PLC的裝配流水線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

基于PLC的裝配流水線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，PLC在工業(yè)控制中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。PLC控制系統(tǒng)的可靠性直接影響到工業(yè)企業(yè)的安全生產(chǎn)，系統(tǒng)的抗干擾能力是關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。自動(dòng)化系統(tǒng)中使用的各類型PLC，有的集中安裝在控制室，有的安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和各電機(jī)設(shè)備上，它們大多處在強(qiáng)電電路和強(qiáng)電設(shè)備所形成的惡劣電磁環(huán)境中。要提高PLC控制系統(tǒng)可靠性，一方面要求PLC生產(chǎn)廠家提高設(shè)備的抗干擾能力，另一方面要求工程設(shè)計(jì)、安裝施工和使用維護(hù)中引起高度重視，多方配合才能完善解決問(wèn)題，有效地增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾性能。本課題是基于PLC的裝配流水線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，用PLC控制裝配流水線具有程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、易于操作和理解、能夠?qū)崿F(xiàn)多種功能等優(yōu)點(diǎn)。此系統(tǒng)主要能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、順次啟動(dòng)和停止、完成工件移位加工入庫(kù)以及緊急故障處理等功能。本課題也提出了用組態(tài)仿真的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)裝配流水線系統(tǒng)的監(jiān)控，文中詳細(xì)的介紹了組態(tài)王軟件的編程及通信，使讀者很容易的了解組態(tài)王軟件運(yùn)行仿真過(guò)程。關(guān)鍵詞：PLC裝配流水線控制遠(yuǎn)程監(jiān)控

BasedonPLCassemblylineremotemonitoringsystemdesignABSTRACTWiththedevelopmentofscienceandtechnology,theapplicationofPLCinindustrialcontrolmoreandmorewidely.PLCcontrolsystemreliabilitydirectlyaffecttheindustrialenterpriseoftheproductionsafetyofthesystem,theanti-interferenceabilityisrelatedtothewholesystemandreliableoperationofthekey.AutomationsystemusedinvarioustypesofPLC,somefocusoninstallationinthecontrolroom,someinstalledintheproductionandthemotorequipment,mostoftheminhighvoltagecircuitandheavyequipmentbytheformationofthebadintheelectromagneticenvironment.ToimprovethereliabilityofPLCcontrolsystem,ontheonehand,therequirementtoimproveequipmentmanufacturerofPLCanti-jammingability,ontheotherhandrequirementsengineeringdesign,installationandmaintenanceoftheattention,goodcooperationtoperfectsolvingproblems,effectivelyenhanceanti-jammingperformanceofthesystem.ThissubjectisbasedonPLCassemblylineremotemonitoringsystemdesign,withPLCcontrolassemblylinehastheprogramdesignsimpleandeasytooperateandunderstanding,canachieveavarietyoffunctions,etc.Thissystemmainlycanrealizeremotemonitoring,changestartandstop,completetheshiftandemergencytreatmentprocessingwarehousingetc.Function.Thistopichasalsoputforwardusingconfigurationofthesimulationmethodforassemblylineofthemonitoringsystem,thispaperintroducedtheconfigurationkingsoftwareprogrammingandcommunication,sothatreaderseasilyunderstandkingviewoperationsimulationprocess.Keywords:PLCassemblylinecontrolremotemonitoring目錄前言 1第1章×××××× 21.1×××××× 21.1.1×××××× 21.1.2×××××× 21.1.3×××××× 2第2章×××××× 42.1×××××× 42.1.1×××××× 42.1.2×××××× 42.2×××××× 52.2.1×××××× 5第3章×××××× 63.1×××××× 63.1.1×××××× 63.1.2×××××× 63.2×××××× 6第4章×××××× 74.1×××××× 74.1.1×××××× 74.1.2×××××× 74.2×××××× 7第5章×××××× 85.1×××××× 85.1.1×××××× 85.1.2×××××× 85.2×××××× 85.2.1×××××× 85.2.2×××××× 8結(jié)論 9謝辭 10參考文獻(xiàn) 11附錄 13外文資料翻譯 14前言本設(shè)計(jì)從民營(yíng)加工企業(yè)的現(xiàn)狀著手，分析了民營(yíng)加工企業(yè)在全國(guó)的地位和特點(diǎn)，從裝配流水線的概念和特點(diǎn)出發(fā)，提出了在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展中民營(yíng)加工企業(yè)在裝配線生產(chǎn)上存在的問(wèn)題和不足，如：裝配線不平衡、效率低、現(xiàn)場(chǎng)管理混亂、監(jiān)測(cè)和檢測(cè)工作量大等。設(shè)計(jì)的重點(diǎn)從這些常見(jiàn)的問(wèn)題出發(fā)，運(yùn)用工序同期化、調(diào)整裝配作業(yè)指導(dǎo)、加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理、組態(tài)監(jiān)控和遠(yuǎn)程監(jiān)控等方法，對(duì)裝配生產(chǎn)流水線進(jìn)行改進(jìn)，最終達(dá)到使整個(gè)裝配線趨于平衡、裝配效率有效提高、降低監(jiān)測(cè)和檢測(cè)的工作強(qiáng)度、優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)管理的目的。而本設(shè)計(jì)在PLC上控制整個(gè)裝配流水線的流程，并把流水線的信息反饋到界面上，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)距離監(jiān)控，采用當(dāng)今社會(huì)較為流行的控制界面西門(mén)子WINCCV6為窗口，在S7-200PLC上實(shí)現(xiàn)裝配流水線的控制功能。PLC與組態(tài)軟件的聯(lián)合應(yīng)用，可組成目前較為流行的監(jiān)控系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)主要用西門(mén)子（SIEMENS）公司的S7-200系列小型PLC和目前較為流行的組態(tài)王6.5（KingView6.5）軟件為主要工具，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)裝配流水線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)用大量的圖形的形式介紹組態(tài)王（KingView）與PLC的聯(lián)合應(yīng)用，真正達(dá)到理論和實(shí)際的有機(jī)結(jié)合從世界范圍來(lái)看，PLC是用的最多、應(yīng)用范圍最廣的自動(dòng)化產(chǎn)品，也可以說(shuō)是最實(shí)用的自動(dòng)化產(chǎn)品。因?yàn)橛肞LC來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化有很多優(yōu)點(diǎn)，可使系統(tǒng)的硬件設(shè)備大為簡(jiǎn)化，體積減小，而且PLC的抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，操作維護(hù)簡(jiǎn)單。從而在生產(chǎn)中不僅大大的節(jié)約了人力資源，而且大大提高了生產(chǎn)效率，進(jìn)一步提高了經(jīng)營(yíng)利潤(rùn)和加強(qiáng)了可視化的管理。第1章可編程控制技術(shù)簡(jiǎn)述及應(yīng)用領(lǐng)域1.1可編程控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀可編程控制器(ProgrammableLogicController)簡(jiǎn)稱PC或PLC，60年代末研制成功的一種專用于工業(yè)控制領(lǐng)域的可編程序的電子控制器件。美國(guó)數(shù)字公司(DEC)為美國(guó)通用公司研制開(kāi)發(fā)并應(yīng)用汽車生產(chǎn)線上，取得了極佳的效果，可編程控制器自此誕生。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，PLC軟硬件水平與規(guī)模也發(fā)生了質(zhì)與量的變化，其控制技術(shù)也不斷朝著智能化方向發(fā)展，同時(shí)推動(dòng)了先進(jìn)制造技術(shù)的相應(yīng)發(fā)展?，F(xiàn)代PLC已經(jīng)成為真正的工業(yè)控制設(shè)備。最初，PLC主要是用在生產(chǎn)線控制和大型機(jī)械的控制上。但不久，德國(guó)的西門(mén)子(SIEMENS)公司、BBC公司就開(kāi)始研制PLC，當(dāng)時(shí)主要是用于軋鋼機(jī)、升降設(shè)備等大型設(shè)備上。70年代初，日本的歐姆龍（OMRON）也推出了他們的PLC。70年代中期，美國(guó)和西德首先出現(xiàn)了微電腦化的小型PLC。由于PLC是為工業(yè)控制所生產(chǎn)的通用性很強(qiáng)，適合于大批量生產(chǎn)的裝置，所以成本迅速下降；加上其是專為工業(yè)控制所設(shè)計(jì)，所以具有極好的抗干擾性能；并且他的使用和維護(hù)都極為方便，實(shí)現(xiàn)了低水平的操作、高性能的控制，所以在機(jī)械制造業(yè)深受歡迎。