工控组态软件CIMPLICITY及应用
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Cimplicity入门(新手经验)1.1端口建立1)先建立一个端口(ports), 选择相应PLC协议,设定扫描数据的频率,一般为2S,Retry2次,enable,若是数量太多可以扫描慢一点。
如果是tcp通信协议,如下选择如是OPC,则选择1.2端口建立1)再建立一个设备DEVICES,选择数据接收端口,选择资源RESOURCE,TCP选择MODEL,modicon984,在modbus tcp/ip中输入数据传出的PLC IP地址;2)OPC则是默认选项,选择服务器地址,服务器地址在KEP的服务客户端找,新建服务器特别注意此处,容易忘写地址,因为没有写亦可以关闭1.3 点建立1)建立一个点points,选择数据类型(data type):一般选择整数型(int),在device中选择上一步中建设的设备,更改数据存放的地址。
如果是TCP选择数据地址如40001,如果是OPC选择如图所示的点的位置,其方法如设备服务器所示最后建立画面以上都是针对只有一个数据传送的情况。
1.4画面编辑介绍:在屏幕处右键新建一个画面在这个图标中可以选择需要的模型,在标题栏中可以选择绘画工具,完成画面布局。
布局完成后就是动作设置:比如按键要实现它的功能必须是有鼠标按下的过程,因此需要实现这个过程这个是按键的属性框,下面介绍每个选项的功能:Colork(颜色):可以修改line(线)和fill(填充)的颜色Geometry(几何):可以修改screen size(画面尺寸)的宽度和高度General(常规):可以修改object type(对象类型)和object help(对象帮助),设置object name(对象名称)。
object help有text(文本),text file(文本文件),help file(帮助文件)Movement:可以移动该对象Scaling(缩放):Script:可以添加和删除某个脚本(可以调用入口点)参数)Variables:可以添加和删除某个变量(变量,公共值)Procedures(过程):可以添加和删除某个过程Rotation和fill展示如下:Ambients properties(环境属性):可以修改fore color(前景色)Back color(背景色)和fort(字体),同时可以添加mapfile(映射文件)的文本翻译。
实验一组态软件的应用特点及项目的创建一、实验目的:1、了解WinCC的特点.2、熟悉和掌握项目管理器的结构。
3、掌握项目项目创建的步骤。
二、组态软件的介绍WinCC是进行廉价和快速组态的HMI系统,从其他方面看,它是可以无限延伸的系统平台。
WinCC的模块性和灵活性为规划和执行自动化任务提供了全新的可能。
从组态的角度上来看,在WinCC中有三种解决方案:①使用标准WinCC资源的组态;②利用WinCC通过DDE、OLE、ODBC和ActiveX使用现有的Windows应用程序;③开发嵌入WinCC中的用户自己的应用程序(用Visual C++或Visual Basic 语言)。
WinCC是基于Microsoft的32位操作系统(Windows NT4.0,Windows 2000和Windows 2000 XP)。
该操作系统是PC平台上的标准操作系统。
WinCC为过程数据的可视化、报表、采集和归档以及为用户自由定义的应用程序的协调集成提供了系统模块.此外,用户还可以合并自己的模块。
WinCC的特点如下:1.WinCC的开放性WinCC对用户所添加的任何形式的扩充是绝对开放的。
该绝对开放性是通过WinCC的模块结构及其强大的编程接口来获得。
2.将应用软件集成到WinCC中WinCC提供了一些方法将其他应用程序和应用程序块统一地集成到用于过程控制的用户界面中。
OLE应用程序窗口和OLE自定义控件(32位OCX对象)或ActiveX控件可以集成到WinCC应用软件中,就好像是真正的WinCC对象一样。
3.WinCC中的数据管理WinCC中的默认数据库Sybase SQL Anywhere从属于WinCC,该数据库用于存储(事务处理保护)所有面向列表的组态数据(例如变量列表和消息文本),以及当前过程数据(例如消息、测量值和用户数据记录)。
