 ➢字符颜色 ➢水平移动 ➢垂直移动 ➢大小变化 ➢显示输出 ➢按钮输入 ➢按钮动作 ➢可见度 ➢闪烁效果
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提示:
所谓的动画效果实际上是通过将图形的某些参 数与变量进行对应，当变量的值发生变化,图形相 应的参数就发生改变，从而从外部观察就会发现 出现动画效果。
第34页/共57页
新建工程
1、输入文件路径
2、输入工程名称与描述
第35页/共57页
3、进入指定的工程
4、进入开发界面
第36页/共57页
5、新建设备连接
6、为设备指定逻辑名称
第37页/共57页
7、选择通讯端口
8、指定设备的物理地址
第38页/共57页
9、设定通讯故障的恢复时间
10、完成设定
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电子课件-《工业组态软件应用技术—组态王6.5》-B02-1994 项目一 任务1认识组态软件
3． 运行系统：组态王运行系统程序（TouchVew）的快捷方式。工 程浏览器（TouchExplorer）和运行系统（TouchVew）是各自独立的 Windows应用程序。
项目一初识工业组态软件
三、组态王的各个版本
组态王软件加密锁分为开发版、运行版、NetView、Internet版和演示版。 1．开发版：有64点、128点、256点、512点、1024点、不限点共六种。 2．运行版：有64点、128点、256点、512点、1024点、不限点共六种。 3．NetView版：有512点、不限点共两种。 4．For Internet版：有5用户、10用户、20用户、50用户、无限用户五种。 5．演示版：支持64点。内置编程语言，开发系统在线运行2小时，支持 运行环境在线运行8小时，可选用通信驱动程序。
项目一初识工业组态软件
五、组态软件的组成
1．按使用软件的工作阶段划分 （1）系统开发环境。系统开发环境是自动化工程设计工程师为实 施其控制方案，在组态软件的支持下进行应用程序的系统生成工作所 必须依赖的工作环境。 （2）系统运行环境。在系统运行环境下，目标应用程序被装入计 算机内存并投入实时运行。系统运行环境也是由若干个运行程序组成， 如图形界面运行程序、实时数据库运行程序等。
任务实施
一、组态王安装
1．双击安装程序Install.exe 会自动运行，启动组态王安装过程 向导，如图1-2-2所示。该安装界 面左边有一列按钮，将鼠标移动到 按钮各个位置上时，会在右边图片 位置上显示各按钮的安装内容提示。
图1-2-2 启动组态王安装程序
项目一初识工业组态软件
2．开始安装。单击“安装组态王程序”按钮，按照安装向导 提示，依次完成接受许可协议、输入用户信息、确定安装路径、 选择安装类型，即可完成程序的安装。在选择安装类型时，有典 型安装，压缩安装和自定义安装三种类型。其中：
项目一初识工业组态软件
三、组态王的各个版本
组态王软件加密锁分为开发版、运行版、NetView、Internet版和演示版。 1．开发版：有64点、128点、256点、512点、1024点、不限点共六种。 2．运行版：有64点、128点、256点、512点、1024点、不限点共六种。 3．NetView版：有512点、不限点共两种。 4．For Internet版：有5用户、10用户、20用户、50用户、无限用户五种。 5．演示版：支持64点。内置编程语言，开发系统在线运行2小时，支持 运行环境在线运行8小时，可选用通信驱动程序。
项目一初识工业组态软件
五、组态软件的组成
1．按使用软件的工作阶段划分 （1）系统开发环境。系统开发环境是自动化工程设计工程师为实 施其控制方案，在组态软件的支持下进行应用程序的系统生成工作所 必须依赖的工作环境。 （2）系统运行环境。在系统运行环境下，目标应用程序被装入计 算机内存并投入实时运行。系统运行环境也是由若干个运行程序组成， 如图形界面运行程序、实时数据库运行程序等。
任务实施
一、组态王安装
1．双击安装程序Install.exe 会自动运行，启动组态王安装过程 向导，如图1-2-2所示。该安装界 面左边有一列按钮，将鼠标移动到 按钮各个位置上时，会在右边图片 位置上显示各按钮的安装内容提示。
图1-2-2 启动组态王安装程序
项目一初识工业组态软件
2．开始安装。单击“安装组态王程序”按钮，按照安装向导 提示，依次完成接受许可协议、输入用户信息、确定安装路径、 选择安装类型，即可完成程序的安装。在选择安装类型时，有典 型安装，压缩安装和自定义安装三种类型。其中：
第6章 工控组态软件
第 六 章 第 8 应 章 用 程 工 序 控 设 组 计 态 与 软 实 件 现 技 术
.8.