小型PLC開(kāi)始步入諸如塑料注塑機(jī)、包裝機(jī)械、橡膠機(jī)械、紡織機(jī)械等輕工機(jī)械的控制領(lǐng)域，其成本的低廉和性能的優(yōu)良對(duì)直接使用微機(jī)作為控制單元的做法構(gòu)成了強(qiáng)有力的挑戰(zhàn)，更有全面取代傳統(tǒng)繼電器控制屏的趨勢(shì)。1.2可編程控制器的概況國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）曾于1962年11月頒發(fā)了可編程控制器標(biāo)準(zhǔn)草案第一稿，1985年1月又發(fā)表了第二稿，1987年2月頒發(fā)了第三稿。該草案中對(duì)可編程控制器的定義是“可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)和執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作命令，并通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊炭刂破骷坝嘘P(guān)外圍設(shè)備，都按易于與工業(yè)系統(tǒng)連成一個(gè)整體、易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。”定義強(qiáng)調(diào)了可編程控制器是“數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)”，是一種計(jì)算機(jī)。它是“專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)”的工業(yè)計(jì)算機(jī)，是一種用程序來(lái)改變控制功能的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，除了能完成各種各樣的控制功能外，還有與其他計(jì)算機(jī)通信連網(wǎng)的功能。這種工業(yè)計(jì)算機(jī)采用“面向用戶的指令”，因此編程方便。它須具有很強(qiáng)的抗干擾能力、廣泛的適應(yīng)能力和應(yīng)用范圍。這也是區(qū)別于一般微機(jī)控制系統(tǒng)的一個(gè)重要特征。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，可編程控制器與以往所講的順序控制器在“可編程”方面有質(zhì)的區(qū)別。PLC引入了微處理機(jī)及半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等新一代電子器件，并用規(guī)定的指令進(jìn)行編程，能靈活地修改，即用軟件方式來(lái)實(shí)現(xiàn)“可編程”的目的?？删幊炭刂破髦饕蒀PU、存儲(chǔ)器、基本I/O接口電路、外設(shè)接口、編程裝置、電源等組成?？删幊炭刂破鞯慕Y(jié)構(gòu)多種多樣，但其組成的一般原理基本相同，都是以微處理器為核心結(jié)構(gòu)，編程裝置將用戶程序送入可編程控制器，在可編程控制器運(yùn)行狀態(tài)下，輸入單元接收到外部元件發(fā)出的輸入信號(hào)，可編程控制器執(zhí)行程序，并根據(jù)程序運(yùn)行后的結(jié)果由輸出單元驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備。PLC應(yīng)用領(lǐng)域和前景目前，可編程序控制器已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在各個(gè)工業(yè)部門(mén)。隨著其性能價(jià)格比的不斷提高，應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大，根據(jù)目前有關(guān)方面的調(diào)查顯示，PLC的應(yīng)用領(lǐng)域主要涉及這幾方面。邏輯控制方面，可編程序控制器具有“與”、“或”、“非”等邏輯運(yùn)算的能力，可以實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算，用觸點(diǎn)和電路的串、并聯(lián)，代替繼電器進(jìn)行組合邏輯控制，定時(shí)控制與順序邏輯控制。數(shù)字量邏輯控制可以用單臺(tái)設(shè)備，也可以用于自動(dòng)生產(chǎn)線，其應(yīng)用領(lǐng)域最為普及，包括微電子，家電行業(yè)也有廣泛的應(yīng)用。運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)方面，可編程序控制器使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊，或靈活運(yùn)用指令，使運(yùn)動(dòng)控制與順序控制功能有機(jī)地結(jié)合在一起。隨著變頻器、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器的普遍使用，可編程序控制器可以與變頻器結(jié)合，運(yùn)動(dòng)控制功能更為強(qiáng)大，并廣泛地用于各種機(jī)械，如金屬切削機(jī)床、裝配機(jī)械、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。過(guò)程控制方面，可編程序控制器可以接受溫度、壓力、流量等連續(xù)變化的模擬量，通過(guò)模擬量I/O模塊實(shí)現(xiàn)模擬量和數(shù)字量之間的數(shù)模轉(zhuǎn)換和模數(shù)轉(zhuǎn)換，并對(duì)被控模擬量實(shí)行閉環(huán)PID（比例-微分-積分）控制?，F(xiàn)代的大中型可編程控制器一般有PID閉環(huán)控制功能，此功能已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、加熱爐、鍋爐等設(shè)備，以及輕工、化工、機(jī)械、冶金、電力、建材等行業(yè)。數(shù)據(jù)處理技術(shù)，可編程序控制器具有數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、轉(zhuǎn)換、排序和查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析和處理、這些數(shù)據(jù)可以是運(yùn)算的中間參考值，也可以通過(guò)通信功能傳送到別的智能裝置，或者將它們保存、打印。數(shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無(wú)人柔性制造系統(tǒng)，也可以用于過(guò)程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)控制方法，可編程序控制器的通信包括主機(jī)與遠(yuǎn)程I/O之間的通信、多臺(tái)可編程序控制器之間的通信、可編程序控制器和其他智能控制設(shè)備（如計(jì)算機(jī)、變頻器）之間的通信?？删幊炭刂破髋c其他智能控制設(shè)備一起，可以組成“集中管理、分散控制”的分布式控制系統(tǒng)。當(dāng)然，并非所有的可編程序控制器都具有上述功能，用戶應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的需要選擇可編程控制器，這樣既能完成控制任務(wù)，又可以節(jié)省資金?？删幊绦蚩刂破魇菓?yīng)用面最廣、功能強(qiáng)大、使用方便的通用工業(yè)控制裝置，自研制成功開(kāi)始使用以來(lái)，它已經(jīng)成為了當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化的主要支柱之一?；赑LC的系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介本次設(shè)計(jì)綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)，并在實(shí)踐的基本技能方面進(jìn)行一次系統(tǒng)的訓(xùn)練。應(yīng)用PLC控制實(shí)現(xiàn)對(duì)裝配流水線的控制達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)中的各個(gè)控制要求。應(yīng)用場(chǎng)合：工業(yè)生產(chǎn)中裝配流水線，組態(tài)監(jiān)控并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。系統(tǒng)功能介紹：在生產(chǎn)過(guò)程中由于對(duì)工作流程的要求裝配流水線根據(jù)PLC的控制使加工零件從運(yùn)料位到操作位的運(yùn)輸，在按下停止開(kāi)關(guān)后，裝配流水線必須完成一次循環(huán)動(dòng)作才停止。加工完后將工件入庫(kù)。為了使整個(gè)控制過(guò)程更加完善，本設(shè)計(jì)采用組態(tài)王6.5仿真軟件對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)模擬仿真，以進(jìn)一步充分檢驗(yàn)并修改系統(tǒng)的硬件與軟件。第2章系統(tǒng)硬件的選擇和設(shè)計(jì)2.1裝配流水線系統(tǒng)工藝流程分析系統(tǒng)總體控制要求有：如面板圖2-1所示，系統(tǒng)中的操作工位A、B、C，運(yùn)料工位D、E、F、G及倉(cāng)庫(kù)操作工位H能對(duì)工件進(jìn)行循環(huán)處理。裝配流水線的工作過(guò)程是：閉合“啟動(dòng)”開(kāi)關(guān)，工件經(jīng)過(guò)傳送工位D送至操作工位A,在此工位完成加工后再由傳送工位E送至操作工位B,就這樣依次傳送和加工，直至工件被送到倉(cāng)庫(kù)操作工位H，由該工位完成對(duì)工件的入庫(kù)操作，循環(huán)處理。斷開(kāi)“啟動(dòng)”開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)加工完最后一個(gè)工件入庫(kù)后，自動(dòng)停止工作。按復(fù)位鍵，無(wú)論此時(shí)工件位于任何工位，系統(tǒng)均能復(fù)位至起始狀態(tài)，即工件又重新開(kāi)始從傳送工位D處開(kāi)始運(yùn)送并加工。圖2-1面板2.2PLC機(jī)型的選取鑒于市場(chǎng)的需求和發(fā)展及西門(mén)子的廣泛應(yīng)用，采用S7-200機(jī)型比較合適，簡(jiǎn)要說(shuō)明一下其功能：這一系列產(chǎn)品可以滿足多種多樣的自動(dòng)化控制需要，圖2-2展示一臺(tái)S7-200的CPU226系列PLC的CPU外觀圖，具有緊湊的設(shè)計(jì)、良好的擴(kuò)展性、低廉的價(jià)格以及強(qiáng)大的指令，使得S7-200可以近乎完美的滿足小規(guī)模的控制要求。此外，豐富的CPU類型和電壓等級(jí)使其在解決用戶的工業(yè)自動(dòng)化問(wèn)題時(shí)具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。S7-200CPU模塊包括一個(gè)中央處理單元（CPU）、電源以及數(shù)字量I/O點(diǎn)，圖2-2S7-200CPU外型圖2.3系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)2.3.1電氣設(shè)計(jì)和電動(dòng)機(jī)的選擇電氣控制電路的設(shè)計(jì)是系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的一個(gè)很重要的部分，良好的電氣控制環(huán)節(jié)將給整個(gè)控制系統(tǒng)帶來(lái)更高效穩(wěn)定的工作環(huán)境。所以，設(shè)計(jì)該部分力求做到電氣控制線路的安全可靠、簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)。