该数据库具有服务器的功能,WinCC 可以通过ODBC或作为客户通过开放型编程接口(C-API)来访问数据库,也可以将同样的权限授予其他程序。
1、CIMPLICITY软件在当前的工业自动化系统中软件的应用已经成为必不可少的组成部分,特别是我们经常所说的上位机软件其在系统中的重要地位已经被系统设计人员放在很重要的地位来考虑,越来越多的用户在关心上位机软件的功能和应用的范围,一般意义上的上位机软件应具有人机界面和数据采集与监督控制等功能,上位机软件的这些作用可以从以下两个不同的方面来考虑:所示的应用中上位机软件作为人和机器与过程的一个界面,是将两者紧密联系在一起的集成单元,使人可以参与控制,在这种系统中上位机软件可以被称之为人机界面软件(MMI)。
同样作为一个界面,此时上位机软件担负的是将控制与管理集成的作用,好的上位机软件可以直接将生产过程中的数据和信息传输给管理信息系统中。
实现两类不同系统的无缝隙数据交换由此看来,一个真正的强功能上位机软件的功能可以由下面的图来描述:从上图中,我们可以看出人机界面和数据采集与监督控制软件是处于整个控制系统的中心地位,它将控制设备、管理系统和人有机地连接在一起。
控制设备中所产生的工厂数据被采集到上位机系统中并以形象的方式提供给操作人员;操作人员或者系统管理人员对过程和设备的操作指令通过上位机下发给控制设备;上位机将采集到的过程中的数据加以整理和格式化形成生产数据并传给管理系统;同时管理系统产生的对生产过程的调度和决策命令也传给上位机分解和下发。
目前,不少供应厂商可以提供相应的上位机软件系统,他们的功能各不相同,应用范围也不一样。
而尤为值得推荐的是一个名为CIMPLICITY系统的软件,它是美国GE Fanuc公司推出的能够提供企业级解决方案的人机界面和数据采集与监督控制软件。
GE Fanuc公司是世界上首屈一指的控制系统生产厂家,它的一个很大的特点就是同时提供自行开发的软硬件产品,而其软件系统又是一直处于领先的地位并具有很强的特点。
以下介绍的是CIMPLICITY系统的一些主要的功能和特点。
软件的组成:CIMPLICITY系统是模块化的软件结构,它由软件核心,基本系统,可选模块和设备通讯组件等组成:CIMPLICITY系统的一个重要特点是能够支持多平台,CIMPLICITY能够运行的计算机硬件系统包括:Intel系列微处理器的个人计算机、DEC Alpha工作站、HP-9000系列、IBM PowerPC、IBM RS-6000和DEC VAX等不同系列。
CIMPLICITY HMI 基本操作说明第一章概述CIMPLICITY HMI 软件是灵活的可伸缩的,它可以适用于单一的人机界面到完全网络化的监督控制和数据采集系统。
在产品系列的各个层次上都具有网络互联的能力,这是你能够获得各个层次的继承而且不需要在一个网络中尽心重复的组态。
CIMPLICITY HMI 是由服务器和浏览站组成的基于客户服务器体系结构的系统。
服务器负责数据的采集和数据的分配。
浏览站连接到服务器上可以对被采集到的数据进行完全的访问以便观察和控制。
第二章软件使用2.1创建工程首先安装CIMPLICITY 软件,然后按住开始键:开始—所有程序—CIMPLICITY—HMI—Workbentch,打开Workbentch。
Workbentch中包含了工程所有的组态内容:●屏幕:监控画面及动态组态●Points:从PLC中读取的或虚拟的变量●Alarm:报警信息的组态●Database Logger:组态将本工程中的点登录到数据库文件中●Event Editor:编辑当工程运行时,由点值变化、报警出发产生的事件2.2 角色—用户—资源●角色(Role):一组使用监控计算机的人,这一组人具有相同的操作权限。
有三个角色包括:OPER、SYSMGR、USER●用户(User):要使用监控计算机的每一个人,每个用户有自己的表示符(UserID)及登录密码,用户还可以有自己的名字(User Name)●资源(Resource):由PLC控制的、被用户所监控的对象,这是一个抽象的概念,它可以是一条生产线、也可以是一台泵2.3 定义端口(Port)2.4 定义设备(Devices)定义完设备之后,要在config记事本上添加上你配置的设备,按照已有格式添加偏移量、起始地址、长度,每添加一组要给count数加1。
