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工控组态软件的设计--第1页
工控组态软件的设计
[摘要]介绍了工业集散控制系统及其组态软件的产生、发展过程,以及它们
在国内外市场上的发展状况。从硬件和软件两个方面讨论了工业控制组态软件的
整体构架情况,并重点介绍了工业控制组态软件的图形界面系统。
[关键词]组态软件面向对象技术图形界面系统
一、引言
集散控制系统DCS(DistributedControlSystem,DCS)是集计算机技术、
控制技术、网络技术和CRT(CrystalRayTube,CRT)显示技术为一体的高新技
术产品,具有控制功能强、操作简便和可靠性高等特点,可以方便地用于工业装
置的生产控制和经营管理,在化工、电力、冶金等流程自动化领域的应用已经十
分普及。近20来,由于微电子技术和计算机技术的飞速发展以及工业自动
化要求的逐步提高,DCS经历了几个阶段的发展过程,结构日臻完善,技术更
加成熟,已经成为生产自动化不可缺少的自控装置。特别是90年代,DCS系统
硬件方面广泛采用技术指标更先进的高档工业PC,有的甚至采用了RISC
(ReducedInstructionSetComputing,RISC)工作站,软件方面引入了通用的商
业化软件包,系统互连方面采用国际标准的通用网络,逐步向信息集成的方向发
展。
二、集散控制系统的总体构架
(一)集散控制系统硬件结构
组态系统的结构具有高开放性、高可靠性等特点。
整个组态硬件系统是一个开放的网络拓扑结构。它可分为以下几个部分:
1.数据信息现场检测设备。组态系统主要通过这些现场远端测控设备获取
现场数据,并通过向这些监控设备发送控制命令来实现对整个系统的控制。
2.前置机。前置机一般选用工业控制计算机。一台前置机可装多块智能卡,
每块卡具有多路异步或同步串行通讯功能。它通过一种或多种通信方式高速轮循
访问数据信息现场检测设备,获取数据信息现场检测设备中的现场数据。通常的
通信线路有:电力线多址数字载波通信、光纤通信、电话线、双绞线、微波通信、
GPRS(GeneralPacketRadioService,GPRS)等。
3.服务器。组态系统服务器一般选用高档PC服务器,必须具有足够的磁
盘空间和较高的信息处理速度。服务器是整个系统的信息处理和存储中心。它从
前置机获取系统的运行数据信息,并将信息保存在本地的数据库中。它响应客户
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机的数据信息请求,根据客户机的请求对原始现场数据做必要的运算加工处理,
将结果送回给相应的客户机。
4.工作站(客户机)。工作站一般为高档PC机或图形工作站。它通过网络
同服务器相连接,接收服务器端数据,并根据用户操作向服务器发送命令。在它
上面运行的主要是组态软件的客户端程序,如组态图形界面、数据报表等程序。
5.打印机。主要提供数据信息报表打印功能。
(二)集散控制系统的组态软件结构
一个组态软件系统由若干个功能模块组成,模块之间的通信以及模块与数据
库之间的通信均通过共享内存数据库和OLEDB(ObjectLinkingandEmbedding
Database,OLEDB)完成。实时数据库是SCADA系统的核心,实现机器内各
应用程序的实时数据交换,通过网络通信程序将实时数据扩展到整个网络。
1.组态软件的特点。组态软件最突出的特点是实时多任务。例如,数据采
集与输出、数据处理与
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