邏輯設(shè)計(jì)法是電器控制線路常用的方法，本次設(shè)計(jì)也采用這種方法。邏輯設(shè)計(jì)法是利用邏輯代數(shù)這一數(shù)學(xué)工具來(lái)設(shè)計(jì)電氣控制線路，同時(shí)也可以用于線路的簡(jiǎn)化。把電器控制線路中的接觸器、繼電器等電器元件線圈的通電和斷電、觸頭的閉合和斷開(kāi)看成邏輯變量，線圈的通電狀態(tài)和觸頭的閉合狀態(tài)設(shè)定為“1”態(tài)；線圈的斷電狀態(tài)和觸頭的斷開(kāi)狀態(tài)設(shè)定為“0”態(tài)。根據(jù)工藝要求，將這些邏輯變量關(guān)系表示為邏輯函數(shù)的關(guān)系式，再運(yùn)用邏輯函數(shù)基本公式和運(yùn)算規(guī)律，對(duì)邏輯函數(shù)式進(jìn)行化簡(jiǎn)，然后由簡(jiǎn)化的邏輯函數(shù)式畫(huà)出相應(yīng)的電氣原理圖，最后再進(jìn)一步檢查、完善。用邏輯函數(shù)來(lái)表示控制元件的狀態(tài)，實(shí)質(zhì)上是以觸頭的狀態(tài)作為邏輯變量，通過(guò)簡(jiǎn)單的“邏輯與”、“邏輯或”“邏輯非”等基本運(yùn)算，得出其運(yùn)算結(jié)果，此結(jié)果即表明電氣控制線路的結(jié)果。根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求來(lái)選擇電動(dòng)機(jī)，由于運(yùn)輸工件的傳送帶頻繁啟動(dòng)，大部分啟動(dòng)又是處在帶負(fù)荷的情況下，綜合這些因素，選擇三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)方式為延邊三角形減壓?jiǎn)?dòng)。這種啟動(dòng)控制方式線路工作可靠，受外界因素如負(fù)載、飛輪慣量及電網(wǎng)波動(dòng)的影響較小，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。2.3.2I/O點(diǎn)地址分配本次設(shè)計(jì)中用到了10個(gè)PLC的I/O端口，2個(gè)輸入端口，8個(gè)輸出端口，具體的I/O分配如表2-1所示：表2-1I/O點(diǎn)地址分配序號(hào)PLC地址電氣符號(hào)（面板端子）功能說(shuō)明1I0.0SD啟動(dòng)2I0.1RS復(fù)位3Q0.0A操作工位1動(dòng)作4Q0.1B操作工位2動(dòng)作5Q0.2C操作工位3動(dòng)作6Q0.3D運(yùn)料工位D動(dòng)作7Q0.4E運(yùn)料工位E動(dòng)作8Q0.5F運(yùn)料工位F動(dòng)作9Q0.6G運(yùn)料工位G動(dòng)作10Q0.7H倉(cāng)庫(kù)工位H動(dòng)作11主機(jī)1M、面板V+接電源+24V電源正端12主機(jī)1L、2L、3L、面板COM接電源GND電源地端PLC外部硬件連接，如圖2-3所示。第3章系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)在軟件設(shè)計(jì)之前首先要了解和分析PLC的系統(tǒng)功能及結(jié)構(gòu)，清楚軟件可以實(shí)現(xiàn)什么具體的功能，怎樣設(shè)計(jì)軟件才能達(dá)到既定的目的。這是分析系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)的原因和必要性。可編程控制器軟件功能結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)是PLC程序設(shè)計(jì)中的重要考慮對(duì)象。面向控制系統(tǒng)的整體功能要求，可以通過(guò)硬件途徑、軟件途徑或者軟硬件結(jié)合途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，在正式編寫(xiě)程序之前，首先要站在控制系統(tǒng)的整體角度上，進(jìn)行系統(tǒng)功能要求的分配，務(wù)必知道哪些功能是要通過(guò)軟件的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的，也就是說(shuō)要明確執(zhí)行軟件應(yīng)該具備的功能。就一個(gè)執(zhí)行軟件而言，總的來(lái)說(shuō)可以從這兩個(gè)角度來(lái)分析：控制功能和自診斷功能。PLC控制系統(tǒng)，其最基本的要求就是如何通過(guò)軟件對(duì)被控對(duì)象實(shí)現(xiàn)事先設(shè)計(jì)預(yù)定過(guò)程和結(jié)果的過(guò)程，因此以上兩方面的要求，控制功能是最基本的，必需得以實(shí)現(xiàn)的。關(guān)于一些簡(jiǎn)單的PLC控制系統(tǒng)或許僅此功能就可以了，但裝配流水線控制系統(tǒng)最主要的功能就是實(shí)現(xiàn)工件的加工、傳送和入庫(kù)功能，如何實(shí)現(xiàn)，這就需要準(zhǔn)時(shí)、快速、準(zhǔn)確地控制電動(dòng)機(jī)、等元器件來(lái)實(shí)現(xiàn)。但是針對(duì)不同的元器件，我們要根據(jù)需要設(shè)計(jì)出不同的功能。如用傳送帶輸送工件，電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力、用定時(shí)器的延時(shí)與打開(kāi)決定工件工位的切換等。在進(jìn)行功能的分析、分配之后，要進(jìn)行具體功能的設(shè)計(jì)，對(duì)于不同的PLC控制系統(tǒng)，其主要依據(jù)是根據(jù)被控對(duì)象和生產(chǎn)工藝要求而定。在該系統(tǒng)中，設(shè)法理清被控對(duì)象（皮帶電動(dòng)機(jī)、定時(shí)器、入庫(kù)裝置、等）的動(dòng)作時(shí)序、控制條件、控制精度等等，做出明確具體的界定，分析這些步驟是否合理、可行。然后就是，要弄清楚，如果電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)機(jī)械的如軸承損壞;發(fā)熱;物理方面，繞組對(duì)地及相間短路等故障時(shí)，我們應(yīng)該對(duì)其做出相應(yīng)的保護(hù)。如果經(jīng)過(guò)分析后，如果達(dá)不到預(yù)期效果或者與預(yù)期效果有些出入，則要對(duì)其進(jìn)行再分析，查找可能出現(xiàn)的軟硬件之間的錯(cuò)誤或者不足之處，其中也可能包括與之配合的硬件系統(tǒng)，直至所有的控制功能都被證明是合理可行為止。自診斷功能方面，它包含了PLC自身工作狀態(tài)的自診斷和系統(tǒng)中被控設(shè)備工作狀態(tài)的自診斷兩部分。對(duì)于前者可利用PLC自身的一些信息和手段來(lái)完成。而相對(duì)于后者，則可以通過(guò)分析被控設(shè)備接收到的控制指令及被控工作的反饋信息，來(lái)判斷被控設(shè)備的工作狀態(tài)。例如在該設(shè)計(jì)中，我們用熱繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)故障報(bào)警及處理。具體表現(xiàn)為電動(dòng)機(jī)不正常啟動(dòng)造成的線圈發(fā)熱，或者電動(dòng)機(jī)因外界因素造成啟動(dòng)阻力過(guò)大，系統(tǒng)通過(guò)報(bào)警裝置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警，并通過(guò)在程序中控制其它被控對(duì)象的運(yùn)行狀態(tài)來(lái)及時(shí)準(zhǔn)確的處理相應(yīng)故障。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面主要是針對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，就是對(duì)程序中所用到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，合理地對(duì)內(nèi)存進(jìn)行估算，提高內(nèi)存的利用率。PLC應(yīng)用程序所需的存儲(chǔ)空間，與內(nèi)存利用率、I/O點(diǎn)數(shù)、程序編寫(xiě)水平有關(guān)。通常把系統(tǒng)中I/O點(diǎn)數(shù)和存放用戶機(jī)器語(yǔ)言所占內(nèi)存數(shù)之比成為內(nèi)存利用率。高的內(nèi)存利用率，占用整個(gè)系統(tǒng)的內(nèi)存比較少，可以大大縮短掃描周期時(shí)間，從而提到系統(tǒng)的相應(yīng)速度。同樣，用戶編寫(xiě)程序的優(yōu)劣對(duì)程序的長(zhǎng)短和運(yùn)行時(shí)間都有很大的影響，而數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必將直接關(guān)系到編程質(zhì)量。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有：（1）按照軟件設(shè)計(jì)要求，將PLC的數(shù)據(jù)空間做進(jìn)一步的劃分，分為若干個(gè)子空間，并對(duì)每一個(gè)子空間進(jìn)行具體的定義。當(dāng)然，這要以功能算法、硬件設(shè)備要求、預(yù)計(jì)的程序結(jié)構(gòu)和占有量為依據(jù)，綜合考慮來(lái)決定。（2）應(yīng)為每一子空間留出適當(dāng)?shù)脑Ａ?，以備以后使用。該設(shè)計(jì)中，實(shí)驗(yàn)室提供的CPU型號(hào)為CPU226CN，它有40個(gè)I/O點(diǎn)數(shù)，但是我們只需要2個(gè)輸入點(diǎn)和8個(gè)輸出點(diǎn)共10個(gè)I/O點(diǎn)數(shù)，剩下的I/O點(diǎn)數(shù)就可以作為裕量使用。I/O信號(hào)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)為PLC編程人員提供了重要的依據(jù)。3.2PLC的I/O端口設(shè)置可編程控制器的直接工作環(huán)境是生產(chǎn)管理現(xiàn)場(chǎng)，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)信號(hào)如：運(yùn)輸帶檢測(cè)信號(hào)、定時(shí)器檢測(cè)信號(hào)、入庫(kù)檢測(cè)信號(hào)、故障信號(hào)等多種多樣，有模擬量如：運(yùn)料工位、操作工位等，也有開(kāi)關(guān)量如電動(dòng)機(jī)啟停、倉(cāng)庫(kù)門(mén)打開(kāi)關(guān)閉、定時(shí)器打開(kāi)閉合等，PLC就以這些現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)作為對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制的源信息。同時(shí)，PLC又將處理的結(jié)果送給被控設(shè)備或工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，驅(qū)動(dòng)各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)如：電動(dòng)機(jī)、定時(shí)器等實(shí)現(xiàn)控制。因此對(duì)I/O信息的分析，就是對(duì)后面編程所需要的I/O信號(hào)進(jìn)行詳細(xì)的分析和定義，并以I/O信息表的形式提供給編程人員。I/O信號(hào)分析的主要內(nèi)容有：（1）定義每一個(gè)輸入信號(hào)并確定它的地址。