cimplicity介紹在當前的工業(yè)自動化系統(tǒng)中軟件應(yīng)用已經(jīng)成為必不可少組成部分

1、1、CIMPLICITY在當前的工業(yè)自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用已經(jīng)成為必不可少的組成部分，特別是經(jīng)常所說的上位機其在系統(tǒng)中的重要地位已經(jīng)被系統(tǒng)設(shè)計放在很重要的地位來考慮，越來越多的用戶在關(guān)心上位機的功能和應(yīng)用的范圍，一般意義上的上位機應(yīng)具有人機界面和與監(jiān)督控制等功能，上位機的這些作用可以從以下兩個不同的方面來考慮：所示的應(yīng)用中上位機作為人和機器與過程的一個界面,是將兩者緊密聯(lián)系在一起的集成單元，使人可以參與控制，在這種系統(tǒng)中上位機同樣作為一個界面，此時上位機可以被稱之為人機界面（MMI）。擔(dān)負的是將控制與管理集成的作用，好的上位機可以直接將生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)和信息傳輸給管理信息系統(tǒng)中。實現(xiàn)兩類不同系統(tǒng)的

2、無縫隙 可以由下面的圖來描述：由此看來，一個真正的強功能上位機的功能從上圖中可以看出人機界面和與監(jiān)督控制是處于整個控制系統(tǒng)的中心地位，它將控制設(shè)備、管理系統(tǒng)和人有機地連接在一起?？刂圃O(shè)備中所產(chǎn)生的工廠數(shù)據(jù)被到上位機系統(tǒng)中并以形象的方式提供給操作；操作或者系統(tǒng)管理對過程和設(shè)備的操作指令通過上位機下發(fā)給控制設(shè)備；上位機將到的過程中的數(shù)據(jù)加以整理和格式化形成生產(chǎn)數(shù)據(jù)并傳給管理系統(tǒng)；同時管理系統(tǒng)產(chǎn)生的對生產(chǎn)過程的調(diào)度和決策命令也傳給上位機分解和下發(fā)。目前，不少供應(yīng)廠商可以提供相應(yīng)的上位機系統(tǒng)，他們的功能各不相同，應(yīng)用范圍也不一樣。而尤為值得的是一個名為 CIMPLICITY 系統(tǒng)的，它與是GE Fan

3、uc 公司推出的能夠提供企業(yè)級解決方案的人機界面和監(jiān)督控制。GE Fanuc 公司是世界上首屈一指的控制系統(tǒng)生產(chǎn)廠家，它的一個很大的特點就是同時提供自行開發(fā)的軟硬件產(chǎn)品，而其系統(tǒng)又是一直處于領(lǐng)先的地位并具有很強的特點。以下介紹的是 CIMPLICITY 系統(tǒng)的一些主要的功能和特點。的組成：CIMPLICITY 系統(tǒng)是模塊化的和設(shè)備通訊組件等組成：結(jié)構(gòu)，它由，基本系統(tǒng)，可選模塊CIMPLICITY 系統(tǒng)的一個重要特點是能夠支持多，CIMPLICITY 能夠運行的計算機硬件系統(tǒng)包括：站、HP-9000 系列、IBMel 系列微處理器的個人計算機、DEC Alpha 工作C、IBM RS-6000

4、和 DEC VAX 等不同系列。而它能夠支持的計算機操作系統(tǒng)包括：流行的 32 位 Windows 如 Windows NT 4.0、Windows 95；UNIX 系統(tǒng)和 VMS 系統(tǒng)等。CIMPLICITY 基本系統(tǒng)的功能包括：系統(tǒng)的配置和組態(tài)實時數(shù)據(jù)庫的和管理畫面編輯和顯示的發(fā)布與處理數(shù)據(jù)登錄和數(shù)據(jù)趨勢的顯示和分析事件處理和程序統(tǒng)計過程控制等可選模塊包括：控制配方管理和控制系統(tǒng)開發(fā)工具包主機冗余模塊生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)多處理器支持X11 終端仿真這些模塊和組件都是建立在 CIMPLICITY 系統(tǒng)內(nèi)核基礎(chǔ)上的，通過內(nèi)核實現(xiàn)對計算機操作系統(tǒng)乃至硬件的和控制。CIMPLICITY 系統(tǒng)是一個典型

