监控组态软件及应用公选课简介

监控组态软件课程设计报告姓名：学号：组态软件课程设计一．对组态软件的认识现在我即将步入大四了，随着各门专业课的陆续开设学习，我对本专业——测控技术与仪器，相对于以前，有了更深的认识。

测控技术与仪器,通俗一点讲，主要就是对信号进行采集检测，并将其进行相应的处理。

以前在专业基础课学习过程中，我接触到了不少相关学习软件，如labview软件，Altium Designer 6.0软件以及Matlab 软件等，并且在老师的指导下进行了相关操作练习，并在实际操作过程中我逐步的掌握了课本上相应的知识点或是验证了计算结果或是实验结果。

而在本学期开设的《监控组态软件概述》这门课中主要讲述的北京三维力控公司的组态软件ForceControl，则是利用工业监控系统来实时的显示并控制工业现场的一个很好的平台，因其具有丰富的设置项目，使用方式灵活，功能强大而得到了迅速发展。

记得在我大二即将结束时，学校安排我们到西安市阎良区红光路的西郊热电厂进行实习，印象很深的是在参观电厂的中央集控室时，在集控室里，没有机器的轰鸣，一切都很安静。

当时最引人注意的就是那些仪器机器，上面布满了红线，红点，还有一些绿色的，并且计算机就可以对他进行自动化控制的，只要控制计算机就可以确保机器的正常安全运行，并且机器的控制全部在集控室可以观测，只要电厂运行出了问题，就可以马上得知。

但是缺点是，由于工艺较为老旧，有很多显示设备上的参数范围控制往往需要有经验的人来实时观察，并不能通过计算机进行自动提示或是预警……在学习了监控组态软件之后，我发现这些问题对于监控组态软件仅是一小case而已。

监控组态软件还可被用于江河汛情监测、铁道信号采集与记录、交通管制与监控、虚拟仪器机、组和设备参数调试以及生产线产品质量抽查等。

二．设计方案、实现功能及源程序由于前段时间监控组态软件实验课上进行练习设计的就是存储罐液位平衡控制过程，相对于其它四个方案我能更好的理解第5份方案中的设计思想及如何实现控制要求。

组态软件的简介1. 什么是组态软件?组态软件（SCADA软件）是指一种利用计算机系统进行监控、控制和数据采集的软件。

它与传统的人机界面（HMI）软件相比，具有更强大、更智能的功能。

组态软件可以在工业控制系统、能源管理系统、交通系统和水处理系统等领域中使用，帮助用户实时监测和控制设备、收集和分析数据、提高生产效率和安全性。

2. 组态软件的主要功能组态软件具有多种功能，用于监控和控制系统中的各种设备和过程。

以下是组态软件的一些主要功能：- 数据采集和存储：组态软件能够实时采集和存储各种设备和过程的数据。

通过这些数据，用户可以了解设备性能、生产状态和实时数据变化。

- 可视化和人机界面：组态软件通过直观的图形界面，将设备和过程的数据以图表、曲线和动画等形式展示给用户。

用户可以通过这些界面直观地了解设备状态，并进行实时监测和控制。

- 报警和事件管理：组态软件能够根据设定的规则和条件，自动检测和发送警报。

用户可以通过报警和事件管理功能，及时了解设备故障、异常和重要事件，以便采取相应的措施。

- 远程访问和控制：组态软件支持远程访问和控制，用户可以通过互联网或局域网等方式，随时随地远程监控和控制设备和过程。

这为用户提供了便捷的操作、管理和维护手段。

- 数据分析和报表生成：组态软件具有数据分析和报表生成功能，通过对采集的数据进行统计和分析，用户可以发现问题、改进生产过程，并生成有用的报告和图表。

3. 组态软件的应用领域组态软件广泛应用于各个领域，主要包括以下几个方面：- 工业控制系统：组态软件在工业控制系统中起到至关重要的作用。

它可以对生产设备进行监控和控制，实现自动化生产，提高生产效率和产品质量。

- 能源管理系统：组态软件可用于能源管理系统，通过监测和控制设备和过程，实现能源消耗的优化和节约，提高能源利用效率。

- 水处理系统：组态软件在水处理系统中应用广泛，如供水系统、污水处理系统等。

它可以对水质进行监测和控制，实现水资源的合理利用和环境保护。

监控组态软件及其应用课程设计一、前言监控系统在现代工业生产中扮演着越来越重要的角色，而监控组态软件则被广泛应用于监控系统的设计和实现。

本文介绍了监控组态软件的基本概念和应用场景，并针对大学生应用性强的特点，设计了一门监控组态软件及其应用课程。

二、监控组态软件的概念监控组态软件是用于开发和实现监控系统的软件，它可以通过图形化界面，方便地进行系统的配置、连接和调试工作，同时也具备了数据采集与处理、报警处理、历史数据查询等功能。

