工控组态软件及应用PPT课件

（3）通用性，每个用户根据工程实际情况，利用通用组态软 件提供的底层设备（PLC、智能仪表、智能模块、板卡、变 频器等）的I/O Driver、开放式的数据库和画面制作工具， 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、具有多媒体功能和网络功能的工程。
MCGS组态软件的系统构成
1）MCGS组态软件的整体结构
SB2 X1 Y1 YVB
S1 X2 P
S2
X3
L C
Y2
YVC
S3
X4 Y3 KM
～ C CC 220V
A阀
B阀
PLC
S1 S2 S3
C阀
控制柜
主令 信号
PLC
执行机构 传感器
被控对象
上位机监控 PLC
执行机构 传感器
被控对象
A阀
B阀
S1 S2 S3
C阀
MCGS
通信模块
PLC
控制柜
上位机监控
所有的操作均采用面向对象的直观方式，避免了烦 琐的编程工作。
3）MCGS如何与设备进行通讯：
MCGS通过设备驱动程序与外部设备进行数据交换。 包括数据采集和发送设备指令。设备驱动程序是由VB 、VC程序设计语言编写的DLL（动态连接库）文件， 设备驱动程序中包含符合各种设备通讯协议的处理程 序，将设备运行状态的特征数据采集进来或发送出去 。MCGS负责在运行环境中调用相应的设备驱动程序 ，将数据传送到工程中的各个部分，完成整个系统的 通讯过程。每个驱动程序独占一个线程，达到互不干 扰的目的。
完善菜单按钮功能 编写程序调试工程
2、实际建立一个新工程
工程简介：
用可编程 控制器编制双 灯闪烁控制程 序，并将PLC 数据送入PC 机，使用 MCGS组态软 件完成对PLC 的运行监控设 计

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WinCC系统构成
WinCC基本系统是很多应用程序的核心。它包含以下九大部件： (1) 变量管理器：管理WinCC中所使用的外部变量、内部变量和通讯驱 动程序。 (2) 图形编辑器：用于设计各种图形画面。 (3) 报警记录：负责采集和归档报警消息。 (4) 变量归档：负责处理测量值，并长期存储所记录的过程值。 (5) 报表编辑器：提供许多标准的报表，也可设计各种格式的报表，并 可按照预定的时间进行打印。 (6) 全局脚本：是系统设计人员用ANSI-C 及Visual Basic编写的代码， 以满足项目的需要。 (7) 文本库：编辑不同语言版本下的文本消息。 (8) 用户管理器：用来分配、管理和监控用户对组态和运行系统的访问 权限。 (9) 交叉引用表：负责搜索在画面、函数、归档和消息中所使用的变量、 函数、 OLE 对象和 ActiveX 控件。
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建立和定义变量
线性标度只能用于过程变量。单 击“线性标度”复选框，激活输 入域“过程值范围”和“变量值 范围”。设置过程值范围（0~50) 和变量值范围（如0~120），如 图4-10 所示。单击“确定”按钮， 结束新建变量过程。 建立的所有变量显示在WinCC项 目管理器的右边窗口中。如需要 创建其他的变量，可重复上述操 作，还可对变量进行复制、剪切、 粘贴等操作，快速建立多个变量。 当需要创建的变量比较多时，可 对变量先进行分组，在每个变量 组中再进行新建变量的过程。
第4章 WinCC 组态软件
➢ WinCC ➢ WinCC快速入门 ➢ WinCC项目管理器 ➢ 组态变量 ➢ 创建过程画面 ➢ 过程值归档 ➢ 消息系统 ➢ 报表打印与脚本编辑
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整体概况
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调入RTF、TXT格式的文件和保存文件通过超级文本显示控件函数来完成。 9.2.4.2 创建超级文本显示控件 在工具箱中选择“插入控件”按钮
双击 设置属性
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第九章 控件
9.2.4.4 功能实现说明 超级文本显示框的作用是显示RTF格式或TXT格式的文本文件的内容，或在显 示框中输入文本字符串，将其保存为RTF格式或TXT格式的文本文件。实现以上这 些要依靠组态王提供的两个函数LoadText（）和SaveText（）实现。 【例9-4】编写RTF格式的文件，用于显示RTF格式的文本文件，在超级文本显示 控件中输入文本字符串，然后将其保存成指定的文件，调入RTF格式的文件和保 存文件。 操作步骤如下： 用WINDOWS操作系统的写字板编写一 个RTF文件test.rtf，将文件保存在 指定的目录下，比如目录D:\Test\ test.rtf下。如图所示。
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第九章 控件
单击“存在时”标签，在命令语言编辑器中，添加如下程序： 本例中是利用X-Y轴曲线显示变量的变化趋势，因此X轴都选择时间，这里选择 系统变量“\\本站点\$秒”。
xyAddNewPoint( "Ctrl2", \\本站点\$秒, \\本站点\TT101, 0 );
保存画面，切换到运行系统，单击该按钮，可以将指定目录下扩展 名为 “*.exe”的文件名全部列到列表框中来
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9.2.4 超级文本显示控件 组态王提供一个超级文本显示控件，用于显示RTF格式或TXT格式的文本文
件，也可在超级文本显示控件中输入文本字符串，然后将其保存成指定的文件，
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第九章 控件
在组态王画面开发系统放置超级文本显示控件以及相应的操作按钮, 放置超 级文本显示控件，控件名设为“Ctrl6”，然后再放置两个命令按钮“调入超级