5、的實時多任務(wù)系統(tǒng)，它內(nèi)核中的各個管理模塊和基本系統(tǒng)，可選模塊以及設(shè)備通訊可同時裝載到計算機內(nèi)存中運行，為系統(tǒng)提供服務(wù)。CIMPLICITY 將系統(tǒng)分成服務(wù)器和瀏覽站兩種系統(tǒng)形式:CIMPLICITY 服務(wù)器可以安裝在計算機中并通過通訊鏈路控制器中的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)放在服務(wù)器的共享數(shù)據(jù)庫中，同時服務(wù)器還具備人機界面和的各種功能。CIMPLICITY 瀏覽站同樣可以安裝在計算機中并具備人機界面和的各種功能，但是它不能直接與控制器相連服務(wù)器節(jié)點上的共享數(shù)據(jù)庫的。過程數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)都是來自于服務(wù)器和瀏覽站同時連接到 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)上，通過網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)的傳輸和交換，可以看出這是一個典型的客戶/服務(wù)器的

6、體系結(jié)構(gòu)。如果充分利用這種結(jié)構(gòu)就可以為方便地建構(gòu)系統(tǒng)提供靈活性，降低系統(tǒng)的造價同時優(yōu)化系統(tǒng)的整體性能。下表分別列出了可以用于服務(wù)器和瀏覽站的軟硬件：CIMPLICITY 的通用功能CIMPLICITY 具備一般人機界面和計算機監(jiān)督控制應(yīng)具備的各種通用功能，但在下面可以看到 CIMPLICITY 特有的一些通用功能： 圖形用戶界面，CIMPLICITY 采用標準 Windows GUI 作為自己的圖形用戶界面，而且它的外觀完全按照Office 的，這樣用戶可以不用專門進行學(xué)習(xí)就可以熟悉它的環(huán)境。不論是在系統(tǒng)還是在屏幕組態(tài)時都采用面向目標的設(shè)計方 法，用戶只需要拖曳鼠標和填表就可實現(xiàn)。CIMPLI

7、CITY 系統(tǒng)支持 24 位真彩色，用戶可以在自己的畫面中使用 1600 萬種顏色。在屏幕中用戶可以建立包括直線，折線，圓，橢圓，方形，文字，按鈕，弧形，圖框等靜態(tài)目標；同時還可以通過目標內(nèi)嵌和(OLE)將、趨勢、圖表、圖象、聲音以及其它目標連接到自己的屏幕中；CIMPLICITY 還附帶了一組圖形目標庫，用戶可以將目標庫中的元素輸入到自己的屏幕中。CIMPLICITY 支持的目標動態(tài)包括：數(shù)值顯示、移動、閃爍、旋轉(zhuǎn)和填充、顏色變化、可見性控制以及圖框動態(tài)；系統(tǒng)支持將一組動作甚至于一段程序與目標相連接以實現(xiàn)控制功能；還可以將幫助文本或文件與目標和屏幕相連接以便為操作提供指導(dǎo)操作的信息；CIMP

8、LICITY 可以通過使用圖框包容器、內(nèi)嵌控制器以及在程序中使用 MPI 來支持各種多的功能。而在實際使用中最為方便的是用戶可以創(chuàng)建自己的目標向?qū)Вㄟ^這種方法用戶能夠事先創(chuàng)建自己常用的目標，而對這個目標中的控制，用戶可以使用中間變量，這樣生成的目標向?qū)в脩粼趯嶋H應(yīng)用時可以用實際數(shù)據(jù)點替代中間變量，這樣就大大加快了屏幕開發(fā)的效率，加強了屏幕的美觀程度。數(shù)據(jù)管理，CIMPLICITY 系統(tǒng)在計算機的內(nèi)存中駐留并了一個實時數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)將各種數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)點的形式保存在這個數(shù)據(jù)庫中，并以此為基礎(chǔ)向整個系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)服務(wù)。在這個數(shù)據(jù)庫中有兩種類型的點：設(shè)備點和虛擬點，其中設(shè)備點是直接與控制設(shè)備相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)點

