組態(tài)監(jiān)控PPT課件

1、課程名稱:監(jiān)控組態(tài)軟件及其應(yīng)用技術(shù)=教材：監(jiān)控組態(tài)軟件及其實(shí)用技術(shù)作者： 曾慶波 孫華發(fā)行： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社=學(xué)時(shí)：32課時(shí)（上課26 上機(jī)6 ）=參考教材： 監(jiān)控組態(tài)軟件及其應(yīng)用 作者： 馬國華 發(fā)行： 清華大學(xué)出版社=人民郵電出版社張運(yùn)剛 編 主要介紹力控組態(tài)軟件的實(shí)際應(yīng)用及相關(guān)工程實(shí)例 清華大學(xué)出版社龔運(yùn)新 方立友編北京航天航空大學(xué)出版社西門子（中國）有限公司自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)集團(tuán) 編出版時(shí)間：2004年05月 機(jī)械工業(yè)出版社 劉華波編出版時(shí)間： 2009-7-1 系統(tǒng)地介紹了SIEMENS HMI/SCADA軟件WinCC V6.0的主要功能及其組態(tài)方法 本書由淺入深介紹西門子公司的組

2、態(tài)軟件WinCC，注重示例，強(qiáng)調(diào)應(yīng)用。 組態(tài)軟件是一門專業(yè)性、趣味性、實(shí)踐性、應(yīng)用性較強(qiáng)的課程學(xué)習(xí)好組態(tài)軟件可以給我們以后的學(xué)習(xí)和工作帶來有益的幫助1. PLC課程、綜合訓(xùn)練和畢業(yè)設(shè)計(jì) （同學(xué)們可以看看今年大四的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目70%左右需要使用組態(tài)軟件力控）2. 可以直接接手一個(gè)實(shí)際工程的上位機(jī)組態(tài)的工作 （同學(xué)們可以看看力控的Demo程序） 注意：使用寬屏?xí)r需設(shè)置桌面居中及合適的分 辨率，在實(shí)際工程中也是一個(gè)需要注意的問題成績的標(biāo)準(zhǔn)兩種獲得學(xué)分的方法：1、出勤+作業(yè)+上機(jī)考試+期末測試 出勤缺勤次數(shù)不可以達(dá)到3次 作業(yè)應(yīng)該自己做 上機(jī)考試(掌握基本操作） 期末測試： 1、試卷測試 2、綜合測評(píng)

3、注：期末有兩周課程設(shè)計(jì) .o . . o / 關(guān)于綜合測評(píng)題目動(dòng)畫制作：水罐1、水罐2有填充屬性，水泵、調(diào)節(jié)閥、出水閥要求有開關(guān)的狀態(tài)顯示，管道需要有流動(dòng)屬性腳本制作：自己建立數(shù)據(jù)變量，使水罐1、水罐2的液位在一定范圍內(nèi)合理變化；水泵在水罐1的液位到一定高度后，應(yīng)關(guān)閉，出水閥在水罐2的液位低于一定高度后，應(yīng)關(guān)閉，調(diào)節(jié)閥在水罐1大于一定高度以及水罐2小于一定高度時(shí)才允許打開。報(bào)警：水罐1、水罐2高于一定高度或低于一定高度時(shí)，應(yīng)當(dāng)報(bào)警曲線制作：要求繪制水罐1、水罐2的歷史及實(shí)時(shí)曲線畫面制作要求：要求制作開機(jī)界面、主界面、報(bào)警界面、趨勢界面，并且不同畫面之間可以相互跳轉(zhuǎn)。在滿足以上要求的前提下，學(xué)生

4、可以自由發(fā)揮，這包括權(quán)限設(shè)置，報(bào)表功能等文本提交要求：A4紙，封面要求有課程及學(xué)生自己的信息，組態(tài)軟件課程測評(píng)題目，題目分析，制作畫面抓圖及說明，腳本制作抓圖及說明，心得體會(huì)或總結(jié)。關(guān)于學(xué)習(xí)組態(tài)軟件的幾點(diǎn)建議1. 擁有一臺(tái)配置適中的計(jì)算機(jī) （了解硬件、軟件系統(tǒng)安裝、GHOST、Office、Photoshop、AutoCAD、Protel、Proteus、Keil、Step7、HyperSnap、lockdesk、）2. 正確看待操作系統(tǒng)版本和組態(tài)軟件版本及與其它軟件共同安裝時(shí)出現(xiàn)的問題 （工程實(shí)例：Norton與MP7 水廠監(jiān)控系統(tǒng)）3. 充分利用學(xué)校圖書館電子資源（閱覽室、中文期刊網(wǎng)）；閱