2.5 定义点(Point)CIMPLICITY HMI 的一个主要特色就是设备采集点数据的能力,并且将采集到的数据分配给CimView屏幕。
几种组态软件比较GE公司的Cimplicity, Wonderware公司的InTouch以及Siemens公司的WinCC与Intellution公司的iFIX作以比较,这其中Intellution公司和Wonderware公司是专门从事监控软件工作的,在市场占领绝大一部分份额;Cimplicity和WinCC是GE和Siemens公司自动化产品的配套产品,正努力推向市场。
下面就把这几种主要软件从图形及组态方案、数据点管理、网络功能、通信功能、管理方面、加锁设计等六个方面作比较。
1) 图形功能:Cimplicity:图形功能最为强大,图库图形丰富多彩,它支持从画面到画面包含对象的颜色渐变,这是目前其他监控软件都不具备的功能,只是对插入的对象一定要进行格式转化,不然会有死机现象。
一个画面一个进程,运行脚本是多线程的,所以图画虽然大,但运行速度很快。
具有基于对象链接的拷贝功能,可以像MIX一样避免对同一对象在多个画面中出现时修改的多次进行,但存在着运行时母板必须处于激活状态的缺憾。
编辑与运行分开,有独立的报警、历史趋势运行管理程序,内嵌VBA,具有自己的内部函数,又有广泛的VB函数,组VBA与通用运用方式不一样,支持ActiveX,OLE插入,但对控件其中的一些属性进行了锁定。
点的扩展功能与iFIX一样强大,用之不竭的虚拟变量并不占用点数,但对于扩展点的报警设定比较难解决,输出问题,历史记录是没问题的。
对数据节点的修改不是在线的,必须先停止工程,再启动工程。
支持多条件组态,为组态方案提供了很好的解决方法。
InTouch:图形界面的美观性较差,粘贴位图操作较为繁琐,且引入的图形放大后InTouch:图形界面的美观性较差,粘贴位图操作较为繁琐,且引入的图形放大后的变形很大,自配的按钮文字不能变色,实现起来比较费事。
支持ActiveX控件,但不具有第三方控件的出错保护,不健全的控件会造成系统出错。
采用有限的内部函数,其功能也只是常用监控的功能,复杂一点的功能如报表就只能借助于其他工具。
工业控制软件有哪些?详解工业自动化控制领域常见的组态软件有:InTouch、iFix、Citech、WinCC、组态王、Controx开物、ForceControl、GE的Cimplicity、RSView Supervisory Edition、Lookout、Wizcon、MCGS等。
1、InTouch:Wonderware的InTouch软件是最早进入我国的组态软件。
在80年代末、90年代初,基于Windows3.1的InTouch软件曾让我们耳目一新,并且InTouch提供了丰富的图库。
但是,早期的InTouch软件采用DDE方式与驱动程序通信,性能较差,最新的InTouch7.0版已经完全基于32位的Windows平台,并且提供了OPC 支持。
2、iFix:Intellution公司以Fix组态软件起家,1995年被爱默生收购,现在是爱默生集团的全资子公司,Fix6.x软件提供工控人员熟悉的概念和操作界面,并提供完备的驱动程序(需单独购买)。
Intellution将自己最新的产品系列命名为iFiX,在iFiX中,Intellution 提供了强大的组态功能,但新版本与以往的6.x版本并不完全兼容。
原有的Script语言改为VBA(Visual Basic For Application),并且在内部集成了微软的VBA开发环境。
遗憾的是,Intellution并没有提供6.1版脚本语言到VBA的转换工具。
在iFiX中,Intellution的产品与Microsoft的操作系统、网络进行了紧密的集成。
Intellution也是OPC(OLE for Process Control)组织的发起成员之一。
iFiX的OPC 组件和驱动程序同样需要单独购买。
3、Citech:CiT公司的Citech也是较早进入中国市场的产品。
Citech具有简洁的操作方式,但其操作方式更多的是面向程序员,而不是工控用户。
组态软件的一般结构(1)应用程序管理器应用程序管理器是提供应用程序搜索、备份、解压缩和建立新应用等功能的专用管理工具。