2015-6-8
第 六 章 第 8 应 章 用 程 工 序 控 设 组 计 态 与 软 实 件 现 技 术
组态软件主要解决的问题： ①如何与采集、控制设备间进行数据交换； ②使来自设备的数据与计算机图形画面上的各元素关 联 起来； ③处理数据报警及系统报警； ④存储历史数据并支持历史数据的查询； ⑤各类报表的生成和打印输出； ⑥为使用者提供灵活、多变的组态工具，可以适应不 同应用领域的需求； ⑦最终生成的应用系统运行稳定可靠； ⑧具有与第三方程序的接口，方便数据共享。
.1.
2015-6-8
第 六 章 第 8 应 章 用 程 工 序 控 设 组 计 态 与 软 实 件 现 技 术
计算机控制系统的应用软件要实现对生产过程 的实时控制和管理，通常由以下四部分组成：
数据收集部分：及时从外部环境收集实时数
据并进行格式化
数据分析部分：按照应用的需求对数据进行
分析处理
输出控制部分：根据实时数据信息分析结果
1.汇编语言编程
程序执行速度快，实时功能强，要求的硬件少。
2.高级语言编程 运算能力强，编写方便。 3.高级语言和汇编语言混合编程 用高级语言编写计算，图形绘制，显示，打印程序， 用汇编语言编写时钟管理，中断管理和输入输出程序 等。充分发挥汇编实时功能强和高级语言运算能力强 的优点
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2015-6-8
（4）组态王
第 六 章 第 8 应 章 用 程 工 序 控 设 组 计 态 与 软 实 件 现 技 术 组态王由北京亚控自动化软件公司开发，是目前最优秀的国产组 态软件（此外还有世纪星、MCGS、力控等），居全国同类软件 产销量第一。“组态王”是运行于Microsoft Windows中文平台 的全中文界面的组态软件，采用了多线程、COM组件等新技术， 实现了实时多任务，软件运行稳定可靠。 “组态王”电力版是北京亚控公司为电力系统用户推出的第一个 专用版，该产品紧密把握电力系统用户的需求，采用组态王6.0 的成熟技术，同时遵循电力系统的标准规范，"组态王"电力版为 电力系统用户开发了专用的驱动程序、专用的数据库、图库控件 和报警机制等。该系统具有专业性强、自动化程度高、易使用、 高性能、高可靠等特点。系统可广泛适用于变电站管理系统、各 级电力调度系统等电力自动化系统。
工控组态软件第4章_WinCC_组态软件PPT
在wincc运行系统中报警事件将以表格的形式显示在画面中对于在运行系统中的显示必须根据显示的消息使用报警记录数据1组态一个报警事件窗口2组态用于测试的一个输入输出域和复选框3在运行系统中添加报警记录的功能4激活工程和测试报警事件报表打印与脚本编辑wincc中报表编辑器提供了报表的创建和输出功能创建是指创建报表布局输出是指打印输出报表
图形、对象和控件的使用
2、对象操作
创建WinCC项目 2、1 建立新工程
为了使WinCC能够访问PLC的当前过程值，则在WinCC与PLC之间必须 组态一个通讯连接，通讯将由称作通道的专门的通讯驱动程序来控制。右击 WinCC资源管理器的左边子窗口中的“变量管理器”，在弹出的快捷菜单中选 择“添加新的驱动程序”选项，在 “添加新的驱动程序”对话框中，选择 “SIMATIC S7 协议集”，选择的驱动程序将出现在变量管理器下。
创建和编辑变量
1、创建内部变量
在WinCC项目管理器的变量管理器中，打开“内部变量”目录，右击并从 快捷菜单中选择“新建变量”菜单项，打开“变量属性”对话框，输入变量名 称并在数量类型列表框中选择变量的数据类型。如有需要，可在“限制/报告” 选项卡上设置上限值、下限值和过程变量之前，必须安装通讯驱动程序，并至 少创建一个过程连接。在WinCC项目管理器的变量管理器中，打开将为其 创建过程变量的通讯驱动程序，选择所需要的通道单元及相应的连接，右 击相应的连接，并从快捷菜单中选择“新建变量”菜单项，打开“变量属 性”对话框。在“常规”选择卡上输入变量的名称，并选择变量的数据类 型，如图 所示。单击“选择”按钮，打开“地址属性”对话框，输入此 变量的地址，单击“确定”按钮关闭对话框，完成过程变量的创建。变量 创建完后还可对地址进行修改。右击希望修改的过程变量，从快捷菜单中 选择“寻址”菜单项，即可打开“地址属性”对话框。