該設(shè)計(jì)中以I/O地址表和PLC外部接線圖的形式給出，圖中也包含對(duì)每一個(gè)輸入點(diǎn)所做的簡(jiǎn)潔說(shuō)明，使其清晰明了。（2）定義每一個(gè)輸出信號(hào)并確定它的地址。該設(shè)計(jì)中以I/O地址表和PLC外部接線圖的形式給出，圖中也包含對(duì)每一個(gè)輸出入點(diǎn)所做的簡(jiǎn)潔說(shuō)明，使其一目了然。（3）審核上述分析設(shè)計(jì)是否能滿足系統(tǒng)規(guī)定的功能要求。若不滿足，則需修改，直至滿足為止。3.3系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)3.3.1程序設(shè)計(jì)方法及語(yǔ)言工程設(shè)計(jì)中，可編程控制器應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)大體上有三種方法，也是使用最多的方法。這些方法的應(yīng)用，也因不同設(shè)計(jì)人員有著不同的技術(shù)水平和習(xí)慣存在著差異。下面介紹一下常用的幾種應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)方法，以便對(duì)下面的設(shè)計(jì)更有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，也使讀者更加明白可編程控制器的設(shè)計(jì)方法和技巧。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法也叫湊試法。在掌握一些典型控制環(huán)節(jié)和電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對(duì)象對(duì)控制系統(tǒng)的具體要求，憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選擇、組合。這種方法對(duì)于一些簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是比較湊效的，可以收到快速、簡(jiǎn)單的效果。但是它沒(méi)有一個(gè)普遍的規(guī)律可遵循，具有一定的試探性和隨意性，最后得到的結(jié)果也不是唯一的，設(shè)計(jì)所用的時(shí)間、設(shè)計(jì)的質(zhì)量與設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)的多少有關(guān)。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的具體步驟如下：（1）確定輸入/輸出電器；（2）確定輸入和輸出點(diǎn)的個(gè)數(shù)、選擇PLC機(jī)型、進(jìn)行I/O分配；（3）做出系統(tǒng)動(dòng)作工程流程圖；（4）選擇PLC指令并編寫(xiě)程序；（5）編寫(xiě)其它控制控制要求的程序；（6）將各個(gè)環(huán)節(jié)編寫(xiě)的程序合理地聯(lián)系起來(lái)，即得到一個(gè)滿足控制要求的程序。2.邏輯設(shè)計(jì)法工業(yè)電氣控制線路中，有很多是通過(guò)繼電器等電器組件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。而繼電器、交流接觸器的觸點(diǎn)都只有兩種狀態(tài)即：斷開(kāi)和閉合，因此用“0”和“1”兩種取值的邏輯代數(shù)設(shè)計(jì)電氣控制線路是完全可以的。該方法法是根據(jù)數(shù)字電子技術(shù)中的邏輯設(shè)計(jì)法進(jìn)行PLC程序的設(shè)計(jì)，它使用邏輯表達(dá)式描述問(wèn)題。在得出邏輯表達(dá)式后，根據(jù)邏輯表達(dá)式畫(huà)出梯形圖。因此用邏輯設(shè)計(jì)法也可以適用于PLC應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)。順序控制法對(duì)那些按動(dòng)作的先后順序進(jìn)行控制的系統(tǒng)，非常適合使用順序控制設(shè)計(jì)法進(jìn)行編程。順序控制法規(guī)律性很強(qiáng)，雖然編程相當(dāng)長(zhǎng)，但程序結(jié)構(gòu)清晰、可讀性。在用順序控制設(shè)計(jì)法編程時(shí)，功能圖是很重要的工具。功能圖能夠清楚地表現(xiàn)出系統(tǒng)各工作步的功能、步與步之間的轉(zhuǎn)換順序及其轉(zhuǎn)換條件。功能圖由流程步、有向線段、轉(zhuǎn)移和動(dòng)作組成，在使用時(shí)它有一些使用規(guī)則，具體如下：（1）步與步之間必須用轉(zhuǎn)移隔開(kāi)；（2）轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)移之間必須用步隔開(kāi)；（3）轉(zhuǎn)移和步之間用有向線段連接，正常畫(huà)順序功能圖的方向是從上向下或則從左向右。按照正常順序畫(huà)圖時(shí)，有向線段可以不加箭頭，否則必須加箭頭。（4）一個(gè)順序功能圖中至少有一個(gè)初始步?？删幊炭刂破髟O(shè)計(jì)語(yǔ)言也有多種形式，因其在繼電器的基礎(chǔ)上研制而成，所以大部分都是以開(kāi)關(guān)量為主的控制方式。很多表達(dá)形式也都是電氣符號(hào)的沿用，或直接使用。這樣，PLC的語(yǔ)言就有所不同。梯形圖語(yǔ)言是設(shè)計(jì)中使用最多的，還有流程圖，語(yǔ)句表，這些都為程序的閱讀提供了不同形式的方法，適合電氣方面的工程人員閱讀，也適合電子方面的工程人員進(jìn)行參考使用。3.3.2PLC工作流程圖……3.3.3梯形圖

3.3.4語(yǔ)句表網(wǎng)絡(luò)11=Q0.1TONT40，+20網(wǎng)絡(luò)11=Q0.1TONT40，+20網(wǎng)絡(luò)12LDM0.4AT40SM0.5，1RM0.4，1網(wǎng)絡(luò)13LDM0.5=Q0.5TONT41，+20網(wǎng)絡(luò)14LDM0.4AT41SM0.6，1RM0.5，1網(wǎng)絡(luò)15LDM0.6=Q0.2TONT42，+20網(wǎng)絡(luò)16LDM0.6AT42SM0.7，1RM0.6，1網(wǎng)絡(luò)17LDM0.7=Q0.6TONT43，+20網(wǎng)絡(luò)18LDM0.7AT43SM1.0，1RM0.7，1網(wǎng)絡(luò)19LDM1.0=Q0.7TONT44，+20網(wǎng)絡(luò)20LDM1.0AT44SM0.0，1RM1.0，1LDI0.2RM0.0，10RQ0.0，8=M1.1 網(wǎng)絡(luò)2LDM1.1SM0.0，1網(wǎng)絡(luò)3LDSM0.1SM0.0，1RM0.1，1網(wǎng)絡(luò)4LDI0.0AM0.0SM0.1，1RM0.0，1網(wǎng)絡(luò)5LDM0.1=Q0.3TONT37，+20網(wǎng)絡(luò)6LDM0.1AT37SM0.2，1RM0.1，1網(wǎng)絡(luò)7LDM0.2=Q0.0TONT38，+20網(wǎng)絡(luò)8LDM0.2AT38SM0.3，1RM0.2，1網(wǎng)絡(luò)9LDM0.3=Q0.4TONT39，+20網(wǎng)絡(luò)10LDM0.3AT39SM0.4，1RM0.3，13.4程序調(diào)試與運(yùn)行3.4.1程序狀態(tài)監(jiān)控調(diào)試程序的調(diào)試是查看程序有無(wú)錯(cuò)誤的直接有效的方法，更是不可缺少的步驟。把編寫(xiě)完畢的程序讀（寫(xiě)）入PLC。在進(jìn)行寫(xiě)的過(guò)程中要仔細(xì)檢查每一條指令，務(wù)必做到寫(xiě)入的每一條指令都是正確無(wú)誤。用戶程序首先在實(shí)驗(yàn)設(shè)備上進(jìn)行模擬調(diào)試，輸入/輸出信號(hào)可以用手動(dòng)開(kāi)關(guān)和按鈕來(lái)模擬，輸入量/輸出量的通/斷狀態(tài)由PLC上一系列的發(fā)光二極管亮滅來(lái)指示，通常先不會(huì)接PLC實(shí)際的負(fù)載(如接觸器、電磁閥等)，這樣可以節(jié)省模擬時(shí)間和步驟，但模擬效果不會(huì)改變。查看功能表圖，在一定的時(shí)間里用開(kāi)關(guān)或按鈕來(lái)判斷實(shí)際的反饋信號(hào)，如運(yùn)料工位開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)的接通和斷開(kāi)。對(duì)于順序控制程序，調(diào)試程序的主要任務(wù)是檢查程序的運(yùn)行是否符合功能表圖的要求，即在某一轉(zhuǎn)換條件來(lái)到時(shí)，是否發(fā)生此步狀態(tài)正確改變，即該轉(zhuǎn)換步所有之前的步能否變?yōu)殪o止步，所有的后續(xù)步是否變?yōu)榛顒?dòng)步，以及各步，被驅(qū)動(dòng)的負(fù)載是否發(fā)生相應(yīng)的變化。調(diào)試的過(guò)程中應(yīng)仔細(xì)觀察各條指令的執(zhí)行情況，舉例論證可能會(huì)出現(xiàn)的情況和問(wèn)題，將系統(tǒng)所有的工作特點(diǎn)、梯形圖中的每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)、支路都應(yīng)完全的復(fù)查，不能缺漏。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后應(yīng)及時(shí)修改PLC中的程序，直到輸入量與輸出量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系全部符合。如果程序中某些定時(shí)器或計(jì)數(shù)器的設(shè)定值過(guò)大，為了縮短調(diào)試時(shí)間，可以在調(diào)試時(shí)將它們減小，模擬調(diào)試結(jié)束后再寫(xiě)入它們的實(shí)際設(shè)定值。接下來(lái)進(jìn)行PLC程序的下載。程序編譯完成之后，STEP7－Micro/WIN32及PLC之間的通信關(guān)系成功的建立，然后向PLC下載調(diào)試后的程序，然后收集狀態(tài)監(jiān)控和調(diào)試程序。STEP7－Micro/WIN32提供了功能齊全穩(wěn)定可靠的工具來(lái)調(diào)試和監(jiān)控程序。首先進(jìn)行選擇工作模式，選擇菜單欄中的“PLC”，“運(yùn)行”，可進(jìn)入相應(yīng)的PLC模式；單擊工具欄中的“運(yùn)行”按鈕或“停止”按鈕，也可進(jìn)入相應(yīng)模式；還可以手工改變位于PLC上的開(kāi)關(guān)或在程序內(nèi)插入停止指令。當(dāng)PLC處于停止模式時(shí)，可利用圖狀態(tài)或程序狀態(tài)查看操作數(shù)的當(dāng)前值，也可以利用圖狀態(tài)或程序狀態(tài)強(qiáng)迫數(shù)值(此操作只在梯形圖和功能塊圖程序狀態(tài)中使用)，還可以利用圖狀態(tài)寫(xiě)入數(shù)值或?qū)懭牒蛷?qiáng)迫輸出，執(zhí)行有限數(shù)目的掃描，通過(guò)狀態(tài)圖或程序狀態(tài)查看影響。在停止模式下，雖然能報(bào)告操作數(shù)狀態(tài)，但PLC無(wú)法執(zhí)行用戶程序，達(dá)不到預(yù)期的控制效果。如果想觀察程序狀態(tài)的連續(xù)更新，需將PLC轉(zhuǎn)回運(yùn)行模式。 然后打開(kāi)程序狀態(tài)，選擇“排錯(cuò)”菜單中的“程序狀態(tài)”，打開(kāi)輸出窗口；或單擊調(diào)試工具條中的“程序狀態(tài)”按鈕，短暫停頓后，程序編輯器窗口開(kāi)始顯示狀態(tài)。如果作數(shù)值等于1(位打開(kāi))，布爾指令(觸點(diǎn)、線圈)將被顯示成彩色塊，非布爾操作數(shù)則以通信速度允許的最快速度顯示并更新。