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1、引言引言 1. 组态软件的发展和趋势组态软件的发展和趋势 “组态”的概念是伴随着集散型控制系统(Distributed Control System简称DCS)的出现才开始被广大的生产过程自动化技术人员所熟知的。在工业控制技术的不断发展和应用过程中，PC(包括工控机)相比以前的专用系统具有的优势日趋明显。这些优势主要体现在：PC技术保持了较快的发展速度，各种相关技术已臻成熟；由PC构建的工业控制系统具有相对较低的拥有成本；PC的软件资源和硬件资丰富，软件之间的互操作性强；基于PC的控制系统易于学习和使用，可以容易地得到技术方面的支持。在PC技术向工业控制领域的渗透中，组态软件占据着非常特殊而且
2、重要的地位2 组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件，它们是自动控制系统监控层一级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自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。组态软件应该能支持各种工控设备和常见的通信协议，并且通常应提供分布式数据管理和网络功能。对应于原有的HMI(人机接口软件，Human Machine Interface)的概念，组态软件应该是一个使用户能快速建立自己的HMI的软件工具，或开发环境。在组态软件出现之前，工控领域的用户通过手工或委托第三方编写HMI应用，开发时间长，效率低，可靠性差；或者购买专用的工控系统，通常是封闭的系统，选择余地小，往往
3、不能满足需求，很难与外界进行数据交互，升级和增加功能都受到严重的限制。组态软件的出现，把用户从这些困境中解脱出来，可以利用组态软件的功能，构建一套最适合自己的应用系统。随着它的快速发展，实时数据库、实时控制、SCADA、通讯及联网、开放数据接口、对I/O设备的广泛支持已经成为它的主要内容，随着技术的发展，监控组态软件将会不断被赋予新的内容。 3 2. 组态软件在我国的发展及国内外主要组态软件在我国的发展及国内外主要产品介绍产品介绍 组态软件产品于80年代初出现，并在80年代末期进入我国。但在90年代中期之前，组态软件在我国的应用并不普及。究其原因，大致有以下几点：国内用户还缺乏对组态软件的认识
4、，项目中没有组态软件的预算，或宁愿投入人力物力针对具体项目做长周期的繁冗的上位机的编程开发，而不采用组态软件；在很长时间里，国内用户的软件意识还不强，面对价格不菲的进口软件（早期的组态软件多为国外厂家开发），很少有用户愿意去购买正版。当时国内的工业自动化和信息技术应用的水平还不高，组态软件提供了对大规模应用、大量数据进行采集、监控、处理并可以将处理的结果生成管理所需的数据，这些需求并未完全形成。 4 随着工业控制系统应用的深入，在面临规模更大、控制更复杂的控制系统时，人们逐渐意识到原有的上位机编程的开发方式。对项目来说是费时费力、得不偿失的，同时，MIS（管理信息系统，Management I
5、nformation System）和CIMS（计算机集成制造系统， C o m p u t e r I n t e g r a t e d Manufacturing System）的大量应用，要求工业现场为企业的生产、经营、决策提供更详细和深入的数据，以便优化企业生产经营中的各个环节。因此，在1995年以后，组态软件在国内的应用逐渐得到了普及。下面就对几种组 态 软 件 分 别 进 行 介 绍 。 5 InTouch：Wonderware的InTouch软件是最早进入我国的组态软件。在80年代末、90年代初，基于Windows3.1的InTouch软件曾让我们耳目一新，并且InTouch提
