基于C#的上位机监控组态软件的设计与开发

济南大学

硕士学位论文

基于C#的上位机监控组态软件的设计与开发

姓名：李晓鹿

申请学位级别：硕士

专业：控制理论与控制工程

指导教师：景绍洪

20100520

上位机图形监控组态软件详细技术规定

图形监控组态软件的详细技术要求说明 概述 运行平台(向下兼容): 服务器操作系统:Windows Server 2012 64 位中文标准版: 客户端操作系统:Windows 8/win7 R2 64 位: 关系型数据软件:Microsoft SQL Server 2014 Standard&Enterprise。 实时数据通信/处理服务器从现场 PLC、RTU 等控制器中或第三方系统的数据源实时采集数据，并对数据进行处理和运算(包括实时数据的采集、报警处理、数据加工等)。用户通过监控计算机获取系统的各种实时数据，以图形、动画、趋势等各种方式展示，并进行监视和控制:对于需要即时归档存储的数据，实时数据通信/处理服务器直接将这些数据推入实时历史数据进行存储，且用户能够在监控计算机的监控画面中方便的直接调用历史数据的趋势、数据查询、数据统计报表等。如:1)实时的监控画面:2)实时/历史报警:3)实时/历史的趋势:4)各种报表:5)数据挖掘: 6)系统内各种数据的任意查询等。 系统总体架构要求采用基于系统平台的整体解决方案来架构系统，支持面向对象的开发技术和.NET、C#、Java等高级编程语言，采用面向对象的设计，以设备为中心，具备设备对象及代码重用性。为了确保系统维护管理的高效性，该重用性应通过面向对象设计方式实现，包括对所有对象的派生和继承等: 能够对系统进行集中开发、集中诊断和集中管理，支持以部署(Deploy)的方式来远程部署和管理整个应用工程。平台具有良好的开放性，支持 OPC、DDE 和Suitelink 等通讯协仪，并且能够提供支持厂区一、二期 I/O 设备的设备驱动程序，包括:PLC、控制器、智能分析仪、RTU 等，即提供这些设备的驱动程序不需用户再另外购买: 通过工程师站可以完成对数据采集、数据处理、模型构建、组态配置、应用功能开发、远程分布式部署和工程管理等功能模块的创建和管理维护。工程师站可以在线的对整个系统操作员站、中央服务器负责的数据采集、数据处理等功能进行动态的在线开发、调试、配置和管理维护，而不影响正在运行的系统功能行，修改维护完成后，能够进行不停机的系统功能更新和部署。 客户端只作为监视控制功能，核心数据处理工作与客户端分离，由中央服务

上位机监控软件的开发

深圳PLC编程、深圳上位机编、承接自动化项目深圳变频节能改造项目、自动化设备改造 与维修、PLC程序修改解密、上位机软件定制、免费提供自动化解决方案咨询。 1、工业过程控制系统： 提供西门子、S7-200, S7-300, S7-400,三菱FX1N FX2N,施耐德、欧姆龙、松下、台达、LG、AB 等主流PLC编程，研华、泓格模块、安装于防爆区域P+F turck、MTL远程I/O产品 选型、组态编程，各种通讯转换模块、HM I 、现场温度、压力仪表选型。为您的项目提供解决方案咨询,技术方案、投标协议图纸等制作、现场设备程序编写、组态、调试、用户培训验收等技术服务。 2、上位机软件： 软件根据您的项目需求可以提供LabVIEW、VC、VB 等软件平台，同时为了方便您对数据的 查询和处理，提供SQLSERVE R MySq卜嵌入式数据库SQLite等数据库系统，软件具备实时曲线、棒图、历史曲线、打印报表、企业内部局域网连接客户端实现联网查询功能，界面友好丰富。可更具具体需求开发相应功能。软件支持串口RS485\RS422\RS232以太网接口、 下位机包括PLC采集模块、各种智能仪表等。 组态软件编程：Wincc、iFix、组态王等应用范围各工控项目监控软件、仪表模块初始化调试软件、数据采集和仪器控制软件 3、变频节能改造项目：变频节能改造：水泵、风机、空压机、注塑机、中央空调、恒压供水等 VB/VC 等上位机软件开发 硫化机PLC上位机监控软件的开发 作者：佚名来源：本站整理发布时间：2009-6-17 13:16:00 ［收藏］［评论］随着硫化机自动控制水平的不断提高，硫化机的温度压力数据采集记录方法经历了圆盘记录仪、打点式记录仪、智能化无纸记录仪乃至目前较先进的上位机监控系统。上位机监控系统界面友好、控制安全可靠、精度高、数据存储量大，已越来越受用户青睐。笔者采用电阻式触摸平板电脑作为上位机，把现场数据通过传感器采集经PLC处理后送入上位机，组成一个 监控系统。 1监控系统构成 整个监控系统由A/ D模块、D/ A模块、CPU传感器、电气转换器、平板电脑组成，如图 1 所示。 上位机对数据进行分析、存盘、综合处理、打印、报警、图形显示、人机对话，并可通过数据传送对PLC进行控制。 2监控软件的设计 2．1 窗体设计在软件的编程过程中，人机界面（MM ，）非常重要，因为它直接与操作员产生信息交流，友好的人机界面要求能真实再现控制设备的状态以及准确的采集所需参数的数据，这主要依靠