執(zhí)行有限次掃描中的單次掃描，通過(guò)指定PLC運(yùn)行的掃描次數(shù)，可以監(jiān)控程序在改變進(jìn)程變量時(shí)的情況。PLC不支持對(duì)運(yùn)行模式執(zhí)行循環(huán)次數(shù)。任何時(shí)候PLC從停止模式進(jìn)入運(yùn)行模式，該掃描的第一掃描位(SM0.1)將被激活。由于PLC執(zhí)行的速度很快，從程序狀態(tài)很難監(jiān)控到此位的變化，因此可以使用“單次掃描”命令，它使PLC從停止模式轉(zhuǎn)變成運(yùn)行模式。執(zhí)行單個(gè)掃描，然后再轉(zhuǎn)回停止模式。由于PLC只執(zhí)行一次掃描，與第一掃描邏輯相關(guān)的狀態(tài)信息不會(huì)消失，因此可以查看此信息，進(jìn)而監(jiān)控程序?？稍诔绦蚓庉嬈鞔翱陲@示要監(jiān)控的程序部分，確定打開(kāi)程序狀態(tài)，將PLC置于停止模式，使用“單次掃描”命令。接著要進(jìn)行多次掃描。單次掃描并不能完全收集系統(tǒng)連續(xù)執(zhí)行時(shí)系統(tǒng)狀態(tài)信息的變化，需要連續(xù)或間斷地收集狀態(tài)信息?？梢灾付≒LC執(zhí)行有限次的程序掃描(從1次掃描至65355次掃描)。當(dāng)PLC處于停止模式時(shí)，可利用多次掃描特征查看一次或多次掃描。確定PLC為停止模式后，選擇菜單欄中的“排錯(cuò)”“多次掃描”，出現(xiàn)執(zhí)行掃描對(duì)話框。在執(zhí)行掃描對(duì)話框中輸入所要進(jìn)行的掃描次數(shù)，單擊“確認(rèn)”按鈕。最后需要 程序保存，當(dāng)然，要想使自己所編寫(xiě)的程序保密，也可以對(duì)其進(jìn)行保密設(shè)置。選擇“文件”菜單中的“設(shè)置密碼”，打開(kāi)用密碼保護(hù)本窗口，在“密碼”及“驗(yàn)證”框中輸入相應(yīng)的密碼和驗(yàn)證碼即可。當(dāng)然，若不想對(duì)自己的程序進(jìn)行保密設(shè)置，就在“密碼”及“驗(yàn)證”框中不輸入任何數(shù)值。選擇“文件”菜單中的“保存”選項(xiàng)，之后選擇“退出”選項(xiàng)，在出現(xiàn)的項(xiàng)目保存框中選擇“是”即可?！?章基于組態(tài)王的裝配流水線監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.1組態(tài)仿真軟件及組態(tài)王軟件概述組態(tài)軟件，又稱組態(tài)監(jiān)控軟件系統(tǒng)軟件。譯自英文SCADA,即SupervisoryControlandDataAcquisition(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制)。它是指一些數(shù)據(jù)采集與過(guò)程控制的專用軟件。它們處在自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級(jí)的軟件平臺(tái)和開(kāi)發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。組態(tài)軟件的應(yīng)用領(lǐng)域很廣，可以應(yīng)用于電力系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、石油、化工等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過(guò)程控制等諸多領(lǐng)域。在電力系統(tǒng)以及電氣化鐵道上又稱遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)(RTUSystem,RemoteTerminalUnit)。組態(tài)王6.5是一個(gè)具有豐富功能的HMI/SCADA軟件。可用于工業(yè)自動(dòng)化的過(guò)程控制和管理監(jiān)控。組態(tài)王6.5為系統(tǒng)工程者提供了集成、靈活、易用的開(kāi)發(fā)環(huán)境和廣泛的功能，能夠快速建立、測(cè)試和部署自動(dòng)化應(yīng)用，來(lái)連接、傳遞和記錄實(shí)時(shí)信息。使用戶可以實(shí)時(shí)查看和控制工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程。

“組態(tài)王6.5”是運(yùn)行于MicrosoftWindows98/2000/NT/XP中文平臺(tái)的中文界面的人機(jī)界面軟件，采用了多線程、COM+組件等新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)多任務(wù)，軟件運(yùn)行穩(wěn)定可靠?！敖M態(tài)王6.5”軟件由工程瀏覽器（TouchExplorer）、工程管理器（ProjManager）和畫(huà)面運(yùn)行系統(tǒng)（TouchVIew）三部分組成。先介紹一下工程管理。對(duì)于系統(tǒng)集成商和用戶來(lái)說(shuō)，一個(gè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員可能保存有很多個(gè)組態(tài)王工程，對(duì)于這些工程的集中管理以及新開(kāi)發(fā)工程中的工程備份等都是比較煩瑣的事情。組態(tài)王工程管理器的主要作用就是為用戶集中管理本機(jī)上的所有組態(tài)王工程。工程管理器的主要功能包括：新建、刪除工程，對(duì)工程重命名，搜索指定路徑下的所有組態(tài)王工程，修改工程屬性，工程的備份、恢復(fù)，資料詞典的導(dǎo)入導(dǎo)出，切換到組態(tài)王開(kāi)發(fā)或運(yùn)行環(huán)境等。另外，組態(tài)王6.5開(kāi)發(fā)系統(tǒng)提供工程加密，畫(huà)面和命令語(yǔ)言導(dǎo)入、導(dǎo)出功能。畫(huà)面制作系統(tǒng)支持無(wú)限色和過(guò)渡色。組態(tài)王6.5調(diào)色板支持無(wú)限色，支持二十四種過(guò)渡色效果，組態(tài)王的任一種繪圖工具都可以使用無(wú)限色，大部分圖形都支持過(guò)渡色效果，巧妙地利用無(wú)限色和過(guò)渡色效果，可以使您輕松構(gòu)造面無(wú)限逼真、美觀的畫(huà)面。圖庫(kù)的使用有很多好處：降低了工程人員設(shè)計(jì)接口的難度，縮短開(kāi)發(fā)周期；用圖庫(kù)開(kāi)發(fā)的軟件將具有統(tǒng)一的外觀，方便工程人員學(xué)習(xí)和掌握；利用圖庫(kù)的開(kāi)放性，工程人員可以生成自己的圖庫(kù)元素，”一次構(gòu)造，隨處使用”，節(jié)省了工程人員投資。6.5圖庫(kù)全新改版，提供具有屬性定義向?qū)У膱D庫(kù)精靈，用戶只需稍做調(diào)整即能制作具有個(gè)性化的圖形。組態(tài)王6.5支持按鈕的多種形狀和多種效果，并且支持位圖按鈕，用戶可以構(gòu)造無(wú)限漂亮的按鈕。另外，組態(tài)王6.5提供了全新的圖形庫(kù)，包含了大量預(yù)先建立好的組合圖形對(duì)象，比如控制按鈕、指示表、閥門(mén)、電機(jī)、泵、管路和其它標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)組件。圖庫(kù)中的元素稱為“圖庫(kù)精靈”，使用“圖庫(kù)精靈”將極大地加快應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)造。為了滿足不同行業(yè)用戶的需要，圖庫(kù)被設(shè)計(jì)成可擴(kuò)充的。設(shè)計(jì)者可以創(chuàng)建圖庫(kù)精靈，把它們加入到圖庫(kù)中去，或者把不再需要的精靈從圖庫(kù)中刪除。設(shè)計(jì)者還可以創(chuàng)建新的圖庫(kù)?？梢暬瘎?dòng)畫(huà)連接向?qū)У牟僮?，可以直接完成移?dòng)、旋轉(zhuǎn)的動(dòng)畫(huà)連接定義。組態(tài)王6.5報(bào)警系統(tǒng)全新改版，具有方便、靈活、可靠、易于擴(kuò)展的特點(diǎn)。組態(tài)王分布式報(bào)警管理提供多種報(bào)警管理功能。包括：基于事件的報(bào)警、報(bào)警分組管理、報(bào)警優(yōu)先級(jí)、報(bào)警過(guò)濾、新增死區(qū)和延時(shí)概念等功能，以及通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程報(bào)警管理。組態(tài)王還可以記錄應(yīng)用程序事件和操作員操作信息。報(bào)警和事件具有多種輸出方式：文件、數(shù)據(jù)庫(kù)、打印機(jī)和報(bào)警窗，并且可以利用控件等工具輕松瀏覽和打印報(bào)警數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容。實(shí)時(shí)報(bào)表的組態(tài)，另外，報(bào)表打印時(shí)可以進(jìn)行預(yù)覽和頁(yè)面設(shè)置。組態(tài)王6.5提供一套全新的、集成的內(nèi)嵌式報(bào)表系統(tǒng)，內(nèi)部提供豐富的報(bào)表函數(shù)，用戶可創(chuàng)建多樣的報(bào)表。提供報(bào)表工具條，操作簡(jiǎn)單明了，比如：日?qǐng)?bào)表的組態(tài)只需用戶選擇需要的變量和每個(gè)變量的收集間隔時(shí)間；提供報(bào)表模板，方便用戶調(diào)入其它的表格。報(bào)表能夠進(jìn)行組態(tài)，例如有日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表、年報(bào)表、組態(tài)王6.5支持Windows標(biāo)準(zhǔn)的ActiveX控件（主要為可視控件），包括Microsoft提供的標(biāo)準(zhǔn)ActiveX控件和用戶自制的ActiveX控件。ActiveX控件的引入在很大程度上方便了用戶，用戶可以靈活地編制一個(gè)符合自身需要的控件，或調(diào)用一個(gè)已有的標(biāo)準(zhǔn)控件，來(lái)完成一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)，而無(wú)須在組態(tài)王中做大量的復(fù)雜的工作。一般的ActiveX控件都具有屬性、方法、事件，用戶通過(guò)控件的這些屬性、事件、方法來(lái)完成工作。組態(tài)王6.5版本中新增三個(gè)功能強(qiáng)大的控件，即數(shù)據(jù)表格控件（可將ODBC數(shù)據(jù)源里的大量數(shù)據(jù)在組態(tài)王中進(jìn)行顯示和打印）；歷史曲線控件（可動(dòng)態(tài)增刪曲線，進(jìn)行曲線比較，并且數(shù)據(jù)來(lái)源可以是ODBC數(shù)據(jù)源）；PID調(diào)節(jié)控件（對(duì)過(guò)程量進(jìn)行死循環(huán)控制，可實(shí)現(xiàn)三種PID控制算法：標(biāo)準(zhǔn)型，歸一參數(shù)型，和近似微分型）全面支持OPC標(biāo)準(zhǔn)（組態(tài)王6.5既可以作為OPC服務(wù)器，也可以作為OPC客戶端）開(kāi)發(fā)人員可以從任何一個(gè)OPC服務(wù)器直接獲取動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，并集成到組態(tài)王中；同時(shí)組態(tài)王作為OPC服務(wù)器，可向其它符合OPC規(guī)范的廠商的控制系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。OPC節(jié)省了不同廠商的控制系統(tǒng)相連的工作量和費(fèi)用。