1、组态王软件使用技术,主讲：穆亚辉电话：13938909182邮箱： QQ: 1036530614,一、课程基本信息,课程简介,二、课程能力需求分析,课程对应岗位 自动控制技术员 自动控制工程师 自动控制项目经理,三、课程课程基本能力,（1）掌握制作一个工程的一般过程（2）理解组态王逻辑设备概念；掌握逻辑设备分类（3）了解变量类型；掌握变量定义；掌握I/O变量转换方式（4）掌握19种动画连接形式；掌握各种动画连接向导使用方法（5）掌握7种命令语言形式及其语法（6）掌握实时和历史趋势曲线制作方法（7）掌握创建报表窗口步骤；掌握报表组态；理解报表函数（8）掌握报警组定义；掌握定义变量报警属性；掌握事
2、件类型及使用方法（9）掌握组态王3种内置控件使用方法（10）掌握组态王SQL使用方法（11）掌握组态王开发和运行系统的安全管理方法（12）掌握网络连接和网络配置的方法,四、课程项目,（1）组态王快速入门（2）模拟设备仿真PLC的使用举例（3）反应车间监控中心（4）基于组态王与S7-200的十字交通灯控制系统,五、组态王快速入门,组态王软件的安装组态王概述建立一个新的工程组态王的升级和动态分辨率转换,一、计算机控制系统,1、计算机控制系统概念,计算机控制系统就是利用计算机（通常是工业控制计算机，简称工控机）来实现生产过程自动控制的系统。,机器人 电梯控制系统 楼宇控制系统,课程导入,机器人电梯控
3、制系统楼宇控制系统,2、计算机控制系统的组成,PLC,C阀,控制柜,A阀,B阀,S3,S2,S1,被控对象,传感器,PLC,执行机构,主令信号,PLC,C阀,控制柜,A阀,B阀,S3,S2,S1,组态王,通信模块,污水处理PH值控制,3、计算机控制系统的分类（控制器）,按照控制器的不同分类（1） 以MCU(Micro Controller Unit)为核心的CCS；（2）以PLC(Programming Logic Controller)为核心的CCS;（3）以IPC(Industrial Personal Compter)为核心的CCS 。利用组态技术构成的计算机测控系统是在以上三者特别是以
4、IPC为核心的系统的基础上发展起来的。,以单片机为核心的计算机测控系统的突出优点： 结构小型、价格低廉，广泛应用于智能仪表和小规模测控系统上。缺点： 硬件和软件需单独设计，不能充分利用PC机提供的各种硬软件资源，对设计人员要求较高，产品不具有通用性。 目前各种工控领域应用最多是各种智能仪表和智能变送器。,以PLC为核心的计算机测控系统： PLC是由继电控制系统发展而来。现已广泛应用于工业生产的各个领域，特别在以开关量为主的系统中，已成为控制的主要手段。以IPC为核心的计算机测控系统： 可充分利用PC机提供的各种硬软件资源， 不仅开发方便，而且利用Windows或其他操作系统，方便地进行生产的监
5、控管理。 早期应用是以PC机为核心的，设计人员设计好I/O接口电路，插入PC机的扩展槽中，再利用C等程序设计语言开发。,按照系统的功能分类数据采集系统(DAS) 对象中待检测的模拟量通过传感器和变送器，经A/D转换进入计算机；待检测的开关量则经光电隔离后进入计算机，计算机对各信号进行巡回检测、处理后，进行显示、打印和报警输出。,3、计算机控制系统的分类（结构）,(2)直接数字控制系统(DDC) 计算机既可对生产过程中的各个参数进行巡回检测，还可根据检测结果，按照一定的算法，计算出执行器应该的状态（继电器的通断、阀门的位置、电机的转速等），完成自动控制的任务。 DDC系统的I/O通道除了AI和D
