板材在鏈條帶動下，每次前進2.6米，包括從加熱工位到成型工位、從預(yù)加熱工位到加熱工位、從進給工位到預(yù)加熱工位。要求速度快，位置控制準(zhǔn)確，系統(tǒng)采用FANUC伺服控制器和伺服電機進行位置控制。

　　成型不同的內(nèi)膽，需要更換不同的模具。換?？刂瓢ㄉ舷缕脚_升降和鎖模裝置的控制，通過變頻器控制滾輪轉(zhuǎn)向和速度來運送模具等。

　　2.4系統(tǒng)IO點簡介

　　系統(tǒng)共有輸入輸出點564點。部分如圖2-4所示：

　　圖2-4系統(tǒng)部分I/O點

　　3組態(tài)軟件設(shè)計

　　組態(tài)的概念最早來自英文Configuration，含義是使用軟件工具對計算機及軟件的各種資源進行配置，達到使計算機或軟件按照預(yù)先設(shè)置自動完成特定任務(wù)，達到使用者要求的目的。組態(tài)軟件：一般英文簡稱有三種分別為HMI/MMI/SCADA,對應(yīng)全稱為HumanandMachineInterface/ManandMachineInterface/SupervisoryControlandDataAcquisition，中文翻譯為：人機界面/監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集軟件。

　　3.1組態(tài)軟件的任務(wù)

　　工業(yè)控制系統(tǒng)組態(tài)軟件的任務(wù)主要有兩方面：一是根據(jù)現(xiàn)場的實際任務(wù)進行組態(tài)編程，對不同工業(yè)過程實現(xiàn)自動控制。二是對現(xiàn)場的數(shù)據(jù)處理，主要包括以下內(nèi)容：

　　數(shù)據(jù)記錄—反映工業(yè)現(xiàn)場狀態(tài)的參數(shù)通過通信環(huán)節(jié)實時的傳遞到上位機的內(nèi)存中，其中部分用戶感興趣的數(shù)據(jù)需加以保存，這些數(shù)據(jù)實時每刻都加以保存，這就需要對這些實時數(shù)據(jù)進行一定周期的采樣。采樣后的數(shù)據(jù)應(yīng)先放在緩沖區(qū)再定期送到磁盤保存。

　　數(shù)據(jù)維護—隨著時間的推移，數(shù)據(jù)記錄將越積越多，這就需要對數(shù)據(jù)進行維護，或備份或刪除。

　　數(shù)據(jù)再現(xiàn)—記錄的數(shù)據(jù)主要保存在磁盤文件中，根據(jù)用戶的需要，將磁盤中的數(shù)據(jù)顯示到屏幕上并生成趨勢曲線或輸出到打印機。

　　3.2國內(nèi)外主要組態(tài)軟件產(chǎn)品簡介

　?、買nTouch：Wonderware的InTouch軟件是最早進入我國的組態(tài)軟件。在80年代末、90年代初，基于Windows3.1的InTouch軟件曾讓我們耳目一新，并且InTouch提供了豐富的圖庫。但是，早期的InTouch軟件采用DDE(動態(tài)數(shù)據(jù)交換機制DynamicDataExchange)方式與驅(qū)動程序通信，性能較差，最新的InTouch7.0版已經(jīng)完全基于32位的Windows平臺，并且提供了OPC支持。

　?、贔ix：Fix組態(tài)軟件由原來的Intellution公司開發(fā)的。Fix6.ｘ軟件提供工控人員熟悉的概念和操作界面，并提供完備的驅(qū)動程序(需單獨購買)。在iFiX中，Intellution提供了強大的組態(tài)功能，但新版本與以往的6.ｘ版本并不完全兼容。原有的Script語言改為VBA（VisualBasicForApplication），并且在內(nèi)部集成了微軟的VBA開發(fā)環(huán)境。遺憾的是，Intellution并沒有提供6.1版腳本語言到VBA的轉(zhuǎn)換工具。在iFiX中，Intellution的產(chǎn)品與Microsoft的操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)進行了緊密的集成。Intellution也是OPC組織的發(fā)起成員之一。iFiX的OPC組件和驅(qū)動程序同樣需要單獨購買。

　?、跜itech：CiT公司的Citech也是較早進入中國市場的產(chǎn)品。Citech具有簡潔的操作方式，但其操作方式更多的是面向程序員，而不是工控用戶。Citech提供了類似Ｃ語言的腳本語言進行二次開發(fā)，但與iFix不同的是，Citech的腳本語言并非是面向?qū)ο蟮?，而是類似于Ｃ語言，這無疑為用戶進行二次開發(fā)增加了難度。

　?、躓inCC：Simens的WinCC也是一套完備的組態(tài)開發(fā)環(huán)境，Simens提供類Ｃ語言的腳本，包括一個調(diào)試環(huán)境。WinCC內(nèi)嵌OPC支持，并可對分布式系統(tǒng)進行組態(tài)。但WinCC的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，用戶最好經(jīng)過Simens的培訓(xùn)以掌握WinCC的應(yīng)用。

