力控ForceControl 6.1組態(tài)軟件在儀表專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用

郭旭

【摘要】針對傳統(tǒng)工業(yè)控制軟件的開發(fā)周期長、價格昂貴、源程序修改困難等問題，提出采用一種較為實用軟件——力控ForceControl 6.1組態(tài)軟件。利用力控Forcecontrol 6.1組態(tài)軟件能夠很好地解決傳統(tǒng)工業(yè)控制軟件存在的各種問題，使用戶能根據(jù)自己的控制對象和控制目的任意組態(tài)，完成最終的自動化控制工程。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)控制軟件 力控ForceControl 6.1組態(tài)軟件 自動化控制。

【中圖分類號】G42 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）05-0232-02

引言

隨著工業(yè)企業(yè)中自動化程度的不斷提高和市場競爭越來越激烈造成了每一個控制對象使用的控制器不同[1-3]。當企業(yè)發(fā)展到一定的規(guī)模時，為了跟上當今信息時代的步伐，需要把現(xiàn)場設(shè)備、控制器、監(jiān)控和管理融合為一體，而組態(tài)軟件正是由此應(yīng)運而生。當今的組態(tài)軟件很多，比較成熟和出名有國外的InTouch、WinCC、IFix等，國內(nèi)的組態(tài)王、力控、易控等。這里以力控的ForceControl 6.1通用組態(tài)軟件就一個新的工程的開發(fā)構(gòu)成進行介紹。

一、建立一個新的工程

打開力控組態(tài)軟件，進入工程管理器。在工程管理器的界面上點擊“新建”按鈕新建一個工程。建立工程的名稱，選擇保存地址，并選中此工程為當前工程。

二、建立I/O設(shè)備組態(tài)

圖一所示，I/O設(shè)備的通信一般包括： PLC、UPS、變頻器、智能儀表、板卡等通過方式與計算機（上位機）交換數(shù)據(jù)的設(shè)備。首先要根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備的情況，選擇出要與上位機進行數(shù)據(jù)交換的設(shè)備，然后在組態(tài)軟件中找到它的驅(qū)動，進行I/O設(shè)備的連接。這里需要說明的是在I/O設(shè)備中有兩大類，一類是真實的I/O設(shè)備；另一類是力控提供的仿真I/O設(shè)備。在初學(xué)者學(xué)習(xí)的過程中，由于條件的限制，建議先使用仿真I/O設(shè)備。

圖一 I/O設(shè)備組態(tài) 圖二 組態(tài)畫面

三、根據(jù)工程要求建立組態(tài)畫面，初建圖形對象

進入開發(fā)環(huán)境Draw后，創(chuàng)建一個新窗口。并建立圖二所示內(nèi)容，在工程項目欄中有組態(tài)軟件提供的圖庫，在這里面分為精靈圖庫和標準圖庫。由于標準圖庫中的圖形對象需要重新為其定義動畫效果，為了方便初學(xué)者對軟件有個較快的了解建議使用精靈圖庫。

四、定義數(shù)據(jù)庫變量

數(shù)據(jù)庫DB是整個應(yīng)用系統(tǒng)的核心，是構(gòu)建分布式應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)。它負責整個力控應(yīng)用系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)存儲、統(tǒng)計數(shù)據(jù)處理、報警信息處理和數(shù)據(jù)服務(wù)請求處理。在圖三中建立表示“液位”、“進口泵”和“出口閥”狀態(tài)、“手動/自動切換”和“運行狀態(tài)”共計5個數(shù)據(jù)點。進一步分析可知在這中間液位是一個模擬量數(shù)據(jù)，而其它4個點都是用來表示開和關(guān)的數(shù)字量數(shù)據(jù)。所以在數(shù)據(jù)庫組態(tài)中建立模擬點：level.pv。數(shù)字點：in.pv、out.pv、run.pv和auto.pv [4]。