图形、对象和控件的使用
2、对象操作
创建WinCC项目 2、1 建立新工程
为了使WinCC能够访问PLC的当前过程值，则在WinCC与PLC之间必须 组态一个通讯连接，通讯将由称作通道的专门的通讯驱动程序来控制。右击 WinCC资源管理器的左边子窗口中的“变量管理器”，在弹出的快捷菜单中选 择“添加新的驱动程序”选项，在 “添加新的驱动程序”对话框中，选择 “SIMATIC S7 协议集”，选择的驱动程序将出现在变量管理器下。
创建和编辑变量
1、创建内部变量
在WinCC项目管理器的变量管理器中，打开“内部变量”目录，右击并从 快捷菜单中选择“新建变量”菜单项，打开“变量属性”对话框，输入变量名 称并在数量类型列表框中选择变量的数据类型。如有需要，可在“限制/报告” 选项卡上设置上限值、下限值和过程变量之前，必须安装通讯驱动程序，并至 少创建一个过程连接。在WinCC项目管理器的变量管理器中，打开将为其 创建过程变量的通讯驱动程序，选择所需要的通道单元及相应的连接，右 击相应的连接，并从快捷菜单中选择“新建变量”菜单项，打开“变量属 性”对话框。在“常规”选择卡上输入变量的名称，并选择变量的数据类 型，如图 所示。单击“选择”按钮，打开“地址属性”对话框，输入此 变量的地址，单击“确定”按钮关闭对话框，完成过程变量的创建。变量 创建完后还可对地址进行修改。右击希望修改的过程变量，从快捷菜单中 选择“寻址”菜单项，即可打开“地址属性”对话框。
全中文工控组态软件MCGS
企业之窗轴承稀油站、高压配电中心。
②主要设备PLC柜(内设PLC从站1个;隔离继电器柜2个。
(4 装浆站控制站①控制范围本地控制范围包括:装浆泵房、沉淀池、废浆桶等。
②主要设备PLC柜(内设PLC从站1个;隔离继电器柜1个。
3 基于以太网的控制系统方案3.1 和利时以太网的主要特点以太网传输协议为开放式协议——TCP/IP,其开放性为将来系统扩展、增加第三方的设备提供了最大的可能性。
由于以太网传输原理的制约,在网络上节点设备较多时,相互之间的数据传输有可能因为数据碰撞而发生阻塞现象。
和利时PLC的以太网接口采用了专为工业控制设计的独有技术,在两个节点之间通信时,无论是发送数据还是接收数据都被保存在接口模块的数据缓存器中,当接到其他站的通信请求时,接口模块会自动判断本次请求的数据与上次请求的数据是否一致,若被请求的数据在两次通信之间没有发生变化,被请求通信的站会向请求通信的站发出一个极短的特殊意义字符,告之数据未发生变化,而不发送整个数据包。
这种设计可以降低70%~80%的数据通信量,从而最大程度地降低了网络负荷,避免网络阻塞,提高了系统的可靠性。
3.2 控制系统架构与采用Profibus-DP通信的控制方案不同,标准以太网为对等网结构,无需设置主站。
按照控制系统要求,在中控室、破碎车间、制浆车间4.7m平台以及制浆站共设置4个控制站,各站间通过10M工业以太网通信。
在中控室内置3台操作员站、1台工程师站和1台服务器,通过工业以太网与4个PLC 控制站通信,服务器同时与厂级MIS网连接。
中控室的操作员站、工程师站和服务器与4个控制站均连接在同一以太网上。
工程师站可以对整个网络进行配置,可以对工艺流程画面等进行组态。
操作员站可以对工艺流程、设备状态进行监视,根据权限调用监视画面和向PLC发送控制命令控制设备起停。
操作员站还用于系统维护、编辑生产报表和数据管理,挂接打印机,定时自动或人工干预打印报表,如生产班报、日报等和监视画面。
工控组态软件课件资料
水量显示