组态软件课程设计

《组态软件及应用》课程设计报告 基于组态软件的变频器状态监控状态设计 系部: 专业: 班级: 姓名: 1. 2. 3. 4. 5.变频器监控系统要求 (5) 5.1监控系统技术要求 (5) 5.2监控系统具体要求 (6) 6.变频系统监控功能的实现及效果 (5) 7.人机界面的特点功能与画面设计 (6) 7.1人机界面的特点 (6)

7.2人机界面的主要功能 (7) 7.3人机界面的画面设计 (7) 7.4监控系统软件组态 (8) 8.心得体会 (13) 附录参考文献 (13)

1.序言 随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展，自动化、智能化程度的不断提高，高压大功率变频调速装置的应用已经非常普遍，同时由于高压变频器几乎都是工矿企业的关键设备，在工厂自动化中占有举足轻重的地位，因此对其控制功能、控制水平的要求也越来越高，尤其对于那些工艺过程较复杂，控制参数较多的工控系统来说，具备交互式操作界面、数据列表、报警记录和打印等功能已成为整个控制系统中重要的内容。而新一代工业人机界面的出现，对于在构建高压变频器监控系统时，实现上述功能，提供了一种简便可行的途径。工业人机界面，是一种智能化操作控制显示装置。工业人机界面由特殊设计的计算机系统32 2. 2.1 “第2.2 决方案； 支持通过PDA掌上终端在Internet实时监控现场的生产数据，支持通过移动GPRS、CDMA、GSM网络与控制设备或其它远程力控节点通讯； 面向国际化的设计，同步推出英文版和繁体版，保证对多国语言版的快速支持与服务； 力控软件内嵌分布式实时数据库，数据库具备良好的开放性和互连功能，可以与MES、SIS、PIMS等信息化系统进行基于XML 、OPC、ODBC、OLE DB等接口方式进行互连，保

《力控组态软件》课程设计报告书

河南机电高等专科学校课程设计报告书 课程名称：力控组态软件 课题名称：流量监控系统设计 系部名称：自动控制系 专业班级：计控102 姓名：崔建彪 学号：101413233 2012年09月30日

摘要 衡量一个自控系统的先进程度，除能完成一定的自动化控制功能外，日常的生产管理功能也是其重要指标之一。在流程工艺生产中的物料消耗和产量的自动统计就是一个生产管理的基本功能。我国属于能源缺乏国，精确的自动化监控更加有必要去研究和实行。通过设置多个采集点，以硬件组态、数据组态、图像组态等功能实现上位机对供水管路的实时检测，为操作人员合理实时调度提供可靠技术保障，实现能源优化配置，提高管路稳定和对事故的预见性、降低了能耗。该系统运行正常，完全达到设计要求。 力控软件的流量监控设计在成本、开放性、灵活性、功能和界面等方面给企业用户提供了最佳的控制系统解决方案。本文介绍了采用力控软件的工业流量控制系统。硬件用到了：涡轮式流量计、压力传感器、PLC等。 关键词：组态软件；硬件链接；流量监控；远程数据采集

