力控ForceControl 6.1組態(tài)軟件在儀表專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用

郭旭

【摘要】針對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)控制軟件的開發(fā)周期長、價(jià)格昂貴、源程序修改困難等問題，提出采用一種較為實(shí)用軟件——力控ForceControl 6.1組態(tài)軟件。利用力控Forcecontrol 6.1組態(tài)軟件能夠很好地解決傳統(tǒng)工業(yè)控制軟件存在的各種問題，使用戶能根據(jù)自己的控制對(duì)象和控制目的任意組態(tài)，完成最終的自動(dòng)化控制工程。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)控制軟件 力控ForceControl 6.1組態(tài)軟件 自動(dòng)化控制。

【中圖分類號(hào)】G42 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2013）05-0232-02

引言

隨著工業(yè)企業(yè)中自動(dòng)化程度的不斷提高和市場競爭越來越激烈造成了每一個(gè)控制對(duì)象使用的控制器不同[1-3]。當(dāng)企業(yè)發(fā)展到一定的規(guī)模時(shí)，為了跟上當(dāng)今信息時(shí)代的步伐，需要把現(xiàn)場設(shè)備、控制器、監(jiān)控和管理融合為一體，而組態(tài)軟件正是由此應(yīng)運(yùn)而生。當(dāng)今的組態(tài)軟件很多，比較成熟和出名有國外的InTouch、WinCC、IFix等，國內(nèi)的組態(tài)王、力控、易控等。這里以力控的ForceControl 6.1通用組態(tài)軟件就一個(gè)新的工程的開發(fā)構(gòu)成進(jìn)行介紹。

一、建立一個(gè)新的工程

打開力控組態(tài)軟件，進(jìn)入工程管理器。在工程管理器的界面上點(diǎn)擊“新建”按鈕新建一個(gè)工程。建立工程的名稱，選擇保存地址，并選中此工程為當(dāng)前工程。

二、建立I/O設(shè)備組態(tài)

圖一所示，I/O設(shè)備的通信一般包括： PLC、UPS、變頻器、智能儀表、板卡等通過方式與計(jì)算機(jī)（上位機(jī)）交換數(shù)據(jù)的設(shè)備。首先要根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備的情況，選擇出要與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的設(shè)備，然后在組態(tài)軟件中找到它的驅(qū)動(dòng)，進(jìn)行I/O設(shè)備的連接。這里需要說明的是在I/O設(shè)備中有兩大類，一類是真實(shí)的I/O設(shè)備；另一類是力控提供的仿真I/O設(shè)備。在初學(xué)者學(xué)習(xí)的過程中，由于條件的限制，建議先使用仿真I/O設(shè)備。

圖一 I/O設(shè)備組態(tài) 圖二 組態(tài)畫面

三、根據(jù)工程要求建立組態(tài)畫面，初建圖形對(duì)象

進(jìn)入開發(fā)環(huán)境Draw后，創(chuàng)建一個(gè)新窗口。并建立圖二所示內(nèi)容，在工程項(xiàng)目欄中有組態(tài)軟件提供的圖庫，在這里面分為精靈圖庫和標(biāo)準(zhǔn)圖庫。由于標(biāo)準(zhǔn)圖庫中的圖形對(duì)象需要重新為其定義動(dòng)畫效果，為了方便初學(xué)者對(duì)軟件有個(gè)較快的了解建議使用精靈圖庫。

四、定義數(shù)據(jù)庫變量

數(shù)據(jù)庫DB是整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的核心，是構(gòu)建分布式應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)。它負(fù)責(zé)整個(gè)力控應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)處理、報(bào)警信息處理和數(shù)據(jù)服務(wù)請(qǐng)求處理。在圖三中建立表示“液位”、“進(jìn)口泵”和“出口閥”狀態(tài)、“手動(dòng)/自動(dòng)切換”和“運(yùn)行狀態(tài)”共計(jì)5個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。進(jìn)一步分析可知在這中間液位是一個(gè)模擬量數(shù)據(jù)，而其它4個(gè)點(diǎn)都是用來表示開和關(guān)的數(shù)字量數(shù)據(jù)。所以在數(shù)據(jù)庫組態(tài)中建立模擬點(diǎn)：level.pv。數(shù)字點(diǎn)：in.pv、out.pv、run.pv和auto.pv [4]。