5、讀電腦報(bào)，雜志有電氣自動(dòng)化、電腦愛好者、CHIP 新電腦等 (工程實(shí)例：去掉桌面圖標(biāo)箭頭的實(shí)例 Ghost與HP筆記本)關(guān)于學(xué)習(xí)組態(tài)軟件的幾點(diǎn)建議4. 持之以恒加強(qiáng)對(duì)英語的學(xué)習(xí)5. 養(yǎng)成時(shí)常記錄筆記的習(xí)慣6. 科學(xué)的備份工程7. 將組態(tài)軟件當(dāng)成一個(gè)真誠的朋友，不要讓自卑或自滿左右你對(duì)待朋友的態(tài)度8. 組態(tài)軟件的學(xué)習(xí)最重要的是學(xué)習(xí)一種科學(xué)的思維方法，使自己具有更合理的“思維慣性”9. 擁有一個(gè)平和的心態(tài)，努力構(gòu)建好自己和周圍同學(xué)、老師的關(guān)系，學(xué)會(huì)幸福的生活，學(xué)會(huì)享受生活，享受組態(tài)軟件給我們帶來的快樂第1章 緒論1.2 監(jiān)控組態(tài)軟件概述1.3 力控組態(tài)軟件性能指標(biāo)1.1 控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的演化與發(fā)

6、展1.1控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的演化與發(fā)展一、傳統(tǒng)控制系統(tǒng)（1）氣動(dòng)式電動(dòng)式基地式儀表 50年代前，安裝在生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)場，僅為具備簡單測控功能的基地式氣動(dòng)儀表，信號(hào)式封閉的，不能傳遞給別的系統(tǒng)。 操作人員只能通過生產(chǎn)現(xiàn)場的巡視，了解生產(chǎn)過程的狀況（2） 單元組合式儀表不同的系統(tǒng)需要交換信息和傳遞參數(shù)，出現(xiàn)集中控制室。生產(chǎn)現(xiàn)場參數(shù)采用統(tǒng)一的模擬信號(hào)：氣動(dòng)：0.02 0.1MPa電動(dòng)：0 10 ma ，0 5V 4 20 ma ，1 5V（3）計(jì)算機(jī)（微處理器）直接數(shù)字控制（DDC）單板機(jī)Z80 單片機(jī)MCS-51工控機(jī)（三總線）AD地址CD控制DD數(shù)據(jù)STD總線（56條）PC總線(ISA)如：（4）集散

7、控制系統(tǒng)（DCS） 管理功能集中，控制功能分散-分布式控制系統(tǒng) PCPC1PC2PC3PLCA/DD/AA/DD/AA/DD/ARS232C（5）現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)主要特點(diǎn)是控制功能下放到現(xiàn)場服務(wù)器PCPC打印機(jī)PLC工業(yè)以太網(wǎng)工作站現(xiàn)場控制層H1執(zhí)行器I/OMB+由于PC監(jiān)控大大降低了系統(tǒng)成本，使得市場空間得到擴(kuò)大，從遠(yuǎn)程監(jiān)控（如防盜報(bào)警、江河汛情監(jiān)視、環(huán)境監(jiān)控、電信線路監(jiān)控、交通管制與監(jiān)控、礦井報(bào)警等）、數(shù)據(jù)采集與計(jì)量（如居民水電氣表的自動(dòng)抄表、鐵道信號(hào)采集與記錄等）、數(shù)據(jù)分析（如汽車/機(jī)車自動(dòng)測試、機(jī)組/設(shè)備參數(shù)測試、醫(yī)療化驗(yàn)儀器設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、虛擬儀器、生產(chǎn)線產(chǎn)