6、供了丰富的图库。但是，早期的InTouch软件采用方式与驱动程序通信，性能较差，最新的InTouch7.0版已经完全基于32位的Windows平台，并且提供了OPC支持。IFix：Intellution公司以Fix组态软件起家，1995年被爱默生收购，现在是爱默生集团的全资子公司，Fix6.软件提供工控人员熟悉的概念和操作界面，并提供完备的驱动程序（需单独购买）。Intellution将自己最新的产品系列命名为iFiX，在iFiX中，Intellution提供了强大的组态功能，但新版本与以往的6.版本并不完全兼容。原有的Script语言改为VBA（Visual Basic For Applic
7、ation），并且在内部集成了微软的VBA开发环境。遗憾的是，Intellution并没有提供6.1版脚本语言到VBA的转换工具。Intellution也是OPC（OLE for Process Control）组织的发起成员之一。iFiX的OPC组件和驱动程序同样需要单独购买。WinCC：Simens的WinCC也是一套完备的组态开发环境，Siemens提供类语言的脚本，包括一个调试环境。WinCC内嵌OPC支持，并可对分布式系统进行组态。但WinCC的结构较复杂，用户最好经过Simens的培训以掌握WinCC的应用。6 组态王：组态王：组态王是国内第一家较有影响的组态软件开发公司（更早的品
8、牌多数已经湮灭）。组态王提供了资源管理器式的操作主界面，并且提供了以汉字作为关键字的脚本语言支持。组态王也提供多种硬件驱动程序。MCGS:北京昆仑通态公司研发的工控软件ForceControl（力控）：（力控）：大庆三维公司的ForceControl（力控）从时间概念上来说，力控也是国内较早就已经出现的组态软件之一。3. 组态软件的功能特点发展方向组态软件的功能特点发展方向 数据采集的方式 脚本的功能 组态软件的开放性 组态环境的可扩展性 对Internet的支持程度 组态软件的控制功能 7西安恒生科技股份有限公司西安恒生科技股份有限公司iFix培训教程培训教程8目录目录第一讲：第一讲：iFi
9、x软件介绍软件介绍.41.1 iFix软件简介软件简介.41.2 iFix的基本功能的基本功能.41.3 iFix软件的运行环境软件的运行环境.51.4 iFix软件的结构软件的结构.71.5 什么是什么是OPC技术技术.13第二讲：第二讲：I/O驱动器驱动器.142.1 驱动器配置驱动器配置.152.2 系统配置系统配置SCU.162.3 监视监视I/O驱动器驱动器.172.4 MBE配置配置.18第三讲：创建动画第三讲：创建动画.263.1 使用过程数据库使用过程数据库.263.2 动画对象动画对象.2793.3 Intellution 工作台工作台.283.4 画面画面.283.5 VB
10、A脚本脚本Ver.6.0.293.6 实例演示实例演示.31第四讲：全局对象、报警、调度、第四讲：全局对象、报警、调度、安全、趋势及报表安全、趋势及报表.374.1 全局对象全局对象.374.2 报警报警.404.3 调度调度.414.4 安全安全.424.5 趋势趋势.434.6 报表报表.4510第一讲：第一讲：iFix软件介软件介绍绍1.1 iFix软件简介软件简介 是一套工业自动化软件，为用是一套工业自动化软件，为用户提供户提供一个一个“过程化的窗口过程化的窗口” 提供实时数据给操作员及软件提供实时数据给操作员及软件应用应用1.2 iFix的基本功能的基本功能 数据采集数据采集 与工厂
11、的与工厂的I/O设备直接通信设备直接通信 通过通过I/O驱动程序，与驱动程序，与I/O设备接设备接 口口11 数据管理数据管理 处理、使用所取数据处理、使用所取数据 数据管理，包括：过程监视，数据管理，包括：过程监视，监视控制，报警，报表，数据监视控制，报警，报表，数据存档。存档。1.3 iFix软件的运行环境软件的运行环境 硬件要求硬件要求 内存内存 256M CPU PII450M 硬盘容量硬盘容量 大于大于120M。是使用。是使用功能决定，功能决定， 如历史数据纪录和报警功能。如历史数据纪录和报警功能。建议使用容量硬盘，如建议使用容量硬盘，如20G、40G。 12 声卡声卡 声响报警需要