6、I外，还有模拟量输出（AO）通道和开关量输出（DO）通道。,(3)集散式控制系统(DCS) 一台DDC计算机常用来控制几个到十几个回路。如果将更多的参数集中到一台计算机上进行监控，一旦计算机出现故障，系统的可靠性会大大降低。 集散式控制系统也称为分布式控制系统，总体思想是分散控制，集中管理，即用几台DDC计算机分别控制若干个回路，再用监督控制计算机对各DDC进行集中管理。集散式控制系统的分级规模可大可小，可以只有两级（直接控制级和监督控制级或称下位机和上位机），也可以多级。 典型的三级结构过程控制级、控制管理级和生产管理级，如图所示。许多专业生产厂家只需根据自己的需要进行组件选择和编程，即可构
7、造DCS系统。不同系统间互不兼容；现场传感器、变送器、执行器、计算机之间传输的是模拟信号，接线多，抗干扰能力差。 FCS系统目前处于研制和发展阶段。,二、组态控制技术,1、 组态技术的含义 1）组态： 组态 (Configuration的意思就是模块的任意组合)。,2）计算机控制系统中的组态：（1）硬件组态： 选用各种专业设备生产厂家提供的成熟通用的硬件设备，通过对这些设备的简单组合与连接实现自动控制系统。（2）软件组态： 利用专业软件公司提供的工控软件进行系统程序设计。这些软件提供了大量工具包供设计者使用，因此称为组态软件。,2、组态软件的发展,组态软件产品于80年代初出现；在80年代末期进
8、入我国；在90年代中期之前，组态软件在我国的应用并不普及。,1995年以后，组态软件在国内的应用逐渐得到了普及。注：全球范围内，组态软件市场已比较成熟，年增长速度大约在9%左右。 亚洲年增长速度大约在15%左右，当然其基数也比较低。,3、组态软件国内外发展,只要采用IPC，选择通用的接口部件和组态软件，构成的系统都是基于组态控制的。国内外许多自动化设备厂家都生产可供组态的自动化产品，如德国的西门子、日本的三菱、台湾的研华和我国的和利时等。这些系统可提供各种工控机、I/O板卡、I/O模块、PLC等硬件产品。组态软件分为专用型和通用性。专用型如WinCC；通用组态软件，如国产的有微控可视组态、MC
9、GS、Kingview（组态王）等。,DDE 是指与组态王进行数据交换的Windows 独立应用程序，如EXCEL。,1）国外专业组态软件,InTouchWonderware的InTouch软件在80年代末、90年代初，最早进入我国的组态软件；它提供了丰富的图库；早期采用DDE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 （OLE for Process Control）支持。,OLE 原意是对象链接和嵌入，是独立立于计算机语言、操作系统甚至硬件平台的一种规范。,OPC 建立OLE 规范之上。它为工业控制领域提供了一种标准的
10、数据访问机制。,Fix美国Intellution公司以Fix组态软件起家；1995年被爱默生收购，2004又卖给GE Fanuc；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；Intellution也是OPC（OLE for Process Control）组织的发起成员之一。,1）国外专业组态软件,Citech澳大利亚CiT公司的Citech也是较早进入中国市场的产品；Citech具有简洁的操作方式，但其操作方式更多的是面向程序员，而不是工控用户；Citech提供了类似语言的脚本语言进行二次开发，
11、类似于语言，这无疑为用户进行二次开发增加了难度。,1）国外专业组态软件,WinCCSimens的WinCC也是一套完备的组态开发环境；Simens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。,2）国内专业组态软件,国产化的组态软件产品正在成为市场上的一支生力军，近年来己有一定影响力。国内也已形成了不少组态软件。（1）组态王:北京亚控公司的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