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第7章 命令语言
7.1.3 事件命令语言
事件命令语言是指当规定的表达式的条件成立时执行的命令语言。如某个 变量等于定值，某个表达式描述的条件成立。在工程浏览器中选择命令语言— 事件命令语言，在浏览器右侧双击“新建„„”，弹出事件命令语言编辑器， 如图所示。 事件命令语言编辑器
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第7章 命令语言
应用程序命令语言编辑器
应用程序命令语言是指在组态王运行系统应用程序启动时、运行期间和程序 退出时执行的命令语言程序。如果是在运行系统运行期间，该程序按照指定时间 间隔定时执行。
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第7章 命令语言
7.1.2 数据改变命令语言 在工程浏览器中选择命令语言—数据改变命令语言，在浏览器右侧双击 “新建„„”，弹出数据改变命令语言编辑器。如图所示。数据改变命令语言 触发的条件为连接的变量或变量的域的值发生了变化。 数据改变命令语言编辑器
7.3.2 ClosePicture 此函数用于将已调入内存的画面关闭，并从内存中删除。 语法格式：ClosePicture("PictureName"); PictureName：画面名称。 ShowPicture("PictureName")和 ClosePicture("PictureName")这二条命令是 专门用来进行画面切换的。
7.1.5 用户自定义函数
自定义函数的语法与C语言中定义子函数的格式类似。自定义函数命令语言是 由变量定义部分和可执行语言组成的单独实体。 自定义函数定义的内容为： ◆ 自定义函数类型（函数返回值类型） ◆ 函数名和参数类型及名称 ◆ 函数体内容

如果您已经正确安装了“组态王”，首先启动组态王工程管理器。工程管理器 运行后，将打开您上一次工作后的项目。如果您是第一次使用工程管理器，默 认的是组态王示例程序所在的目录。建立一个新项目，执行以下操作：
建立新工程
工程管理器中选择菜单“工程/新建”，出现“新建工程”对话框,单击“下 一步”
建立新工程
定义设备和变量
为方便您定义外部设备组态王设计了“设备配置向导”引导您一步步完成设 备的连接。设备配置向导如图所示。 ① 在组态王工程浏览器的左侧 选中“ COM1”，在右侧双击 “新建”，运行“设备配置 向导”。 ② 选择“仿真PLC”的“串口” 项，单击“下一步”； ③ 为外部设备取一个名称，输 入“PLC1”，单击“下一 步”； ④ 为设备选择连接串口，假设 为COM1，单击“下一步”； ⑤ 填写设备地址，假设为1，单 击“下一步”； ⑥ 请检查各项设置是否正面
在工程浏览器中左侧的树形视图中选择选择“画面”，在右侧视图中双击 “新建”。工程浏览器将运行组态王开发环境TOUCHMAK，弹出如下对话 框。在“新画面”对话框中设置如下图，在对话框中单击“确定”。 TOUCHMAK 将按照您指定的风格产生一幅名为“监控中心”的画面。
设计画面
接下来在此画面中绘制各图素。绘制图素的主要工具放置在图形编辑工具箱 内。工具箱中各种基本工具的使用方法和WINDOWS 中“画笔”很类似， 假如您熟悉“画笔”的使用，绘制本画面将是很容易的。
反应车间的监控中心的组态画面
建立新工程
组态王工程管理器的主要作用是为用户集中管理本机上的组态王工程。 工程管理器的主要功能包括： 工程管理器的主要功能包括： 新建、删除工程，对工程重命名，搜索组态王工程，修改工程属性， 工程的备份、恢复，数据词典的导入导出，切换到组态王开发或运行环 境等。