并且組態(tài)王提供SDK開(kāi)發(fā)包，用戶可以自己利用VC，VB編制程序，利用組態(tài)王的OPC接口來(lái)訪問(wèn)組態(tài)王的變量和變量的域。支持遠(yuǎn)程撥號(hào)組態(tài)王6.5支持與遠(yuǎn)程設(shè)備間通過(guò)撥號(hào)方式進(jìn)行通訊。組態(tài)王的遠(yuǎn)程撥號(hào)與組態(tài)王原有驅(qū)動(dòng)程序無(wú)縫連接，硬設(shè)備端無(wú)需更改程序。利用遠(yuǎn)程撥號(hào)能實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀況，隨時(shí)打印，報(bào)警和歷史數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳等功能。開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中有硬件測(cè)試接口，在不啟動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)的情況下，能測(cè)試對(duì)硬設(shè)備的讀寫(xiě)操作，并且IO變量支持時(shí)間戳和質(zhì)量戳，能隨時(shí)判斷數(shù)據(jù)采集的時(shí)間和檢查通訊質(zhì)量的好壞。支持網(wǎng)絡(luò)DDE，組態(tài)王6.5版本支持win2000操作系統(tǒng)下的DDEshare方式，實(shí)現(xiàn)組態(tài)王與excel和VB程序間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。組態(tài)王6.5采用分級(jí)和分區(qū)保護(hù)的雙重保護(hù)策略。新增用戶組和安全區(qū)管理，999個(gè)不同級(jí)別的權(quán)限和64個(gè)安全區(qū)形成雙重保護(hù)，另外組態(tài)王能記錄程序運(yùn)行中操作員的所有操作。組態(tài)王6.5完全基于網(wǎng)絡(luò)的概念，是一種真正的客戶—服務(wù)器模式，支持分布式歷史數(shù)據(jù)庫(kù)和分布式報(bào)警系統(tǒng)，組態(tài)王的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是一種柔性結(jié)構(gòu)，可以將整個(gè)應(yīng)用程序分配給多個(gè)服務(wù)器，如指定報(bào)警服務(wù)器和歷史數(shù)據(jù)記錄服務(wù)器，這樣可以提高項(xiàng)目的整體容量結(jié)構(gòu)并改善系統(tǒng)的性能。4.2組態(tài)軟件的作用組態(tài)軟件是有專業(yè)性的。一種組態(tài)軟件只能適合某種領(lǐng)域的應(yīng)用。組態(tài)的概念最早出現(xiàn)在工業(yè)計(jì)算機(jī)控制中。如DCS(集散控制系統(tǒng))組態(tài)，PLC（可編程控制器）梯形圖組態(tài)。人機(jī)界面生成軟件就叫工控組態(tài)軟件。在其他行業(yè)也有組態(tài)的概念，如AutoCAD，PhotoShop等。不同之處在于，工業(yè)控制中形成的組態(tài)結(jié)果是用在實(shí)時(shí)監(jiān)控的。從表面上看，組態(tài)工具的運(yùn)行程序就是執(zhí)行自己特定的任務(wù)。工控組態(tài)軟件也提供了編程手段，一般都是內(nèi)置編譯系統(tǒng)，提供類BASIC語(yǔ)言，有的支持VB，現(xiàn)在有的組態(tài)軟件甚至支持C#高級(jí)語(yǔ)言。組態(tài)軟件大都支持各種主流工控設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議，并且通常應(yīng)提供分布式數(shù)據(jù)管理和網(wǎng)絡(luò)功能。對(duì)應(yīng)于原有的HMI（人機(jī)接口軟件，HumanMachineInterface）的概念，組態(tài)軟件還是一個(gè)使用戶能快速建立自己的HMI的軟件工具或開(kāi)發(fā)環(huán)境。在組態(tài)軟件出現(xiàn)之前，工控領(lǐng)域的用戶通過(guò)手工或委托第三方編寫(xiě)HMI應(yīng)用，開(kāi)發(fā)時(shí)間長(zhǎng)，效率低，可靠性差；或者購(gòu)買(mǎi)專用的工控系統(tǒng)，通常是封閉的系統(tǒng)，選擇余地小，往往不能滿足需求，很難與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，升級(jí)和增加功能都受到嚴(yán)重的限制。組態(tài)軟件的出現(xiàn)使用戶可以利用組態(tài)軟件的功能，構(gòu)建一套最適合自己的應(yīng)用系統(tǒng)。隨著它的快速發(fā)展，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、實(shí)時(shí)控制、SCADA、通訊及聯(lián)網(wǎng)、開(kāi)放數(shù)據(jù)接口、對(duì)I/O設(shè)備的廣泛支持已經(jīng)成為它的主要內(nèi)容監(jiān)控組態(tài)軟件將會(huì)不斷被賦予新的內(nèi)容。4.3組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.3.1組態(tài)王與PLC的通信設(shè)置組態(tài)王6.5與PLC之間的信息交換和互相訪問(wèn)，都可以定義成為它們之間進(jìn)行通信，而組態(tài)王本身就具備通信功能，只是組態(tài)王定義把那些需要與之交換數(shù)據(jù)的設(shè)備都作為外部設(shè)備來(lái)處理。外部設(shè)備可以是：PLC、儀表、模塊、板卡、變頻器等，它們一般通過(guò)串行口和上位機(jī)交換數(shù)據(jù)；其他Windows應(yīng)用程序，它們之間一般通過(guò)DDE交換數(shù)據(jù)；外部設(shè)備還包括網(wǎng)絡(luò)上的其他計(jì)算機(jī)。首先要做的是需定義外部設(shè)備之后，組態(tài)王6.5才能通過(guò)I/O端口和它們進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。為了方便定義外部設(shè)備，組態(tài)王頁(yè)面配置了“設(shè)備配置向?qū)А?，指引用戶逐步完成設(shè)備的連接。該課題設(shè)計(jì)中使用西門(mén)子S7-200PLC和組態(tài)王6.5進(jìn)行通信。S7-200PLC向組態(tài)王提供數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行組態(tài)。設(shè)定西門(mén)子S7-200PLC連接在計(jì)算機(jī)的COM1口，定義I/O端口設(shè)備的具體步驟是：選擇工程瀏覽器左側(cè)大綱項(xiàng)“設(shè)備\COM1”，在工程瀏覽器右側(cè)用鼠標(biāo)左鍵雙擊“新建”圖標(biāo)，運(yùn)行“設(shè)備配置向?qū)А?。在彈出圖框中選擇“西門(mén)子PLC”的“S7-200系列”的“PPI”項(xiàng)，單擊“下一步”，彈出“設(shè)備配置向?qū)А?，給外部設(shè)備取一個(gè)名稱，輸入新I/O設(shè)備，單擊“下一步”，彈出“設(shè)備配置向?qū)А?，為設(shè)備選擇連接串口，設(shè)定為COM1，單擊“下一步”，彈出“設(shè)備配置向?qū)А保顚?xiě)設(shè)備地址，設(shè)定為2，單擊“下一步”，彈出“設(shè)備配置向?qū)А薄Ｔ趶棾鰣D框中設(shè)置通信故障恢復(fù)參數(shù)(一般情況下使用系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置即可)，單擊“下一步”，彈出“設(shè)備配置向?qū)А?，?qǐng)檢查各項(xiàng)設(shè)置是否正確，確認(rèn)無(wú)誤后，單擊“完成”。設(shè)備定義完成后，可以在工程瀏覽器的右側(cè)看到新建的外部設(shè)備“新I/O設(shè)備”。在定義數(shù)據(jù)庫(kù)變量時(shí)，只要把I/O變量連接到這臺(tái)設(shè)備上，它就可以和組態(tài)王6.5交換數(shù)據(jù)了。具體如何進(jìn)行I/O設(shè)備的定義、管理等工作，請(qǐng)參見(jiàn)組態(tài)王6.5使用手冊(cè)正式版“IO設(shè)備管理”一章。4.3.2數(shù)據(jù)構(gòu)造數(shù)據(jù)的構(gòu)造主要是數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，數(shù)據(jù)庫(kù)承載著所有與之相關(guān)的變量信息，可以說(shuō)數(shù)據(jù)庫(kù)是組態(tài)王軟件的核心部分，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)現(xiàn)狀需要以動(dòng)畫(huà)的形式顯示在屏幕上，操作者在計(jì)算機(jī)前發(fā)布的操作指令也要迅速送給生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，這些技術(shù)的完成和實(shí)現(xiàn)都是以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)為中間載體，所以說(shuō)數(shù)據(jù)庫(kù)是聯(lián)系上位機(jī)和下位機(jī)的橋梁。在“TouchVew”運(yùn)行時(shí)，它含有全部數(shù)據(jù)變量的當(dāng)前值。變量在畫(huà)面制作系統(tǒng)組態(tài)王畫(huà)面開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中被定義，定義時(shí)需指定變量名和變量類型，某些類型的變量還需要一些附加信息。數(shù)據(jù)庫(kù)中變量的集合形象地稱為“數(shù)據(jù)詞典”，數(shù)據(jù)詞典記錄了所有用戶可使用的數(shù)據(jù)變量的詳細(xì)信息。注：在組態(tài)王軟件中數(shù)據(jù)庫(kù)分為：有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù).在工程瀏覽器中左邊的目錄樹(shù)中選擇“數(shù)據(jù)詞典”項(xiàng)，右側(cè)的內(nèi)容顯示區(qū)會(huì)顯示當(dāng)前工程中所定義的變量。雙擊“新建”圖標(biāo)，彈出“定義變量”屬性對(duì)話框。組態(tài)王的變量屬性由基本屬性、報(bào)警配置、記錄配置三個(gè)屬性頁(yè)組成。采用這種卡片式管理方式，用戶只要用鼠標(biāo)單擊卡片頂部的屬性標(biāo)簽，則該屬性卡片有效，用戶可以定義相應(yīng)的屬性?！白兞繉傩浴睂?duì)話框如下所示：?jiǎn)螕簟按_定”按鈕，則工程人員定義的變量有效時(shí)保存新建的變量名到數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)詞典中。若變量名不合法，會(huì)彈出提示對(duì)話框提醒工程人員修改變量名。單擊“取消”按鈕，則工程人員定義的變量無(wú)效，并返回“數(shù)據(jù)詞典”界面。結(jié)構(gòu)變量。在工程實(shí)際中，往往一個(gè)被控對(duì)象有很多參數(shù)，而這樣的被控對(duì)象很多，而且都具有相同的參數(shù)。如一個(gè)儲(chǔ)料罐，可能有壓力、液位、溫度、上下限硬報(bào)警等參數(shù)，而這樣的儲(chǔ)料罐可能在同一工程中有很多。如果用戶對(duì)每一個(gè)對(duì)象的每一個(gè)參數(shù)都在組態(tài)王中定義一個(gè)變量，有可能會(huì)造成使用時(shí)查找變量不方便，定義變量所耗費(fèi)的時(shí)間很長(zhǎng)，而且大多數(shù)定義的都是有重復(fù)屬性的變量。