1、引言 随着工业控制系统应用的深入，在面临规模更大、控制更复杂的控制系统时，人们逐渐意识到原有的上位机编程的开发方式，对项目来说是费时费力、得不偿失的，同时，MIS（管理信息系统，Management Information System）和CIMS （计算机集成制造系统，Computer Integrated Manufacturing System）的大量应用，要求工业现场为企业的生产、经营、决策提供更详细和深入的数据，以便优化企业生产经营中的各个环节。组态软件作为一种工业信息化的管理工具，其发展方向必然是不断降低工程开发工作量，提高工作效率。易用性是提高效率永恒的主题，但是提高易用性对于提高开发效率是有限的，亚控科技则率先提出通过复用来提高效率，创造性地开发出模型技术，并将这一技术集成到KingView7.0中。这一技术能将客户的工程开发周期缩短到原来的30%或更低，将组态软件为客户创造价值的能力提高到了一个新的境界，代表了组态软件的未来。 统集成。 本系统是由计算机和PLC、流量计等外围设备组成一个计算机控制系统。计算机控制系统由工业控制机和生产过程两大部分组成。工业控制机硬件指计算机本身及外围设备。硬件包括计算机、过程输入输出接口、人机接口、外部存储器等。软件系统是能完成各种功能计算机程序的总和，通常包括系统软件跟应用软件计算机。把通过测量元件、变送单元和模数转换器送来的数字信号，直接反馈到输入端与设定值进行比较，然后根据要求按偏差进行运算，所得到数字量输出信号经过数模转换器送到执行机构，对被控对象进行控制，使被控变量稳定在设定值上。 该系统的软件选择力控ForceControlV6.0监控组态，力控软件是运行在Windows98/NT/2000/XP操作系统上的监控组态软件，主要包括工程管理器、人机界面、实时数据库DB、I/O驱动程序、控制侧罗生成器以及各种网络服务组件等。力控ForceControlV6.0监控组态软件在秉承V5.0成熟技术的基础上，对历史数据库、人机界面、I/O驱动调度等主要核心部分进行了大幅提升与改进，重新设计了其中的核心构件，力控6.0开发过程采用了先进软件工程方法：“测试驱动开发”，使产品的品质得到了充分的保证。 组态软件是数据采集与过程控制的专用软件，能以灵活多样的组态方式提供良好的用户开发界面和间洁的使用方法，其预设置的软件模块可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能，并能同时支持硬件厂家生产的各种计算机和硬件设备，与高可靠性的工控计算机和网络系统结合，可向整个测控系统提供软硬件的全部接口，进行系统集成。

基于力控组态软件的锅炉监控系统设计报告

东北大学秦皇岛分校自动化工程系自动控制系统课程设计 基于力控组态软件的锅炉监控系统设计 专业名称自动化 班级学号 学生姓名 指导教师 设计时间2011.6.27~2011.7.8

东北大学秦皇岛分校自动化工程系 《自动控制系统》课程设计任务书 专业自动化班级姓名 设计题目：基于力控组态软件的锅炉监控系统设计 一、设计实验条件 地点：自动化系实验室 实验设备：PC机 二、设计任务 1、根据题目要求进行资料收集及监控方案的设计。 2、利用力控组态软件，完成控制系统软件组态，包括：建立实时数据库；绘制控制主界面；包括数据采集、显示（界面动画等）、报警组态、数据保存、历史数据查询、报表打印等功能。 3、撰写课程设计说明书 三、设计说明书的内容 1、设计题目与设计任务（设计任务书） 2、前言（绪论）(设计的目的、意义等) 3、主体设计部分 4、参考文献 5、结束语 四、设计时间与设计时间安排 1、设计时间：6月27日～7月8日 2、设计时间安排： 熟悉课题、收集资料：3天（6月27日～6月29日) 具体设计（含上机实验）：6天（6月30日～7月5日) 编写课程设计说明书：2天（7月6日～7月7日) 答辩：1天（7月8日）