三、监控组态软件的应用场景1、工业控制领域在工业控制领域，监控系统的任务是实时监测、控制生产过程，提高生产效率、降低能源消耗、提高产品质量等。

监控组态软件可以轻松处理物理控制设备与计算机之间的通讯，收集传感器、继电器等设备采集的数据，进而实时监控设备状态、控制设备操作、对设备故障进行诊断与判断。

2、楼宇自动化领域在楼宇自动化领域，监控组态软件可以轻松处理楼宇内的火灾自动报警设备、消防设备、室内环境监测设备、动力设备、物业管理设备等的集成，实现楼宇设备的实时监控、设备状态的同步更新和故障的迅速处理。

3、公共设施领域在公共设施领域，监控组态软件可以为监狱、重点要塞、重要公共设施建立信息化、自动化监控系统，通过视频监控、人员定位、警报联动等功能维护公共设施的安全，提升管理效率。

四、课程设计构想1、课程名称监控组态软件及其应用2、适用年级大学三年级及以上3、课程目标1.了解监控组态软件的基本概念和应用场景。

2.熟悉监控组态软件的安装、组态、调试和故障处理操作。

3.能够独立完成监控系统的设计和实现，具备问题解决能力。

4、课程内容1.监控组态软件基础概念介绍2.监控组态软件环境搭建3.监控组态软件相关工具使用方法介绍4.监控组态软件网络通信方面的应用5.监控组态软件实际应用场景模拟6.监控系统故障排除实践5、教学方法本课程采用理论结合实践的教学方式，以简单实用的教学案例为主要讲解内容，辅以数字图像技术进行多媒体演示，引导学生独立思考解决问题的能力。

SCADA(监控组态软件)简介——撰文作者：realinfoSCADA简介SCADA是Supervisory Control And Data Acquisition的英文缩写，国内流行叫法为监控组态软件。

从字面上讲，它不是完整的控制系统，而是位于控制设备之上，侧重于管理的纯软件。

SCADA所接的控制设备通常是PLC（可编程控制器），也可以是智能表，板卡等。

早期的SCADA运行与DOS,UNIX，V MS。

现在多数运行在Windows操作系统中，有的可以运行在Linux 系统。

SCADA不只是应用于工业领域，如钢铁、电力、化工，还广泛用于食品，医药、建筑、科研等行业。

其连接的I/O通道数从几十到几万不等。

下面就其结构、功能、接口、开发工具等方面予以介绍。

SCADA体系结构1.1 硬件结构通常SCADA系统分为两个层面，即客户/服务器体系结构。

服务器与硬件设备通信，进行数据处理何运算。

而客户用于人机交互，如用文字、动画显示现场的状态，并可以对现场的开关、阀门进行操作。

近年来又出现一个层面，通过Web发布在Internat上进行监控，可以认为这是一种“超远程客户”。

硬件设备(如PLC)一般既可以通过点到点方式连接，也可以以总线方式连接到服务器上。

点到点连接一般通过串口(RS232)，总线方式可以是RS485，以太网等连接方式。

总线方式与点到点方式区别主要在于：点到点是一对一，而总线方式是一对多，或多对多。

在一个系统中可以只有一个服务器，也可以有多个，客户也可以一个或多个。

只有一个服务器和一个客户的，并且二者运行在同一台机器上的就是通常所说的单机版。

服务器之间，服务器与客户之间一般通过以太网互连，有些场合（如安全性考虑或距离较远）也通过串口、电话拨号或GPRS方式相连。

1.2 软件体系结构SCADA有很多任务组成，每个任务完成特定的功能。

位于一个或多个机器上的服务器负责数据采集，数据处理（如量程转换、滤波、报警检查、计算、事件记录、历史存储、执行用户脚本等）。

MCGS监控组态软件介绍一．组态软件介绍二．组态软件的特点三．组态软件使用的一般步骤四．组态王软件的图形开发环境五．MCGS 工控组态软件介绍组态软件应用，最基本的功能要求：1.人机界面：构建与工业现场一一对应的动态画面2.链接：构建的画面与工业现场建立对应关系3.运行实现组态（Configuration）的意思就是多种工具模块的任意组合，它是从DCS发展而来的。

最初的组态软件主要解决人机图形界面的问题。

对计算机及软件的各种资源进行配置;计算机或软件执行预先设置的指令;自动完成指定任务，满足使用者的要求。

20世纪80年代，世界上第一个商品化监控组态软件是美国的Wonderware公司研制的Intouch。

随后又出现了：✓Intellution公司的FIX系统；✓通用电气的Cimplicity；✓德国西门子的WinCC等；✓……国内主要组态软件有:✓亚控公司的KingView组态王；✓昆仑公司的MCGS；✓三维公司的力控；✓太力公司的Synall等；✓……组态软件的特点组态软件具有实时多任务、接口开放、使用灵活、运行可靠的特点。

