“组态王”在上位机监控模拟界面中的运用
【摘 要】随着工业自动化要求的提高，以及控制设备和过程监控装置之间通信的需求，使用组态软件设计的监控系统在逐渐普及。组态就是用应用软件中提供的工具、方法、完成工程中某一具体任务的过程，为模块化任意组合。与硬件生产相对照，组态与组装类似。与编程相比组态大大减小了工作了，而且不容易出现错误，在现在工业中应用的越来越广泛。
【关键词】组态王 软件 程序
1 组态介绍
在组态概念出现之前，要实现某一任务，都是通过编写程序（如使用BASIC，C，FORTRAN等）来实现的。编写程序不但工作量大、周期长，而且容易犯错，不能保证工期。组态软件的出现，解决了这个问题。
2 组态王软件开发系统
2.1 组态王软件开发系统简介
组态王软件开发系统是其应用程序的集成开发环境。开发者在这个环境中完成工况画面的设计、数据库定义、动画连接、设备安装、命令语言编写等。组态软件的使用者是自动化工程设计人员，组态软件的主要目的是使用者在组成适合自己需要的应用系统时，不需要修改软件程序的源代码，因此在设计组态软件时，要充分了解工程人员的基本要求。
2.2 组态王软件结构
“组态王”是运行于Microsoft Windows 98/NT中文平台的全中文界面的组态软件，采用了多线程、COM组件等新技术，实现了实时多任务，软件运行稳定可靠。组态王具有一个集成开发环境“组态王工程浏览器”，在工程浏览器中您可以查看工程的各个组成部分，也可以完成构造数据库、定义外部设备等工作。画面的开发和运行由工程浏览器调用画面制作系统 TOUCHMAK 和画面运行系统 TOUCHVEW来完成的。
3 建立应用程序的一般过程
3.1 建立应用程序
大致可分为以下四个步骤：（1）设计图形界面；（2）构造数据库；（3）建立动画连接 ；（4）进行调试。
需要说明的是，这四个步骤并不是完全独立的，事实上，这四个部分常常是交错进行的。在用TOUCHMAK构造应用程序之前，您要仔细规划您的项目，主要考虑三方面问题：（1）图形：您希望用怎样的图形画面来模拟实际的工业现场的相应的工控设备？用组态王系统开发的应用程序是以“画面”为程序单位的，每一个“画面”对应于程序实际运行时的一个Windows窗口。（2）数据：怎样用数据描述工控对象的各种属性？也就是创建一个实时数据库，用此数据库中的变量来反映工控对象的各种属性，比如“电源开关”。您的规划中可能还要为临时变量预留空间。（3）动画：数据和图形画面中的图素的连接关系是什么？也就是画面上的图素以怎样的动画来模拟现场设备的运行，以及怎样让操作者输入控制设备的指令。从下一节课开始，将按照以上步骤循序渐进地建立一个新的应用程序。
3.2 使用工程浏览器
工程浏览器是组态王的集成开发环境。在这里你可以看到工程的各个组成部分，包括画面、数据库、外部设备、系统配置等，它们以树形结构表示。工程浏览器的使用和Windows95的资源管理器类似，不再详述。
3.3 建立新项目
如果你是第一次使用工程浏览器，默认的是组态王示例程序所在的目录。为建立一个新项目，请执行以下操作： 在工程浏览器中选择菜单“工程/新建”，出现“新建工程”对话框。在对话框中输入工程名称：myproj 在工程描述中输入：工程路径自动指定为当前目录下以工程名称命名的子目录。如果你需要更改工程路径，请单击“浏览”按钮。 单击“确定”。组态王将在工程路径下生成初始数据文件。至此，新项目已经可以开始建立了。
3.4 建立新画面
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“画面”对话框中设置如下图，在对话框中单击“确定”。
3.5 定义变量的方法
对于我们将要建立的“监控中心”，需要从下位机采集两个原料罐的液位和一个反应罐的液位，所以需要在数据库中定义这三个变量。因为这些数据是通过驱动程序采集到的，所以三个变量的类型都是I/O实型变量。这三个变量分别命名为“原料罐1液位”、“原料罐2液位”和“反应罐液位”，定义方法如下：在工程浏览器的左侧选择“数据词典”，在右侧双击“新建”，弹出“变量属性”对话框；对话框设置为如图T6-2：设置完成后，单击“确定”。用类似的方法建立另两个变量“原料罐2液位”和“反应罐液位”。
3.6 建立画面切换的控制
目前在Touchvew中打开画面的方法是通过菜单“画面/打开”，为了使操作者使用更方便，你可以设置按钮，再通过命令语言连接来完成打开、关闭画面的功能。在画面“监控中心”上绘制按钮“查阅历史数据”并设置“弹起时”命令语言连接：ShowPicture（"历史趋势曲线"）；绘制按钮“停止查阅历史数据”并设置“弹起时”命令语言连接：ClosePicture（"历史趋势曲线"）； 绘制按钮“查阅历史报警”并设置“弹起时”命令语言连接：ShowPicture（"历史报警窗口"）；绘制按钮“停止查阅历史报警”并设置“弹起时”命令语言连接：ClosePicture（"历史报警窗口"）。
3.7 组态的具体过程
激活画面制作系统Touchmak，在工具箱中选用“实时趋势曲线”工具，然后在画面上绘制趋势曲线，画面如图；为了让操作者使用方便，在趋势曲线的下方需要增加标注，说明各种颜色的曲线所代表的变量。双击此实时趋势曲线对象，弹出“实时趋势曲线对象”对话框。
4 结语
组态可以将生产过程中用到的设备做到一台工控机上进行监控，监视设备的运行状态，了解设备运行是否正常。虽然在监控画面的帮助下我们可以了解设备的状态、参数及是否有故障等信息，但是我们还是要对设备进行定期巡视，以便及时发现一些影响设备运行的不安全因素。
参考文献：
[1] 邓则名.监控组态软件与PLC入门[M].北京：机械工业出版社，2006.
[2] 王华强.基于组态王软件的监控系统[M].合肥：合肥工业大学出版社，2009.