　　⑤組態(tài)王：組態(tài)王是國內(nèi)第一個較有影響的組態(tài)軟件(更早的品牌多數(shù)已經(jīng)湮滅)，由北京亞控科技發(fā)展有限公司開發(fā)。組態(tài)王提供了資源管理器式的操作主界面，并且提供了以漢字作為關(guān)鍵字的腳本語言支持。組態(tài)王也提供多種硬件驅(qū)動程序，支持OPC，具有網(wǎng)絡(luò)功能。

　　⑥Controx（開物）：華富計算機公司的Controx2000是全32位的組態(tài)開發(fā)平臺，為工控用戶提供了強大的實時曲線、歷史曲線、報警、數(shù)據(jù)報表及報告功能。作為國內(nèi)最早加入OPC組織的軟件開發(fā)商，Controx內(nèi)建OPC支持，并提供數(shù)十種高性能驅(qū)動程序。提供面向?qū)ο蟮哪_本語言編譯器，支持ActiveX組件和插件的即插即用，并支持通過ODBC連接外部數(shù)據(jù)庫。Controx同時提供網(wǎng)絡(luò)支持等功能。

　?、逨orceControl（力控）：由大慶三維公司推出的，從時間概念上來說，力控也是國內(nèi)較早就已經(jīng)出現(xiàn)的組態(tài)軟件之一。因為早期力控一直沒有作為正式商品廣泛推廣，所以并不為大多數(shù)人所知。在1993年左右，力控就已形成了第一個版本，只是那時還是一個基于DOS和VMS的版本。之后也陸續(xù)推出一些版本，但影響不大至。在1999~2000年期間，力控得到了長足的發(fā)展，最新推出的2.0版在功能的豐富特性、易用性、開放性和I/O驅(qū)動數(shù)量，都得到了很大的提高。

　　其他常見的組態(tài)軟件還有GE的Cimplicity，Rockwell的RsView，NI的LookOut，PCSoft的Wizcon以及國內(nèi)一些組態(tài)軟件通態(tài)軟件公司的MCGS，也都各有特色。

　　3.3監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)軟件選擇依據(jù)

　　目前市場上的組態(tài)軟件基本功能類似，只是提供實現(xiàn)這些功能的方法、途徑各不相同。以下從使用組態(tài)軟件的角度進行分析。

　　(1)腳本語言：每個組態(tài)軟件雖然都提供腳本語言，但實現(xiàn)的方式有較大不同。目前組態(tài)軟件提供腳本語言分為三種：類C/Basic語言、微軟的VBA(VisualBasicforApplication的簡寫，它以VB語言為基礎(chǔ)，經(jīng)過修改并運行在MicrosoftOffice的應(yīng)用程序)的編程語言、面向?qū)ο蟮哪_本語言。國產(chǎn)組態(tài)軟件采用類C/Basic。語言，如：組態(tài)王、力控及國外的Intouch，Citech,Wincc等。類C/Basic語言目前功能不夠完善，它要求用戶編寫程序，使用系統(tǒng)提供的函數(shù)組合完成系統(tǒng)功能。在書寫腳本程序時有一定困難。組態(tài)王提供的命令語言函數(shù)包括字符串函數(shù)、數(shù)學(xué)函數(shù)、系統(tǒng)函數(shù)、其它函數(shù)共計82個；Intouch提供116個函數(shù)；力控提供85個函數(shù)。iFix原有的腳本語言改為VBA，內(nèi)部集成了微軟的VBA開發(fā)環(huán)境。VBA程序的語法錯誤可以在解釋執(zhí)行過程中及時發(fā)現(xiàn)。ControIX提供面向?qū)ο蟮哪_本語言編譯器，支持ActiveX組件和插件的即插即用。國產(chǎn)組態(tài)軟件提供了以漢字作為關(guān)鍵字的腳本語言支持。

　　(2)數(shù)據(jù)采集與通信方式：大多數(shù)組態(tài)軟件提供多種數(shù)據(jù)采集程序集中體現(xiàn)在對OPC的支持。OPC技術(shù)(OLEforprocesscontrol)，本來意思把OLE(原意是對象鏈接和嵌入)應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域?，F(xiàn)在已經(jīng)成為獨立于計算機語言、操作系統(tǒng)甚至硬件平臺的一種規(guī)范，它為工業(yè)控制領(lǐng)域提供了一種標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)訪問機制。工業(yè)控制領(lǐng)域用到大量的現(xiàn)場設(shè)備，在OPC出現(xiàn)以前，軟件開發(fā)商需要開發(fā)大量的驅(qū)動程序來連接這些設(shè)備。即使硬件供應(yīng)商在硬件上做了一些小小改動，應(yīng)用程序就可能需要重寫；同時，由于不同設(shè)備甚至同一設(shè)備不同單元的驅(qū)動程序也有可能不同，軟件開發(fā)商很難同時對這些設(shè)備進行訪問以優(yōu)化操作。自O(shè)PC提出以后，這個問題終于得到解決。OPC規(guī)范包括OPC服務(wù)器和OPC客戶兩個部分，其實質(zhì)是在硬件供應(yīng)商和軟件開發(fā)商之間建立了一套完整的“規(guī)則”，只要遵循這套規(guī)則，數(shù)據(jù)交互對兩者來說都是透明的，硬件供應(yīng)商無需考慮應(yīng)用程序的多種需求和傳輸協(xié)議，軟件開發(fā)商也無需了解硬件的實質(zhì)和操作過程。因此，目前國內(nèi)外的工業(yè)控制軟件均致力于OPC技術(shù)工作。

