“組態王”在上位機監控模擬界面中的運用

高士紀 牛德剛 鄭天顧

【摘 要】隨著工業自動化要求的提高，以及控制設備和過程監控裝置之間通信的需求，使用組態軟件設計的監控系統在逐漸普及。組態就是用應用軟件中提供的工具、方法、完成工程中某一具體任務的過程，為模塊化任意組合。與硬件生產相對照，組態與組裝類似。與編程相比組態大大減小了工作了，而且不容易出現錯誤，在現在工業中應用的越來越廣泛。

【關鍵詞】組態王 軟件 程序

1 組態介紹

在組態概念出現之前，要實現某一任務，都是通過編寫程序（如使用BASIC，C，FORTRAN等）來實現的。編寫程序不但工作量大、周期長，而且容易犯錯，不能保證工期。組態軟件的出現，解決了這個問題。

2 組態王軟件開發系統

2.1 組態王軟件開發系統簡介

組態王軟件開發系統是其應用程序的集成開發環境。開發者在這個環境中完成工況畫面的設計、數據庫定義、動畫連接、設備安裝、命令語言編寫等。組態軟件的使用者是自動化工程設計人員，組態軟件的主要目的是使用者在組成適合自己需要的應用系統時，不需要修改軟件程序的源代碼，因此在設計組態軟件時，要充分了解工程人員的基本要求。

2.2 組態王軟件結構

“組態王”是運行于Microsoft Windows 98/NT中文平臺的全中文界面的組態軟件，采用了多線程、COM組件等新技術，實現了實時多任務，軟件運行穩定可靠。組態王具有一個集成開發環境“組態王工程瀏覽器”，在工程瀏覽器中您可以查看工程的各個組成部分，也可以完成構造數據庫、定義外部設備等工作。畫面的開發和運行由工程瀏覽器調用畫面制作系統 TOUCHMAK 和畫面運行系統 TOUCHVEW來完成的。

3 建立應用程序的一般過程

3.1 建立應用程序

大致可分為以下四個步驟：（1）設計圖形界面；（2）構造數據庫；（3）建立動畫連接 ；（4）進行調試。

需要說明的是，這四個步驟并不是完全獨立的，事實上，這四個部分常常是交錯進行的。在用TOUCHMAK構造應用程序之前，您要仔細規劃您的項目，主要考慮三方面問題：（1）圖形：您希望用怎樣的圖形畫面來模擬實際的工業現場的相應的工控設備？用組態王系統開發的應用程序是以“畫面”為程序單位的，每一個“畫面”對應于程序實際運行時的一個Windows窗口。（2）數據：怎樣用數據描述工控對象的各種屬性？也就是創建一個實時數據庫，用此數據庫中的變量來反映工控對象的各種屬性，比如“電源開關”。您的規劃中可能還要為臨時變量預留空間。（3）動畫：數據和圖形畫面中的圖素的連接關系是什么？也就是畫面上的圖素以怎樣的動畫來模擬現場設備的運行，以及怎樣讓操作者輸入控制設備的指令。從下一節課開始，將按照以上步驟循序漸進地建立一個新的應用程序。

3.2 使用工程瀏覽器

工程瀏覽器是組態王的集成開發環境。在這里你可以看到工程的各個組成部分，包括畫面、數據庫、外部設備、系統配置等，它們以樹形結構表示。工程瀏覽器的使用和Windows95的資源管理器類似，不再詳述。

3.3 建立新項目

如果你是第一次使用工程瀏覽器，默認的是組態王示例程序所在的目錄。為建立一個新項目，請執行以下操作： 在工程瀏覽器中選擇菜單“工程/新建”，出現“新建工程”對話框。在對話框中輸入工程名稱：myproj 在工程描述中輸入：工程路徑自動指定為當前目錄下以工程名稱命名的子目錄。如果你需要更改工程路徑，請單擊“瀏覽”按鈕。 單擊“確定”。組態王將在工程路徑下生成初始數據文件。至此，新項目已經可以開始建立了。

3.4 建立新畫面

在工程瀏覽器中左側的樹形視圖中選擇選擇“畫面”，在右側視圖中雙擊“新建”。工程瀏覽器將運行組態王開發環境 TOUCHMAK，彈出如下對話框。在“畫面”對話框中設置如下圖，在對話框中單擊“確定”。

3.5 定義變量的方法

對于我們將要建立的“監控中心”，需要從下位機采集兩個原料罐的液位和一個反應罐的液位，所以需要在數據庫中定義這三個變量。因為這些數據是通過驅動程序采集到的，所以三個變量的類型都是I/O實型變量。這三個變量分別命名為“原料罐1液位”、“原料罐2液位”和“反應罐液位”，定義方法如下：在工程瀏覽器的左側選擇“數據詞典”，在右側雙擊“新建”，彈出“變量屬性”對話框；對話框設置為如圖T6-2：設置完成后，單擊“確定”。用類似的方法建立另兩個變量“原料罐2液位”和“反應罐液位”。

3.6 建立畫面切換的控制

目前在Touchvew中打開畫面的方法是通過菜單“畫面/打開”，為了使操作者使用更方便，你可以設置按鈕，再通過命令語言連接來完成打開、關閉畫面的功能。在畫面“監控中心”上繪制按鈕“查閱歷史數據”并設置“彈起時”命令語言連接：ShowPicture（"歷史趨勢曲線"）；繪制按鈕“停止查閱歷史數據”并設置“彈起時”命令語言連接：ClosePicture（"歷史趨勢曲線"）； 繪制按鈕“查閱歷史報警”并設置“彈起時”命令語言連接：ShowPicture（"歷史報警窗口"）；繪制按鈕“停止查閱歷史報警”并設置“彈起時”命令語言連接：ClosePicture（"歷史報警窗口"）。

3.7 組態的具體過程

激活畫面制作系統Touchmak，在工具箱中選用“實時趨勢曲線”工具，然后在畫面上繪制趨勢曲線，畫面如圖；為了讓操作者使用方便，在趨勢曲線的下方需要增加標注，說明各種顏色的曲線所代表的變量。雙擊此實時趨勢曲線對象，彈出“實時趨勢曲線對象”對話框。

4 結語

組態可以將生產過程中用到的設備做到一臺工控機上進行監控，監視設備的運行狀態，了解設備運行是否正常。雖然在監控畫面的幫助下我們可以了解設備的狀態、參數及是否有故障等信息，但是我們還是要對設備進行定期巡視，以便及時發現一些影響設備運行的不安全因素。

參考文獻：

[1] 鄧則名.監控組態軟件與PLC入門[M].北京：機械工業出版社，2006.

[2] 王華強.基于組態王軟件的監控系統[M].合肥：合肥工業大學出版社，2009.