8、品質(zhì)量抽檢等）到過程控制 。二、新型工業(yè)控制系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu) 以標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)計(jì)算機(jī)軟、硬件平臺(tái)構(gòu)成的集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)，它們具有適應(yīng)性強(qiáng)、開放性好、易于擴(kuò)展、經(jīng)濟(jì)、開發(fā)周期短等鮮明優(yōu)點(diǎn)。 工業(yè)控制系統(tǒng)劃分為控制層、監(jiān)控層、管理層三個(gè)層次結(jié)構(gòu) (Intouch視頻)。 監(jiān)控層的硬件以工業(yè)級(jí)的微型計(jì)算機(jī)和工作站為主，目前更趨向于工業(yè)PC機(jī) 。 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)軟件它包括：現(xiàn)場設(shè)備管理軟件根據(jù)調(diào)用設(shè)備信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備管理 的工具監(jiān)控軟件直接用于生產(chǎn)操作和監(jiān)視的控制軟件 包，功能豐富。仿真軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)、調(diào)試、研究的工具維護(hù)軟件對(duì)現(xiàn)場控制系統(tǒng)的軟、硬件的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān) 控、故障診斷等。 工業(yè)組

9、態(tài)軟件都運(yùn)行在Windows98 / NT / 2000 /XP等操作系統(tǒng)環(huán)境下。 工業(yè)組態(tài)軟件的開發(fā)工具以C+為主，也有少數(shù)開發(fā)商使用Delphi或C+ Builder 。1.2 監(jiān)控組態(tài)軟件概述（1）監(jiān)控組態(tài)軟件的基本結(jié)構(gòu) 應(yīng)用程序管理器 圖形界面系統(tǒng) 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫 I/O驅(qū)動(dòng) 第三方程序接口組件 控制功能組件（2）組態(tài)軟件的發(fā)展和現(xiàn)狀 世界上第一個(gè)把組態(tài)軟件做為商品進(jìn)行開發(fā)、銷售的專業(yè)軟件公司是英國的Wonderware公司，它于80年代末率先推出第一個(gè)商品化監(jiān)控組態(tài)軟件Intouch。此后組態(tài)軟件得到了迅猛的發(fā)展。目前世界上的組態(tài)軟件有幾十種之多，國際上較知名的監(jiān)控組態(tài)軟件有：GE Fa

10、nuc的iFix、Wonderware的Intouch、西門子WinCC、AB的RSview、Schneider的MonitorPro、Citech和LabView等國際上較知名的監(jiān)控組態(tài)軟件公司名稱產(chǎn)品名稱國別IntellutionFIX, iFIX美國WonderwareInTouch美國西門子WinCC德國Rock-wellRSView32美國National InstrumentsLabview美國CitechCitech澳大利亞IconicsGenesis美國PC SoftWizCon以色列A-Bcontrolview美國國內(nèi)較知名的監(jiān)控組態(tài)軟件公司名稱產(chǎn)品名稱國別亞控組態(tài)王中國三維

11、科技力控中國昆侖通態(tài)MCGS中國華富ControX中國研華Genie臺(tái)灣康拓Control star Easy Control中國組態(tài)軟件的發(fā)展趨勢1.運(yùn)行更加穩(wěn)定，執(zhí)行效率更高，使用更加容易 2.更好的人機(jī)交互 3.能滿足客戶個(gè)性化需求 4.具有很好的開放性 5.獲取信息更加便利 6.增強(qiáng)與其他系統(tǒng)的交互操作 （1）使用簡單，用戶只需編寫少量自己所需的控制算法代碼，甚至可以不寫代碼。（2）運(yùn)行可靠。（3）提供數(shù)據(jù)采集設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序。（4）提供自動(dòng)化應(yīng)用系統(tǒng)所需的組件。（5）強(qiáng)大的圖形設(shè)計(jì)工具。二、組態(tài)軟件的特點(diǎn) 面向方案的HMI/SCADA(human machine interface/s

12、upervisory control and data acquisition)平臺(tái)軟件三、力控ForceControl監(jiān)控組態(tài)軟件簡介(1) 力控ForceControl集成環(huán)境開發(fā)系統(tǒng)（Draw）： 是一個(gè)集成環(huán)境，可以創(chuàng)建工程畫面，配置各種系統(tǒng)參數(shù)，啟動(dòng)力控其它程序組件等。界面運(yùn)行系統(tǒng)（View）： 界面運(yùn)行系統(tǒng)用來運(yùn)行由開發(fā)系統(tǒng)Draw創(chuàng)建的畫面。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫（DB）：是數(shù)據(jù)處理的核心，構(gòu)建分布式應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)。它負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)處理、報(bào)警處理、數(shù)據(jù)服務(wù)請求處理等。I/O驅(qū)動(dòng)程序： I/O驅(qū)動(dòng)程序負(fù)責(zé)力控與I/O設(shè)備的通信。它將I/O設(shè)備寄存器中的數(shù)據(jù)讀出后，傳