前言 随着工业自动化水平的迅速提高和计算机在工业领域的广泛应用，人们对工业自动化的要求越来越高，种类多的控制设备和过程监控装置在工业领域的应用，使得传统的工业控制软件已无法满足用户的各种要求。通用工业自动化组态软件的出现为解决上述实际工程问题提供了一种崭新的方法，因为它能够很好的解决传统工业控制软件存在的种种问题，使用户能根据自己的控制对象和控制目的任意组态，完成最终的自动化控制工程。目前世界上组态软件品种繁多，国外产品有美国Wonderware公司的InTouch、美国Intellution公司的iFIX等，国内产品有三维力控、组态王、MCGS等。 一般的组态软件都由下列组件构成：图形界面系统、实时数据库系统、第三方程序接口组件、控制功能组件。 力控组态软件主要解决的问题：如何与采样、控制设备间进行数据交换；使来自设备的数据与计算机图形画面上的各元素关联起来；处理数据报警及系统报警；存储历史数据并支持历史数据查询；各类报表的生成和打印输出；为使用者提供灵活、多变的组态工具，可以适应不同应用领域的需求；最终生成的应用系统运行稳定可靠；具有与第三方程序的接口，方便数据共享。 本文以锅炉对象为例，利用三维力控PCAuto组态软件开发了一个小型的监控系统。 1.力控组态软件PCAuto 1.1软件的认识 力控监控组态软件PCAuto是对现场生产数据进行采集与过程控制的专用软件，是在自动控制系统监控层一级的软件平台，它能同时和国内外各种工业控制厂家的设备进行网络通讯，它可以与高可靠的工控计算机和网络系统结合，便可以达到集中管理和监控的目的，同时还可以方便地向控制层和管理层提供软、硬件的全部接口，来实现与“第三方”的软、硬件系统进行集成。 力控监控组态软件PCAuto最大的特点是能以灵活多样的“组态方式”进行系统集成，它提供了良好的用户开发界面和简捷的工程实践方法，用户只要将其预设置的各种软件模块进行简单的“组态”，便可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能，缩短了自动化工程师的系统集成的时间，大大地提高了集成效

嵌入式监控系统上位机软件设计

ABSTRACT ABSTRACT

加etothedevelopmentofvideosurveillanceteehnolog又the3rdgenerationofdigita- surveillancesystem，whieh15basedonthenetwork，hascomeintobeing.Thebasietheory15to transformanalogsignalintodigitaldata，andthensendittoPCelientsthroughnetworkfor deeoding，Playingandstoring.AsetoffullydeveloPedelientsoftware，whiehisdesignedfora multi一elient/multi一serverembeddedsurveillancesystem，15introdueedinthisdissertation. Funetionsineludinglogin、Parameterreading/访riting、commandinteractionete.arefulfilledwith thiselientsoftware. ChaPter1introdueesthebaekgroundofthissubjectandthehistoryofsurveillaneesystem，then analysestheeurrentstatusanddeveloPdirectionofthisfield，andthesignifieaneeofthissubjeet. ChaPter2introdueesthecategoryofsurveillancesystem，comParesdifferentkindsof surveillaneesystemsandsomeimPortanttechnologies. ChaPter3deseribestheoveralldesignframeofthesystemaildthecontrollogiestrategy. ChaPter4deseribestheoveralldesignofthiselienisoftware，inehidingthedeveloP environment，coronnunicationwayandProtocol. ChaPter5exPlainseverydetailduringthedesignofthiselient50如are，inchidingtheGUI design，DelPhiProgramandtheinteractiondetailsbetweenclientandserver. Ch即ter6coneludestheresearchworkofthisdissertation，andgivestheProsPeetoffurther research. Keywords: Embeddedsurveillaneesystem:G班:clientsofiware;DelPhi7.0 犷 目录 目录 致谢................................................……，...........…… 摘要.................................................................……II ABSTRACT 111 目录.................................................................……1V 1绪论............................................，.. (1) 1.1课题背景及研究内容 (1) 1.2监控系统发展历史 (2) 1.2.1一对一监视系统 (2) 1.2.2控制电路系统 (2) 1.2.3处理器监控系统 (2) 1.2.4外挂多媒体的监控系统 (3) 1.2.5过渡型数字视频监控系统 (3) 1.2.6数字媒体监控管理系统 (4)