　　(3)性價比：目前國內(nèi)的工控組態(tài)軟件價格相對低廉。對于64點：國內(nèi)組態(tài)軟件價格為2-4千元；進口的價格為5千元左右。對于256點：國內(nèi)價格為1萬元以內(nèi)；進口的價格為1.1—3萬元。對于512點：國內(nèi)價格為1.11-1.15萬元，進口的價格為2萬元以上。開發(fā)者與使用者依實際進行開發(fā)與使用的需要來選購。

　　(4)擴展功能組件：國外的組態(tài)軟件相對更加成熟，擴展組件品種多、功能較完善。有的增加了自適應(yīng)、模糊、神經(jīng)元等先進的控制算法和統(tǒng)計分析、質(zhì)量管理能力，為用戶提供了分析數(shù)據(jù)與實施的方便。力控策略編輯生成及運行程序Strategy-builder基于PC-based和嵌入式系統(tǒng)的自動化控制軟件，提供了比PLC更為強大靈活的功能。在組態(tài)王6.5中也提供了相應(yīng)的功能。

　　(5)其它：對計算機硬件要求。例如Fix,Onspec,Wizcon等，相比之下Intouch、組態(tài)王、Easycontrol等對硬件要求較低。外圍硬件支持能力：各組態(tài)軟件都在完善應(yīng)用程序與各種設(shè)備驅(qū)動程序的通訊問題，使組態(tài)軟件支持外圍硬件能力更加強大和完善。組態(tài)王支持華控、康拓、研華等多種產(chǎn)品。

　　由以上對比可以看到，組態(tài)王軟件作為國內(nèi)使用量最大的國產(chǎn)組態(tài)軟件，具有許多優(yōu)秀的性能，甚至可以與國外優(yōu)秀的軟件相媲美。尤其是在本系統(tǒng)中考慮到系統(tǒng)的成本、需要實現(xiàn)的功能、采用的硬件類型等因素后，組態(tài)王軟件成為我們的首選。

　　3.4組態(tài)王軟件簡介

　　3.4.1組態(tài)王特點和功能

　　組態(tài)王6.5是一個具有易用性、開放性和集成能力的通用組態(tài)軟件。運行在Windows操作系統(tǒng)。其功能特點如下：

　　1、工程管理

　　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)，數(shù)據(jù)詞典的導(dǎo)入導(dǎo)出，切換到組態(tài)王開發(fā)或運行環(huán)境等。

　　另外，組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)提供工程加密，畫面和命令語言導(dǎo)入、導(dǎo)出功能。

　　2、畫面制作系統(tǒng)

　　(1)支持無限色和過渡色：組態(tài)王的任一種繪圖工具都可以使用無限色，大部分圖形都支持過渡色效果，巧妙地利用無限色和過渡色效果，可以輕松構(gòu)造逼真、美觀的畫面。

　　(2)圖庫：使用圖庫具有很多好處；降低了工程人員設(shè)計界面的難度，縮短開發(fā)周期；用圖庫開發(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；利用圖庫的開放性，工程人員可以生成自己的圖庫元素?！耙淮螛?gòu)造，隨處使用”，節(jié)省了工程人員人力投資。

　　組態(tài)王圖庫還提供具有屬性定義向?qū)У膱D庫精靈，用戶只需稍做調(diào)整即能制作具有個性化的圖形。

　　(3)按鈕和圖形：組態(tài)王支持按鈕的多種形狀和多種效果，并且支持位圖按鈕，用戶可以根據(jù)需要構(gòu)造漂亮的按鈕。另外，組態(tài)王支持多種圖形格式，用戶可以充分利用已有的資源，輕松構(gòu)造自己功能強大且美觀的應(yīng)用系統(tǒng)。

　　(4)可視化動畫連接向?qū)ㄟ^可視化圖形操作，直接完成移動、旋轉(zhuǎn)的動畫連接定義。

　　3、報警和事件系統(tǒng)

　　組態(tài)王報警系統(tǒng)具有方便、靈活、可靠、易于擴展的特點。組態(tài)王分布式報警管理提供多種報警管理功能。包括：基于事件的報警、報警分組管理、報警優(yōu)先級、報警過濾、死區(qū)和延時等功能，以及通過網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程報警管理。組態(tài)王還可以記錄應(yīng)用程序事件和操作員操作信息。報警和事件具有多種輸出方式：文件、數(shù)據(jù)庫、打印機和報警窗，并且可以利用控件等工具輕松瀏覽和打印報警數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容。

　　4、報表系統(tǒng)

　　組態(tài)王提供一套全新的、集成的內(nèi)嵌式報表系統(tǒng)，內(nèi)部提供豐富的報表函數(shù)，用戶可創(chuàng)建多樣的報表。提供報表工具條，操作簡單明了，報表能夠進行組態(tài)，例如有日報表、月報表、年報表、實時報表的組態(tài)，另外，報表打印時可以進行預(yù)覽和頁面設(shè)置。