圖三 定義數(shù)據(jù)庫變量 圖四 儲(chǔ)罐與數(shù)據(jù)的鏈接

五、動(dòng)作程序的編譯

由于數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)點(diǎn)之間并沒有聯(lián)系，用戶需要通過指令讓其動(dòng)作，完成我們下達(dá)的控制命令[5]。在編譯程序之前我們對(duì)系統(tǒng)做如下的分析：

（一）分析各數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的關(guān)系

五個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)：level.pv、in.pv、out.pv、run.pv和auto.pv。在這中間又分為4個(gè)數(shù)字點(diǎn)和1個(gè)模擬點(diǎn)，4個(gè)數(shù)字點(diǎn)都是根據(jù)的變化而變化的，而這4個(gè)數(shù)字點(diǎn)之間又有著前后的邏輯關(guān)系。

（二）系統(tǒng)的邏輯關(guān)系

如表1-1所示，首先判斷系統(tǒng)是否運(yùn)行，運(yùn)行狀態(tài)下再判斷是手動(dòng)模式還是自動(dòng)模式。手動(dòng)模式中通過閥門的狀態(tài)變化來控制液位的變化；自動(dòng)模式中先判斷液位的狀態(tài)，看是否需要調(diào)整閥門狀態(tài)，如果需要那么再根據(jù)閥門的狀態(tài)輸出液位的變化[6]。

表1-1 系統(tǒng)邏輯狀態(tài)表

（三）動(dòng)作程序的編譯

由此我們就可以進(jìn)行系統(tǒng)動(dòng)作程序的編譯。在編譯的過程中有幾個(gè)問題需要說明：

1.程序結(jié)構(gòu)的選擇：按照工程的運(yùn)行情況選擇條件語句if結(jié)構(gòu)，其基本構(gòu)架是“if表達(dá)式then執(zhí)行體endif”的結(jié)構(gòu)。

2.操作符的選擇：在程序編譯的過程中既有單等號(hào)“=”，又有雙等號(hào)“==”，其區(qū)別是“=”表示“賦值”，“==”表示“等于”。一般情況下在條件中用“等于”，結(jié)果中用“賦值”。

3.程序的邏輯順序：尤其要注意各數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系。例如自動(dòng)模式下液位變化的條件是泵與閥門的狀態(tài)，而閥門的狀態(tài)變化又是根據(jù)液位所達(dá)到的條件進(jìn)行判斷的。

If auto.pv==1 && level.pv<=10 then

In.pv=1；

Out.pv=0；

Endif

If auto.pv==1 && in.pv==1 && out.pv==0 then

Level.pv=level.pv+10；

Endif

六、變量與圖形對(duì)象的連接

在畫面上雙擊控件將數(shù)據(jù)點(diǎn)與畫面中所對(duì)應(yīng)的控件分別連接起來[7]。

七、運(yùn)行編譯好的程序

保存好所有的組態(tài)內(nèi)容，進(jìn)入運(yùn)行系統(tǒng)。由此我們可以總結(jié)出創(chuàng)建新的應(yīng)用程序工程的一般過程是：新建畫面→繪制圖形界面→創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫→進(jìn)行I/O數(shù)據(jù)連接→建立動(dòng)畫連接→運(yùn)行及調(diào)試。

結(jié)論

組態(tài)軟件五花八門，應(yīng)用的場合也是多種多樣的，再加上學(xué)習(xí)組態(tài)軟件的人員水平參差不齊，導(dǎo)致了學(xué)習(xí)的效果千差萬別。在教學(xué)的過程中，我們希望回歸人類接受新鮮事物的基本規(guī)律，從動(dòng)手出發(fā)，在做的過程中學(xué)習(xí)和理解，然后從實(shí)際操作中理解指令及為什么這樣編寫，分析是否可行，最后運(yùn)行成果，完成從入門懂精通的過程。在這中間我們可以舉一反三，從實(shí)踐中認(rèn)識(shí)，在認(rèn)識(shí)后實(shí)踐。

參考文獻(xiàn)：

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