自动化工程设计工程师在应用组态软件进行工程设计时,经常会遇到一些问题:经常需要进行组态数据的备份,需要引用以往成功的应用项目中的部分组态成果(如画面),还需要迅速了解计算机中保存了哪些应用项目。
虽然这样要求可以用手工方式实现,但是效率低下,极易出错。
有了应用程序管理器,这些操作变得非常简单。
(2)图形界面开发程序图形界面开发程序是自动化工程设计工程师为实施其控制方案,在图形编辑工具的支持下进行图形系统生成工作所依赖的开发环境。
通过建立一系列用户数据文件,生成最终的图形目标应用系统,供图形运行环境运行时使用。
(3)图形界面运行程序在系统运行环境下,图形目标应用系统图形界面运行程序装入计算机内存并投入实时运行。
(4)实时数据库系统组态程序有的组态软件只在图形开发环境中增加了简单的数据管理功能,因而不具备完整的实时数据库系统。
目前比较先进是组态软件都有独立的实时数据库组件,以提高系统的实时性,增强处理能力。
实时数据库系统组态程序是建立实时数据库的组态工具,可以定义实时数据库的结构、数据来源、数据链接、数据类型以及相关的各种参数。
(5)实时数据库系统运行程序在系统运行环境下,目标实时数据库及其应用系统被实时数据库系统运行程序装入计算机内存并执行预定的各种数据计算、数据处理任务。
历史数据的查询、检索和报警的管理都是在实时数据库系统运行程序中完成。
(6)I/O驱动程序I/O驱动程序是组态软件中必不可少的组成部分,用于和I/O设备通信,互相交换数据。
DDE和OPC Client是两个通用的标准I/O驱动程序,用来与支持DDE标准和OPC标准的I/O设备通信。
多数组态软件的DDE驱动程序被整合在实时数据库系统或图形系统中,而OPC则多数单独存在。
组态软件选型目前,业内使用较多的,产品较为稳定的有四种组态软件,分别是:Cimplicity、iFIX、InTouch、WinCC。
五种组态软件Cimplicity、InTouch、WinCC、EC2000之比较针对在国际市场占有大部分市场份额的几种监控软件,本文对4种国外监控软件和EC2000系统从图形及组态方案、数据点管理、网络功能、通信功能、管理、加锁设计等6个方面作出比较。
以下内容中的技术参数来源于几家软件的内部参数,仅供参考。
运行在工业现场的监控软件有很多种,各种监控软件都有着传统的功能,都是提供工业现场控制、自动化解决方案,实现现场生产的远程可视化过程,现场数据获取和监控功能的工具;同时这些软件在监控中为了权衡矛盾,在软件设计中有所侧重,再加上各软件的设计方案不大一致,运用技术不同,因而在它们的功能反映上就有着自己的鲜明的特点。
目前的监控软件有很多种,国外比较著名的四种软件即:GE-Intellution公司的iFIX、GE公司的Cimplicity、Wonderware公司的InTouch以及Siemens公司的WinCC和EC2000作以比较,这其中GE-Intellution公司和Wonderware公司是专门从事监控软件工作的,在市场占领绝大一部分份额;Cimplicity和WinCC 是GE和Siemens公司自动化产品的配套产品,正努力推向市场。
EC2000是南瑞自控公司的水电自动化监控软件,目前已应用于多个水电站和泵站、闸门。
下面就把这五种软件从图形及组态方案、数据点管理、网络功能、通信功能、管理方面、加锁设计等六个方面作比较。
图形及组态方案5种软件都是基于Object画面,都能实现对现场点的监视:iFIX的图形功能很强,支持多种图形格式,其追加的图形库,内容丰富,可同时使用256种颜色,其中有64种颜色可用彩虹色调色,组成各种调色方案,嵌入图形中不会因放大缩小而失真。
组态中提供树形结构图,能够浏览所画画面中的所有图形对象,组态信息,提供了全局性的变量组态方案,供画面组态调用,从而实现一改全改的功能,而且全局性的变量并不占用Tag点,对于画面中Group组内的对象组态并不改变,使状态变化丰富多彩,有查找替换功能,可以替换整个图画以及画面中的对象的属性、组态点信息,对于同类型物体,避免重复组态。
工控组态软件CIMPLICITY及应用
作者:浦卓茜
来源:《无线互联科技》2013年第06期
摘要:工控组态软件CIMPLICITY作为工控组态软件家庭的新秀,凭借自身的高速性、低成本,维修费用低,在市场上占据了重要地位。
为此,本文主要从以下方面针对工控组态软件CIMPLICITY及应用进行了简单分析。