如果將這些參數(shù)作為一個(gè)對(duì)象變量的屬性，在使用時(shí)直接定義對(duì)象變量，就會(huì)減少大量的工作，提高效率。為此，組態(tài)王引入了結(jié)構(gòu)變量的概念。變量的屬性——變量域。變量的屬性也是為滿足工控軟件的需求而引入的重要概念。它反映了變量的參數(shù)狀態(tài)、報(bào)警狀態(tài)，歷史數(shù)據(jù)記錄狀態(tài)，比如實(shí)型變量“反應(yīng)罐溫度”，可以具有“高報(bào)警限”、“低報(bào)警限”等屬性，當(dāng)實(shí)際溫度高于“高報(bào)警限”或低于“低報(bào)警限”時(shí)，就會(huì)在報(bào)警窗口內(nèi)顯示報(bào)警，而且它們大多是開(kāi)放的，工程人員可在定義變量時(shí)，設(shè)置它的部分屬性。也可以用命令語(yǔ)言編制程序來(lái)讀取或設(shè)置變量的屬性，比如在情況發(fā)生變化時(shí)，重新設(shè)置“反應(yīng)罐溫度”的“高、低報(bào)警限”。需要注意的是，有的屬性可以被讀取或設(shè)置，稱為“可讀可寫(xiě)”型；有的屬性只能被讀取不能被設(shè)置，稱為“只讀”型；有的屬性只能被設(shè)置而不能讀取，稱為“只寫(xiě)”型。從而大大提高了組態(tài)的功能。I/O變量的轉(zhuǎn)換方式。對(duì)于IO變量——IO模擬變量，在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際中，可能要根據(jù)輸入要求的不同要將其按照不同的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換。比如一般的信號(hào)與工程值都是線性對(duì)應(yīng)的，可以選擇線性轉(zhuǎn)換；有些需要進(jìn)行累計(jì)計(jì)算，則選擇累計(jì)轉(zhuǎn)換。組態(tài)王為用戶提供了線性、開(kāi)方、非線性表、直接累計(jì)、差值累計(jì)等多種轉(zhuǎn)換方式。變量管理工具一——變量組。當(dāng)工程中擁有大量的變量時(shí)，會(huì)給開(kāi)發(fā)者查找變量帶來(lái)一定的困難，為此組態(tài)王提供了變量分組管理的方式。即按照開(kāi)發(fā)者的意圖將變量放到不同的組中，這樣在修改和選擇變量時(shí)，只需到相應(yīng)的分組中去尋找即可，縮小了查找范圍，節(jié)省了時(shí)間。但它對(duì)變量的整體使用沒(méi)有任何影響。自定義變量。為方便用戶使用，組態(tài)王在命令語(yǔ)言中提供了用戶自定義變量的功能。用戶在命令語(yǔ)言中聲明變量類型和變量名稱，然后同組態(tài)王變量一樣，直接在命令語(yǔ)言中用于計(jì)算、賦值等操作。自定義變量的作用區(qū)域?yàn)楫?dāng)前使用的命令語(yǔ)言模塊，當(dāng)命令語(yǔ)言執(zhí)行完成后，系統(tǒng)將自動(dòng)釋放該命令語(yǔ)言中的自定義變量。自定義變量有自定義基本變量和自定義結(jié)構(gòu)變量?jī)深?。組態(tài)王中的數(shù)據(jù)類型有BOOL、LONG、FLOAT和STRING四種類型。自定義變量的數(shù)據(jù)類型也有這幾種。在命令語(yǔ)言中定義變量如下圖所示。自定義變量在命令語(yǔ)言中使用前，先需要定義。然后才可以使用。自定義變量只有值，沒(méi)有變量域的感念，所以自定義變量不能引用變量的域。自定義變量可以與組態(tài)王變量進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，相互賦值。可以作為自定義函數(shù)的參數(shù)使用，也可以作為組態(tài)王函數(shù)的參數(shù)使用。自定義變量名稱在使用時(shí)區(qū)分大小寫(xiě)。組態(tài)王工程項(xiàng)目的建立建立新的組態(tài)王工程項(xiàng)目，首先要為新工程指定工作目錄或稱“工程路徑”。一般情況下組態(tài)王6.5用工作目錄標(biāo)識(shí)工程，不同的工程項(xiàng)目置于不同的目錄中。工作目錄下的文件由組態(tài)王6.5自動(dòng)管理。在組態(tài)王中，建立的每一個(gè)應(yīng)用稱為一個(gè)工程。每個(gè)工程必須在一個(gè)獨(dú)立的目錄下，不同的工程不能共用一個(gè)目錄。在每一個(gè)工程的路徑下，生成了一些重要的數(shù)據(jù)文件，這些數(shù)據(jù)文件不允許直接修改的。監(jiān)控中心從現(xiàn)場(chǎng)采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并以動(dòng)畫(huà)形式直觀的顯示在監(jiān)控畫(huà)面上。監(jiān)控畫(huà)面還將顯示實(shí)時(shí)趨勢(shì)和報(bào)警信息，并提供歷史數(shù)據(jù)查詢的功能，最后完成一個(gè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的報(bào)表。建立新工程。打開(kāi)工程管理器選擇新建建立新工程，組態(tài)王工程管理器的主要作用是為用戶集中管理本機(jī)上的組態(tài)王工程。工程管理器的主要功能包括：新建、刪除工程，對(duì)工程重命名，搜索組態(tài)王工程，修改工程屬性，工程的備份、恢復(fù)，數(shù)據(jù)詞典的導(dǎo)入導(dǎo)出，切換到組態(tài)王開(kāi)發(fā)或運(yùn)行環(huán)境等。在工程管理器中組態(tài)王提供新建工程向?qū)?。利用向?qū)陆üこ?，使用戶操作更?jiǎn)便、簡(jiǎn)單。單擊菜單欄“文件\新建工程”命令或工具條“新建”按鈕或快捷菜單“新建工程”命令后，彈出“新建工程向?qū)б弧睂?duì)話框，如下圖所示。單擊“取消”退出新建工程向?qū)?。單擊“下一步”繼續(xù)新建工程。彈出“新建工程向?qū)Ф睂?duì)話框，如下圖所示。在對(duì)話框的文本框中輸入新建工程的路徑，如果輸入的路徑不存在，系統(tǒng)將自動(dòng)提示用戶。或單擊“瀏覽”按鈕，從彈出的路徑選擇對(duì)話框中選擇工程路徑（可在彈出的路徑選擇對(duì)話框中直接輸入路徑）。單擊“上一步”返回上一頁(yè)向?qū)?duì)話框。單擊“取消”退出新建工程向?qū)?。單擊“下一步”進(jìn)入新建工程向?qū)?，如下圖所示。在“工程名稱”文本框中輸入新建工程的名稱，名稱有效長(zhǎng)度小于32個(gè)字符。在“工程描述”中輸入對(duì)新建工程的描述文本，描述文本有效長(zhǎng)度小于40個(gè)字符。單擊“上一步”返回向?qū)У纳弦豁?yè)。單擊“取消”退出新建工程向?qū)А螕簟巴瓿伞贝_認(rèn)新建的工程，完成新建工程操作。新建工程的路徑是向?qū)Ф兄付ǖ穆窂?，在該路徑下?huì)以工程名稱為目錄建立一個(gè)文件夾。完成后彈出“是否將新建的工程設(shè)為組態(tài)王當(dāng)前工程”對(duì)話框，如下圖所示。需要打開(kāi)組態(tài)王6.5軟件時(shí)，要求先馬上新建組態(tài)王工程所在的目錄設(shè)計(jì)畫(huà)面組態(tài)王的畫(huà)面系統(tǒng)非常強(qiáng)大，功能比較齊全，用戶界面簡(jiǎn)潔方便。它的畫(huà)面不僅支持大畫(huà)面，還具備導(dǎo)航圖，工程創(chuàng)建者可以制作不同尺寸的畫(huà)面，利用滾動(dòng)條和導(dǎo)航圖控制畫(huà)面顯示內(nèi)容。繪制、移動(dòng)、選擇圖素時(shí)，畫(huà)面自動(dòng)跟蹤滾動(dòng)。便捷的變量替換，可以單獨(dú)替換某個(gè)畫(huà)面中的變量，也可以在畫(huà)面中任意選中的圖素范圍內(nèi)進(jìn)行變量替換。自定義菜單，支持二級(jí)子菜單。豐富的提示文本，系統(tǒng)提供豐富的圖素提示條文本，包括簡(jiǎn)單圖素和組合圖素。任意選擇畫(huà)面中的圖素，在畫(huà)面中使用鍵盤(pán)和鼠標(biāo)結(jié)合可以任意選擇多個(gè)圖素進(jìn)行組合、排列等操作。點(diǎn)擊“組態(tài)王工程管理器”按鈕，在其中找到事先已經(jīng)建立好的工程名，點(diǎn)擊這個(gè)工程名，會(huì)彈出來(lái)一個(gè)提示對(duì)話框，這里需要直接點(diǎn)“忽略”。隨后進(jìn)入“工程瀏覽器”。進(jìn)入組態(tài)王6.5開(kāi)發(fā)系統(tǒng)后，就可以為每個(gè)工程建立數(shù)目不限的畫(huà)面，在每個(gè)畫(huà)面上生成互相關(guān)聯(lián)的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)圖形對(duì)象。這些畫(huà)面都是由“組態(tài)王6.5”提供的類型豐富的圖形對(duì)象組成的。系統(tǒng)為用戶提供了矩形（圓角矩形）、直線、橢圓（圓）、扇形（圓弧）、點(diǎn)位圖、多邊形（多邊線）、文本等基本圖形對(duì)象，及按鈕、趨勢(shì)曲線窗口、報(bào)警窗口、報(bào)表等復(fù)雜的圖形對(duì)象。提供了對(duì)圖形對(duì)象在窗口內(nèi)任意移動(dòng)、縮放、改變形狀、復(fù)制、刪除、對(duì)齊等編輯操作，全面支持鍵盤(pán)、鼠標(biāo)繪圖，并可提供對(duì)圖形對(duì)象的顏色、線型、填充屬性進(jìn)行改變的操作工具?！敖M態(tài)王6.5”采用面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)，使用戶可以方便地建立畫(huà)面的圖形界面。用戶構(gòu)圖時(shí)可以像搭積木那樣利用系統(tǒng)提供的圖形對(duì)象完成畫(huà)面的生成。同時(shí)支持畫(huà)面之間的圖形對(duì)象拷貝，可重復(fù)使用以前的開(kāi)發(fā)結(jié)果。下面就是制作畫(huà)面的具體步驟。首先是定義新畫(huà)面。進(jìn)入新建的組態(tài)王工程項(xiàng)目中，選擇工程瀏覽器左側(cè)大綱項(xiàng)“文件/畫(huà)面”，在工程瀏覽器右側(cè)用鼠標(biāo)左鍵雙擊“新建”圖標(biāo)。在“畫(huà)面名稱”處輸入新的畫(huà)面名稱，如裝配流水線系統(tǒng)，其它屬性暫時(shí)不用更改，點(diǎn)擊“確定”按鈕進(jìn)入內(nèi)嵌的組態(tài)王畫(huà)面開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。然后開(kāi)始編輯畫(huà)面。定義好新畫(huà)面之后，接下來(lái)就是對(duì)畫(huà)面進(jìn)行編輯。我們首先找到工具欄中的“工具箱”，如圖4.3.4，工具箱一般都在新畫(huà)面的右上角邊欄上，如果不注意關(guān)閉了它，還可以在主菜單中找到。在菜單“工具/顯示工具箱”的左端有“”號(hào)，表示選中菜單；沒(méi)有“”號(hào)，屏幕上的工具箱也同時(shí)不存在，再一次點(diǎn)擊此菜單項(xiàng)，“”號(hào)就會(huì)出現(xiàn)，工具箱又將顯示在畫(huà)面上。圖4.3.4工具箱工具箱里提供了很多常用的制圖命令符號(hào)，也提供了菜單中沒(méi)有的一些操作。當(dāng)鼠標(biāo)放在工具箱任一按鈕上時(shí)，立刻出現(xiàn)一個(gè)提示條標(biāo)明此工具按鈕的功能，用戶在每次修改工具箱的位置后，組態(tài)王會(huì)自動(dòng)記憶工具箱的位置，當(dāng)用戶下次進(jìn)入組態(tài)王時(shí)，工具箱返回上次用戶使用時(shí)的位置。工具箱中的工具大致分為四類。1.畫(huà)面類：提供對(duì)畫(huà)面的常用操作，包括新建、打開(kāi)、關(guān)閉、保存、刪除、全屏顯示等。2.