13、送到力控的數(shù)據(jù)庫，然后在界面運(yùn)行系統(tǒng)的畫面上動(dòng)態(tài)顯示。讓我們首先去了解力控的目錄結(jié)構(gòu)下的每一個(gè)組件吧(2)力控ForceControl組態(tài)軟件的基本特點(diǎn)1.方便、靈活的開發(fā)環(huán)境，提供各種工程、畫面模板、可嵌入各種格式（BMP、GIF、JPG、JPEG、CAD等）的圖片，方便畫面制作，大大降低了組態(tài)開發(fā)的工作量； 2.強(qiáng)大的分布式報(bào)警、事件處理，支持報(bào)警、事件網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)斷線存儲(chǔ)，恢復(fù)功能 3.支持操作圖元對(duì)象的多個(gè)圖層，通過腳本可靈活控制各圖層的顯示與隱藏； 4.強(qiáng)大的控件對(duì)象容器，定義了全新的容器接口集，增加了通過腳本對(duì)容器對(duì)象的直接操作功能，通過腳本可調(diào)用對(duì)象的方法、屬性； 5.全新的、靈活的

14、報(bào)表設(shè)計(jì)工具 力控ForceControl組態(tài)軟件的基本特點(diǎn)6.通過IE瀏覽器以“瘦”客戶端方式來監(jiān)控工業(yè)現(xiàn)場的解決方案 7.支持通過PDA掌上終端在Internet實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，支持通過移動(dòng)GPRS、CDMA網(wǎng)絡(luò)與控制設(shè)備或其它遠(yuǎn)程力控節(jié)點(diǎn)通訊；8.面向國際化的設(shè)計(jì)，同步推出英文版和繁體版，保證對(duì)多國語言版的快速支持與服務(wù)；9. 完整的網(wǎng)絡(luò)冗余及軟件容錯(cuò)解決方案 (3)力控產(chǎn)品家族包含以下產(chǎn)品： 力控 ForceControl - HMI/SCADA工業(yè)監(jiān)控組態(tài)軟件，提供了組件技術(shù)解決方案；力控pSpace 企業(yè)級(jí)實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息集成的基礎(chǔ)平臺(tái)；力控pStrategyT

15、M 自動(dòng)化控制軟件，實(shí)現(xiàn)基于PC控制的過程控制與仿真；力控pFieldCommTM 網(wǎng)關(guān)通訊軟件，提供通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換的一體化解決方案；力控pMopcTM OPC通訊解決方案，提供OPC Server定制開發(fā)服務(wù)； ()(4)力控組態(tài)軟件產(chǎn)品結(jié)構(gòu)（5）靈活方便的模板化圖形設(shè)計(jì)環(huán)境：集成化的設(shè)計(jì)環(huán)境、支持多人協(xié)作與遠(yuǎn)程部署工程，支持系統(tǒng)文件與工程文件的在線升級(jí)與動(dòng)態(tài)維護(hù)；支持工程模板創(chuàng)建、從數(shù)據(jù)模型與畫面模型等都進(jìn)行了完整的模板化設(shè)計(jì)，保證了多人合作的時(shí)候整體工程的風(fēng)格統(tǒng)一、同步修改，支持界面及模板分組功能等，支持工程模型的導(dǎo)入與導(dǎo)出、方便快速進(jìn)行工程組態(tài)； 支持系統(tǒng)大畫面的無極放大、縮小、拖動(dòng)、鷹

