组态软件的一般结构

组态软件的一般结构

（1）应用程序管理器

应用程序管理器是提供应用程序搜索、备份、解压缩和建立新应用等功能的专用管理工具。自动化工程设计工程师在应用组态软件进行工程设计时，经常会遇到一些问题：经常需要进行组态数据的备份，需要引用以往成功的应用项目中的部分组态成果（如画面），还需要迅速了解计算机中保存了哪些应用项目。虽然这样要求可以用手工方式实现，但是效率低下，极易出错。有了应用程序管理器，这些操作变得非常简单。

（2）图形界面开发程序

图形界面开发程序是自动化工程设计工程师为实施其控制方案，在图形编辑工具的支持下进行图形系统生成工作所依赖的开发环境。通过建立一系列用户数据文件，生成最终的图形目标应用系统，供图形运行环境运行时使用。

（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

有的组态软件只在图形开发环境中增加了简单的数据管理功能，因而不具备完整的实时数据库系统。目前比较先进是组态软件都有独立的实时数据库组件，以提高系统的实时性，增强处理能力。实时数据库系统组态程序是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、数据链接、数据类型以及相关的各种参数。

（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装入计算机内存并执行预定的各种数据计算、数据处理任务。历史数据的查询、检索和报警的管理都是在实时数据库系统运行程序中完成。

（6）I/O驱动程序

I/O驱动程序是组态软件中必不可少的组成部分，用于和I/O设备通信，互相交换数据。DDE和OPC Client是两个通用的标准I/O驱动程序，用来与支持DDE标准和OPC标准的I/O设备通信。多数组态软件的DDE驱动程序被整合在实时数据库系统或图形系统中，而OPC则多数单独存在。

组态软件选型

目前，业内使用较多的，产品较为稳定的有四种组态软件，分别是：Cimplicity、iFIX、InTouch、WinCC。

Cimplicity是图形功能最强的，具有图形分层功能，但是拥有相对复杂的软件结构，使设计人员学习起来比较困难。iFIX是所有这些软件中功能最为强大的，所以它对硬件的要求也就最高，需要提高计算机设备的硬件配置才能良好运行。InTouch功能最为简单，设计人员容易掌握，且语句格式又可以直接获取，所以脚本的编写也很方便。对功能要求不高时，性能较好，响应很快，是运行速度最快的软件，稳定性高。WinCC是西门子产品的套装软件，功能上没有太多的特色，它与iFIX一样，都是画面分层管理，但在实际运用中与操作系统的兼容性不是很好，技术支持的工作及其推广的工作开展并不全面。

所以，从多个方面进行综合考虑，最后选择使用InTouch作为本课题的组态软件。InTouch的多种优点：

（1）、使用简单，图形设计界面友好；

（2）、功能强大、支持很多种通信协议，与其他系统有较好的兼容性；

（3）、能很好的支持各个厂家的PLC，I/O驱动能力强；

（4）、简单易用，运行非常稳定，运行速度快。

InTouch组态软件简介

本课题所选用的是InTouch组态软件，它是Wonderware公司开发的世界上第一个集成的、基于组件的HMI系统—Factory Suite 2000中的一个核心组件。它具有世界领先的HMI和面向对象的图形开发环境，便于高效、快捷地配置用户的应用程序。Wonderware InTouch for FactorySuite为以工厂和操作人员为中心的制造信息系统提供了可视化工具。

InTouch包含3个主要程序，它们分别是InTouch应用程序管理器、WindowMaker以及WindowViewer。

InTouch应用程序管理器用于组织管理创建的应用程序。它也可以用于将WindowViewer配置成服务、为基于客户端和基于服务器的架构配置网络应用程序开发（NAD），以及配置动态分辨率转换（DRC）。DBDump与DBLoad数据库实用程序也从应用程序管理器启动。

WindowMaker是一种开发环境，在其中可以使用面向对象的图形来创建富于动感的触控式显示窗口。这些显示窗口可以链接到工业I/O系统以及其他的Microsoft Windows应用程序中。

WindowViewer则是一种运行环境，用于显示在WindowMaker中创建的图形窗口。WindowViewer可以执行InTouch QuickScript，执行历史数据记录与报告，处理报警记录与报告，并可以充当DDE与SuiteLink通信协议的客户端和服务器。

监控系统图形组态过程

监控系统的图形组态过程主要包括：图形界面组态和图形脚本设计。

图形界面组态

首先，按照设备的不同机型进行分类，在WindowMaker中创建各类设备的图形窗口，比如输送机、堆垛机、AGV小车等，这样设计是出于两方面原因的考虑，第一是由于物流设备繁多，为了避免一个图形窗口中的元素过多，造成卡顿等问题；第二是为了图形界面更加整洁明了，不同类设备分开进行显示，报警更加一目了然。

然后，根据现场设备的安装图纸和平面布置图，在各图形窗口中创建每个设备的图形元素。设备停止显示灰色，运行中显示绿色，故障显示红色，各种状态区分明显。

最后，将这些图形和变量（标记）关联在一起。在使用变量前，要定义访问名和定义标记名字典。在InTouch内，数据分为两种，I/O型和内存性。内存型数据为InTouch内部自己定义的变量，而I/O型数据一般来自于其他程序（如OPC Server），从生产现场采集的所有数据都为I/O型。如果要在监控画面上显示现场数据就必须在标记名字典中先定义，并且和PLC内部地址对应起来。

打开InTouch的工具→配置→访问名，添加一个访问名来对应DAServer中的中的OPC Group，例如“pfplc”。在主题名中填入“New_OPC_000_New_OPCGroup_000”，这和SMC中的Device Group Name对应。如图5- 所示。

然后选择要使用的通信协议。“动态数据交换”(DDE)是Microsoft开发的一种通讯协议，可供Windows环境中的应用程序彼此之间发送/接收数据与指令。是用于网络与Wonderware及非Wonderware数据源之间进行的通讯的旧协议，Windows XP与Windows 2000支持此协议，而Windows 2003 Server则不支持它SuiteLink使用基于TCP/IP的协议，是专门设计用于满足类似数据完整性、高吞吐量以及方便诊断这样的工业需求，专为高速工业应用设计。Windows XP、Windows 2000与Windows 2003 Server支持此协议。它具有如下特征：（1）、数值时间性质（VTQ）在所有传送到识别VTQ的客户的数据值上放置一个时间标签和质量指示器。

（2）、连续的高数据量可以在应用程序之间被维护，不管应用程序是在单一的节点还是分布于在多节点上。

（3）、网络传输协议是使用Microsoft的标准Win-sock接口的TCP/IP。