基于组态软件的工业环境监控的应用界面设计(6)
2.3 组态王
组态王具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。通常可以把这样的系统划分为控制层、监控层、管理层三个层次结构。其中监控层对下连接控制层，对上连接管理层，它不但实现对现场的实时监测与控制，且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发的重要作用。尤其考虑三方面问题：画面、数据、动画。通过对监控系统要求及实现功能的分析，采用组态王对监控系统进行设计。组态软件也为试验者提供了可视化监控画面，有利于试验者实时现场监控。而且，它能充分利用Windows的图形编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示控制设备的状态，具有报警窗口、实时趋势曲线等，可便利的生成各种报表。它还具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态方式、数据链接功能。
1.使用组态王实现控制系统实验仿真的基本方法：
(1)图形界面的设计
(2)构造数据库
(3)建立动画连接
(4)运行和调试
2.使用组态王软件开发具有以下几个特点:
(1)实验全部用软件来实现,只需利用现有的计算机就可完成自动控制系统课程的实验,从而大大减少购置仪器的经费。
(2)该系统是中文界面,具有人机界面友好、结果可视化的优点。对用户而言,操作简单易学且编程简单,参数输入与修改灵活,具有多次或重复仿真运行的控制能力,可以实时地显示参数变化前后系统的特性曲线,能很直观地显示控制系统的实时趋势曲线,这些很强的交互能力使其在自动控制系统的实验中可以发挥理想的效果。
3.在采用组态王开发系统编制应用程序过程中要考虑以下三个方面:
(1)图形,是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。
(2)数据,就是创建一个具体的数据库,并用此数据库中的变量描述工控对象的各种属性,比如水位、流量等。
(3)连接,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指令。
2.4 组态王与工业控制的关系
组态软件是当前工业控制领域流行的一种既设软件,属于数据采集与过程控制的专用软件,是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境,能以灵活的组态方式提供良好的开发界面和简洁的使用方法,其预设置的各种软件模块可以非常容易的实现和完成监控层的各项功能,并能同时支持各种硬件厂家的计算机和I/O设备,与高可靠的工控计算机(IPC)和网络系统结合,可向控制层和管理层提供软、硬件的全部接口,进行系统集成。 目前,工控软件组态王能提供良好的用户开发界面和简捷的使用方法,已经成为流行的工控软件。组态王是在流行的PC机上建立工业控制对象人机接口的一种智能软件包,它以Windows中文操作系统作为其操作平台,充分利用了Windows图形功能完备,界面一致性好,易学易用的特色,它使采用PC机开发的系统工程比以往使用专用机开发的工业控制系统更有通用性,大大减少了工控软件开发者的重复性工作,并可运用PC及丰富的软件资源进行二次开发。 带有数据采集卡或网络通信口等硬件的PC机或IPC机经组合了所需的软件模块后,便具有了灵魂,就可以发挥强大的数据处理能力,并对生产过程进行监视与控制,这就是上位机,也称主机。被集成于上位机的组态软件使整个生产过程的管理、监视、控制实现自动化,并对进料、库存、销售等信息进行适时、科学的监控与管理。因此大大减少了劳动强度,节约了管理成本,提高了产品合格率,提高了效率,因而也大大降低了综合成本。 下位机由PLC组成。可编程控制器(PLC)是在继电器控制和计算机技术的基础上开发出来的,并逐渐发展成以微处理器为核心,集计算机技术、自动控制技术及通信技术于一体的一种新型工业控制装置。它是一种面向生产过程控制的数字电子装置,不仅可以取代传统的继电器控制系统,还可构成复杂的工业过程控制网络。PLC用于工业控制,一般将各种传感器(如位置传感器,温、湿度传感器,光电耦合器等)接入其输入接口,各种执行器(如继电器,可控硅,光电开关等)接入其输出接口。控制具体目标时,既可由现场编制的程序控制执行,也可由上位机的系统程序通过通信媒介控制执行。