16、眼導(dǎo)航漫游，支持工程分辨率的自動(dòng)調(diào)整，支持系統(tǒng)一機(jī)多屏配置；方便構(gòu)建大型調(diào)度系統(tǒng)；支持窗口模板、畫面模板、對(duì)象模板，支持自定義屬性、方法、事件等，同時(shí)可以將動(dòng)態(tài)變量與屬性進(jìn)行自定義關(guān)聯(lián)，方便操作。對(duì)象模板的“實(shí)例化”可以演化出若干個(gè)具有相同邏輯的應(yīng)用對(duì)象，每個(gè)對(duì)象模板的每一個(gè)實(shí)例化對(duì)象可以自己設(shè)置不同的變量、文本及屬性，來完成同一類型設(shè)備的不同應(yīng)用的監(jiān)控。提供方便的漸進(jìn)色調(diào)色板，畫面支持分層，對(duì)系統(tǒng)畫面的多個(gè)圖層可以進(jìn)行任意定義與操作，可以構(gòu)建絢麗畫面，適應(yīng)了行業(yè)的大規(guī)模定制；具備豐富的“矢量”行業(yè)圖庫集，提供上千種豐富的圖形元素，基本圖元（直線，矩形，橢圓，多邊形），圖元基本的動(dòng)畫連接支持旋

17、轉(zhuǎn)和平移函數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)類機(jī)械臂操作；對(duì)于動(dòng)態(tài)畫面可以根據(jù)不同的應(yīng)用可以進(jìn)行不同的畫面風(fēng)格修飾，除了保留支持GDI修飾后，可以全面支持GDI+圖形畫刷;支持2D、3D等圖形模擬;可以工業(yè)現(xiàn)場常用的flash組件;給用戶提供了多種圖庫選擇;產(chǎn)品設(shè)計(jì)上保證了不會(huì)因?yàn)閯?dòng)態(tài)圖形效果造成系統(tǒng)資源的過度消耗；面向“服務(wù)模式”的可視化系統(tǒng)目前的地理信息系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、虛擬顯示技術(shù)、三維圖像技術(shù)、GDI+技術(shù)紛紛需要集成在SCADA系統(tǒng)中，eForcecon可以完成對(duì)各種軟件系統(tǒng)的融合與交互，各類第三方平臺(tái)系統(tǒng)共同構(gòu)成了一個(gè)綜合的監(jiān)控系統(tǒng)；eForcecon系統(tǒng)中具備大量的可復(fù)用的中間件，增加多個(gè)中間件相互

18、協(xié)同的綁定機(jī)制。通過組件的服務(wù)接口能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)組件間的協(xié)同工作；提供了快速的曲線、報(bào)表、報(bào)警的模板，方便工程的多人協(xié)同與快速建立。力控組態(tài)軟件的行業(yè)典型需求力控組態(tài)軟件主要的目標(biāo)是面向操作調(diào)度人員的，因而把從各個(gè)現(xiàn)場采集匯總的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)展現(xiàn)給調(diào)度人員是系統(tǒng)最重要的功能。應(yīng)用對(duì)象應(yīng)用于地理分散，區(qū)域廣泛，數(shù)據(jù)量幾萬點(diǎn)的測控系統(tǒng)，測點(diǎn)數(shù)量巨大。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為二層和三層結(jié)構(gòu)CS和BS結(jié)構(gòu)混合方式。分為站控層、調(diào)度層、客戶端等?？刂圃O(shè)備特點(diǎn)：RTU（PLC）等。通訊鏈路支持：RS485/RS232、TCP/IP、modem、GSM/CDMA、GPRS、wireless等。數(shù)據(jù)通訊協(xié)議：OPC、modbus、profibus、DDE、XML等。需要支持設(shè)備冗余、鏈路冗余、全冗余，適應(yīng)遠(yuǎn)程通信的特點(diǎn)。調(diào)度系統(tǒng)需要支持計(jì)算機(jī)集群、負(fù)荷平衡等功能。整個(gè)系統(tǒng)能夠和視頻GIS等系統(tǒng)無縫集成是其特點(diǎn)力控組態(tài)監(jiān)控軟件典型行業(yè):煤礦石油、天然氣、燃?xì)庖苯瓠h(huán)保智能建筑水處理發(fā)電變配電石化、化工制造業(yè)鐵路及軌道交通仿真及教學(xué)市政建設(shè)節(jié)能減排其他力控風(fēng)電版SCADA就地監(jiān)控功能的實(shí)現(xiàn)顯示機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)，如機(jī)組的瞬時(shí)發(fā)電功率、累計(jì)發(fā)電量、發(fā)電小時(shí)數(shù)、風(fēng)輪及電機(jī)的