圖三 定義數(shù)據(jù)庫變量 圖四 儲罐與數(shù)據(jù)的鏈接

五、動作程序的編譯

由于數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)點之間并沒有聯(lián)系，用戶需要通過指令讓其動作，完成我們下達的控制命令[5]。在編譯程序之前我們對系統(tǒng)做如下的分析：

（一）分析各數(shù)據(jù)點之間的關(guān)系

五個數(shù)據(jù)點：level.pv、in.pv、out.pv、run.pv和auto.pv。在這中間又分為4個數(shù)字點和1個模擬點，4個數(shù)字點都是根據(jù)的變化而變化的，而這4個數(shù)字點之間又有著前后的邏輯關(guān)系。

（二）系統(tǒng)的邏輯關(guān)系

如表1-1所示，首先判斷系統(tǒng)是否運行，運行狀態(tài)下再判斷是手動模式還是自動模式。手動模式中通過閥門的狀態(tài)變化來控制液位的變化；自動模式中先判斷液位的狀態(tài)，看是否需要調(diào)整閥門狀態(tài)，如果需要那么再根據(jù)閥門的狀態(tài)輸出液位的變化[6]。

表1-1 系統(tǒng)邏輯狀態(tài)表

（三）動作程序的編譯

由此我們就可以進行系統(tǒng)動作程序的編譯。在編譯的過程中有幾個問題需要說明：

1.程序結(jié)構(gòu)的選擇：按照工程的運行情況選擇條件語句if結(jié)構(gòu)，其基本構(gòu)架是“if表達式then執(zhí)行體endif”的結(jié)構(gòu)。

2.操作符的選擇：在程序編譯的過程中既有單等號“=”，又有雙等號“==”，其區(qū)別是“=”表示“賦值”，“==”表示“等于”。一般情況下在條件中用“等于”，結(jié)果中用“賦值”。

3.程序的邏輯順序：尤其要注意各數(shù)據(jù)點之間的邏輯關(guān)系。例如自動模式下液位變化的條件是泵與閥門的狀態(tài)，而閥門的狀態(tài)變化又是根據(jù)液位所達到的條件進行判斷的。

If auto.pv==1 && level.pv<=10 then

In.pv=1；

Out.pv=0；

Endif

If auto.pv==1 && in.pv==1 && out.pv==0 then

Level.pv=level.pv+10；

Endif

六、變量與圖形對象的連接

在畫面上雙擊控件將數(shù)據(jù)點與畫面中所對應(yīng)的控件分別連接起來[7]。

七、運行編譯好的程序

保存好所有的組態(tài)內(nèi)容，進入運行系統(tǒng)。由此我們可以總結(jié)出創(chuàng)建新的應(yīng)用程序工程的一般過程是：新建畫面→繪制圖形界面→創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫→進行I/O數(shù)據(jù)連接→建立動畫連接→運行及調(diào)試。

結(jié)論

組態(tài)軟件五花八門，應(yīng)用的場合也是多種多樣的，再加上學(xué)習(xí)組態(tài)軟件的人員水平參差不齊，導(dǎo)致了學(xué)習(xí)的效果千差萬別。在教學(xué)的過程中，我們希望回歸人類接受新鮮事物的基本規(guī)律，從動手出發(fā)，在做的過程中學(xué)習(xí)和理解，然后從實際操作中理解指令及為什么這樣編寫，分析是否可行，最后運行成果，完成從入門懂精通的過程。在這中間我們可以舉一反三，從實踐中認識，在認識后實踐。

參考文獻：

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[3]張憲光.組態(tài)控制技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2003.

[4]袁秀英.組態(tài)控制技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2003.

[5]王曉松，焦明華，俞建衛(wèi)，田明. ForceControl組態(tài)軟件及其在MC尼龍管材中的應(yīng)用[J].2004，27（1）：67-70.

[6]馬玉敏；張浩；樊留群.工業(yè)以太網(wǎng)的最新發(fā)展[J].測控技術(shù).2005，（12）：01-04.

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[8]嚴盈富.監(jiān)控組態(tài)軟件與PLC 應(yīng)用技術(shù)[M].北京：人民郵電出版社，2006.