关键词:工控组态软件;CIMPLICITY;应用
工控组态软件CIMPLICITY是开发具有自身特色、专用型、实时性的组态软件。
组态软件市场在中国开始有较快的增长。
因此,对工控组态软件CIMPLICITY及应用的探讨有其重要价值和意义。
1 研究背景
在工业控制技术不断发展与应用中,PC机的优势作用日加明显,其相关的优势主要体现在快速发展的技术,相关技术的成熟,较低的成本,丰富的硬件、软件资源,以及各个软件之间的相互操作性强,加上应该技术简单,易于学习和使用,使得PC技术在工业生产的应用渗透力极强,而在工控组态软件在其中发挥的作用不可忽视。
工控组态软件主要是利用系统软件所提供的工具,通过简单形象的组态,完成上位机与下位机之间的通信,实现数据报警、曲线绘制等功能。
一般而言,在自动控制系统中,工控组态软件主要分为5个模块,具体如图1所示:
根据以上图示可以知道,在传感器接收到数据后,通过通信端口的扫描,将工业现场所传递来的数据存在数据库中,以方便于其他功能模块的使用和管理的需要,在工控组态软件系统中,所涉及的内容和设备品种相对较多,而软件出分别由不同的供应商所提供,而数据通信部分可以对其进行统一的管理和分配。
而数据分配部分则作为一个反馈模块而应用,主要是将处理过的数据一一下达给测控对象,从而实现预期的控制。
其中,工控基本处理部分则主要是一个后台操作模块,其主要的功能和作用就是与数据采集模块、数据分配模块、通信模块以及输入、输出模块联系起来,方便于程序和事件的处理。
在整个系统中,这5个模块相互依赖、相互协调,共同形成一个开放式的控制系统。
2 CIMPLICITY组态软件
CIMPLICITY组态软件主要是GE公司所推出的一个软件家族,针对不同的工业环境开发了不同的软件版本,目前,其主要涉及到的产品有CIMPLICITY HMI PLANT EDITION,CIMPLICITY MACHINE EDITION等等,这些版本各有其特点和优点,但是从它们所提供的用户接口基本上相似,同时,各个版本所提供的实用工具也是通用的,CIMPLICITY组态软件
是一个集成的开发环境,主要通过系统软件所提供的数据信息以及相关工具,将系统的所有资源通过资源管理器,进行简单、形象的组态,构建一个实时数据库,这样,既方便于完成用户之间的通信,而且有通过端口配置,实现数据报警等功能。
另外,CIMPLICITY组态软件还上述基础上,实现了图画功能,比如:在系统运行时,其通过某一些基本图形的提供,如折线、矩形、直线等,方便用户绘制一些简单图形,同时,它还有一个元件库,元件库中包括着油罐、仪表、指示灯等,这些都是常用的自动控制元件,其最大的功能和作用就是可以简化用户作图。
该系统还可以支持图形文件格式,通过一些图形的插入,实现拆组的动态连接,并结合专用的绘图软件,采用OLE技术弥补CIMPLICITY在绘图方面的欠缺,一旦工程系统启动,打开进行实时监控。
3 CIMPLICITY的应用
在现代电力系统中,随着自动化技术、网络技术、通信技术等的发展和融合,智能化开关柜作为集控制、保护、通信、测量、PLC于一体的高技术产品,已经成为各类电力系统所不可缺少的一种设备。
相对于传统的设备产品,其具有很强的优越性,不仅能够在恶劣的自然环境下安全、可靠、稳定工作,而且设备本身还具有很强的自检功能,一旦设备在发生异常,就会自动进行分析处理,包括设备内部出现升温、机构故障、电磁辐射等,系统会自动采集数据,并自行处理,这些技术和优点为电网运行的自动化、工业生产自动化奠定了良好的基础,智能化开关柜具体的模块示意图如图2所示:
如图3所示:传感器和变送器采集和接收数据后,经单片机和PLC将数据信息转换成数字信号,并且通过通信端口扫描,使得工业现场数据储存于数据库中,并传送到上位机,并由组态进行相关计算和判断,将数据再反馈到PLC,最后进行数据分配。
4 结语
总而言之,工控组态软件CIMPLICITY在工控领域的应用,是目前国际上广泛流行的一种集成化环境,通过硬件系统与软件系统的构成集成化系统,实现统一的管理和分配、预期的控制,不仅提高了系统的可靠性,而且提升了系统的成功率。
[参考文献]
[1]吴永贵.基于工控组态软件即时对话框的实现[J].实验技术与管理,2012(05).
[2]阮文韬.基于组态软件的住宅小区停车场模拟控制系统设计[D].电子科技大学,2012.。