为了能够准确地了解水罐1、水罐2的水量，我们可以通过 设置标签的“显示输出”属性显示其值，具体操作如下：
[1]单击“工具箱”中的“标签” 图标，绘制两个标签，调 整大小位置，将其并列放在水罐1下面。 第一个标签用于双击第一个标签进行属性设置，参数设置如下： 输入文字：水罐1 文字颜色：黑色 框图填充颜色：没有填充 框图边线颜色：没有边线
• 利用滑动输入器控制水位
以水罐1的水位控制为例： [1]进入“水位控制”窗口。 [2]选中“工具箱”中的滑动输入器图标，当鼠标呈“十”后， 拖动鼠标到适当大小。 [3]调整滑动块到适当的位置。 [4]双击滑动输入器构件，进入属性设置窗口。按照下面的值设 置各个参数：
“基本属性”页中，滑块指向：指向左（上）； “刻度与标注属性”页中，“主划线数目”：5，即能 被10整除； “操作属性”页中，对应数据对象名称：液位1；滑块 在最右（下）边时对应的值：10； 其它不变。 [5]在制作好的滑块下面适当的位置，制作一文字标签（ 制作方法参见“编辑画面”一节），按下面的要求进行 设置：
[1]选取“工具箱”中的“旋转仪表” 图标，调整大小放在 水罐1下面适当位置。 [2]双击该构件进行属性设置。各参数设置如下： “刻度与标注属性”页中，主划线数目：5； “操作属性”页中，表达式：液位1；最大逆时钟角度： 90，对应的值：0；最大顺时钟角度：90，对应的值：10 其它不变。
[3]按照此方法设置水罐2数据显示对应的旋转仪表。参数设 置如下： “操作属性”页中，表达式：液位2；最大逆时钟角度：90 ，对应的值：0；最大顺时钟角度：90，对应的值：6； 其它不变。 进入运行环境后，可以通过拉动旋转仪表的指针使整个画 面动起来。
2.定义数据对象
在开始定义之前，我们先对所有数据对象进行分析。
组态软件概述课件
编程接口
PLC通讯
P r o t o k o l l e
报表编辑器（报表系统）
变量记录（存档）
Motor einVentil geschlossen Klappe zu
报警记录（消息系统）
标准接口
过程可视化
基本功能
组态软件Win CC及其应用
WinCC以开放式的组态接口为基础，开发了大量的WinCC选件（Options，也称选项，来自于西门子自动化与驱动集团）和WinCC附件（Add-ons，来自西门子内部和外部合作伙伴），主要包括以下部件。
Allen Bradley DF1 serial
WinCC
Applicom
WinCC
存储
WinCC
芯片卡读取功能
WinCC
视屏显示
WinCC
冗余
完全版 1024变量
完全版 64 ,000变量
Power
1024升级版
完全版256
(256)
变量
完全版
128
256
变量
升级版(128)
64 , 00P0ack升级版 (1024)
组态软件Win CC及其应用
WinCC集成了SCADA、组态、脚本(script)语言和OPC等先进技术，为用户提供了Windows操作系统(W1ndows 2000或XP)环境下使用各种通用软件的功能，它继承了西门子公司的全集成自动化 (TIA)产品的技术先进和无缝集成的特点。
组态软件Win CC及其应用
运行版 128变量
运行版 256变量
运行版 1024变量
运行版 64,000变量
Power
256升级版(128)
1024升级版(256)
PLC通讯
P r o t o k o l l e
报表编辑器（报表系统）
变量记录（存档）
Motor einVentil geschlossen Klappe zu
报警记录（消息系统）
标准接口
过程可视化
基本功能
组态软件Win CC及其应用
WinCC以开放式的组态接口为基础，开发了大量的WinCC选件（Options，也称选项，来自于西门子自动化与驱动集团）和WinCC附件（Add-ons，来自西门子内部和外部合作伙伴），主要包括以下部件。
Allen Bradley DF1 serial
WinCC
Applicom