　　5、控件

　　組態(tài)王支持的控件(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，用戶只需要通過調(diào)用控件、設(shè)置控件的屬性、事件、方法就可完成工作，而無須在組態(tài)王中做大量的復(fù)雜的工作。組態(tài)王6.5以上版本中幾個功能強大的控件，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)王中進行顯示和打印)；歷史曲線控件(可動態(tài)增刪曲線，進行曲線比較，并且數(shù)據(jù)來源可以是ODBC數(shù)據(jù)源)；PID調(diào)節(jié)控件(對過程量進行閉環(huán)控制，可實現(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)；多媒體控件：AVI動畫播放控件、視頻動畫控件和AVICapture視頻動畫控件，其中后兩類控件可實現(xiàn)抓拍、攝像、回放等功能。

　　6、OPC

　　全面支持OPC標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)人員可以從任何一個OPC服務(wù)器直接獲取動態(tài)數(shù)據(jù)，并集成到組態(tài)王中；同時組態(tài)王作為OPC服務(wù)器，可向其他符合OPC規(guī)范的廠商的控制系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。并且組態(tài)王提供SDK(SoftwareDevelopmentKit的縮寫,即“軟件開發(fā)工具包”)，用戶可以自己利用VC,VB編制程序，利用組態(tài)王的OPC接口來訪問組態(tài)王的變量和變量的域。組態(tài)王可以同時掛接任意多個OPC服務(wù)器，每個OPC服務(wù)器都被作為一個外部設(shè)備，工程人員可以定義、增加或刪除它，如同一個PLC或儀表設(shè)備一樣。

　　7、通訊系統(tǒng)

　　(1)支持遠(yuǎn)程撥號：組態(tài)王支持與遠(yuǎn)程設(shè)備間通過撥號方式進行通訊。組態(tài)王的遠(yuǎn)程撥號與組態(tài)王原有驅(qū)動程序無縫連接，硬件設(shè)備端無需更改程序。利用遠(yuǎn)程撥號能實時顯示現(xiàn)場設(shè)備運行狀況，隨時打印，報警和歷史數(shù)據(jù)自動上傳等功能。

　　(2)開發(fā)中進行硬件測試開發(fā)系統(tǒng)中有硬件測試界面。在不啟動運行系統(tǒng)的情況下，能測試對硬件設(shè)備的讀寫操作，并且I/O變量支持時間戳和質(zhì)量戳，能隨時判斷數(shù)據(jù)采集的時間和檢查通訊質(zhì)量的好壞。

　　(3)支持網(wǎng)絡(luò)DDE(DynamicDataExchange動態(tài)數(shù)據(jù)交換)組態(tài)王6.0以上版本支持win2000操作系統(tǒng)下的DDEshare方式，實現(xiàn)組態(tài)王與excel和vb程序間通過網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)交換。

　　8、安全系統(tǒng)

　　組態(tài)王采用分級和分區(qū)保護的雙重保護策略。新增用戶組和安全區(qū)管理，999個不同級別的權(quán)限和64個安全區(qū)形成雙重保護，用戶只有在相應(yīng)的安全區(qū)和權(quán)限下才可以進行操作；組態(tài)王能記錄程序運行中操作員的所有操作；可以對工程加密解密；為防止誤操作，運行和退出過程中可以實行操作員、監(jiān)督員雙重認(rèn)證。

　　9、網(wǎng)絡(luò)功能

　　組態(tài)王完全基于網(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)庫和分布式報警系統(tǒng)，可運行于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)上。組態(tài)王的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是一種柔性結(jié)構(gòu)，可以將整個應(yīng)用程序分配給多個服務(wù)器，用戶可以根據(jù)系統(tǒng)需要設(shè)立專門的IO服務(wù)器、歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器、報警服務(wù)器、登陸服務(wù)器和WEB服務(wù)器等。

　　10、冗余系統(tǒng)

　　組態(tài)王提供全面的冗余功能，能夠有效地減少數(shù)據(jù)丟失的可能，增加了系統(tǒng)的可靠性，方便了系統(tǒng)維護。組態(tài)王提供三重意義上的冗余功能，即雙設(shè)備冗余、雙機熱備和雙網(wǎng)絡(luò)冗余。對于這三種冗余方式，設(shè)計者可綜合運用，可以同時采取或采取其中的任意一種或兩種。采用冗余后，系統(tǒng)運行時將更加穩(wěn)定、可靠，對各種異常情況都能應(yīng)付自如。

