現(xiàn)場總線系統(tǒng)監(jiān)控與組態(tài)軟件

前言

監(jiān)控與組態(tài)軟件是指用于數(shù)據(jù)采集與自動控制的專用軟件系統(tǒng)，是在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控級應(yīng)用的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境。工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備的智能化，促使現(xiàn)場總線系統(tǒng)快速發(fā)展，進(jìn)而使得監(jiān)控系統(tǒng)不僅要通過組態(tài)建立監(jiān)控畫面、連接變量與數(shù)據(jù)庫，還要通過通信對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行組態(tài)。因此，現(xiàn)場總線監(jiān)控組態(tài)軟件的組態(tài)是多層次和多功能的，主要是面向復(fù)雜系統(tǒng)的監(jiān)控任務(wù)。例如，監(jiān)控系統(tǒng)可進(jìn)行單用戶系統(tǒng)、多用戶系統(tǒng)（客戶機(jī)/服務(wù)器解決方案）、Web客戶機(jī)、歸檔服務(wù)器和冗余服務(wù)器的應(yīng)用組態(tài)。除了滿足現(xiàn)場設(shè)備的控制要求外，還要滿足系統(tǒng)可靠性和與因特網(wǎng)通信的要求，從而有效地實(shí)現(xiàn)企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）。由于現(xiàn)場總線系統(tǒng)監(jiān)控與組態(tài)軟件結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，全球重要企業(yè)的系統(tǒng)軟件各有不同，這給從事現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)應(yīng)用的技術(shù)人員帶來了不便。目前，大多數(shù)企業(yè)要對相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行專門的培訓(xùn)，而這也往往是針對單一產(chǎn)品的。為了幫助技術(shù)人員掌握現(xiàn)場總線監(jiān)控組態(tài)軟件，作者編寫了此書。本書包括現(xiàn)場總線系統(tǒng)監(jiān)控組態(tài)軟件構(gòu)成、現(xiàn)場總線監(jiān)控與組態(tài)軟件圖形界面、現(xiàn)場總線監(jiān)控與組態(tài)軟件網(wǎng)絡(luò)建立與通信、現(xiàn)場總線監(jiān)控與組態(tài)軟件的組態(tài)、全球重要企業(yè)的現(xiàn)場總線監(jiān)控組態(tài)軟件、現(xiàn)場總線系統(tǒng)監(jiān)控組態(tài)軟件應(yīng)用實(shí)例。本書由韓兵編寫，袁洪基、袁振明參與了部分工作，在此表示感謝。

內(nèi)容概要

監(jiān)控與組態(tài)軟件一般是指用于數(shù)據(jù)采集與自動控制的專用軟件系統(tǒng)，是在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控級應(yīng)用的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境。 本書介紹了現(xiàn)場總線系統(tǒng)監(jiān)控與組態(tài)軟件的構(gòu)成、圖形界面、網(wǎng)絡(luò)建立與通信、組態(tài)等內(nèi)容，提供了全球重要企業(yè)的現(xiàn)場總線監(jiān)控組態(tài)軟件的相關(guān)資料，列舉了現(xiàn)場總線系統(tǒng)監(jiān)控組態(tài)軟件應(yīng)用實(shí)例，以期幫助技術(shù)人員快速掌握現(xiàn)場總線監(jiān)控組態(tài)軟件。 　　本書可成為現(xiàn)場總線技術(shù)人員、組態(tài)軟件設(shè)計(jì)人員的參考用書，也可作為大專院校自動化專業(yè)的教學(xué)參考書。