课程设计用组态软件实现自动供水系统演示工程设计

课程设计用组态软件实现自动供水系统演示工程设 计 High quality manuscripts are welcome to download

M C G S组态课程设计 题目用组态软件实现自动供水系统演示工程设计 学号 姓名 同组人 专业班级 学院电气工程学院 指导教师 成绩

用组态软件实现自动供水系统演示工程设计 专业:电气工程及其自动化姓名: 指导老师: 摘要 MCGS嵌入版组态软件的硬件需求分为组态环境需求和运行环境需求两部分。MCGS(Monitor and Control Generated System，监视与控制通用系统)是研发的一套基于Windows平台的，用于快速构造和生成上位机监控系统的系统，主要完成现场数据的采集与监测、前端数据的处理与控制，可运行于Microsoft Windows 95/98/Me/NT/2000/xp等。MCGS嵌入版组态软件的 硬件需求分为组态环境需求和运行环境需求两部分。用MCGS组态软件设计了远程监控程序；实现了供水系统的远程和本地的手自动切换控制。目前，供水系统是国民生产生活中不可缺少的重要一环，传统供水方式占地面积大，水质易污染，基建投资多，而且主要缺点是水压不能保持恒定，导致部分设备不能正常工作。 关键词 MCGS，恒压供水 ABSTRACT Embedded MCGS configuration software version of the hardware requirements into configuration environmental needs and running environment needs two parts. MCGS(Monitor and Control Generated System, Monitoring and control general system). is developed by Beijing kunlun automated software technology Co. which Windows-based Used for fast structure and the generation of PC monitoring system configuration of the software system. Main accomplish the field data acquisition and monitoring data processing and control the run on Microsoft Windows 95/98 / Me/NT / 2000 / xp operating system, etc. Embedded MCGS configuration software version of the hardware requirements into configuration environmental needs and running environment needs two parts. MCGS configuration software design with a remote monitoring program; to achieve a water supply system for remote and automatic switching control of local , the national production and living water supply system is an important and indispensable part of the traditional area of water supply, water quality easily contaminated, and more investment in infrastructure, but the main disadvantage is that pressure is not constant, resulting in some of the equipment does not work. Key words： MCGS，Constant Pressure Water Supply Control System 目录

四种监控组态软件的性能比较

四种监控组态软件的性能比较 （摘自银狐工控网2005-9-27） 本文对4种主要监控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、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，其中的看法只代表个人的经历和个人的观点，仅供参考。运行在工业现场、楼宇自动化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、楼宇控制的自动化解决方案，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，我就自己的工程运用把以下四种软件即：Intellution公司的iFIX(2.2)、GE公司的Cimplicity(4.01)、Wonderware公司的InTouch(7.1)以及Siemens公司的WinCC(4.02)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。下面就把这四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。 一、图形及组态方案 4种软件都是基于Object画面，都能实现对现场点的监视： iFIX：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，解决了原来图形过大的问题。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，点数的扩展功能很强，有全面解决扩展点的报警、报警记录、历史记录的方法，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。内嵌VBA,具有自己的内部函数，又有广泛的VB函数，功能扩展更为有利。支持双向OPC，支持所有类型的ActiveX、OLE，对不健全的控件所引发的错误进行保护，对控件的属性操作完全控制。编辑与运行是切换进行的，这有利于对现场生产安全的保障；有独立的报警监视程序，支持在线修改，具有画面分层功能，运行时可以根据程序很方便地更换对象的连接数据源，可以使控制更灵活。 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iFIX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。无论是否 I/O点，包括全局变量，都占用Tag点数，点数的扩展只局限于模拟量读入，按位分解，比起iFIX、Cimplicity显得小气得多，常常会让设计者因为点数的不足而窘迫。支持组态对象的查找、替换功能。对象组合上存在着组合后原单个物体的组态都将消失、使得在状态变化设计上得另谋

力控工业监控组态软件

工业监控组态软件——力控ForceControl V6 概述： 力控6监控组态软件是北京三维力控科技根据当前的自动化技术的发展趋势，总结多年的开发、实践经验和大量的用户需求而设计开发的高端产品，是三维力控全体研发工程师集体智慧的结晶，该产品主要定位于国内高端自动化市场及应用，是企业信息化的有力数据处理平台。 力控6在秉承力控5成熟技术的基础上，对历史数据库、人机界面、I/O驱动调度等主要核心部分进行了大幅提升与改进，重新设计了其中的核心构件，力控6面向. NET开发技术，开发过程采用了先进软件工程方法：“测试驱动开发”，产品品质将得到充分保证。 与力控早期产品相比，力控6产品在数据处理性能、容错能力、界面容器、报表等方面产生了巨大飞跃。 主要指标： 方便、灵活的开发环境，提供各种工程、画面模板、大大降低了组态开发的工作量； 高性能实时、历史数据库，快速访问接口在数据库4万点数据负荷时，访问吞吐量可达到20000次/秒； 强大的分布式报警、事件处理，支持报警、事件网络数据断线存储，恢复功能； 支持操作图元对象的多个图层，通过脚本可灵活控制各图层的显示与隐藏； 强大的ACTIVEX控件对象容器，定义了全新的容器接口集，增加了通过脚本对容器对象的直接操作功能，通过脚本可调用对象的方法、属性； 全新的、灵活的报表设计工具：提供丰富的报表操作函数集、支持复杂脚本控制，包括：脚本调用和事件脚本，可以提供报表设计器，可以设计多套报表模板； 企业信息化的有力平台 Internet时代的创举： 提供在Internet/Intranet上通过IE浏览器以“瘦”客户端方式来监控工业现场的解决方案； 支持通过PDA掌上终端在Internet实时监控现场的生产数据； WWW服务器端与客户端画面的数据高度同步，浏览器上看到的图形界面与通用组态软件生成的过程画面效果完全相同；