WinCC
存储
WinCC
芯片卡读取功能
WinCC
视屏显示
WinCC
冗余
完全版 1024变量
完全版 64 ,000变量
Power
1024升级版
完全版256
(256)
变量
完全版
128
256
变量
升级版(128)
64 , 00P0ack升级版 (1024)
组态软件Win CC及其应用
WinCC集成了SCADA、组态、脚本(script)语言和OPC等先进技术，为用户提供了Windows操作系统(W1ndows 2000或XP)环境下使用各种通用软件的功能，它继承了西门子公司的全集成自动化 (TIA)产品的技术先进和无缝集成的特点。
组态软件Win CC及其应用
运行版 128变量
运行版 256变量
运行版 1024变量
运行版 64,000变量
Power
256升级版(128)
1024升级版(256)
工业控制组态软件
Siemens, 1996年推出 Win CC GE, Simplicity,又收购Intellution的iFix Rockwell Automation, Rsview ➢现今主要产品 国外（高端市场）
✓Intouch,iFix,Citec,Win CC, Simplicity 国内（低端市场）
组态软件对设备的管理是通过对逻辑设备名的管理实现的，具体 地说就是每个实际的I／O设备都必须在工程中指定一个唯一的逻辑名 称，此逻辑设备名就对应一定的信息，如设备的生产厂家、实际设备 名称、设备的通信方式、设备地址等。在系统运行过程中，设备构件 由组态软件运行系统统一调度管理。通过通道连接，它可以向实时数 据库提供从外部设备采集到的数据，供系统其他部分使用。
（6）为使用者提供灵活、多变的组态工具，可以适应不同应用领域的 需求； （7）最终生成的应用系统运行稳定可靠； （8）具有与第三方程序的接口，方便数据共享。 （9）简单的回路调节；批次处理；SPC 过程质量控制 （10）符合IEC 61131-3 标准。
2、组态软件的组成
组态软件都是以工程的形式来方便开发人员进行自动化工程的开 发。为了实现这些功能，在其组成上包括以下部分： （1）人机界面 （2）实时数据库 （3）设备组态与管理 （4）网络应用与通信系统 （5）控制系统 （6）系统安全与用户管理 （7）脚本语言 （8）运行策略 （9）其它组件
动态设计
动态属性设置则完成图形的动画属性，与实时数据库中定义的 变量建立相关性的连接关系，作为动画图形的驱动源。动态属性与 确定该属性的变量或表达式的值有关。表达式可以是来自I／O设备 的变量，也可以是由变量和运算符组成的数学表达式，它反映图形 大小、颜色、位置、可见度、闪烁性等状态的特征参数，随着表达 式的值的变化而变化。
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组态软件对设备的管理是通过对逻辑设备名的管理实现的，具体 地说就是每个实际的I／O设备都必须在工程中指定一个唯一的逻辑名 称，此逻辑设备名就对应一定的信息，如设备的生产厂家、实际设备 名称、设备的通信方式、设备地址等。在系统运行过程中，设备构件 由组态软件运行系统统一调度管理。通过通道连接，它可以向实时数 据库提供从外部设备采集到的数据，供系统其他部分使用。
（6）为使用者提供灵活、多变的组态工具，可以适应不同应用领域的 需求； （7）最终生成的应用系统运行稳定可靠； （8）具有与第三方程序的接口，方便数据共享。 （9）简单的回路调节；批次处理；SPC 过程质量控制 （10）符合IEC 61131-3 标准。
2、组态软件的组成
组态软件都是以工程的形式来方便开发人员进行自动化工程的开 发。为了实现这些功能，在其组成上包括以下部分： （1）人机界面 （2）实时数据库 （3）设备组态与管理 （4）网络应用与通信系统 （5）控制系统 （6）系统安全与用户管理 （7）脚本语言 （8）运行策略 （9）其它组件
动态设计