最突出的特点是它的实时多任务性，可以在一台计算机上同时完成:✓数据采集；✓数据处理、工业过程实时控制、数据图形显示；✓人机对话，实时数据存储、历史数据查询；✓实时通讯等。

组态软件的特点组态软件主要解决的问题：(1)现场设备之间数据采集和数据交换。

(2)采集数据与上位机图形界面的相关部分连接。

(3)实时数据在线监测。

(4)数据报警界限和系统报警。

(5)实时数据存储、历史数据查询。

(6)各类报表生成和打印输出。

(7)应用系统运行稳定可靠。

(8)与第三方程序的良好接口，数据共享。

(9)……组态软件使用的一般步骤建模。

根据实际需要，为控制系统建立数学模型。

设计图形界面。

利用组态软件的图库，用相应的图形对象模拟实际的控制系统和控制设备。

构造数据库变量。

创建实时数据库，用数据库中的变量反映控制对象的各种属性，变量描述控制对象的各种属性。

《组态软件技术及应用》课程教学大纲一、教学的目的与要求教学目的：组态软件技术及应用是电子信息工程专业十分重要的学科选修课之一，主要采用实验教学方式讲授组态控制的相关知识，并通过工程实例进行详细讲解,使学生掌握组态控制技术和组态软件的使用方法，学习利用工业监控组态软件建立过程测控系统，将所学的原理知识及设计方法充分应用到具体实践中，提高学生的知识应用能力及实际动手能力。

基本要求：通过本课程的学习，学生能够用组态软件为用户设计出解决实际工程问题的完整方案，可以完成现场数据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出以及企业监控网络等功能。

二、教学时间安排三、教学方法和手段课程总学时：48学时，总学分：3学分；讲授和实验相结合，其中讲课32学时，完成重点内容和难点内容的讲授；实验16学时（含综合性实验3学时），加深教学内容的理解，加强动手能力培养。

在教师的指导下，利用创新实验室和开放实验室的条件，让学生根据学习的内容自选题目进行设计、制作实验。

本课程安排在《计算机基础》、《微机原理》、《单片机原理与接口技术》等课程之后教学，效果最好。

四、教学内容与目标1.1认识组态软件1.2组态王软件的安装1.3组态王软件的组成1.4本章小结第2章组态王软件的基本使用2.1建立工程2.2设计画面2.3定义变量2.4组态画面的动画设计2.5本章小结第3章命令语言程序设计3.1命令语言介绍3.2后台命令语言3.3画面命令语言3.4动画连接命令语言3.5命令语言语法3.6整数变量与数值显示工程实例3.7数制转换工程实例3.8流水灯延时工程实例3.9倒计时工程实例3.10本章小结第4章趋势曲线和其他曲线4.1历史趋势曲线控件4.2配方管理4.3内置温控曲线4.4超级XY曲线控件4.5本章小结第5章报警和事件系统5.1报警和事件概述5.2报警定义5.3事件类型5.4声光报警工程实例5.5蜂鸣器报警工程实例5.6语音报警工程实例5.7本章小结第6章报表系统及日历控件6.1创建报表6.2报表函数6.3日历控件使用说明6.4利用报表历史数据查询函数实现历史数据查询实例6.5利用微软日历控件实现日报表实例6.6报表函数综合应用6.7本章小结7.1组态王SQL访问管理器7.2如何配置与数据连接7.3数据库查询工程实例7.4数据库与XY曲线结合工程实例7.5关系数据库多表联合工程实例7.6报警存储与查询工程实例7.7本章小结第8章基于单片机的控制应用8.1单片机概述8.2系统设计说明8.3单片机数据采集与控制程序设计8.4本章小结第9章基于PLC的控制应用9.1PLC概述9.2串口总线概述9.3系统设计说明9.4数据采集与控制程序设计9.5本章小结第10章组态软件工程应用综合实例10.1小区供水系统实例10.2混合配料监控系统10.3小区照明系统实例10.4本章小结五、教材及参考教材教材：殷群.《组态软件基础及应用（组态王KingView）》机械工业出版社，2017.7 参考资料：[1]李江全．《案例解说组态软件典型控制应用》，电子工业出版社，2011.3[2] 姚福来．《组态软件及触摸屏综合应用技术速成》，电子工业出版社，2011.6[3]《从基础到实践——PLC与组态王》，机械工业出版社，2011.8。