　　11、Web功能

　　組態(tài)王WEB功能包括畫面發(fā)布和數(shù)據(jù)發(fā)布。組態(tài)王WEB功能采用B/S結(jié)構(gòu)（Browser/Server結(jié)構(gòu)即瀏覽器和服務(wù)器結(jié)構(gòu)），客戶可以隨時隨地通過Internet/Intranet實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，而遠(yuǎn)程客戶端僅僅需要的軟件環(huán)境就是安裝了MicrosoftInternetExplore5.0以上或者Netscape3.5以上的瀏覽器以及JRE插件（第一次瀏覽組態(tài)王畫面時會自動下載并安裝并保留在系統(tǒng)上），IE客戶端獲得與組態(tài)王運行系統(tǒng)相同的監(jiān)控畫面，IE客戶端和WEB發(fā)布服務(wù)器保持高效的數(shù)據(jù)同步，通過網(wǎng)絡(luò)能夠在任何地方獲得與在WEB服務(wù)器上一樣的畫面和數(shù)據(jù)顯示、報表顯示、報警顯示、趨勢曲線顯示等，以及方便快捷的控制功能。

　　3.4.2組態(tài)王工程開發(fā)的步驟

　?。?）運行組態(tài)王軟件，建立組態(tài)王新工程，并將工程設(shè)為當(dāng)前工程

　?。?）創(chuàng)建組態(tài)畫面

　　進入組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)后，就可以為每個工程建立數(shù)目不限的畫面，在每個畫面上生成互相關(guān)聯(lián)的靜態(tài)或動態(tài)圖形對象。這些畫面都是由“組態(tài)王”提供的類型豐富的圖形對象組成的。系統(tǒng)為用戶提供了矩形（圓角矩形）、直線、橢圓（圓）、扇形（圓?。Ⅻc位圖、多邊形（多邊線）、文本等基本圖形對象，及按鈕、趨勢曲線窗口、報警窗口、報表等復(fù)雜的圖形對象。提供了對圖形對象在窗口內(nèi)任意移動、縮放、改變形狀、復(fù)制、刪除、對齊等編輯操作，全面支持鍵盤、鼠標(biāo)繪圖，并可提供對圖形對象的顏色、線型、填充屬性進行改變的操作工具。

　　（3）定義IO設(shè)備

　　組態(tài)王把那些需要與之交換數(shù)據(jù)的設(shè)備或程序都作為外部設(shè)備。外部設(shè)備包括：下位機（PLC、儀表、模塊、板卡、變頻器等），它們一般通過串行口和上位機交換數(shù)據(jù)；其他Windows應(yīng)用程序，它們之間一般通過DDE交換數(shù)據(jù)；外部設(shè)備還包括網(wǎng)絡(luò)上的其他計算機。只有在定義了外部設(shè)備之后，組態(tài)王才能通過I/O變量和它們交換數(shù)據(jù)。

　?。?）構(gòu)造數(shù)據(jù)庫

　　數(shù)據(jù)庫是“組態(tài)王”軟件的核心部分，工業(yè)現(xiàn)場的生產(chǎn)狀況要以動畫的形式反映在屏幕上，操作者在計算機前發(fā)布的指令也要迅速送達生產(chǎn)現(xiàn)場，所有這一切都是以實時數(shù)據(jù)庫為中介環(huán)節(jié)。在TouchVew運行時，它含有全部數(shù)據(jù)變量的當(dāng)前值。變量在畫面制作系統(tǒng)組態(tài)王畫面開發(fā)系統(tǒng)中定義，定義時要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。

　　（5）建立動畫連接

　　定義動畫連接是指在畫面的圖形對象與數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)變量之間建立一種關(guān)系，當(dāng)變量的值改變時，在畫面上以圖形對象的動畫效果表示出來；或者由軟件使用者通過圖形對象改變數(shù)據(jù)變量的值。

　　“組態(tài)王”提供了如下21種動畫連接方式：

　　屬性變化：線屬性變化、填充屬性變化、文本色變化

　　位置與大小變化：填充、縮放、旋轉(zhuǎn)、水平移動、垂直移動

　　值輸入(出)：模擬值輸入(出)、離散值輸入(出)、字符串輸入(出)

　　特殊：閃爍、隱含

　　滑動桿輸入：水平、垂直

　　命令語言：按下時、彈起時、按住時

　　一個圖形對象可以同時定義多個連接，組合成復(fù)雜的效果，以便滿足實際中任意的動畫顯示需要。

　?。?）運行和調(diào)試

　　組態(tài)王工程已經(jīng)初步建立起來，進入到運行和調(diào)試階段。在組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)中選擇“文件\切換到View”菜單命令，進入組態(tài)王運行系統(tǒng)。在運行系統(tǒng)中選擇“畫面\打開”命令，從“打開畫面”窗口選擇已經(jīng)建立的畫面，則顯示出組態(tài)王運行系統(tǒng)畫面

　　3.5組態(tài)王與PLC通信

　　本系統(tǒng)PLC采用西門子S7-300系列。組態(tài)王與S7300系統(tǒng)連接方式有下面兩種：本系統(tǒng)采用第一種方式。

　　1）組態(tài)王通過西門子MPI通訊卡（如西門子公司提供的CP5611卡/CP5613）與S7300系列PLC的連接：將MPI卡安裝在計算機的PCI插槽中，用MPI電纜將MPI卡與S7-300的MPI口相連。示意圖如下：

　　2）組態(tài)王通過PC-Adapter與S7-300系列PLC的連接：將PC-Adapter的一端與計算機的串口相連，另一端與S7-300的MPI口相連。示意圖如下：

