组态软件的应用

第34卷增刊2中南工业大学学报(自然科学版)J. CENT. SOUTH UNIV. TECHNOL2003年7月组态软件的应用伍侠云,陈登顺,陶曾杰,陈琳(中南大学信息工程学院,湖南长沙410083)摘要:结合 Citect对卧式转炉控制系统的设计,简述了组态软件的功能与特点、分类、应用领域,以及应用组态软件进行工程开发的一般步关键词:组态软件;应用;转炉中图分类号:TP273近年来,组态软件受到越来越多的工程设计人任务;员的喜爱和推崇.在转炉自动控制系统设计中,用澳(3)设计复杂的动画现场的操作状态和数据生大利亚的 Citect软件进行系统监控组态,很方便.产过程的文字信息Citect是世界领先的 SCADA产品,功能强大,易于(4)显示实时曲线和历史趋势曲线;使用,设计过程中使用了 Microsoft win32的标准和(5)可以完成设立报警,建立键盘和鼠标命令,32位代码.将 Microsoft标准引入产品设计中,能够记录历史数据和生成报表等功能;处理较复杂的应用程序(6)组态软件自带的驱动程序使控制系统的集成变得更加容易1组态软件的功能与特点2组态软件的分类“组态”一词最早来自英文 Configuration,为模块化的任意组合,即使用软件工具对计算机及软件目前,国内市场组态软件按厂商来划分可以分的各种资源进行配置,达到使计算机或软件按照预成两类:先设置自动完成特定任务,达到使用者要求的目的(1)国外软件厂商生产的,如美国 Wonder组态软件是面向监控与数据采集( Supervisory ware公司的 Intouch,澳大利亚CIr公司的 CitectControl and Data Acquisition, SCADA)的软件平台德国西门子公司的 Wincc等工具,具有丰富的设置项目,使用方便、灵活,功能强(2)国内厂家生产的,如亚控公司的组态王,大庆三维公司的力控,MCGS等随着组态软件的快速发展,实时数据库、实时控在功能上,国外的组态软件要比国内的强几倍,制、 SCADA、通信及联网、开放数据接口、对I/O设价格通常要比国内的高很多备的支持等已经成为其主要内容.它具有实时多任按组态软件的版本大致可以分为3类:(1)微务、接口开放、使用灵活、功能多样、运行可靠等特机版;(2)嵌入版;(3)网络版微机版也称为通用点;作为一种软件产品,它也有着工业产品和其他软版,基于 Windows平台,应用于时实性要求不高的件产品的共同特点,高可靠性和实时多任务则成为监测系统,主要作用是用来做监测和数据处理;嵌入对组态软件的基本性能要求版基于嵌入式系统而言,是专门针对实时控制而设组态软件的功能可归纳如下:计的,用于时实性要求高的控制系统中;随着网络技(1)设计者可以在计算机中方便地绘制出反映术的发展,网络版的组态软件现已面世,如MGS被控对象状态的丰富的图形界面来描述工业控制现网络(2)使用图形化的控制按扭来实现单点和多点NTYHTITIAe它们的网络功能使中国煤化工络版可在以太网、CNMHG对于维护人员来收稿日期:200303-102003年7月伍侠云,等:组态软件的应用系统的维护更加简单、有效,信息的提供方式更地组合上述各种组态其步骤如下为一致;对于管理人员来说,不需深入生产现场,就(1)深入细致地研究工程对系统的要求.卧式能获得实时数据和历史数据,优化控制现场转炉控制系统是根据转炉冶炼生产工艺过程的特殊性,遵循安全可靠,操作使用方便的原则而设计的3组态软件的应用领域根据生产工艺流程,此系统分别由转炉控制子系统余热锅炉控制子系统和转炉收尘控制子系统3部分组态软件产生于过程工业自动化,是工业应用组成,每部分均采用美国通用电气公司生产的90-30软件的一个重要组成部分可用于电力、机械制造、系列PLC作为控制器.此系统控制动作复杂,要求制造化工等多种工程领域随着计算机技术的快速控制及时可靠基于以上特点,3个组成部分各设置发展,以及组态软件的成熟和功能的增强,组态软件1个控制站,每个控制站都是一套完善的控制系统的应用领域不断全面拓展和渗透,现已成功应用于能各自进行检测和控制,站与站之间通过以太网进金融、邮政、电信、医院、环保、农业等领域,并取得了行通讯控制站与管理站的计算机监控应用软件采成功用 Citect组态软件开发.使用局域网连接操作站与尽管功能强大但在一些应用领域却考虑得并管理站组建网络化监控系统控制系统结构如图1不周全,不能满足系统的要求.例如:化验分析(色谱所仪、红外仪等)、虚拟仪器、测试、信号处理等.这些领(2)根据工艺过程绘制、设计主画面草图.如图域大量地使用实时数据处理软件,而且需要人机界2所示面,但是现有的组态软件在这些应用领域考虑得太(3)收集所有的IO点参数,建立实时数据库,少不能充分满足系统的要求在以后组态软件的设正确组态各种变量参数并在实时数据库中建立实计中需考虑这些领域的需求,设计出满足的组态软时数据库与/O点的一一对应关系,即定义数据连件接.实时数据库是组态软件的核心和引擎,及时地获取现场数据是整个系统正常工作的基本前提.I/O点应用组态软件的一般步骤数的定义宜少不宜多,因为出于销售策略上的考虑几乎所有的组态软件在出售时都按I/O点数来划分组态软件一般包括系统组态、数据库组态、图形定价,且价格相差较大定义IO点数时,组态软件组态、控制组态、报表组态等.在实际应用中可自由不同,定义也略有不同管理站监控操作站控制站中国煤化工CNMHG现场图1控制系统结构图280中南工业大学学报(自然科学版)第34卷增刊2某冶炼厂铜转炉自动控制系统系统主新五转炉主体下料加分压缩机转炉主趋势1转炉主越32-5幂妖勒m系统主画面1制包的上耀上以展氧风J下蝶g它小车HB热锅炉挡灰板梦交二也都转炉连黩角度显示图2卧式转炉主画面图(4)绘制静、动态图形,建立图形对象和实时数数调整,运行状态监控,实现准确、及时、完整的控制据库变量建立动画连接关系功能.随着经济发展水平的提高,组态软件的应用领(5)设计报警组态和报表组态域将会更加拓展.但是组态软件不能通用,目前尚没(6)对组态内容进行分段和总体调试.有一个明确的国际标准用来规范组态软件,使用户(7)投入运行每采用一种新的组态软件时就得重新学习,制造厂也需为组态软件的开发投入大量的人力物力.另外5结束语般组态软件所支持的硬件仪表有限,即它们对某些下位机硬件不具备驱动程序和通讯功能,使组态组态软件为我们提供了一个直观、实时、有效、软件应用受到限制可靠、灵活的HMI,保证技术人员能够实时进行参Application of configuration softwarewU Xia-yun, CHEN Deng-shun, TAO Zeng-jie, CHEN LinCollege of Information Science and Technology, Central South University, Changsha 410083, China)Abstract: Combining with analyzing the application of CIH中国煤化工er control system.This paper describes the functions, characteristics, classifCNMHGconfiguration software and intes general steps in engineering development using configuration software.Key words:uration software; application; converter