洛阳理工学院毕业设计（论文）

第5章 监控系统设计

5.1组态王软件介绍

人机界面﹙HMI﹚监控系统由监控主画面及相应的功能子画面组成，监控系统画面设计对于人机界面来说是非常关键的，它是用组态软件来做的，常见的组态软件有西门子公司的Wincc、罗克韦尔公司的RsView及国产的组态王、力控等。在本控制系统设计中，本次监控系统选择组态王来完成监控画面的设计[21]。

组态王开发监控系统软件，是新型的工业自动控制系统，它以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统。

5.1.1 组态王软件的构成

组态王软件结构由工程管理器、工程浏览器及运行系统三部分构成。 工程管理器：用于新工程的创建和已有工程的管理，对已有工程进行搜索、添加、备份、恢复以及实现数据词典的导入和导出等功能。

工程浏览器：是一个工程开发设计工具，用于创建监控画面、监控的设备及相关变量、动画链接、命令语言以及设定运行系统配置等的系统组态工具[20]。

运行系统：工程运行界面，从采集设备中获得通讯数据，并依据工程浏览器的动画设计显示动态画面，实现人与控制设备的交互操作。

5.1.2 组态王软件的功能与特点

组态王的功能：组态软件具有监控和数据采集系统，好处之一就是能大大缩短开发时间，并能保证系统的质量。能快速便捷地进行图形维护和数据采集。组态王提供了丰富的快速应用设计的工具。

组态王的特点：它具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。通常可以把这样的系统划分为控制层、监控层、管理层三个层次结构。其中监控层对下连接控制层，对上连接管理层，它不但实现

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对现场的实时监测与控制，且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发的重要作用。尤其考虑三方面问题：画面、数据、动画。

通过对监控系统要求及实现功能的分析，采用组态王对监控系统进行设计。组态软件也为试验者提供了可视化监控画面，有利于试验者实时现场监控。具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态方式、数据链接功能。

5.2双面钻孔机床的组态

借助组态王设计的人机界面，能使整个控制系统的操作变得简单且方便，能够大大提高了系统的自动化程度和实用性。

5.2.1 新建工程

打开组态王程序，点击新建工程，选择工程所在路径，再输入工程名和描述点击完成按钮就新建了一个工程，新建工程方法如图5-1所示。

图5-1新建工程

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在工程列表区中选择任一工程双击后或者点击工程管理器上的“开发”此快捷键后，就进入了工程的开发环境，工程浏览器如图5-2所示。

图5-2工程浏览器

5.2.2 定义设备

在进行数据词典定义和绘画人机画面之前要做设备的定义，这是一个基础的操作，为后续的动画连接做铺垫。

在组态王工程浏览器树型目录中，点击设备在右边的工作区中出现新建图标，双击此图标后，弹出“设备配置向导”的对话框。在“设备配置向导”下的选项中进行设置：设备安装“设备驱动—PLC—西门子—S7-200系列—PPI”然后给设备指定唯一的逻辑名称“双面钻孔机床PLC”之后选择串口号“COM1” 设备地址设置指南“2” 通信参数，尝试恢复间隔和最长恢复时间要根据实际情况进行确定，此次默认其设置，然后信息总结点击完成。

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这样就成功地完成了设备定义和连接变量“双面钻孔机床PLC”。定义设备如图5-3所示。

图5-3定义设备

5.2.3 定义数据变量

实时数据库是组态工程的数据交换和数据处理中心。数据变量是构成实时数据库的基本单元，建立实时数据库的过程也就是定义数据变量的过程。在“数据库”中的“数据词典”中定义数据变量，定义数据变量的内容主要包括数据变量的：变量名、变量类型、初始值、变化灵敏度、最大值最小值的范围、连接设备、寄存器、数据类型和读写属性等相关的参数。

本次要定义的数据一共有25个，有ST1到ST9一共9个行程开关，它们是实现状态切换的数据输入，其中有ST1和ST2监控上下定位销的位置和状态，而ST9监控夹紧状态，左右刀架的状态是由6个行程开关进行控制和切换的，从而去实现刀架的不同进给速度和方向，定时器是一个中间量，夹紧信号使用一个行程开关来表明其状态，4个交流接触器借助4

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