　　3.6組態(tài)王數(shù)據(jù)庫技術(shù)

　　3.6.1系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的組成

　　數(shù)據(jù)庫存儲系統(tǒng)包含所生成的各種配置信息，是目標(biāo)系統(tǒng)正常運行的基礎(chǔ)。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫從邏輯上可分為組態(tài)數(shù)據(jù)庫、實時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫。

　　實時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫是依據(jù)組態(tài)數(shù)據(jù)庫中的組態(tài)信息建立起來的，其存儲系統(tǒng)運行所需的重要數(shù)據(jù)以及近期運行采集到的各種數(shù)據(jù)，同時要保證數(shù)據(jù)的實時響應(yīng)，是系統(tǒng)運行的核心。實時數(shù)據(jù)庫特點：

　?、僬鎸崰顟B(tài)的映像。

　?、跀?shù)據(jù)值與時間一致性

　?、凼聞?wù)處理的“實時”性，即確保事務(wù)的及時處理

　　歷史數(shù)據(jù)庫存儲系統(tǒng)長期運行積累的各種數(shù)據(jù)。與實時數(shù)據(jù)庫相比，歷史數(shù)據(jù)庫實時性要求不高，但數(shù)據(jù)保存時間長、存儲量大，通常以硬盤作為存儲介質(zhì)。在組態(tài)王軟件中，提供了一個高速歷史數(shù)據(jù)庫，利用這個數(shù)據(jù)庫即可以實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)庫的功能，又可以實現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)庫的功能。它具有存儲速度快、數(shù)據(jù)不易丟失、存儲時間長、所用空間小、訪問速度快等優(yōu)點。

　　3.6.2組態(tài)王對數(shù)據(jù)庫訪問的實現(xiàn)

　　為了實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的訪問，在數(shù)據(jù)詞典中定義變量時，在記錄和安全一項中選中“數(shù)據(jù)變化記錄”并填入數(shù)據(jù)變化靈敏度或選中“定時記錄”并選則時間，就可以實現(xiàn)對這一變量的記錄，同時可以設(shè)置記錄時數(shù)、數(shù)據(jù)保存天數(shù)、保存路徑等。

　　此外，像歷史趨勢曲線、實時趨勢曲線等也是基于高速歷史數(shù)據(jù)庫。組態(tài)王的SQL訪問功能還可以實現(xiàn)組態(tài)王和其它的ODBC數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)傳輸。組態(tài)王支持的數(shù)據(jù)庫有Oracle,SyBase.MSSQLServer,dBase,MSAccess等。組態(tài)王提供一系列的SQL函數(shù)用于與這些數(shù)據(jù)庫的通信。在工程中經(jīng)常需要訪問開放型數(shù)據(jù)庫中的大量數(shù)據(jù)，如果通過SQL函數(shù)編程查詢，則費時費力，不易使用。

　　針對這種情況組態(tài)王提供了一個通過ODBC數(shù)據(jù)源訪問開放型數(shù)據(jù)庫中大量數(shù)據(jù)的控件—KvDBGrid。該控件具有以下功能：

　?、亠@示數(shù)據(jù)庫一個表中的數(shù)據(jù)，可自由選擇顯示字段，查詢條件限制。

　　②開發(fā)狀態(tài)可設(shè)置顯示表頭。

　?、圻\行狀態(tài)可編輯表格中數(shù)據(jù)。并且可以更新數(shù)據(jù)庫(Access不支持)。

　?、苓\行狀態(tài)可動態(tài)設(shè)置過濾條件，刷新顯示。

　?、菘纱蛴”砀裰酗@示的數(shù)據(jù)，可進行橫向和縱向分頁。

　　4監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

　　4.1系統(tǒng)設(shè)計原則

　　監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計實施的原則如下：

　?、賹嵱眯耘c先進性：方案中必須強調(diào)實用性與先進性的結(jié)合。采用成熟的自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)，使自動化系統(tǒng)保證實用。在開放性與標(biāo)準(zhǔn)化方面，整個自動化系統(tǒng)的設(shè)計是采用開放型結(jié)構(gòu)，便于系統(tǒng)的升級、擴展和互聯(lián)。

　?、诳煽啃耘c安全性：在系統(tǒng)設(shè)計中，必須強調(diào)系統(tǒng)設(shè)備的可靠性與安全性，主要是采用高可靠的控制設(shè)備和傳輸設(shè)備，設(shè)置系統(tǒng)的用戶表及口令限制等手段。

　?、劢?jīng)濟性和可擴展性：在滿足工程需要的前提下，選用性能價格比高的控制設(shè)備和通信設(shè)備。采用的設(shè)備充分的考慮易升級換代，并且在升級時可以最大限度地保留原有的硬件設(shè)備和軟件投資。