开上位机仍可以运行，但没那么直观及人性化，所以在工控现场组
态与PLC的联合变得非常有必要。
”
9.1 PLC概述 9.1.2 PLC的构成简介
PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示 面板、内存块、电源等。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、 底板或机架。PLC构成如图9-1。
图9-1 PLC构成
9.1 PLC概述
9.1.4 知名的PLC品牌：
1.美国PLC产品 （1）B（ALLEN-BRADLEY）公司：SLC500、 PLC-5 、 PLC-3 等 （2）通用电气（GE）公司：GE-1、 GE-Ⅲ系列等 （3）莫迪康（MODICON）公司：M84、M484等 2.德国PLC产品 西门子（SIEMENS）公司：S5、S7系列等 3.日本PLC产品 （1）三菱公司：A、FX、Q系列等 （2）欧姆龙（OMRON）公司：P、CQM1 、C200等 组态王软件提供以上品牌各系列PLC产品的驱动，可通过配置方式快速与PLC建立可靠的通讯
9.2 串口总线概述
图9-2 DB—9针脚
9.2 串口总线概述
2.串口电气特性 RS-232C对电器特性、逻辑电平和各种信号线的功能都作了规定。
在TxD和RxD上：
逻辑1(MARK)＝-3V～-15V 逻辑0(SPACE)＝+3～＋15V。 在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制线上：
信号有效（接通：ON，状态：正电压）＝+3V～+15V 信号无效（断开：OFF，状态：负
9.2 串口总线概述
1.接口连接器机械特性
目前出现了DB—25和DB—9各种类型连接器，各个引脚的定义也有所同；但现在计算机只

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基本功能
Motor ein Ventil geschlossen Klappe zu
报警记录 （消息系统）
anzahl () float zae begin if wert > 0
begom zae = zae + 1 end end
编程接口
过程可视化
变量记录 （存档）
Protokolle
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1.4 WinCC概述
SIMATIC WinCC（Windows Control Center， 视窗控制中心），是西门子在自动化领域中的先 进技术和Microsoft的强大功能相结合的产物。它 有各种有效功能用于自动化过程，是用于个人计 算机上的，按价格和性能分级的人机界面和 SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）系统。可以容易的结合标准和用户 程序生成人机界面，准确的满足实际要求。
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1.4.1 WinCC的体系结构
WinCC Explorer
CS RT
图形
CS
RT
全局脚本
CS
RT
报警记 录
CS
RT
变量记录
CS
RT
报表设 计器
CS RT
选项
系统控制器
CS
RT 访问保护
CS
. . . RT 文本库
数据管理器
DB RT DB
CS
RT 变量管理过程数据
S5
S7
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灵活切换，是机电自动化和系统工程服务走向国际
市场的有利武器。
（13）可以通过因特网发布监控系统的数据，实现

在工程浏览器“数据词典”中新建变量时，弹出“变量属性”对话框，定 义好变量后，单击“记录和安全区”属性页标签，进入记录和安全区配置对话
框，如图1所示。根据工程设计需要在安全区列表框中选择一个安全区名称。
选择完后单击“确定”按钮完成。
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第十一章 用户管理权限与系统安全
11.2 组态王运行系统安全管理 11.2.1.5 设置热键命令语言的安全属性 当用户登录成功后，对于热键命令语言，只有当登录用户的操作优先级不 小于热键规定的操作优先级，并且安全区在热键规定的安全区内时，方可执行
登录超时为0是永不超时 优先级999是级别最高
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注意： 增加到组中的用户将继承其组的关于安全区 和优先级方面的设置，但用户可以对每个用 户的安全区和优先级进行修改(可与组不同)。
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11.2 组态王运行系统安全管理
当用户登录成功后，对于图形的动画连接命令语言，只有当 登录用户的操作优先级不小于该图形规定的操作优先级，并 且安全区在该图形规定的安全区内时，方可访问该图形或执 行命令语言。
第十一章 用户管理权限与系统安全
开发系统中：在“组态王”系统中，在开发系统里可以对工程进行 加密。打开工程时只有输入密码正确时才能进入该工程的开发系统，否 则不能打开该工程进行修改。 系统运行时，操作人员经常通过按钮发出一些命令，如翻看不同页 面、查询和打印数据、退出系统运行等，但这些命令不是所有操作人员 都有权发出的。为了保证系统的安全运行，组态王为每个可操作的元素 都提供了设置安全区域和操作权限值两个措施。 安全区域限制了某个操作员能够看到什么，不能看到什么。 操作权限限制了某个操作员能够做什么，不能做什么。 运行系统中：对画面上的图形对象设置访问权限，同时给操作者分 配访问优先级和安全区，运行时当操作者的优先级小于对象的访问优先 级或不在对象的访问安全区内时，该对象为不可访问，即要访问一个有 权限设置的对象，要求先具有访问优先级，而且操作者的操作安全区须 在对象的安全区内时，方能访问。 组态王以此来保障系统的安全运行。

