1、毕业设计0目 录1 引言 .11.1 课题概述 .11.2 课题背景及意义 .11.3 国内外基本研究情况 .21.4 课题的主要研究内容 .32 三维 Force control 组态软件介绍 .42.1 三维 Force control 组态软件概述 .42.2 三维 Force control 组态软件结构介绍 .43 脚本函数 .63.1 系统函数 .63.2 系统函数扩展 .233.2.1 功能 .233.2.2 添加组件 .233.2.3 方法及属性 .243.3 动作脚本编程语法 .264 系统设计 .284.1 系统硬件选择 .284.1.1 8 57.5m 淬火油槽 .284
2、.1.2 搅拌设备采用闭式螺旋推进搅拌器 .284.1.3 自动/手动灭火装置 .284.1.4 油冷却器 .284.3 系统软件设计 .294.3.1 图形界面开发 .294.3.2 定义 IO 设备 .504.3.3 实时数据库 .504.3.4 动画连接 .604.3.5 脚本动作 .654.3.6 日志系统 .704.3.7 数据库导出与导入 .724.3.8 运行 .794.3.9 开机运行启动 .794.3.9 各进程运行时说明 .80毕业设计1结束语 .83致谢 .84参考文献 .85附录 I 程序清单 .86附录 II 数据库 .102附录 III 力控驱动列表 .104附录
3、IV 外文文献翻译原文 .11附录 V 外文文献翻译 .14毕业设计0基于力控组态软件的淬火油槽监控系统的设计摘要：力控产品已经应用于石油、化工、电力、楼宇、水利、冶金、机械、食品等多个领域，本文以北京三维力控组态软件为基础开发了淬火油槽监控系统，实现对淬火油槽参数和设备状态的实时监控、报警、数据查询、对于工作现场的正常工作和远程监控起了重要保障作用。关键字：组态软件 淬火油槽 监控毕业设计1Design of Quenching Oil Groove Control Monitor System Abstract：Force control products has been used in
4、 oil, chemical industry, electric power, building, water conservancy, metallurgy, machinery, food etc, taking Beijing 3d force control configuration software is developed based on quenching tanks monitoring system of quenching tanks parameters and equipment state of real-time monitoring, alarm, data
5、 query, for the normal work of the work site and remotely monitor plays an important role.Key words: configuration software; quenching tanks ;and control毕业设计01 引言1.1 课题概述随着工业自动化水平的迅速提高和计算机在工业领域的广泛应用，人们对工业自动化的要求愈来愈高，种类繁多的空着设备和过程监控装置在工业领域的应用，使得传统的工业控制软件已无法满足用户的各种需求。通过工业自动化组态软件的出现为解决上述实际工程问题提供了一种崭新的方法，
6、因为它能够很好地解决传统工业控制软件存在的种种问题，使用户根据自己的控制对象和控制目的任意组态，完成最终的自动化控制工程。目前世界上的组态软件的品种繁多，国外有美国的 Wonderware 公司的InTouch、Intellution 公司的 iFIX 等，国内产品有三维力控、组态王、MCGS 等。国外组态软件虽然功能强大但价格高，而国产组态软件吸收了国外软件的优点，在功能上可以和国外组态软件相媲美，而且还具有符合国人思维习惯的中文菜单，性价比高。本文以淬火油槽为对象，利用三维 Force control 组态软件设计开发了一个监控系统。监控组态软件是对现场生产数据进行采集与过程控制的专用软件
7、，最大的特点是能以灵活样的“组态方式 ”而不是编程方式来进行系统集成，它提供了良好的用户开发界面和简捷的工程实现方法，只要将其预设置的各种软件模块进行简单的“组态” ，便可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能，比如在分布式网络应用中，所有应用（例如趋势曲线、报警等）对远程数据的引用方法与引用本地数据完全相同，通过“组态”的方式可以大大缩短了自动化工程师的系统集成的时间，提高了集成效率。在组态概念出现之前， 要实现某一任务， 都是通过编写程序 （如使用 BASIC,C,FORTRAN 等）来实现的， 编写程序不但工作量大、 周期长， 而且一旦工业被控对象稍有变动， 必须修改该系统的源程序。组态