动态属性设置则完成图形的动画属性，与实时数据库中定义的 变量建立相关性的连接关系，作为动画图形的驱动源。动态属性与 确定该属性的变量或表达式的值有关。表达式可以是来自I／O设备 的变量，也可以是由变量和运算符组成的数学表达式，它反映图形 大小、颜色、位置、可见度、闪烁性等状态的特征参数，随着表达 式的值的变化而变化。
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▪ 使用环境 ▪ 特点
• 高可靠性 • 实时性 • 维护方便性 • 可扩充性 • 与普通计算机系统软、硬件兼容性
▪ 发展
第三章 工业控制计算机
概述 工业控制计算机的组成及特点
工业控制计算机的概念及特点 工业控制计算机的组成 工业控制计算机的总线结构 基于工业控制计算机的机电一体化系统
工业控制计算机的主板 工业控制计算机的接口 工业组态软件 基于工控机的控制系统应用
汇编或高级语言自行 以梯形图为主，也 专用语言或支
开发
支持高级语言
持高级语言
较差
一般（可选配触摸 屏）
一般
智能仪表、简单控制 一般规模现场控制 专用场合
较长 低
短
一般
中
高
第三章 工业控制计算机
概述 工业控制计算机的组成及特点
工业控制计算机的概念及特点 工业控制计算机的组成 工业控制计算机的总线结构 基于工业控制计算机的机电一体化系统
无源底板(8 ISA + 7 PCI)
主板(支持P IV系列CPU)
第三章 工业控制计算机
概述 工业控制计算机的组成及特点
工业控制计算机的概念及特点 工业控制计算机的组成 工业控制计算机的总线结构 基于工业控制计算机的机电一体化系统
工业控制计算机的主板 工业控制计算机的接口 工业组态软件 基于工控机的控制系统应用
工业控制计算机的组成
主机(底板、主板、内存、总线等)
硬件 外设(打印、存储、交互设备等)
工
控
工业I/O(数据I/O、通信接口等)
机 软件 系统软件(实时和非实时操作系统)
工具软件(辅助开发软件等)
应用软件(面向生产过程的应用程序)
工业控制计算机的组成
主板
人机 接口
系统 支持
磁盘 系统
通信 接口
外部 总线
机电一体化控制系统的类型、特点
▪ 机电一体化控制系统的类型
• 基于PC的控制系统
▪ 工业控制计算机+工业IO接口板 ▪ 特点
• 基于MCU的控制系统
▪ 单片机、嵌入式处理器、数字信号处理器(DSP) ▪ 特点
• 基于PLC的控制系统
▪ 顺序控制 ▪ 特点
• 其他控制系统
▪ 数控系统(NCS)、集散控制系统(DCS)、现场总线系统(FCS)…
机电一体化对控制系统的基本要求
设定值 输
入
＋— 反 馈
接 口
量
输
控制器
出
(IPC/PLC/MCU等)
接
口
驱动执行机构
(电机、电磁阀等)
传感检测装置
(各类传感器等)
被控对象
(各种机械参数) 被 控 量
机电一体化系统的组成
机电一体化对控制系统的基本要求
▪ 机电一体化对控制系统的基本要求
• 为了使控制量(一般是机电一体化系统中的各种 被控制机械参量)按预定的规律变化，机电一体 化对控制系统的基本要求有：
系统
快
快
一般
一般
差
好
一般
差控制
各系统不同 好 好
通信功能
多种接口，如串口、 可通过外围元件自行
并口、USB、网口
扩展
串口，通过通信模 块扩展USB或网口
各系统不同
软件开发
人机界面 应用场合 开发周期
成本
用高级语言开发或 选用工业组态软件
好
一般现场控制或较 大规模控制 一般 高
内部 总线
模拟量输 模拟量输 数字量输 数字量输 入通道 出通道 入通道 出通道
工业控制计算机的组成
工控机机箱(4U)
机箱前端
机箱后端
工业控制计算机的组成
前端盖打开
机箱俯视
双正压风扇
工业控制计算机的组成
工业电源： 功率：300 W 输入：100 ~ 240 VAC, 60 ~ 50 Hz, 10 A 输出：+5V、-5V、+3.3V、+12V、-12V
▪ 稳定性 ▪ 快速性 ▪ 精确性