监控组态课程设计报告

电控学院 监控组态软件结课设计 院（系）： 专业班级： 姓名： 学号： 指导教师： 2013年 4月 26日

目录 一、实际系统介绍： (3) 二、设计目标： (4) 三、硬件的设计和实现： (4) 1、PC系统 (4) 2、PLC (5) 3、传感器 (5) 4、液位计、压力计 (5) 5、泵、阀 (5) 四、软件设计 (5) 1、各画面设计与制作: (5) 2、动画 (7) 3、脚本程序 (10) 4、系统相关功能连接与实现 (11) 5、变量定义 (15) 6、I/O数据连接 (15) 7、实时数据库的建立 (16) 五、运行结果 (17) 六、分析体会 (17)

一、实际系统介绍： 工业锅炉是采暖供热系统的核心设备，它的主要任务是安全可靠、经济有效地把燃料的化学能转化为热能，进而将热能传递给水，生产出满足需要的蒸汽或热水。我国目前在役运行的工业锅炉共约有 52 万台，多为燃煤链条炉，它们的特点是应用广，容量小(绝大多数都是 10 t/h 以下的分散锅炉)，设备旧，耗煤 (或油、气)量大(年耗煤量占全国总耗煤量的三分之一)，效率低(平均约为 60%)，自动化程度不高。另外由燃料燃烧产生的烟尘、SOX,NOX 等对环境造成了严重污染。随着对生产自动化要求渐高的趋势，改变工业锅炉运行中传统的手动、半自动操作方式已势在必行尤其是近年来我国北方各大城市承受着持续低温天气和煤炭价格大幅度上涨的压力，还要面对供热标准。 工业供暖锅炉的安全运行显的越来越是重要，那么这就要我们用一些方法来监控锅炉的运行。并且在出现异常的情况下能够马上显示出来，这样以便于我们进行整修。所以为了供暖锅炉能够安全有效的运行，我们必须对它进行监控，这就是我们经常说的供暖锅炉监控控制系统。 锅炉设备是一个复杂的控制对象，主要的输入变量是负荷、锅炉给水、燃料量、减温水、送风和引风等；主要的输出变量是汽包水位、蒸汽压力、炉膛负压、过剩空气等。因输入变量与输出变量相互关联，如果蒸汽负荷发生变化，必将会引起汽包水位、蒸汽压力和过热蒸汽温度等变化，因此锅炉是一个多输入、多输出且相互关联的控制对象。锅炉对象简图，如图1所示。由于条件限制及能力有限，本控制系统将主要控制三个变量：锅炉水位、炉温度、炉膛压力。 在本控制系统的图形界面上具备报警通知及确认、报表组态及打印、历史数据查询与显示等功能。各种报警、报表、趋势都是动画连接的对象，其数据源都可以通过组态来指定。每个画面的容可以根据实际情况灵活设计。