9、，而虛擬點則是在計算機內(nèi)存中的數(shù)據(jù)，它不與控制設(shè)備關(guān)聯(lián)。為了節(jié)省系統(tǒng)的開支，CIMPLICITY 分為 75 點、150點、300 點和無限點系統(tǒng)，這是指 CIMPLICITY 可以在本臺計算機中能夠到的設(shè)備點的多少，而不論是多少點的系統(tǒng)對虛擬點來說都不受點數(shù)的限制，唯一的限制是計算機的資源。在 CIMPLICITY 中能夠處理的數(shù)據(jù)類型有數(shù)字量、模擬量、整數(shù)、浮點數(shù)、字符串、數(shù)組和結(jié)構(gòu)等，在進行時可以指定方式，如在需要時進行、按命令申請、以掃描周期、定間隔、有數(shù)據(jù)變化時和無，這樣的劃分可以最大限度地優(yōu)化系統(tǒng)的性能，降低系統(tǒng)的負荷。在到之后 CIMPLICITY 可以對數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)處理，處理方

10、式包括：事件驅(qū)動的算術(shù)和邏輯運算、邏輯關(guān)系運算、狀態(tài)處理、定時器、對數(shù)和指數(shù)運算、三角函數(shù)、按位運算、字符串處理、數(shù)制轉(zhuǎn)換、工程量轉(zhuǎn)換以及包括取平均值、最大值、最小值、取中間值、歷史值等功能在內(nèi)的統(tǒng)計運算。 對于報警的處理，除了一般功能之外，你可以定義時候就可以彈出相應(yīng)的幫助畫面對操作幫助信息，這樣當有出現(xiàn)的進行指導(dǎo)；你可以按照自己喜歡的格式組織和定義信息和窗口的顯示方式，并指定將登錄到或者數(shù)據(jù)庫中；CIMPLICITY 還可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的功能，它能在一個站點上看到網(wǎng)絡(luò)中其它服務(wù)器上的；當出現(xiàn)時，你可以對信息進行排序，以便操作總能看到最重要的，而且能夠?qū)M行路由選擇，也就是說，當出現(xiàn)時只有相關(guān)

11、的操作和系統(tǒng)才能看到?？刂乒δ埽眠@部分功能使你能夠?qū)崿F(xiàn)對工業(yè)過程的自動控制。在CIMPLICITY 中可以通過事件-動作機制實現(xiàn)控制功能，在系統(tǒng)中你可以定義各種事件，事件的種類包括屏幕的打開，關(guān)閉、鼠標的按下和松開，按鍵的按下和松開、定時調(diào)度、出現(xiàn)和數(shù)據(jù)變化等等。當這些事件產(chǎn)生時，系統(tǒng)可以自動觸發(fā)一系列預(yù)先設(shè)置的動作。動作的類型包括：事件和登錄，數(shù)據(jù)點的設(shè)定，執(zhí)行程序創(chuàng)建程序，執(zhí)行外部程序以實現(xiàn)所需要的操作。是 CIMPLICITY 的一個特點，它允許用戶用類似于 Visual Basic這種類型的編程語言來創(chuàng)建程序，這些程序作為響應(yīng)事件的動作被執(zhí)行。編程語言有一個超過 600 個標準功能

12、的豐富的程序集，程序編輯器提供了一個與 Visual Basic 語言極為相似的用戶命令環(huán)境，并且還提供了一個目標接口，通過這個接口可以CIMPLICITY 的數(shù)據(jù)點、和錯誤，進一步豐富了編程語言。程序編輯器是一高效率的工具，比在 C 或 C+環(huán)境下編程更加容易，如果要通過目標接口CIMPLICITY 的數(shù)據(jù)點，你只需要編制 1 或 2 個基本程序調(diào)用就可以完成對點值的設(shè)定和，與此相對，如果用 C 語言執(zhí)行同樣的功能，則需要15 個或的調(diào)用。通過這個程序編輯器編輯出的程序可以進行算術(shù)運算、邏輯運算、字符串處理、文件處理、數(shù)組處理、DDE、Windows 界面等各種功能。同時，CIMPLICIT