• 在机电一体化控制系统设计中，控制系统与被控 制对象同在设计范畴之内，两者应有机结合
第三章 工业控制计算机
▪ 概述
• 机电一体化对控制系统的基本要求 • 机电一体化控制系统的类型、特点与选用
▪ 工业控制计算机的组成及特点 ▪ 工业控制计算机的主板 ▪ 工业控制计算机的接口 ▪ 工业组态软件 ▪ 基于工控机的控制系统应用
工业控制计算机的主板 工业控制计算机的接口 工业组态软件 基于工控机的控制系统应用
工业控制计算机的概念及特点
▪ 概念
• 简称工控机(IPC，Industrial Personal Computer)，主 要用于工业过程测量、控制、数据采集等工作。以工控 机为核心的测量和控制系统，处理来自工业系统的输入 信号，再根据控制要求将处理结果输出到执行机构，去 控制生产过程，同时对生产进行监督和管理。
工业控制计算机 组态软件
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
机电一体化系统与设计
▪ 第一章 机电一体化概论 ▪ 第二章 精密机械技术 ▪ 第三章 工业控制计算机 ▪ 第四章 基于单片机的控制器 ▪ 第五章 可编程序控制器 ▪ 第六章 传感器与计算机接口 ▪ 第七章 动力驱动及其计算机控制 ▪ 第八章 机电一体化系统设计方法与实例
机电一体化控制系统的比较、选用
控制系统的 组成
系统功能
速度 可靠性 环境适应性
基于PC的控制系统 基于微处理器的控制系统 基于PLC的控制系统
按要求选择主机与 相关过程IO板卡
自行开发 （非标准化）
按要求选择主机与 扩展模块
可组成简单到复杂 的各类控制系统
简单的处理功能和 控制功能
逻辑控制为主，也 可组成模拟量控制
第三章 工业控制计算机
▪ 概述 ▪ 工业控制计算机的组成及特点 ▪ 工业控制计算机的主板 ▪ 工业控制计算机的接口 ▪ 工业组态软件 ▪ 基于工控机的控制系统应用
第三章 工业控制计算机
▪ 概述
• 机电一体化对控制系统的基本要求 • 机电一体化控制系统的类型、特点与选用
▪ 工业控制计算机的组成及特点 ▪ 工业控制计算机的主板 ▪ 工业控制计算机的接口 ▪ 工业组态软件 ▪ 基于工控机的控制系统应用
• 高可靠性 • 实时性 • 维护方便性 • 可扩充性 • 与普通计算机系统软、硬件兼容性
▪ 发展
第三章 工业控制计算机
概述 工业控制计算机的组成及特点
工业控制计算机的概念及特点 工业控制计算机的组成 工业控制计算机的总线结构 基于工业控制计算机的机电一体化系统
工业控制计算机的主板 工业控制计算机的接口 工业组态软件 基于工控机的控制系统应用
汇编或高级语言自行 以梯形图为主，也 专用语言或支
开发
支持高级语言
持高级语言
较差
一般（可选配触摸 屏）
一般
智能仪表、简单控制 一般规模现场控制 专用场合
较长 低
短
一般
中
高
第三章 工业控制计算机
概述 工业控制计算机的组成及特点
工业控制计算机的概念及特点 工业控制计算机的组成 工业控制计算机的总线结构 基于工业控制计算机的机电一体化系统
无源底板(8 ISA + 7 PCI)
主板(支持P IV系列CPU)
第三章 工业控制计算机
概述 工业控制计算机的组成及特点
工业控制计算机的概念及特点 工业控制计算机的组成 工业控制计算机的总线结构 基于工业控制计算机的机电一体化系统
工业控制计算机的主板 工业控制计算机的接口 工业组态软件 基于工控机的控制系统应用
工业控制计算机的组成
主机(底板、主板、内存、总线等)
硬件 外设(打印、存储、交互设备等)
工
控
工业I/O(数据I/O、通信接口等)
机 软件 系统软件(实时和非实时操作系统)
工具软件(辅助开发软件等)
应用软件(面向生产过程的应用程序)
工业控制计算机的组成
主板
人机 接口
系统 支持
磁盘 系统
通信 接口
外部 总线
机电一体化控制系统的类型、特点
▪ 机电一体化控制系统的类型