String
使用数据源名称
3 CurveTable
String
数据库的表名
4 CurveDateTimeField String
数据库的时间字段名
5 CurveVarName
String
连接变量名
6 CurveDataField
String
7 CuryeInvalidValue
String
8 CurveUser
”
3
第四章 趋势曲线和其他曲线
4.1.1 创建历史曲线控件
在组态王工程浏览器中新建画面，在工具箱中单击“插入通用控件”按钮，或 选择菜单“编辑”下的“插入通用控件”命令，在“插入控件”对话框的列表中选 择“历史趋势曲线”，单击“确定”按钮，鼠标箭头变为“+”字型，在画面上选 择一点位置作为控件的左上角，按下鼠标左键并拖动，画面上显示出一个虚线的矩 形框，该矩形框为创建后的曲线的外框。当达到所需大小时，松开鼠标左键，则历 史曲线控件创建成功，画面上显示出该曲线，如图4-1所示。
4.1 历史趋势曲线控件
KVHTrend曲线控件是组态王以Active X控件形式提供的绘制历 史曲线和ODBC数据库曲线的功能性工具。该曲线具有的特点：可以 连接组态王的历史库，也可以连接工业库服务器，还可以通过ODBC 数据源连接到其它数据库上。连接组态王历史库或工业库服务器时， 可以定义查询数据的时间间隔。可实现某条曲线在某个时间段上的曲 线比较。
Void
设置曲线时间坐标起点。
T：时间的年月日时分秒部分，将该时 无
HTSetLeftScooterTime(T,s)
间用HTConvertTime（）函数间的秒
数。 s：时间的毫秒部分。

数据处理
数据采集
VS
当现场设备出现异常或控制参数越限时，系统自动触发报警，以声、光等形式提醒操作人员。
事件处理
记录报警或异常事件的相关信息，如时间、地点、原因等，并提供历史事件查询和统计功能。
报警功能
数据存储
将采集到的数据和监控信息存储在数据库中，支持数据的备份、恢复和导出功能。
报表生成
根据实际需求，生成各类报表，如生产统计报表、设备运行报表、质量控制报表等。
详细描述
总结词：工控组态软件广泛应用于工业自动化领域，如电力、化工、制药等。未来，随着工业4.0和智能制造的发展，工控组态软件将呈现出更加智能化、云端化、集成化等发展趋势。
工控组态软件基本功能
实时获取工业现场的传感器、仪器仪表等设备的数据，包括温度、压力、流量、液位等。
对采集到的原始数据进行预处理，如滤波、去噪、计算等，以满足后续分析或控制的需求。
水质监测、工艺控制、排放管理
工控组态软件在城市污水处理监控系统中，可以对污水处理过程进行实时监测、控制，确保处理效果达标，同时优化工艺流程，提高处理效率，为城市环境保护做出贡献。
总结词
详细描述
总结词
电网监控、调度决策、安全保障
要点一
要点二
详细描述
工控组态软件应用于电力调度自动化系统，可以实现电网运行状态的实时监控、数据分析及预测，为调度决策提供支持，保障电力系统的安全稳定运行。
可靠性评估
采用可靠性评估方法，对组态软件的可靠性进行量化和评估。
建立可靠性管理体系，对组态软件的可靠性进行持续改进。
可靠性管理
通过冗余技术和故障检测与隔离技术，提高组态软件的容错能力。
容错设计
通过模拟实际工况进行测试，验证组态软件的可靠性。