書籍目錄

第1章　現(xiàn)場總線系統(tǒng)監(jiān)控組態(tài)軟件構(gòu)成　1.1　現(xiàn)場總線與組態(tài)軟件簡介　　1.1.1　現(xiàn)場總線　　1.1.2　現(xiàn)場總線監(jiān)控系統(tǒng)　　1.1.3　組態(tài)軟件　1.2　現(xiàn)場總線系統(tǒng)監(jiān)控組態(tài)軟件的結(jié)構(gòu)　　1.2.1　系統(tǒng)監(jiān)控組態(tài)軟件組成　　1.2.2　組態(tài)軟件的數(shù)據(jù)流　1.3　現(xiàn)場總線系統(tǒng)監(jiān)控組態(tài)軟件的功能　　1.3.1　現(xiàn)場總線監(jiān)控系統(tǒng)的組成　　1.3.2　現(xiàn)場總線系統(tǒng)軟件組成　1.4　現(xiàn)場總線系統(tǒng)監(jiān)控組態(tài)軟件采用的技術(shù)　　1.4.1　組態(tài)軟件圖形界面系統(tǒng)　　1.4.2　組態(tài)軟件控制功能組件　　1.4.3　組態(tài)軟件實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)　　1.4.4　軟件通信程序接口組件第2章　現(xiàn)場總線監(jiān)控與組態(tài)軟件圖形界面　2.1　監(jiān)控組態(tài)軟件圖形組態(tài)內(nèi)容　2.2　現(xiàn)場總線監(jiān)控組態(tài)軟件圖形功能　　2.2.1　組態(tài)圖形系統(tǒng)對象模型的建立　　　　2.2.2　組態(tài)圖形系統(tǒng)的動態(tài)模型的建立　　2.2.3　組態(tài)圖形系統(tǒng)功能模型的建立　　2.2.4　組態(tài)軟件圖形的功能的實(shí)現(xiàn)　2.3　現(xiàn)場總線監(jiān)控組態(tài)軟件圖形開發(fā)環(huán)境　　2.3.1　組態(tài)軟件圖形創(chuàng)建　　2.3.2　繪圖工具的設(shè)計(jì)和組織　2.4　現(xiàn)場總線監(jiān)控組態(tài)軟件腳本程序　　2.4.1　組態(tài)軟件腳本類型　　2.4.2　組態(tài)軟件圖形對象腳本　2.5　現(xiàn)場總線監(jiān)控組態(tài)軟件圖形組態(tài)技術(shù)　　2.5.1　屬性變化連接　　2.5.2　位置與大小變化連接　　2.5.3　值輸出連接　　2.5.4　值輸入連接第3章　現(xiàn)場總線監(jiān)控與組態(tài)軟件網(wǎng)絡(luò)建立與通信　3.1　現(xiàn)場總線監(jiān)控組態(tài)軟件的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系　　3.1.1　LAN/ControlNet/Fieldbus網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)　　3.1.2　現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)　　3.1.3　CC?Link現(xiàn)場總線主控站PLC　　3.1.4　現(xiàn)場總線系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的主要考慮因素　3.2　現(xiàn)場總線監(jiān)控組態(tài)軟件的網(wǎng)絡(luò)集成　　3.2.1　控制與信息網(wǎng)絡(luò)集成的實(shí)現(xiàn)方法　　3.2.2　控制與信息網(wǎng)絡(luò)集成的最終目標(biāo)　3.3　現(xiàn)場總線監(jiān)控與組態(tài)軟件通信原理　　3.3.1　串行通信的軟件實(shí)現(xiàn)　　3.3.2　板卡設(shè)備通信實(shí)現(xiàn)　　3.3.3　工業(yè)以太網(wǎng)通信實(shí)現(xiàn)　　3.3.4　DDE?COM?DCOM通信實(shí)現(xiàn)　3.4　監(jiān)控與組態(tài)軟件的現(xiàn)場總線通信　　3.4.1　監(jiān)控軟件與現(xiàn)場設(shè)備之間的通信　　3.4.2　現(xiàn)場總線通信驅(qū)動程序　3.5　現(xiàn)場總線監(jiān)控與組態(tài)軟件的OPC通信　　3.5.1　OPC的規(guī)范　　3.5.2　OPC的功能優(yōu)勢　　3.5.3　OPC DA數(shù)據(jù)訪問規(guī)范　　3.5.4　OPC服務(wù)器和客戶的實(shí)現(xiàn)第4章　現(xiàn)場總線監(jiān)控與組態(tài)軟件的組態(tài)　4.1　現(xiàn)場總線監(jiān)控組態(tài)軟件的工程組態(tài)　　4.1.1　現(xiàn)場總線監(jiān)控組態(tài)軟件的系統(tǒng)組態(tài)　　4.1.2　命令語言系統(tǒng)　4.2　現(xiàn)場總線監(jiān)控組態(tài)軟件的變量組態(tài)　　4.2.1　組態(tài)軟件的變量組態(tài)內(nèi)容　　4.2.2　監(jiān)控與組態(tài)軟件的數(shù)據(jù)庫　　4.2.3　控制回路的組態(tài)　4.3　現(xiàn)場總線監(jiān)控組態(tài)軟件的消息組態(tài)　　4.3.1　組態(tài)軟件的趨勢組態(tài)　　4.3.2　組態(tài)軟件的報(bào)警組態(tài)　4.4　