• 基于PC的控制系统
▪ 工业控制计算机+工业IO接口板 ▪ 特点
• 基于MCU的控制系统
▪ 单片机、嵌入式处理器、数字信号处理器(DSP) ▪ 特点
• 基于PLC的控制系统
▪ 顺序控制 ▪ 特点
• 其他控制系统
▪ 数控系统(NCS)、集散控制系统(DCS)、现场总线系统(FCS)…
机电一体化对控制系统的基本要求
设定值 输
入
＋— 反 馈
接 口
量
输
控制器
出
(IPC/PLC/MCU等)
接
口
驱动执行机构
(电机、电磁阀等)
传感检测装置
(各类传感器等)
被控对象
(各种机械参数) 被 控 量
机电一体化系统的组成
机电一体化对控制系统的基本要求
▪ 机电一体化对控制系统的基本要求
• 为了使控制量(一般是机电一体化系统中的各种 被控制机械参量)按预定的规律变化，机电一体 化对控制系统的基本要求有：
系统
快
快
一般
一般
差
好
一般
差控制
各系统不同 好 好
通信功能
多种接口，如串口、 可通过外围元件自行
并口、USB、网口
扩展
串口，通过通信模 块扩展USB或网口
各系统不同
软件开发
人机界面 应用场合 开发周期
成本
用高级语言开发或 选用工业组态软件
好
一般现场控制或较 大规模控制 一般 高
内部 总线
模拟量输 模拟量输 数字量输 数字量输 入通道 出通道 入通道 出通道
工业控制计算机的组成
工控机机箱(4U)
机箱前端
机箱后端
工业控制计算机的组成
前端盖打开
机箱俯视
双正压风扇
工业控制计算机的组成
工业电源： 功率：300 W 输入：100 ~ 240 VAC, 60 ~ 50 Hz, 10 A 输出：+5V、-5V、+3.3V、+12V、-12V
▪ 稳定性 ▪ 快速性 ▪ 精确性
• 在机电一体化控制系统设计中，控制系统与被控 制对象同在设计范畴之内，两者应有机结合
第三章 工业控制计算机
▪ 概述
• 机电一体化对控制系统的基本要求 • 机电一体化控制系统的类型、特点与选用
▪ 工业控制计算机的组成及特点 ▪ 工业控制计算机的主板 ▪ 工业控制计算机的接口 ▪ 工业组态软件 ▪ 基于工控机的控制系统应用
工业控制计算机的主板 工业控制计算机的接口 工业组态软件 基于工控机的控制系统应用
工业控制计算机的概念及特点
▪ 概念
• 简称工控机(IPC，Industrial Personal Computer)，主 要用于工业过程测量、控制、数据采集等工作。以工控 机为核心的测量和控制系统，处理来自工业系统的输入 信号，再根据控制要求将处理结果输出到执行机构，去 控制生产过程，同时对生产进行监督和管理。
工业控制计算机 组态软件
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
机电一体化系统与设计
▪ 第一章 机电一体化概论 ▪ 第二章 精密机械技术 ▪ 第三章 工业控制计算机 ▪ 第四章 基于单片机的控制器 ▪ 第五章 可编程序控制器 ▪ 第六章 传感器与计算机接口 ▪ 第七章 动力驱动及其计算机控制 ▪ 第八章 机电一体化系统设计方法与实例
机电一体化控制系统的比较、选用
控制系统的 组成
系统功能
速度 可靠性 环境适应性
基于PC的控制系统 基于微处理器的控制系统 基于PLC的控制系统
按要求选择主机与 相关过程IO板卡
自行开发 （非标准化）
按要求选择主机与 扩展模块
可组成简单到复杂 的各类控制系统
简单的处理功能和 控制功能
逻辑控制为主，也 可组成模拟量控制
第三章 工业控制计算机
▪ 概述 ▪ 工业控制计算机的组成及特点 ▪ 工业控制计算机的主板 ▪ 工业控制计算机的接口 ▪ 工业组态软件 ▪ 基于工控机的控制系统应用
第三章 工业控制计算机
▪ 概述
• 机电一体化对控制系统的基本要求 • 机电一体化控制系统的类型、特点与选用
▪ 工业控制计算机的组成及特点 ▪ 工业控制计算机的主板 ▪ 工业控制计算机的接口 ▪ 工业组态软件 ▪ 基于工控机的控制系统应用