12、字的脚本语言支持。组态王也提供多种硬件驱动程序。,（2）ControX(开物): 华富计算机公司的ControX2000是全32位的组态开发平台，为工控用户提供了强大的实时曲线、历史曲线、报警、数据报表及报表功能。作为国内最早加入OPC组织的软件开发商，ControX内建OPC支持，并提供数十种高性能驱动程序。提供面向对象的脚本语言编译器，支持ActiveX组件和插件的即插即用，并支持通过ODBC连接外部数据库。ControX同时提供网络支持和WebServer功能。,（3）MCGS:北京昆仑通态成功推出MCGS组态软件的三大系列产品，分别是MCGS通用版组态软件、MCGS网络版组态软件和MC
13、GS嵌入版组态软件。 MCGS工控组态软件功能全面、应用灵活，提供从设备驱动、流程控制到数据处理、动画及报表显示、报警输出等一套完整的系统软件，并且具有开放性结构，用户可以挂接自己的应用程序模块，具有良好的通用性和可维护性。真正的32位、多任务应用系统，该系统支持Windows的多任务技术，有效地优化了计算机资源，打印任务作为一个独立工作而运行于后台，实现多任务的并行处理。,（4）ForceControl(力控)：从时间概念上来说，力控也是国内较早出现的组态软件之一。 大约在1993年左右，力控就己形成了第一个版本，只是那时还是一个基于DOS和VMS的版本。后来随着Windows3.1的流行，
14、又开发出了16位Windows版的力控。但直至Windows95版本的力控诞生之前，主要被用于公司内部的一些工程项目。32位Windows下的1.0版的力控，在体系结构上就已经具备了较为明显的先进性，其最大的特征之一就是其基于真正意义的分布式实时数据库的三层结构，而且其实时数据库结构为可组态的。但1.0版的力控尚存在明显的不足、如I/O驱动程序较少、界面和产品包装不够美观等。最新推出的2. 6版在功能的丰富性、易用性、开放性和I/O驱动数量，都得到了很大的提高。,4、工业组态软件主要解决的问题,动画连接,报警窗口,实时曲线与历史曲线,报表输出,5、工业组态软件的设计思想工业组态软件由组件组成，
15、每一类组件的设计思想如下：(1)图形界面系统：构成现场各过程图形的画面被划分成几类简单的对象，对象具有影响其外观的属性，各对象之间可通过动画连接，各组态软件由脚本语言来扩充其功能。(2)实时数据库系统：保存数据，防止丢失信息。(3)第三方程序接口组件：提供组态软件与第三方程序交互的手段，实现远程数据访问。(4)控制功能组件：面向对象，但不唯一地由事件触发，按照顺序周期地执行。,6 对工业组态软件的性能要求（1）实时多任务 实时性：工业控制计算机系统应该具有的能够在限定的时间内对外来事件作出反应的特性。 工业控制计算机及监控工业组态软件具有时间驱动能力和事件驱动能力（在按一定的周期时间对所有事件
16、进行巡检扫描的同时，可以随时响应事件的中断请求）。 多任务处理能力：能将测控任务分解成若干并行执行的多个任务，加快程序的执行速度。（将某些变化不显著的事件作为顺序执行的任务；把保持时间很短且需要计算机立即作出反应的事件作为中断请求源或事件触发信号）。（2）高可靠性 要求软件系统的平均无故障时间大于一年。可采用冗余技术构成双机乃至多机备用系统。,三、组态王6.55的整体结构,1 组态王的安装,“组态王”软件存于一张光盘上。光盘上的Install.exe 安装程序会自动运行，启动组态王安装过程向导。“组态王”的安装步骤如下：（以Win2000 下的安装为例，WinNT4.0 和WinXP 下的安装