13、Y 還具有統(tǒng)計過程控制和配方管理等控制功能。系統(tǒng)的開放性CIMPLICITY 系統(tǒng)具有很強的開放性能力，通過它用戶可以利用自己喜歡的工具開發(fā)適合自己應(yīng)用的模塊與 CIMPLICITY 系統(tǒng)同時使用并共享資源。支持工業(yè)化標準，建立在Windows 基礎(chǔ)上的 CIMPLICITY HMI被設(shè)計成完標準，例如全符合 Windows NT 和 Windows 95 32 位結(jié)構(gòu)和所有的OLE2.0, DDE, ODBC 以及用戶接口風(fēng)格形式。這意味著基于MS-Windows 上的 CIMPLICITY能夠與其它遵從此類標準的包完全徹底地集成在一起。例如可以通過 DDE 的方法使得 Excel 等電子表

14、格CIMPLICITY 的數(shù)據(jù)點和各種資源，以便創(chuàng)建和統(tǒng)計等?？梢?DDE 與你自己編寫的 Visual Basic 以及 C/C+的應(yīng)用程序交換數(shù)據(jù)。可以通過 NetDDE 的方法建立網(wǎng)絡(luò)上各個上位機之間的和共享。你也可以通過 OLE段將你自己的屏幕變成為一個典型的組合文檔：CIMPLICITY利用微軟的開放數(shù)據(jù)庫互連標準(ODBC)來提供給用戶，事件和點值到一個 ODBC 數(shù)據(jù)庫的能力。有了這個功能你就有機會選擇一個最好的，最適合你的應(yīng)用系統(tǒng)的符合ODBC標準的數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)管理，也能夠選擇可靠的CIMPLICITYAc包來管理和這些管理信息。(Windows 95 和 Windows N

15、T 上的)包括了登錄到一個s 數(shù)據(jù)庫文件格式的能力。為了增加靈活性和可執(zhí)行性，Windows NT 基礎(chǔ)上的 CIMPLICITY 數(shù)據(jù)登錄器支持登錄數(shù)據(jù)到一個微軟的 SQL Server 6.0 數(shù)據(jù)庫。采用 SQL Server 就可以很容易地將生產(chǎn)數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)较鄳?yīng)節(jié)點上的管理信息系統(tǒng)上，從而為提供企業(yè)級解決方案打下基礎(chǔ)。系統(tǒng)開發(fā)工具包，CIMPLICITY 系統(tǒng)中提供了一組系統(tǒng)開發(fā)工具，這組工具包括：點管理應(yīng)用程序界面、管理應(yīng)用程序界面和設(shè)備通訊開發(fā)工具箱。這是應(yīng)用程序界面（API）的集合，當你開發(fā)你自己的程序系統(tǒng)時，可以調(diào)用它們實現(xiàn)與 CIMPLICITY 系統(tǒng)之間的通訊和資源共享。

16、通過對點管理 API 和管理 API 的調(diào)用，你的諸如 C/C+等程序能夠CIMPLICITY 的數(shù)據(jù)點的狀態(tài)和的信息和資源，而設(shè)備通訊開發(fā)工具箱能夠讓你自行開發(fā)面向自己設(shè)備的設(shè)備通訊驅(qū)動程序。這樣會使你的系統(tǒng)的能力大大加強。背板總線，這是 GE Fanuc 公司一個新的概念。都知道控制系統(tǒng)都是建立在硬件背板總線上的，通過這個總線，各個模板之間進行和資源共享。與此相類似，也需要進行相互之間的數(shù)據(jù)和資源的共享。因此，GE Fanuc 在其系統(tǒng)之間也建立了一個背板的標準，任何符合此標準規(guī)范的系統(tǒng)都可以通過它進行共享。同時還可以將共享數(shù)據(jù)庫放在這個背板總線上，這樣控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)更新由共享數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)，