12、声响报警需要 CD-ROM 驱动器驱动器 网络适配器网络适配器 用于网络通讯和用于网络通讯和一些一些I/O驱动器驱动器 一个并口或一个并口或USB端口端口 SVGA或更高颜色图形监视器或更高颜色图形监视器, 24位图形卡分辨率位图形卡分辨率800 x600且至少且至少65,535 颜色颜色 双按钮鼠标或兼容的点击设双按钮鼠标或兼容的点击设备备(如触摸屏如触摸屏)13 软件要求软件要求 Windows NT v4.0操作系统并安操作系统并安装装Service Pack 5或或Windows 2000 操作系统与操作系统与Service Pack 1 系统的系统的IE浏览器版本不要小于浏览器版本不
13、要小于Ver.6.0。 网络接口软件，用于网络通讯和网络接口软件，用于网络通讯和一些一些I/O驱动器驱动器 SCADA（supervisory control and data acquisition）服务器使）服务器使用的用的I/O驱动器。驱动器。Intellution提供提供了很多可编程控制器的了很多可编程控制器的I/O驱动器驱动器或你可另外购买一个驱动器。一或你可另外购买一个驱动器。一定要确定所购买的定要确定所购买的I/O驱动器与你驱动器与你的硬件兼容。的硬件兼容。 Microsoft Office家族产品先于家族产品先于iFIX安装安装141.4 iFix软件的结构软件的结构 iFix
14、软件包括四个部分：软件包括四个部分：A. I/O驱动器驱动器 是是iFIX和和PLC之间的接口。之间的接口。从从I/O设备中读写数据（称为设备中读写数据（称为轮询轮询polling）B. 过程数据库过程数据库PDB 代表由标签变量（也叫块）代表由标签变量（也叫块）组成的一个过程。标签是一组成的一个过程。标签是一个完成某个过程功能的指令个完成某个过程功能的指令单元。单元。15标签功能包括：标签功能包括： 将过程值与报警限进行比较将过程值与报警限进行比较基于特殊的过程数据进行计基于特殊的过程数据进行计算将数据写入过程硬件算将数据写入过程硬件C. 图形显示图形显示 一旦数据写入一旦数据写入PDB，可
15、以用，可以用图形方式进行显示图形对象图形方式进行显示图形对象包括：包括： 图表、数据、图形动图表、数据、图形动画图形对象可以显示：报警画图形对象可以显示：报警信息、数据库信息、某标签信息、数据库信息、某标签的特殊信息的特殊信息16D. 分布式结构分布式结构 数据源提供了数据信息标识的数据源提供了数据信息标识的基本方法，基本方法， 使用数据源的名称，可以从本使用数据源的名称，可以从本地或控制网络节点浏览数据。地或控制网络节点浏览数据。句法：句法：SERVER.NODE.TAG.FIELD SERVER:OPC数据服务器的数据服务器的 名称名称 NODE:数据库所在节点的名称数据库所在节点的名称
16、TAG:数据库中的标签名称数据库中的标签名称 FIELD:标签的特殊参数信息标签的特殊参数信息 （域名）（域名）17 域：域： 域有三种类型：数字数据类型域有三种类型：数字数据类型、文本数据类型，图形数据类、文本数据类型，图形数据类型型 数字数据类型数字数据类型 F_* (F为符点数为符点数) 如如 F_CV 当前值当前值 文本数据类型文本数据类型 A_*(A为为ASCII) 如如 A_DESC 描述描述181.5 什么是什么是OPC技术技术OPC全称是全称是OLE for Process Control，它的出现为基于，它的出现为基于Windows的应用程序的应用程序(驱动驱动 程序程序)和现场过程控制应用建和现场过程控制应用建立了桥梁。立了桥梁。 OLE是是Object Linking and Embedding的缩写，直译为对象连接与嵌的缩写，直译为对象连接与嵌入。入。OPC标准以微软公司的标准以微软公司的OLE技术为基础，它的制定是技术为基础，它的制定是通过提供一套标准的通过提供一套标准的OLE/COM接口完成的，在接口完成的，在OPC技术中使用的是技术中使用的是OLE 2技技