17、无任何差别）。第一步：启动计算机系统。第二步：在光盘驱动器中插入“组态王”软件的安装盘，系统会自动启动Install.exe 安装程序，只要按照提示点击安装即可。,2. 认识组态王程序成员1）开发版有64 点、128 点、256 点、512 点、1 024 点和不限点共六种规格。内置编程语言，支持网络功能内置高速历史库，支持运行环境在线运行8小时。2）运行版有64 点、128 点、256 点、512 点、1 024 点和不限点共六种规格。支持网络功能，可选用通讯驱动程序。3）NetView有512 点、不限点共两种规格。支持网络功能，不可选用通讯驱动程序。,4）For Internet 应用有
18、5用户、10用户、20用户、50用户、无限用户五种规格。在组态王普通版本上增加Internet 远程浏览功能5）演示版支持64点，内置编程语言，在线运行2小时，可选用通讯驱动程序。,3、组态王软件介绍,工程管理器（ProjManager）工程浏览器（TouchExplorer）画面运行系统（TouchVew）,使用菜单,退出画面运行,使用菜单或快捷工具,使用菜单或快捷工具,工程管理器,工程浏览器,画面开发画面运行系统,所谓工程管理器中内嵌了工程浏览器，工程浏览器中内嵌了画面开发和运行系统，是指单击快捷按钮就启动了另一个制作工具。,工程管理器（ProjManager）：工程管理器用于新工程的创建
19、和已有工程的管理，对已有工程进行搜索、添加、备份、恢复以及实现数据词典的导入和导出等功能。,工程管理器（ProjManager）的使用,工程是一组与用户相关的文件集合，工程的表现形式是放在一个文件夹中的目录树，一般目录树中的文件是不能单独使用和删除的。 开发人员每接受一个应用组态王的课题，都要单独的建立一个工程文件夹，把自己所做的一切都放在这个工程文件夹中；,1.什么是工程？,图示：已建立的工程,一个工程就是这样一棵目录树,目录树中的文件是不能单独使用和随便删除的,整个开发过程都是在这个目录树中进行添加和配置，共有六个大类：一、Web二、文件三、数据库四、设备五、系统配置六、SQL访问管理,2
20、.什么是工程管理器？,工程管理器的作用是为用户集中管理本机上的多个组态王工程。,新建工程 删除工程 对工程重命名 搜索指定路径下的所有组态王工程 修改工程属性 工程的备份和恢复 数据词典的导入导出 切换到组态王开发或运行环境,工程管理器的功能,工程管理器的界面,双击桌面上的组态王图标，就进入了工程管理器环境，界面各部分名称如下：,主菜单,快捷工具栏,工程信息区,状态栏,标题栏,文件新建工程,双击桌面上的组态王图标,选文件 新建工程 或双击新建图标,工程描述是小于40个字符的注释,此处单击浏览，选一个要建工程的目标盘根目录，单击打开按钮，再单击下一步。,若在此处键入了新文件夹名，则会多出现一个确
21、认画面。,文件新建工程,文件搜索工程,选择搜索目标盘,则目标盘上搜到的所有工程自动加入信息区,演示步骤：要先在某个盘上建立几个空工程，然后分别选中，在文件下拉菜单中选清除工程信息后，再搜索该盘。,文件添加工程,新工程已经加入到工程信息区,添加工程与搜索工程的区别是：添加工程只添加一个指定的工程；搜索工程是将搜索到的所有工程都加入工程信息区。,要单击开文件夹bbb,文件设为当前工程,此时当前工程标记：小红旗已经挪到指定工程前面,在没有工程运行的情况下，用鼠标选中一个工程（或在选定工程上单击右键），然后在文件的下拉菜单中（或在右击工程弹出的菜单中）选则设为当前工程，如下图所示：,工程浏览器的作用是