17、其它系統(tǒng)都通過背板總線訪問數(shù)據(jù)庫，而沒有必要每個系統(tǒng)單獨并自己的數(shù)據(jù)庫，這樣即減輕了整個系統(tǒng)的負荷，又提高了數(shù)據(jù)的一致性，而且未來用戶自己開發(fā)的系統(tǒng)也可以遵循這個規(guī)范，與 GE Fanuc 的設(shè)備通訊融為一體。CIMPLICITY 系統(tǒng)雖然是 GE Fanuc 開發(fā)的系統(tǒng)，但是它是面向整個控制領(lǐng)域的。除了能夠與 GE Fanuc 自己的 PLC 等控制系統(tǒng)進行通訊之外，CIMPLICITY還能夠通過各種設(shè)備通訊的方式和與各廠家的 PLC 和控制系統(tǒng)進行通訊。為了實現(xiàn)這一點，CIMPLICITY 提供了三種不同的設(shè)備通訊的方式：1、 CIMPLICITY I/O 驅(qū)動器，這是 CIMPLICIT

18、Y 自己包含的設(shè)備驅(qū)動程序，采用這種方式可以與GE Fanuc 的PLC, A-B 的PLC 以及Modicon 的PLC 直接通訊，這種方式組態(tài)最容易，使用最方便，速度快，通訊可靠，工作量最?。?、 DDE I/O 服務(wù)器，CIMPLICITY 提供了支持 DDE 的功能，通過這個功能可以第的設(shè)備通訊的 DDE I/O 服務(wù)器以實現(xiàn)與第的設(shè)備進行通訊。通過這種方式可以統(tǒng)和設(shè)備：ABB, A-B,變頻, Moore, PLC Direct 等的控制系3、通訊，這種通訊方式可以適用于與多種采用不同通訊協(xié)議方式的 PLC 等控制設(shè)備進行通訊，它也可以支持包速以太網(wǎng)、Profibus 和串行通訊鏈路

19、在內(nèi)的不同的通訊介質(zhì)。對網(wǎng)絡(luò)的采用網(wǎng)絡(luò)接口模板，這是一個智能的設(shè)備，它可以充分提高系統(tǒng)的通訊性能。通過這種方式可以O(shè)mron, Schneider,S5, S7 等系統(tǒng)：生產(chǎn)過程和決策CIMPLICITY 對生產(chǎn)過程的和決策控制是靠選項來實現(xiàn)的典型地可以使用在生產(chǎn)流水線或包裝過程中，當所加工的產(chǎn)品通過生產(chǎn)線移動時，這個產(chǎn)品提供了對它們進行和分配路徑的控制。使用 CIMPLICITY，你就能夠監(jiān)視和管理你的生產(chǎn)流程。可以加工的和它們的輸送裝置在整個生產(chǎn)線中的位置，動態(tài)地收集和存貯和你的生產(chǎn)相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括生產(chǎn)線中獨立加工過程的號，過程參數(shù)(溫度、濕度、壓力等等)，時間標記、質(zhì)量參數(shù)和其他一些特性

20、。確定所有被在什么位置上，并且動態(tài)地顯示關(guān)于每個的數(shù)據(jù)。提供控制命令給生產(chǎn)設(shè)備來處理材料和為材料分配路徑。對生產(chǎn)，加工和包裝操作可以實現(xiàn)操作的檢查和重加工過程。提供了容易和快速開發(fā)尋徑邏輯的工具。這個工具集能夠采用選擇路徑?jīng)Q策控制使得產(chǎn)品能夠在整個工廠里移動，用戶能夠優(yōu)化相似任務(wù)的批操作，產(chǎn)品生產(chǎn)率或設(shè)備利用率。CIMPLICITY操作是建立在模式基礎(chǔ)上的。這種模式包括傳送帶或產(chǎn)品路徑以及在生產(chǎn)過程期間材料通過的區(qū)域，CIMPLICITY從各種不同類型的自動化傳感器和閱讀器中接收數(shù)據(jù)。這個信息用來監(jiān)視通過系統(tǒng)的材料的流向和位置。與被的材料相關(guān)的信息被用于指導(dǎo)材料的流向。例如，超過規(guī)定重量限制的