四种监控组态软件的性能比较

四种监控组态软件的性能比较 本文对4种主要监控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、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，其中的看法只代表个人的经历和个人的观点，仅供参考。运行在工业现场、楼宇自动化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、楼宇控制的自动化解决方案，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，我就自己的工程运用把以下四种软件即：Intellution公司的iFIX(2.2)、GE公司的Cimplicity(4.01)、Wonderware公司的InTouch(7.1)以及Siemens公司的WinCC(4.02)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。下面就把这四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。 一、图形及组态方案 4种软件都是基于Object画面，都能实现对现场点的监视： iFIX：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，解决了原来图形过大的问题。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，点数的扩展功能很强，有全面解决扩展点的报警、报警记录、历史记录的方法，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。内嵌VBA,具有自己的内部函数，又有广泛的VB函数，功能扩展更为有利。支持双向OPC，支持所有类型的ActiveX、OLE，对不健全的控件所引发的错误进行保护，对控件的属性操作完全控制。编辑与运行是切换进行的，这有利于对现场生产安全的保障；有独立的报警监视程序，支持在线修改，具有画面分层功能，运行时可以根据程序很方便地更换对象的连接数据源，可以使控制更灵活。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iFIX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。无论是否I/O点，包括全局变量，都占用Tag点数，点数的扩展只局限于模拟量读入，按位分解，比起iFIX、Cimplicity显得小气得多，常常会让设计者因为点数的不足而窘迫。支持组态对象的查找、替换功能。对象组合上存在着组合后原单个物体的组态都将消失、使得在状态变化设计上得另谋出路。 WinCC：图形功能如InTouch一样，调色板中可以同时使用的颜色有16种，提供的图库有限、不支持AutoCAD的图形格式，点数的扩展也同InTouch一样，只有模拟量读入，按位分解，WinCC提供公开的位操作手段，可以对模拟量中的位进行读取并进行报警设定，但没有直接的方法进行历史趋势记录，也没有直接的方法对位进行修改。有双向OPC支持，支持ActiveX。使用内部语言，环境如同C 语言。同样使得其功能扩展变得容易。 二、数据点管理 它们都提供了统一环境进行数据点的定义，InTouch与Cimplicity提供了为数不多的几种数据类型，但Cimplicity提供了对监控点的采样处理技术，没有别的功能块；WinCC数据类型相对多一些，而iFIX提供的数据类型最多，有很多现成的功能块；历史记录块、趋势块、计算块、PID块、计时块，这对于设备运行时间计算，数据转化等工作可以不必在画面中去做，同时iFIX还提供十多种信号发生器，在调试中帮助很大，实现非常方便。4种软件中iFIX的数据点管理是独立于画面运行的，直接反映现场信息，数据点一经设定就可以立即反映现场状态(如果通信是成功的)，这是其他3种软件所不具备的特点。Cimplicity另外提供了一个查看点的信息平台，在运行时可以用来监视点状态，编辑时可以用来查看点组态信息，实现组态的替换。iFIX、Cimplicity都提供了数据管理库的输入、输出功能，可以把TAG信息输出到Excel这样一个网格文档操作最方便的工具中，可以在Excel中方便地完成繁琐的TAG点定义设置工作，再从Excel回

监控组态软件实验报告(一)

监控组态软件实验报告（一） 实验名称：存储罐液位监控系统 实验目的： 熟悉力控监控组态软件开发环境，掌握工程组态、画面组态、实时数据库配置、脚本语言等组态工具，掌握用组态软件生成控制系统的过程和方法。 实验内容： 用力控监控组态软件构建存储罐液位监控系统，包括用画面组态工具生成工艺流程图、配置实时数据库点及工程变量、使用脚本语言编程、系统调试运行。 实验步骤： 一．建立新工程： 打开3.62PCAuto目录下的“PCAUTO”出现图示窗口：1-1 点击“新增应用”，在新弹出窗口里将应用名改为“液位平衡”，点击确定,工程文件建立完成:1-2

二．界面及动画的制作与变量建立 1.在工程目录中找到新建立的“液位平衡”，选中并点击“开发系统”进入开发界面:1-3 双击左边的“窗口”，在弹出窗口中将窗口名字改为“液位平衡”，点击确定：1-4 2.点击“工具箱”中的“选择子图”，在“子图”中的“灌”里选择一个灌的模型：1-5

按照同样的方法选择两个阀门，选择完成后将灌与阀门移动拼接：1-6 点击“工具箱”中的“垂直/水平线”，分别画出两条水平线，右键点击水平线，选择“对象属性”，将宽度加宽，并将颜色改为灰色：1-7 将水管移接到阀门与水桶中间，对水管右键，点击“后置一步”，反复操作几次，直到水管的两端多出部分被阀门与桶覆盖：1-8