22、管理开发系统，它将图形画面，命令语言，设备驱动程序管理，配方管理，数据库访问等配置进行集中管理，并在一个窗口中以树形结构排列，类似于Windows 资源管理器的功能，如下图。,工程浏览器内嵌画面开发系统，在目录树中选画面后，双击右窗口中的新建图标，则进入画面开发系统。,在画面开发系统中可以利用组态王的图库和画图工具箱进行画面设计。,工具箱介绍,工具箱中的工具是为了使用方便，而把主菜单项的各个下拉菜单中的常用选项集中在一起的。 第一排：是开发系统文件下拉菜单中的：“新建、打开、关闭、存盘和删除”，最后一个工具是全屏显示的逻辑开关，全屏显示时，不显示主菜单。 第二排：是几何制图工具，包括：直线、扇
23、形、椭圆、矩形和折线。 第三排：是画管道、多边形、输入文字、建立按钮、菜单和报警窗口的工具。 第四排：是建报表、曲线、插入位图和控件的工具。 第五排：是打开图库、撤消操作、重复操作、剪切、拷贝、粘贴的工具。 第六排：第1个工具是复制，它与拷贝粘贴的区别是不进入剪贴板。第2、3个工具是合成图素和解散合成图素，第4、5个工具是合成单元和解散合成单元，二者的区别是图素合成前没有动画连接，图素合成复杂图形后可以建立动画连接。二单元合成前有动画连接，单元合成不能再进行动画连接。 第七排：是图的叠放次序、修改图形、文字和旋转。 第八排：对齐工具，红线表示对齐位置很形象。 第九排：水平匀布、垂直匀布、显示栅
24、格、调色板。 第十排：显示画刷类型、选择线型。,运行系统：是“组态王6.5”软件的实时运行环境。从控制设备中采集数据，并存在于实时数据库中；把数据的变化以动画的方式形象地表示出来；同时完成变量报警、操作记录、趋势曲线等监视功能，并按实际需求记录在历史数据库中。,2、组态王与I/O 设备,组态王软件作为一个开放型的通用工业监控软件，支持与国内外常见的PLC、智能模块、智能仪表、变频器、数据采集板卡等。（如：西门子PLC、莫迪康PLC、欧姆龙PLC、三菱PLC、研华模块等等）在工程开发过程中，只须使用组态王提供的设备定义向导，即可定义工程中使用的I/O 设备，并通过变量的定义实现与I/O设备的关联
25、，既简单又方便。,3、制作一个工程的一般过程,第一步：创建新工程 为工程创建一个目录用来存放与工程相关的文件。 路径：E盘 工程名称：生产车间 工程描述：生产车间监控系统第二步：定义硬件设备并添加工程变量（构造数据库） 硬件设备：COM1-PLC 工程变量：数据库-数据词典 a(变量类型：内存实型，其他不变） b(变量类型：I/O整数，链接设备：PLC； 寄存器：INCREA100；类型：SHORT。),数据 怎样用数据来描述工控对象的各种属性？也就是创建一个具体的数据库，此数据库中的变量反映了工控对象的各种属性，如温度、压力等。,数据词典：数据库中变量的集合，记录了所有用户可适用的变量的详细
26、信息,第三步：制作图形画面并定义动画连接 按照实际工程的要求绘制监控画面并使静态画面随着过程控制对象产生动态效果。创建画面：画面名称：test； 绘制一个矩形对象和一个文本对象； “显示画刷类型”和“显示调色板”改变矩形填充色。建立动画连接：矩形-填充连接-表达式a； 文本-模拟值输出-表达式b。图形 用户希望建立怎样的图形画面？也就是怎样用抽象的图形画面来模拟实际的工业现场和相应的工控设备。连接 数据和图形画面中的图素的连接关系是什么？也就是画面上的图素以怎样的动画来模拟现场设备的运行，以及怎样让操作者输入控制设备的命令。,第四步：编写命令语言通过脚本程序的编写以完成较复杂的操作上位控制。 右击画面属性命令语言存在时if(a100)a=a+10;elsea=0; 执行周期将“每3000 毫秒”改为“每500 毫秒”。,第五步：进行运行系统的配置对运行系统、报警、历史数据记录、网络、用户等进行设置，是系统完成用于现场前的必备工作。,第六步：保存工程并运行,4、添加一个新工程,