　?、茉谛枰獣r能夠方便地融入全廠的管理信息系統(tǒng)。

　　4.2監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能

　?、僮詣硬杉鱾€監(jiān)測點的溫度信息，并在顯示器和數(shù)字顯示儀上顯示。

　　②提供直觀的操作界面，操作員可以對報警溫度等參數(shù)進行在線修改。

　　③可根據(jù)成型材料的不同選擇控制方案。

　?、芫哂泄收蠄缶?、越限報警功能及報警自動記錄功能，并可實時打印

　?、萁?dāng)?shù)貙崟r數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫，便于查詢。

　?、尢峁┎僮鲉T安全等級設(shè)置，具有操作員自動登記功能。

　　4.3控制系統(tǒng)操作步驟

　　1、啟動工控機，會自動顯示登陸畫面，若監(jiān)控畫面沒有自動打開，請雙擊桌面圖標(biāo)，請選擇相應(yīng)的登錄名與密碼登錄。

　　2、點擊“系統(tǒng)管理”，出現(xiàn)下拉菜單，可以進行“用戶登錄”、“更改密碼”“退出登陸”“用戶管理”操作。

　　3、登錄后，“數(shù)據(jù)表1”和“數(shù)據(jù)表2”中是各相應(yīng)參數(shù)，請根據(jù)具體工藝參數(shù)作相應(yīng)修改。“數(shù)據(jù)表1”中參數(shù)是基本按照成形順序來排列的。

　　4、點擊“加熱器設(shè)定”會出現(xiàn)下拉菜單，包含第一上、第一下、第二上和第二下加熱器共4個畫面，可選擇不同的畫面來設(shè)定各單個加熱瓦的加熱率。各加熱率設(shè)定范圍是0—10。

　　5、點擊“退出系統(tǒng)”會出現(xiàn)退出畫面，操作員與監(jiān)督員必須選擇不同用戶名和密碼才能保證順利退出。

　　4.4系統(tǒng)設(shè)計

　　4.4.1登陸畫面設(shè)計

　　啟動組態(tài)王，進入登陸界面。相應(yīng)用戶登陸，有相應(yīng)操作安全區(qū)和操作權(quán)限。

　　圖4－1登陸畫面

　　在登陸畫面中用到兩個函數(shù)

　　1．LogOn此函數(shù)用于在TouchVew中登錄。調(diào)用格式：LogOn()；此函數(shù)無參數(shù)畫面上登陸按鈕建立命令語言連接：LogOn()；畫面程序運行時單擊此按鈕，彈出“登錄”對話框如上圖。

　　2．Exit此函數(shù)使組態(tài)王運行環(huán)境退出。調(diào)用形式：Exit(Option)；

　　參數(shù)Option：整型變量或數(shù)值0-退出當(dāng)前程序；1-關(guān)機；2-重新啟動windows；此處參數(shù)一般設(shè)為0。

　　4.4.2總體畫面設(shè)計

　　整個畫面由以下模塊畫面構(gòu)成：系統(tǒng)管理，數(shù)據(jù)表1，數(shù)據(jù)表2，加熱器設(shè)定，板材加熱監(jiān)控，畫面打印，報警，模具選擇,退出系統(tǒng)。

      圖4－2總體畫面

　　畫面左上角顯示當(dāng)前日期和時間。日期和時間均采用動畫連接字符串輸出，用到兩個系統(tǒng)自變量$日期和$時間。

　　4.4.3系統(tǒng)管理畫面設(shè)計

　　系統(tǒng)管理采用菜單形式，其菜單項有四個：用戶登陸，退出登陸，更改密碼和用戶管理。其命令語言為

　　if(MenuIndex==0)

　　{logon()；}//用戶登陸

　　if(MenuIndex==1)

　　{logoff()；}//退出登陸

　　if(MenuIndex==2)

　　{changepassword()；}//更改密碼

　　if(MenuIndex==3)

　　{EditUsers()；}//用戶管理

　　4.4.4數(shù)據(jù)表設(shè)計

　　畫面中設(shè)定值用于顯示控制系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)，用戶可進行設(shè)定，改變PLC內(nèi)部存儲區(qū)數(shù)據(jù)，從而調(diào)整工藝參數(shù)。數(shù)據(jù)表2和數(shù)據(jù)表1在設(shè)計上很相似。

　　圖4－3數(shù)據(jù)表1畫面

　　4.4.5加熱器畫面設(shè)計

　　加熱器畫面采用菜單，參數(shù)設(shè)定共四個畫面，在每個畫面下，對每個加熱瓦進行點火率的設(shè)定。四個加熱器畫面相似，只是在加熱瓦的數(shù)量上有區(qū)別：第1，第2加熱器各有98片加熱瓦，第3，第4加熱器各有144片加熱瓦。每片加熱瓦的模擬值輸入來自外部設(shè)備。

　　圖4－4加熱器選擇畫面

　　圖4－5第1上加熱器畫面

　　4.4.6板材加熱監(jiān)控設(shè)計

　　“板材加熱監(jiān)控”界面顯示加熱器和板材的溫度曲線。在畫面運行時實時趨勢曲線對象由系統(tǒng)自動更新，從而達到對加熱狀態(tài)進行監(jiān)控的目的。畫面中各條曲線連接的對象為：第二上加熱器溫度，第二下加熱器溫度，板材1溫度和板材2溫度。