3.在“工具箱”里选择“增强型按钮”，在灌下放放置5个按钮，并对它们右键选择“对 象属性”，将他们分别改名为“on”，“off”，“数据库”，“报表”，“趋势图”：1-9 新建3个窗口，名字分别为“数据库”，“报表”，“趋势图”,分别在里面创建一个名为“返回“的按钮。在数据库窗口里还需插入5个名字分别为“连接”，“创建”，“取数”，“插入”，“显示”1-10 4.点击左侧的“数据库组态”：1-11， 出现窗口1-12,

地下矿山供水监控系统设计与上位机软件开发

地下矿山供水监控系统设计与上位机软件开发供水系统是矿山生产的关键环节之一,近年来国内外大中型矿山企业的安全生产监控系统开始逐步研制并装备。与此同时,我国矿山工业生产总体水平大幅提升,加快矿山供水系统现代化建设的步伐是实现安全高效矿井建设的必经之路,采用一种对管网水压控制能力有较好效果的控制方法已经迫在眉睫。本文以辽阳某地下矿山的供水系统为背景,通过对生产现状的分析,进行系统的总体设计,包括硬件选型、软件设计、通讯功能等,并以对管网参数的实时监控为目标,提出具有良好控制效果的控制策略对管网水压进行控制,同时开发地下矿山供水监控系统的上位机软件。对矿区管网水压的控制是研究供水系统的关键问题,针对供水系统的非线性、随机性、大惯性和纯滞后特性,本文提出了 PID控制、模糊PID 控制和基于Smith预估的模糊PID控制三种控制策略。 常规的PID控制处理复杂系统时难以获得满意的静、动态性能,模糊控制适合解决模型具有诸多不确定性的复杂系统,Smith预估可以消除纯滞后对系统稳定性带来的不良影响。本文首先确定供水系统模型,设计相应的控制器并进行各控制策略的仿真分析,其次针对变模型参数及抗干扰性方面进行仿真验证,最终得到采用基于Smith预估的模糊PID方法控制效果最好的结论,能使系统的鲁棒性、适应性得到提高,在工业背景中具有一定的应用前景。另一方面,通过剖析企业需求,确定上位机软件的基本功能及数据库的主要信息,建立数据表的关键字段。本文上位机软件主要分为八个功能,分别是用户管理、通讯、参数设置、实时曲线、历史曲线、历史数据查询、异常数据查询、操作记录查询功能,数据库主要开发用户管理、参数设置、采层参数设计模块,并配置有远程操作、数据自动备份及WEB发布功能。 通过设计可视化客户端界面,链接数据库储存的数据,实时显示供水系统的工作情况。系统客户端开发工具为 Visual Basic 6.0,数据库平台为 SQL Server 2008。

《组态软件技术》课程设计报告书

《组态软件技术》课程设计报告书 题目：双容水箱液位监控系统 学院：信息工程学院 班级：自动化0604班 姓名：李云 学号：06001239 时间：2009年12月

摘要 随着计算机技术的发展，计算机控制技术在过程控制中占有十分重要的地位。本设计以双容水箱的液位控制模型为研究对象，采用PID控制算法，并用MCGS组态软件进行上位机组态。用户窗口包括如下界面：自控双容水箱、手动双容水箱、历史数据、报警记录、参数及液位变化曲线、消息、下水箱安全报警、下水箱越限报警、上水箱安全报警。运行策略块包括：启动策略、退出策略、循环策略、PID控制、上水箱安全报警、下水箱安全报警、下水箱越限报警。在本设计中，我们可以实现手动与自动的切换，两个水箱水位的控制等功能。 关键字：MCGS组态软件；PID控制算法；双容水箱液位监控系统 Abstract With the development of computer technology, computer control technology in process control occupies an important position. The design of double-capacity water tank level control model studied by using PID control algorithm, and use MCGS configuration software host computer configuration. The user interface window includes the following: controlled double-capacity water tanks, manual dual-capacity water tanks, historical data, alarm recording, parameters and level curves, news, security police under the water tanks, water tanks, under the more limited the police, the security alarm on the tank. Operation strategy of block include: Start strategy, exit strategies, recycling strategies, PID control, security alarm on the tanks, water tanks, under safe alarm, water tanks, under the more alarm limits. In this design, we can achieve manual and automatic switch, two water tank water level control. Keywords: MCGS configuration software; PID control algorithm; two-capacity water tank level monitoring system