編輯類：繪制各種圖素（矩形、橢圓、直線、折線、多邊形、圓弧、文本、點(diǎn)位圖、按鈕、菜單、報(bào)表窗口、實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線、歷史趨勢(shì)曲線、控件、報(bào)警窗口）的工具；剪切、粘貼、復(fù)制、撤消、重復(fù)等常用編輯工具；合成、分裂組合圖素，合成、分裂單元；對(duì)圖素的前移，后移，旋轉(zhuǎn)，鏡像等操作工具。3.對(duì)齊方式類：這類工具用于調(diào)整圖素之間的相對(duì)位置，能夠以上、下、左、右、水平、垂直等方式把多個(gè)圖素對(duì)齊；或者把它們水平等間隔、垂直等間隔放置。 4.選項(xiàng)類：提供其它一些常用操作，比如全選、顯示調(diào)色板、顯示畫(huà)刷類型、顯示線形、網(wǎng)格顯示/隱藏、激活當(dāng)前圖庫(kù)、顯示調(diào)色板等。工具箱中有一個(gè)功能強(qiáng)大的圖庫(kù)，使用圖庫(kù)開(kāi)發(fā)工程界面主要有三方面的好處：一是降低了工程設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)界面的難度，使他們能更加集中精力于維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)和增強(qiáng)軟件內(nèi)部的邏輯控制，縮短開(kāi)發(fā)周期；二是用圖庫(kù)開(kāi)發(fā)的軟件將具有統(tǒng)一的外觀，方便工程人員學(xué)習(xí)和掌握；最后，利用圖庫(kù)的開(kāi)放性，工程人員可以生成自己的圖庫(kù)元素，“一次構(gòu)造，隨處使用”，節(jié)省了工程人員投資圖庫(kù)中的元素，這種圖庫(kù)元素被稱為“圖庫(kù)精靈”。之所以稱為“精靈”，是因?yàn)樗鼈兙哂凶约旱摹吧?。圖庫(kù)精靈在外觀上類似于組合圖素，但內(nèi)嵌了豐富的動(dòng)畫(huà)連接和邏輯控制，工程人員只需把它放在畫(huà)面上，做少量的文字修改，就能動(dòng)態(tài)控制圖形的外觀，同時(shí)能完成復(fù)雜的功能。建立動(dòng)畫(huà)連接所有為工程項(xiàng)目建立的畫(huà)面都是以靜態(tài)的形式呈現(xiàn)，而實(shí)際要求組態(tài)王以活動(dòng)的畫(huà)面來(lái)模擬工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的狀況和設(shè)備運(yùn)行的情況，要實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)模擬，則要通過(guò)事先建立好的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)完成，原因是只有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的變量才是與現(xiàn)場(chǎng)狀況同步變化的。數(shù)據(jù)庫(kù)變量的改變是如何使畫(huà)面以動(dòng)畫(huà)的形式模擬監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的，這就需要如下所述的方式來(lái)建立實(shí)現(xiàn)。動(dòng)畫(huà)連接，就是建立畫(huà)面的圖素與數(shù)據(jù)庫(kù)變量的對(duì)應(yīng)關(guān)系。這樣，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)，比如溫度、液面高度等，當(dāng)它們發(fā)生變化時(shí)，這些變化量（通過(guò)I/O端口）將引起實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中變量的變化，如果設(shè)計(jì)者曾經(jīng)定義了一個(gè)畫(huà)面圖素——比如刻度——與這個(gè)變量相關(guān)，我們將會(huì)看到刻度在同步改變。動(dòng)畫(huà)連接的引入和使用是設(shè)計(jì)人機(jī)接口的一次突破，它把工程人員從重復(fù)的圖形編程中解放出來(lái)，為工程人員提供了標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)控制圖形界面，并且由可編程的命令語(yǔ)言連接來(lái)增強(qiáng)圖形界面的功能。圖形對(duì)象與變量之間有豐富的連接類型，給工程人員設(shè)計(jì)圖形界面提供了極大的方便。“組態(tài)王”系統(tǒng)還為部分動(dòng)畫(huà)連接的圖形對(duì)象設(shè)置了訪問(wèn)權(quán)限，這對(duì)于保障系統(tǒng)的安全具有重要的意義。圖形對(duì)象可以按動(dòng)畫(huà)連接的要求改變顏色、尺寸、位置、填充百分?jǐn)?shù)等，一個(gè)圖形對(duì)象又可以同時(shí)定義多個(gè)連接。把這些動(dòng)畫(huà)連接組合起來(lái)，應(yīng)用程序?qū)⒊尸F(xiàn)出令人難以想象的圖形動(dòng)畫(huà)效果。給圖形對(duì)象定義動(dòng)畫(huà)連接是在“動(dòng)畫(huà)連接”對(duì)話框中進(jìn)行的。在組態(tài)王開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中雙擊圖形對(duì)象（不能有多個(gè)圖形對(duì)象同時(shí)被選中），彈出動(dòng)畫(huà)連接對(duì)話框。對(duì)話框的第一行標(biāo)識(shí)出被連接對(duì)象的名稱和左上角在畫(huà)面中的坐標(biāo)以及圖形對(duì)象的寬度和高度。對(duì)話框的第二行提供“對(duì)象名稱”和“提示文本”編輯框。“對(duì)象名稱”是為圖素提供的唯一的名稱，供以后的程序開(kāi)發(fā)使用，暫時(shí)不能使用?！疤崾疚谋尽钡暮x為：當(dāng)圖形對(duì)象定義了動(dòng)畫(huà)連接時(shí)，在運(yùn)行的時(shí)候，鼠標(biāo)放在圖形對(duì)象上，將出現(xiàn)開(kāi)發(fā)中定義的提示文本。下面分組介紹所有的動(dòng)畫(huà)連接種類。屬性變化：共有三種連接（線屬性、填充屬性、文本色），它們規(guī)定了圖形對(duì)象的顏色、線型、填充類型等屬性如何隨變量或連接表達(dá)式的值變化而變化。單擊任一按鈕彈出相應(yīng)的連接對(duì)話框。線類型的圖形對(duì)象可定義線屬性連接，填充形狀的圖形對(duì)象可定義線屬性、填充屬性連接，文本對(duì)象可定義文本色連接。位置與大小變化：這五種連接（水平移動(dòng)、垂直移動(dòng)、縮放、旋轉(zhuǎn)、填充）規(guī)定了圖形對(duì)象如何隨變量值的變化而改變位置或大小。不是所有的圖形對(duì)象都能定義這五種連接。單擊任一按鈕彈出相應(yīng)的連接對(duì)話框。值輸出：只有文本圖形對(duì)象能定義三種值輸出連接中的某一種。這種連接用來(lái)在畫(huà)面上輸出文本圖形對(duì)象的連接表達(dá)式的值。運(yùn)行時(shí)文本字符串將被連接表達(dá)式的值所替換，輸出的字符串的大小、字體和文本對(duì)象相同。按動(dòng)任一按鈕彈出相應(yīng)的輸出連接對(duì)話框。用戶輸入：所有的圖形對(duì)象都可以定義為三種用戶輸入連接中的一種，輸入連接使被連接對(duì)象在運(yùn)行時(shí)為觸敏對(duì)象。當(dāng)TouchVew運(yùn)行時(shí)，觸敏對(duì)象周圍出現(xiàn)反顯的矩形框，可由鼠標(biāo)或鍵盤(pán)選中此觸敏對(duì)象。按SPACE鍵、ENTER鍵或鼠標(biāo)左鍵，會(huì)彈出輸入對(duì)話框，可以從鍵盤(pán)鍵入數(shù)據(jù)以改變數(shù)據(jù)庫(kù)中變量的值。特殊：所有的圖形對(duì)象都可以定義閃爍、隱含兩種連接，這是兩種規(guī)定圖形對(duì)象可見(jiàn)性的連接。按動(dòng)任一按鈕彈出相應(yīng)連接對(duì)話框?；瑒?dòng)桿輸入:所有的圖形對(duì)象都可以定義兩種滑動(dòng)桿輸入連接中的一種，滑動(dòng)桿輸入連接使被連接對(duì)象在運(yùn)行時(shí)為觸敏對(duì)象。當(dāng)TouchVew運(yùn)行時(shí)，觸敏對(duì)象周圍出現(xiàn)反顯的矩形框。鼠標(biāo)左鍵拖動(dòng)有滑動(dòng)桿輸入連接的圖形對(duì)象可以改變數(shù)據(jù)庫(kù)中變量的值。命令語(yǔ)言連接：所有的圖形對(duì)象都可以定義三種命令語(yǔ)言連接中的一種，命令語(yǔ)言連接使被連接對(duì)象在運(yùn)行時(shí)成為觸敏對(duì)象。當(dāng)TouchVew運(yùn)行時(shí)，觸敏對(duì)象周圍出現(xiàn)反顯的矩形框，可由鼠標(biāo)或鍵盤(pán)選中。按SPACE鍵、ENTER鍵或鼠標(biāo)左鍵，就會(huì)執(zhí)行定義命令語(yǔ)言連接時(shí)用戶輸入的命令語(yǔ)言程序。按動(dòng)相應(yīng)按鈕彈出連接的命令語(yǔ)言對(duì)話框。等價(jià)鍵：設(shè)置被連接的圖素在被單擊執(zhí)行命令語(yǔ)言時(shí)與鼠標(biāo)操作相同功能的快捷鍵。優(yōu)先級(jí):此編輯框用于輸入被連接的圖形元素的訪問(wèn)優(yōu)先級(jí)級(jí)別。當(dāng)軟件在TouchVew中運(yùn)行時(shí)，只有優(yōu)先級(jí)級(jí)別不小于此值的操作員才能訪問(wèn)它，這是“組態(tài)王”保障系統(tǒng)安全的一個(gè)重要功能。安全區(qū)：此編輯框用于設(shè)置被連接元素的操作安全區(qū)。當(dāng)工程處在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，只有在設(shè)置安全區(qū)內(nèi)的操作員才能訪問(wèn)它，安全區(qū)與優(yōu)先級(jí)一樣是“組態(tài)王”保障系統(tǒng)安全的一個(gè)重要功能。為了讓圖形動(dòng)起來(lái)，我們必須對(duì)該圖形變量進(jìn)行相應(yīng)的語(yǔ)言編輯，在編輯之前我們先了解一下我們可能用到的命令語(yǔ)言，命令語(yǔ)言程序的語(yǔ)法與一般C語(yǔ)言的語(yǔ)法沒(méi)有大的區(qū)別，每一程序語(yǔ)句的末尾應(yīng)該用分號(hào)“；”結(jié)束，在使用if…else…、while（）等語(yǔ)句時(shí)，其程序要用花括號(hào)“{}”括起來(lái)。用運(yùn)算符連接變量或常量就可以組成較簡(jiǎn)單的命令語(yǔ)言語(yǔ)句，如賦值、比較、數(shù)學(xué)運(yùn)算等。命令語(yǔ)言中可使用的運(yùn)算符以及算符優(yōu)先級(jí)與連接表達(dá)式相同。運(yùn)算符有以下幾種：表3-2運(yùn)算指令～取補(bǔ)碼，將整型變量變成＂2＂的補(bǔ)碼。*乘法/除法％模運(yùn)算＋加法－減法（雙目）&整型量按位與|整型量按位或^整型量異或&&邏輯與||邏輯或<小于>大于<=小于或等于>=大于或等于==等于（判斷）!=不等于=等于（賦值）接下來(lái)就是要對(duì)圖3-10中的水流進(jìn)行編程了，我們先確定一下水流的方向，這里是讓水流向左流動(dòng)，我們先把對(duì)應(yīng)的值填好，在移動(dòng)距離的那一列中，選中向左，然后填入移動(dòng)距離這里讓他移動(dòng)40個(gè)單位，然后在對(duì)應(yīng)值中填入相應(yīng)的移動(dòng)值，這個(gè)對(duì)應(yīng)的移動(dòng)數(shù)值是編程語(yǔ)言中所要對(duì)應(yīng)的值，我們一般用10或者100的整數(shù)填寫(xiě)，編程語(yǔ)言如需下：if(\\本站點(diǎn)\啟動(dòng)==1){運(yùn)輸工位=運(yùn)輸工位+1;}else{定時(shí)器=0;}if(定時(shí)器>=20){運(yùn)輸工位=0;}上面編寫(xiě)的編程語(yǔ)言是