　　圖4－6板材加熱監(jiān)控畫面

　　4.4.7打印畫面設(shè)計

　　“畫面打印”按鈕可以通過打印機打印正在顯示的畫面。其實是打印歷史歷史趨勢曲線畫面。

　　使用歷史趨勢曲線控件，可以實現(xiàn)對歷史數(shù)據(jù)打印的功能。并且歷史趨勢曲線，功能很強大，使用比較簡單，不但可以實現(xiàn)組態(tài)王歷史數(shù)據(jù)的曲線繪制，還可以實現(xiàn)ODBC數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)記錄的曲線繪制，而且在運行狀態(tài)下，可以實現(xiàn)在線動態(tài)增加/刪除曲線、曲線圖表的無級縮放、曲線的動態(tài)比較、曲線的打印等等。通過函數(shù)實現(xiàn)的功能有：在線更改曲線連接數(shù)據(jù)，獲取指示器處日期或者時間，獲取曲線最值、平均值，放大、縮小曲線范圍，重設(shè)曲線起點、終點等。

　　當(dāng)然，打印還可以使用報表系統(tǒng)。數(shù)據(jù)報表是反應(yīng)生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)、狀態(tài)等，并對數(shù)據(jù)進行記錄的一種重要形式。是生產(chǎn)過程必不可少的一個部分。它既能反映系統(tǒng)實時的生產(chǎn)情況，也能對長期的生產(chǎn)過程進行統(tǒng)計、分析，使管理人員能夠?qū)崟r掌握和分析生產(chǎn)情況。

　　4.4.8報警畫面設(shè)計

　　由于本系統(tǒng)報警是通過聲光報警，控柜前數(shù)碼管顯示報警號，“報警界面”提供報警號的報警原因和解決錯誤的方法。報警類型有：低低、低、高、高高、大偏差、小偏差、變化率、開、關(guān)、變位。報警事件類型有：報警、恢復(fù)、確認(rèn)

　　圖4－7報警畫面

　　4.4.9模具選擇畫面設(shè)計

　　模具選擇畫面功能：當(dāng)需要成型不同類型的冰箱內(nèi)膽，需要更換模具和板材，同時需要在上位設(shè)置好相應(yīng)的參數(shù)。但是成型機系統(tǒng)參數(shù)多（僅加熱瓦就484個），如果一個接一個地設(shè)置這些參數(shù)就會耽誤時間，故提出使用配方功能，可以一次設(shè)置大量的控制變量參數(shù)，使用配方定義存儲，使用時，調(diào)用配方就可滿足生產(chǎn)過程的需要。配方在制造領(lǐng)域用來描述生產(chǎn)一件產(chǎn)品所用的不同配料之間的比例關(guān)系，是生產(chǎn)過程中一些變量對應(yīng)的參數(shù)設(shè)定值的集合。本系統(tǒng)中，配方是一套模具對應(yīng)的所有參數(shù)的集合。

　　組態(tài)王提供的配方管理由兩部分組成：配方管理器和配方函數(shù)集。配方管理器打開后，彈出對話框，用于創(chuàng)建和維護配方模板文件；配方函數(shù)允許組態(tài)王運行時對包含在配方模板文件中的各種配方進行選擇，修改，創(chuàng)建和刪除等一系列操作。在配方管理器中定義配方模板，配方文件以擴展名為csv的文件格式存儲。

　　配方的使用時建立配方模板后，通過使用配方命令語言實現(xiàn)的。本系統(tǒng)主要使用了以下三個命令語言函數(shù)。

　　RecipeLoad：此函數(shù)將指定配方調(diào)入模板文件中的數(shù)據(jù)變量中。

　　RecipeSave：此函數(shù)用于把對原配方的修改存入已有的配方模板文件中。

　　RecipeSelectRecipe(“filename”,”recipeNameTag”,”Mess”)：此函數(shù)用于在指定的配方模板文件中選取工程人員需要的配方

　　圖4－8配方的定義

　　圖4－9配方模具選擇中的使用

　　4.4.10退出系統(tǒng)畫面設(shè)計

　　點擊“退出系統(tǒng)”，彈出退出畫面，必須在操作員和監(jiān)督員不是同一人，并且密碼正確的情況下才可以退出，從而保證安全操作。

　　啟動畫連接為“彈起時”命令語言為：

　　\\本站點\shenfen=PowerCheckUser(\\本站點\$用戶名,"czl")；

　　if(shenfen＝＝1)

　　{logoff()；//退出組態(tài)王運行界面

　　showpicture("登陸界面")；//返回登陸界面}

　　圖4－10退出系統(tǒng)畫面

　　5結(jié)束語

　　本系統(tǒng)通過計算機通訊和組態(tài)軟件的開發(fā)使用，形成了一個穩(wěn)定的、可靠的、功能全面的、便于工廠集中管理的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)實現(xiàn)了對電冰箱生產(chǎn)線真空吸塑機的實時溫度監(jiān)測和控制，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實時傳輸和實時處理，可進行歷史數(shù)據(jù)查詢，趨勢顯示，可生成數(shù)據(jù)報表，實現(xiàn)報警提示等功能，并以多個畫面動態(tài)的表現(xiàn)出來。