8、软件的出现，解决了这个问题， 对于过去需要几个月的工作， 通过组态软件几天就可以完成。本文以淬火油槽为对象，利用三维 Force control 组态软件设计开发了一个监控系统。力控监控组态软件是对现场生产数据进行采集与过程控制的专用软件，最大的特点是能以灵活多样的“组态方式”而不是编程方式来进行系统集成，它提供了良好的用户开发界面和简捷的工程实现方法，只要将其预设置的各种软件模块进行简单的“组态” ，便可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能，比如在分布式网络应用中，所有应用（例如趋势曲线、报警等）对远程数据的引用方法与引用本地数据完全相同，通过“组态”的方式可以大大缩短了自动化工程师的系统
9、集成的时间，提高了集成效率。1.2 课题背景及意义随着工业自动化水平的迅速提高和计算机在工业领域的广泛应用，人们对工业自动化的要求愈来愈高，种类繁多的空着设备和过程监控装置在工业领域的应用，毕业设计1使得传统的工业控制软件已无法满足用户的各种需求。通过工业自动化组态软件的出现为解决上述实际工程问题提供了一种崭新的方法，因为它能够很好地解决传统工业控制软件存在的种种问题，使用户根据自己的控制对象和控制目的任意组态，完成最终的自动化控制工程。利用三维 Force control 组态软件设计开发淬火油槽的监控系统，最大的特点是能以灵活样的“ 组态方式” 而不是编程方式来进行系统集成，它提供了良好的
10、用户开发界面和简捷的工程实现方法，只要将其预设置的各种软件模块进行简单的“组态” ，便可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能，比如在分布式网络应用中，所有应用（例如趋势曲线、报警等）对远程数据的引用方法与引用本地数据完全相同，通过“组态”的方式可以大大缩短了自动化工程师的系统集成的时间，提高了集成效率。在组态概念出现之前，要实现某一任务,都是通过编写程序 （如使用 BASIC,C,FORTRAN 等）来实现的，编写程序不但工作量大、周期长，而且一旦工业被控对象稍有变动， 必须修改该系统的源程序。组态软件的出现,解决了这个问题，对于过去需要几个月的工作，通过组态软件几天就可以完成。1.3 国内
11、外基本研究情况组态软件市场的大部分份额仍被国外几家组态软件占据。下面列举并介绍了一些有代表性的国外组态软件。(1)美国 Wonderware 公司的 In Touch它堪称组态软件的“鼻祖” ，率先推出 16 位 Windows 环境下的组态软件，在国际上曾得到较高的市场占有率。InTouch 软件的图形功能比较丰富，使用较方便，但控制功能较弱。其 I/O 硬件驱动丰富，只是使用 DDE(Dynamic Data Exchange，动态数据交换)连接方式，实时性较差，另外它的驱动程序须单独购买。32 位 Windows 环境下的 7.0版在网络和数据管理方面有所加强，并实现了所谓的实时关系数据
12、库，其实只是在SQL Server 上增加了数据传输插件而己。在 32 位 Windows 环境下，InTouch 己受到其它产品的猛烈冲击。(2)美国 Intelution 公司的 FIX美国 Intelutinn 公司的 FIX 产品系列较全，包括 DOS 版、16 位 Windows 版、32位 Windows 版、 OS/2 版和其它一些版本，功能较 InTouch 强，但实时性仍欠缺，总体技术一般。其 I/O 硬件驱动丰富，只是驱动程序也须单独购买。最新推出的 iFIX 是全新模式的组态软件，思想和体系结构都比较新，提供的功能也较为完整。但对系统资源耗费巨大，用户最为明显的感受就是缓
13、慢，而且经常受 Windows 操作系统影响而导致不稳定。(3)德国西门子公司的 WINCC德国西门子公司的 WINCC 组态软件在网络结构和数据管理方面要比 FIX 差，但毕业设计2也属于比较先进的产品之一。西门子似乎仅是想把这个产品当作其硬件的陪衬，对第三方硬件的支持也不热衷。若选用西门子公司的硬件，能免费得到 WINCC，所以对于使用其它硬件的用户不是个好的选择。国产化的组态软件产品也正在成为市场上的一支生力军，具有较强的价格竞争优势，但总的来讲，由于资金来源缺乏，软件工程的组织薄弱，因此软件商品化的程度还比较差。下面介绍了一些有代表性的国内组态软件。(l)亚控公司的组态王组态王是国内较
14、早出现的组态软件产品之一，到现在也有 6 年左右的历史了。早期的组态王仿造 InTouch，只是个人机接口。到了 5.1 版本，在数据管理和开放性方面有了一些改进。但体系结构却没有实质性地突破。有可能还没有摆脱早期形成的不合理的程序构架。其网络功能较为薄弱，支持不了真正意义上的分布式系统。6 系列版本在体系结构上有了很大的改进。(2)大庆三维公司的力控从时间概念上来说，力控也是国内较早就己经出现的组态软件之一。32 位Windows 下 1.0 版的力控在体系结构上就己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，而且它的实时数据库结构为可组态的“活
