基于组态软件的交通红绿灯控制系统设计开题报告.doc

中 北 大 学 信 息 商 务 学 院 毕业设计开题报告 学 生 姓 名： 林涧 学 号：30 系 名： 自动控制系 专 业： 电气工程及其自动化 设 计 题 目： 基于组态软件的交通红绿灯 控制系统设计 指导教师: 侯真慰 2016年3月30日 毕 业 设 计 开 题 报 告 1．结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述： 文 献 综 述 1.组态软件文献综述 自从18世纪末工业革命以来，工业技术就一直以前所未有的速度发展着，进入21世纪后，工业控制技术已经成为驱动整个工业技术向前发展的中坚力量。工业控制技术经历了手工控制、电气控制和计算机控制。它不是一门独立的技术，而是很多相关技术的汇集。现代工业控制系统有集中式数字控制系统、集散控制系统、现场总线系统、分布式网络控制系统。在集中式数字控制系统中核心部分是控制器，这些控制器一般都采用各种类型的工业控制计算机，如单片机、PLC（可编程控制器）、DDC（直接数字控制器）、DSP（数字信号处理器）或工控机，有时也使用PC机；集散控制系统，集中管理、分散控制即管理与控制相分离，它有集中管理部分、分散监控部分、通信网络部分，贯穿以上三部分的是DCS的软件，一般包括实时、多任务的操作系统、数据库管理软件、数据通讯软件、系统组态软件和应用软件。这些软件协同工作，最终使的“集中管理、分散控制”的思想得以实施。现场总线控制系统既是一个开放通信网络，又是一种全分布控制系统。它作为智能设备的联系纽带，把挂接在总线上，作为网络节点的智能设备连接为网络系统，并进一步构成自动化系统，实现基本控制、补偿计算、参数修改、报警、显示、监控、优化及控管一体化的综合自动化功能；分布式网络控制系统实质上是以现场总线为基础，组成现场总线网络。将这个网络连接到企业的内部网Internet，再由企业内部网接入互联网Internet，从而组成了一个控制器、控制对象异地、不同网络部分异构的网络控制系统[1]。 组态软件，又称监控组态软件，译自英文SCADA,即 Supervision,Control and Data Aquisition(数据采集与监视控制),组态软件的应用领域很广，它可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域[3]。在电力系统以及电气化铁道上又称远动系统(RTU System,Remote Terminal Unit)。 组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件，它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具[5]。 组态软件应该能支持各种工控设备和常见的通信协议，并且通常应提供分布式数据管理和网络功能。对应于原有的HMI（人机接口软件，Human Machine Interface）的概念，组态软件应该是一个使用户能快速建立自己的HMI的软件工具，或开发环境[8]。在组态软件出现之前，工控领域的用户通过手工或委托第三方编写HMI应用，开发时间长，效率低，可靠性差；或者购买专用的工控系统，通常是封闭的系统，选择余地小，往往不能满足需求，很难与外界进行数据交互，升级和增加功能都受到严重的限制。组态软件的出现，把用户从这些困境中解脱出来，可以利用组态软件的功能，构建一套最适合自己的应用系统[14]。随着它的快速发展，实时数据库、实时控制、SCADA、通讯及联网、开放数据接口、对I/O设备的广泛支持已经成为它的主要内容，随着技术的发展，监控组态软件将会不断被赋予新的内容[6]。 在组态软件中，通过组态生成的一个目标应用项目在计算机硬盘中占据惟一的物理空间（逻辑空间），可以用惟一的一个名称来标识，就被称为一个应用程序[7]。在同一计算机中可以存储多个应用程序，组态软件通过应用程序的名称来访问其组态内容，打开其组态内容进行修改或将其应用程序装入计算机内存投入实时运行[15]。 组态软件产品于80年代初出现，并在80年代末期进入我国。但在90年代中期之前，组态软件在我国的应用并不普及。究其原因，大致有以下几点：人们对组态软件不了解，宁愿投入人力物力针对具体项目做长周期的繁冗的上位机编程开发，而不采用组态软件；当时的国外的组态软件价格普遍偏高；当时国内的工业自动化和信息技术应用的水平还不高，组态软件提供了对大规模应用、大量数据进行采集、监控、处理并可以将处理的结果生成管理所需的数据，这些需求并未完全形成[16]。随着工业控制系统应用的深入，人们意识的提高，在1995年以后，组态软件在国内的应用逐渐得到了普及。下面就对几种组态软件分别进行介绍[12]。 美国Wonderware公司的InTouc