21、盒子和容器可能被輸送到一個專門的貯域。高的或形狀不規(guī)整的容器被自動傳送到自己的區(qū)域。仍然有利用價值的有缺陷的材料能被自動地送到重加工區(qū)域廢料能被送到回收區(qū)域。CIMPLICITY包括一組生產(chǎn)API，它可以使你將諸如質(zhì)量控制，維護管理，消耗的監(jiān)視和控制以及 MRP 等等生產(chǎn)管理系統(tǒng)與成。系統(tǒng)的本地化支持解決方案進行集CIMPLICITY系統(tǒng)，特別是它在Windows 系統(tǒng)上的 HMI 產(chǎn)品可以支持的本地化，這就意味著在 CIMPLICITY 系統(tǒng)中，你不僅僅可以使用英文，還可以使用本地的語言。特別是對于操作能夠看到一個完全本地化的語言環(huán)境。在 CIMPLICITY 基于 Windows NT 和

22、 95 上的 HMI中目前可以支持的本地化語言包括法文、德文、意大利文以及簡體中文。用戶在一張光盤中就可以得到全部這些語種，并可將它們?nèi)垦b入計算機硬盤中。CIMPLICITY 可以根據(jù)目前所使用的 Windows 的語種或者系統(tǒng)語言設(shè)置自動顯示相應(yīng)的語言。例如你的計算機中引導(dǎo)的是中文版 Windows 95，且系統(tǒng)語言設(shè)置為簡體中文，那么 CIMPLICITY 將會在系統(tǒng)的各種資源中顯示簡體中文。而當你改變了系統(tǒng)的語言設(shè)置，例如變?yōu)橛⑽?，CIMPLICITY 也將立即顯示英文。其本地化的主要功能包括：在用戶屏幕中使用本地語言；運行系統(tǒng)的各種系統(tǒng)資源如菜單，框，工具條等均已本地化；系統(tǒng)中的變量

23、，標識符，描述，信息可以使用本地文字。如何建構(gòu) CIMPLICITY 系統(tǒng)CIMPLICITY 系統(tǒng)從其上來說是非常靈活的，它可以從單機的人機界面到連網(wǎng)的計算機系統(tǒng)直至提供完整企業(yè)解決方案的系統(tǒng)。以下是幾個比較典型的構(gòu)造系統(tǒng)的實例，從中也可以充分體會 CIMPLICITY 在結(jié)構(gòu)方面的靈活性。建立在網(wǎng)絡(luò)上的系統(tǒng)可以充分利用網(wǎng)絡(luò)的功能以及客戶機/服務(wù)器的體系結(jié)構(gòu)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和共享，這可以將網(wǎng)絡(luò)上的各個計算機資源得到充分的發(fā)揮，提高整體性能并降低造價。這個系統(tǒng)是一個遵從客戶機/服務(wù)器的系統(tǒng)，瀏覽站可以是生產(chǎn)管理部門的計算機，它隨時從位于控制室中的服務(wù)器中將生產(chǎn)數(shù)據(jù)取出，并將管理部門的生產(chǎn)指令下發(fā)給控制系統(tǒng)。服務(wù)器則擔(dān)負和監(jiān)督控制的功能。為了更進一步優(yōu)化系統(tǒng)，服務(wù)器之間也可以進行數(shù)據(jù)共享，這就意味著每個服務(wù)器都可以看到別的服務(wù)器的數(shù)據(jù)。例如有三個服務(wù)器分別為 75 點、150 點和75, 150 和 300 個設(shè)備點，但每個服300 點系統(tǒng)，它們可以從各自的 PLC 中務(wù)器卻可以看到總共 525 個來自于 PLC 的數(shù)據(jù)點。企業(yè)服務(wù)器是一個的服務(wù)器，它并不像前面提到的服務(wù)器那樣能夠設(shè)備點，它的真正作用是為整個企業(yè)系統(tǒng)集中和分配數(shù)據(jù)：都知道瀏覽站會在企業(yè)的不同的位置，而且所需要的數(shù)據(jù)各不相同