現(xiàn)場總線監(jiān)控組態(tài)軟件的設(shè)備組態(tài)　　4.4.1　監(jiān)控組態(tài)軟件的控制功能標(biāo)準(zhǔn)　　4.4.2　監(jiān)控組態(tài)軟件的控制功能塊第5章　全球重要企業(yè)的現(xiàn)場總線監(jiān)控組態(tài)軟件　5.1　西門子——WinCC　　5.1.1　西門子現(xiàn)場總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與監(jiān)控軟件　　5.1.2　WinCC監(jiān)控軟件　　5.1.3　設(shè)備組態(tài)軟件SETP7　5.2　羅克韋爾——RSView32　……第6章　現(xiàn)場總線系統(tǒng)監(jiān)控組態(tài)軟件應(yīng)用實(shí)例參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 現(xiàn)場總線系統(tǒng)監(jiān)控組態(tài)軟件構(gòu)成1.3 現(xiàn)場總線系統(tǒng)監(jiān)控組態(tài)軟件的功能運(yùn)行平臺的主要功能包括監(jiān)控現(xiàn)場設(shè)備，與現(xiàn)場采集、控制設(shè)備交換數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)報(bào)警及系統(tǒng)報(bào)警，存儲歷史數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)查詢等。工控組態(tài)軟件運(yùn)行平臺的主要功能決定了它如下的基本特點(diǎn)。（1）實(shí)時(shí)多任務(wù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集與輸出，數(shù)據(jù)處理與算法實(shí)現(xiàn)以及實(shí)時(shí)控制等多個(gè)任務(wù)要在同一臺計(jì)算機(jī)上同時(shí)進(jìn)行。（2）適應(yīng)性對現(xiàn)場適應(yīng)性好，可根據(jù)應(yīng)用規(guī)模和用戶的要求配置各種大、中和小型監(jiān)控系統(tǒng)。（3）全數(shù)字化通信傳統(tǒng)的集散控制系統(tǒng)是“半數(shù)字”系統(tǒng)，許多I／O模塊接收或送出4～20mA模擬信號；而運(yùn)行平臺與硬件的通信系統(tǒng)是“純數(shù)字”系統(tǒng)，信號傳輸實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化，提高了信號的可靠性和準(zhǔn)確性。（4）安全性和可靠性要求在計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)采集控制設(shè)備正常工作的情況下，軟件系統(tǒng)能夠連續(xù)不問斷地安全可靠的工作并兼具故障診斷和故障恢復(fù)功能。對于一般的DCS系統(tǒng)，尤其是中小型企業(yè)的低成本自動化系統(tǒng)，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架基本固定，而適應(yīng)不同企業(yè)復(fù)雜的工藝流程，更多地要依靠軟件的靈活性。組態(tài)軟件提供了靈活的組態(tài)工具和模塊，更適合于不同的工藝流程。組態(tài)軟件提供了良好的人機(jī)交互界面，它可提供各種圖形工具、參數(shù)組態(tài)界面等，使系統(tǒng)功能易于實(shí)現(xiàn)，從而加快了系統(tǒng)開發(fā)速度，簡化了編程工作，而且系統(tǒng)維護(hù)簡單。DCS系統(tǒng)軟件直接影響系統(tǒng)的控制功能，而采用組態(tài)軟件才能使開發(fā)人員把更多的精力投入到對系統(tǒng)控制策略和算法的研究中去，以便實(shí)現(xiàn)最佳的控制方案。組態(tài)軟件提高了系統(tǒng)的可靠性。若系統(tǒng)的某一部分發(fā)生故障時(shí)，利用未發(fā)生故障部分仍可使系統(tǒng)繼續(xù)工作。另外，冗余技術(shù)和自診斷功能的采用也是系統(tǒng)高可靠性的保障?，F(xiàn)場總線控制系統(tǒng)是20世紀(jì)80年代中期在國際上發(fā)展起來的新一代分布式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。它采用了不同于一般DCS的“工作站——現(xiàn)場總線智能儀表”結(jié)構(gòu)模式，降低了系統(tǒng)總成本，提高了可靠性，且在統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)下可實(shí)現(xiàn)真正開放式的互連系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，因此它是一種具有發(fā)展前途的真正分散的控制系統(tǒng)。

編輯推薦

《現(xiàn)場總線系統(tǒng)監(jiān)控與組態(tài)軟件》可成為現(xiàn)場總線技術(shù)人員、組態(tài)軟件設(shè)計(jì)人員的參考用書，也可作為大專院校自動化專業(yè)的教學(xué)參考書。

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