15、结构” 。这在 1999 至 2000 年期间，力控得到了长足的发展，最新推出的 2.0 版在功能的丰富性、易用性、开放性和 I/O 驱动数量方面都得到了很大的提高。1.4 课题的主要研究内容本课题利用三维 Force control 组态软件实现淬火油槽的淬火油温度显示与报警、根据淬火介质实际温度，自动控制冷却器和冷却泵的启停；螺旋推进搅拌器的搅拌强度；淬火油槽液位显示与报警，自动抽油回路的启停；灭火系统的自动启动、停止和报警（辅助手动开启喷气阀门） ；过滤器运行压力监测与自动切换以及对系统的数据实时采集、管理和过程控制。毕业设计32 三维 Force control 组态软件介绍2.1 三
16、维 Force control 组态软件概述典型的计算机控制系统通常可以分为设备层、控制层、监控层、管理层四个层次结构，构成了一个分布式的工业网络控制系统，其中设备层负责将物理信号转换成数字或标准的模拟信号，控制层完成对现场工艺过程的实时监测与控制，监控层通过对多个控制设备的集中管理，来完成监控生产运行过程的目的，管理层实现对生产数据进行管理、统计和查询。监控组态软件一般是位于监控层的专用软件，负责对下集中管理控制层，向上连接管理层，是企业生产信息化的重要组 成部分。力控监控组态软件能同时和国内外各种工业控制厂家的设备进行网络通讯，它可以与高可靠的工控计算机和网络系统结合，便可以达到集中管理和
17、监控的目的，同时还可以方便的向控制层和管理层提供软、硬件的全部接口，来实现与“第三方”的软、硬件系统来进行整体的集成。2.2 三维 Force control 组态软件结构介绍力控监控组态软件基本的程序及组件包括：工程管理器、人机界面 VIEW、实时数据库 DB、I/O 驱动程序、控制策略生成器以及各种数据服务及扩展组件，其中实时数据库是系统的核心，图 2.2-1 为组态软件结构图：图 2-1 组态软件结构图主要的各种组件说明见下：工程管理器（Project Manager）工程管理器用于工程管理包括用于创建、删除、备份、恢复、选择工程等。开发系统（Draw）开发系统是一个集成环境，可以完成创
18、建工程画面、配置各种系统参数、脚本、动画、启动力控其它程序组件等功能。界面运行系统（View ）界面运行系统用来运行由开发系统 Draw 创建的画面，脚本、动画连接等工程，操作人员通过它来实现实时监控。毕业设计4实时数据库（DB）实时数据库是力控软件系统的数据处理核心，构建分布式应用系统的基础，它负责实时数据处理、历史数据存储、统计数据处理、报警处理、数据服务请求处理等。I/O 驱动程序（I/O Server）I/O 驱动程序负责力控与控制设备的通信，它将 I/O 设备寄存器中的数据读出后，传送到力控的实时数据库，最后界面运行系统会在画面上动态显示。网络通信程序（Net Client/Net
19、Server）网络通信程序采用 TCP/IP 通信协议，可利用 Intranet/Internet 实现不同网络节点上力控之间的数据通信，可以实现力控软件的高效率通信。远程通讯服务程序（Comm Server ）该通信程序支持串口、电台、拨号、移动网络等多种通信方式，通过力控在两台计算机之间实现通信，使用 RS232C 接口，可实现一对一（1：1 方式）的通信；如果使用 RS485 总线，还可实现一对多台计算机（ 1： N 方式）的通信，同时也可以通过电台、MODEM、移动网络的方式进行通信。Web 服务器程序（Web Server ）Web 服务器程序可为处在世界各地的远程用户实现在台式机或
20、便携机上用标准浏览器实时监控现场生产过程。 控制策略生成器（Strategy Builder ）控制策略生成器是面向控制的新一代软逻辑自动化控制软件，采用符合 IEC61131-3 标准的图形化编程方式，提供包括：变量、数学运算、逻辑功能、程序控制、常规功能、控制回路、数字点处理等在内的十几类基本运算块，内置常规 PID、比值控制、开关控制、斜坡控制等丰富的控制算法。同时提供开放的算法接口，可以嵌入用户自己的控制程序。控制策略生成器与力控的其它程序组件可以无缝连接。毕业设计53 脚本函数脚本函数内置在界面系统 DRAW 中。目前包括“ 系统”类、 “数学”类、 “配方”类、 “SQL 查询”
21、类、 “设备操作 ”类、 “字符串操作”类、 “Window 控件”类和“内置数据表”类函数。“系统”类、 “字符串操作”类、 “Window 控件”类和“内置数据表”类包括数据转换、文件操作、系统功能调用、对象操作等功能函数。“数学”类目前包含一组常用数学运算函数；“配方”类目前包含一组用于控制配方管理器的函数；“SQL 查询 ”目前包含一组用于实现 SQL 访问功能的函数；“设备操作”类目前包含一组实现计算机 I/O 读写操作的函数；可以在动画链接、对象脚本或应用程序脚本中引用脚本函数。3.1 系统函数此处省略 NNNNNNNNNNNN 字。如需要完整说明书和设计图纸等.请联系 扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套机械毕业设计下载！该论文已经通过答辩3.2 系统函数扩展3.2.1 功能封装了一些系统通用函数。3.2.2 添加组件在组态环境，选择工程项目属性页，打开“后台组件” 管理器，选择“系统函数扩展”组件，如下图 3-1：
