监控组态软件概述课件.ppt

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1、第一章　监控组态软件概述教学目的：建立组态软件的基本概念，了解组态软件的构成及发展历史，组态软件在监控系统中的地位。要求：1、建立组态软件的概念。2、了解组态软件的构成及发展历史。3、熟悉组态软件在监控系统中的地位。4、掌握使用组态软件的一般步骤。重点：1、组态软件的概念及组成。2、组态软件在自动化监控系统中的作用。3、组态软件使用的的一般步骤。控制系统体系结构的演化与发展控制系统经过了基地式仪表、单元组合式仪表、直接数字控制（DDC）、集散控制系统（DCS）、现场总线控制系统（FCS）1、气动式/基地式仪表50年代前，安装在生产

2、设备现场，仅为具备简单测控功能的基地式气动仪表，信号是封闭的，不能传递给别的系统。2、单元组合式仪表不同的系统需要交换信息和传递参数，出现集中控制室。生产现场参数采用统一的模拟信号：气动：0.02～0.1MPa电动：Ⅱ型0～10Ma，0～5VⅣ型4～20Ma，1～5V（信号0与动作0分开）单点、单控制回路的测控功能。3、计算机（微处理器）直接数字控制（DDC）发展：单板机Z80→单片机MCS-51工控机（三总线）AD地址CD控制DD数据STD总线（56条）PC总线(ISA、PCI)如：4、集散控制系统（DCS）管理功能集中，控制功

3、能分散----分布式控制系统PCPC1PC2PC3PLCA/DD/AA/DD/AA/DD/ARS232C5、现场总线控制系统FCS采用工业控制计算机作为监控计算机，人机交互：键盘、鼠标、触摸屏，打印机、声光报警装置等。与普通计算机不同----都要适合工业生产环境。服务器PCPC打印机PLC工业以太网工作站现场控制层H1执行器I/O现场总线现场总线控制系统主要特点是控制功能下放到现场。现场总线控制系统的软件是现场总线控制系统集成、运行的重要组成部分。它包括：组态软件—通信组态和控制系统组态；维护软件—对现场控制系统的软、硬件的运行状

4、态进行监控、故障诊断等。仿真软件—对系统进行组态、调试、研究的工具现场设备管理软件—对现场设备维护管理的工具监控软件—直接用于生产操作和监视的控制软件包，功能丰富。工业控制系统层次结构新型的工业控制系统正以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统，它们具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等鲜明优点。工业控制系统划分为控制层、监控层、管理层三个层次结构。监控层的硬件以工业级的微型计算机和工作站为主，目前更趋向于工业PC机。由于PC监控大大降低了系统成本，使得市场空间得到扩大，从远程监控（如防盗报警

5、、江河汛情监视、环境监控、电信线路监控、交通管制与监控、矿井报警等）、数据采集与计量（如居民水电气表的自动抄表、铁道信号采集与记录等）、数据分析（如汽车/机车自动测试、机组/设备参数测试、医疗化验仪器设备实时数据采集、虚拟仪器、生产线产品质量抽检等）到过程控制。工业组态软件是指数据采集与过程控制的专用软件。它是在自动控制系统监控层一级的软件平台，容易实现和完成监控层的各项功能。工业组态软件都运行在Windows98/NT/2000操作系统环境下。工业组态软件的开发工具以C++为主，也有少数开发商使用Delphi或C++Builde

6、r。1.1组态软件基本概念“组态”的概念是伴随着DCS的出现才开始被生产过程自动化技术人员所熟悉的。工业组态(Configuration)——模块化任意组合。概念组态软件指一些数据采集与过程控制的专用软件，它可以提供良好的用户开发界面和简捷的使用方法。其预设置的各种软件模块可以非常容易地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。工业组态软件的主要特点：（1）延续性和可扩充性。当现场（包括硬件设备或系统结构）或

7、用户的需求改变时，可以方便地完成系统的更新与升级。（2）封装性（易学易用）。所有功能用方便用户使用的方法包装起来，用户不需掌握太多的编程语言技术，就能完成一个复杂工程所要求的功能。（3）通用性。根据用户实际情况，利用组态软件提供的底层设备驱动、开放式数据库和画面制作工具等，就能完成一个具有动画效果、实时数据处理、历史数据和曲线并存、甚至具有网络功能的工程。不受行业限制。组态软件的优点：①使用简单。用户只需编写少量自己所需的控制算法代码，甚至可以不写代码。②运行可靠。③提供数据采集设备的驱动程序。④提供自动化应用系统所需的组件。⑤强

8、大的图形设计工具。1.2　监控组态软件的发展背景监控组态软件是伴随着计算机技术的突飞猛进发展起来的。在20世纪60年代，计算机开始涉足工业过程控制，但在各行业的推广速度较慢。20世纪70年代初期，微处理器的出现，促进了计算机控制技术走向成熟。这一阶