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课程结业论文浅谈监控组态软件技术课程名称：现场总线技术任课教师：许善祥所在学院：信息技术学院专业：电气工程及其自动化班级：08级电气八班学生姓名：那智超学号：20084073812-1-浅谈监控组态软件技术摘要现在这个社会科学技术飞速发展，人们需要更多的先进技术来满足大家的需求，让我们过上舒心的生活。本篇论文说明了监控组态软件的技术应用，发展前景，监控组态软件的各种品牌以及品牌的简单介绍，对监控组态软件的特点，组成，用途，功能，使用监控组态软件的方法，在一些领域中起到的作用等等，让我们对监控制组态软件有一个总体的大概的印象。监控组态软件在人们日常生活中有很大的作用，让人们的生活得到了很大的改善，而且，监控制组态软件也是值得我们研究的一种软件，它与我们的生活息息相关，监控组态软件是有专业性的，它在电力系统、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。在电力系统以及电气化铁道上又称远动系统(RTUSystem,RemoteTerminalUnit)。关键词：组态软件，电力系统，给水系统；-2-目录第一章监控组态软件的概述.......................31.1对监控组态软件的说明............................31.2监控组态软件的品牌和简介........................3第二章监控组态软件的特点和功能.................42.1监控组态软件的特点.............................42.2监控组态软件的功能.............................4第三章监控组态软件在化工厂领域用途.............53.1在化工厂电力监控系统中的作用.....................53.2化工厂电力监控组态软件的构成.....................53.3化工厂电力监控组态软件的功能.....................63.4化工厂电力监控组态软件的改进措施.................7第四章监控组态软件的发展与变迁.................84.1监控组态软件的发展.............................84.2监控组态软件的变迁.............................8总结.......................................14参考文献.......................................15致谢.......................................16-3-第一章监控组态软件的概述1.1对监控组态软件的说明监控组态软件是完成数据采集与过程控制的专用软件，它以计算机为基本工具，为实施数据采集、过程监控、生产控制提供了基础平台和开发环境。监控组态软件技术组态软件，又称组态监控软件系统软件。译自英文SCADA,即SupervisoryControlandDataAcquisition(数据采集与监视控制)。它是指一些数据采集与过程控制的专用软件。它们处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。组态软件的应用领域很广，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。在电力系统以及电气化铁道上又称远动系统(RTUSystem,RemoteTerminalUnit)。监控组态软件在国内是一个约定俗成的概念，并没有明确的定义，它可以理解为“组态式监控软件”。“组态(Configure)”的含义是“配置”、“设定”、“设置”等意思，是指用户通过类似“搭积木”的简单方式来完成自己所需要的软件功能，而不需要编写计算机程序，也就是所谓的“组态”。它有时候也称为“二次开发”，组态软件就称为“二次开发平台”。“监控（SupervisoryControl）”，即“监视和控制”，是指通过计算机信号对自动化设备或过程进行监视、控制和管理组态软件是有专业性的。一种组态软件只能适合某种领域的应用。组态的概念最早出现在工业计算机控制中。如DCS(集散控制系统)组态，PLC（可编程控制器）梯形图组态。人机界面生成软件就叫工控组态软件。在其他行业也有组态的概念，如AutoCAD，PhotoShop等。不同之处在于，工业控制中形成的组态结果是用在实时监控的。从表面上看，组态工具的运行程序就是执行自己特定的任务。工控组态软件也提供了编程手段，一般都是内置编译系统，提供类BASIC语言，有的支持VB，现在有的组态软件甚至支持C#高级语言。组态软件大都支持各种主流工控设备和标准通信协议，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，HumanMachineInterface）的概念，组态软件还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。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。组态软件的出现使用户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。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监控组态软件将会不断被赋予新的内容。1.2监控组态软件的品牌和简介国内品牌组态软件1.世纪星：由北京世纪长秋科技有限公司开发。产品自1999年开始销售。2.三维力控：由北京三维力控科技有限公司开发，核心软件产品初创于1992年。3.组态王KingView：由北京亚控科技发展有限公司开发，该公司成立于1997年，目前在国产软件市场中占据着一定地位。4.紫金桥Realinfo：由紫金桥软件技术有限公司开发，该公司是由中石油大庆石化总厂出资成立。5.MCGS：由北京昆仑通态自动化软件科技有限公司开发，市场上主要是搭配硬件销售。-4-6.态神：态神是由南京新迪生软件技术有限公司开发，核心软件产品初创于2005，是首款3d组态软件。第二章监控组态软件的特点和功能2.1监控组态软件的特点随着工业自动化水平的迅速提高，计算机在工业领域的广泛应用，人们对工业自动化的要求越来越高，种类繁多的控制设备和过程监控装置在工业领域的应用，使得传统的工业控制软件已无法满足用户的各种需求。在开发传统的工业控制软件时，当工业被控对象一旦有变动，就必须修改其控制系统的源程序，导致其开发周期长；已开发成功的工控软件又由于每个控制项目的不同而使其重复使用率很低，导致它的价格非常昂贵；在修改工控软件的源程序时，倘若原来的编程人员因工作变动而离去时，则必须同其他人员或新手进行源程序的修改，因而更是相当困难。通用工业自动化组态软件的出现为解决上述实际工程问题提供了一种崭新的方法，因为它能够很好地解决传统工业控制软件存在的种种问题，使用户能根据自己的控制对象和控制目的的任意组态，完成最终的自动化控制工程。2.2监控组态软件的功能组态软件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，能以灵活多样的组态方式（而不是编程方式）提供良好的用户开发界面和简捷的使用方法，它解决了控制系统通用性问题。其预设置的各种软件模块可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能，并能同时支持各种硬件厂家的计算机和I/O产品，与高可靠的工控计算机和网络系统结合，可向控制层和管理层提供软硬件的全部接口，进行系统集成。组态软件通常有以下几方面的功能：（1）强大的界面显示组态功能。目前，工控组态软件大都运行于Windows环境下，充分利用Windows的图形功能完善界面美观的特点，可视化的m风格界面、丰富的工具栏，操作人员可以直接进人开发状态，节省时间。丰富的图形控仵和工况图库，既提供所需的组件，又是界面制作向导。提供给用户丰富的作图工具，可随心所欲地绘制出各种工业界面，并可任意编辑，从而将开发人员从繁重的界面设计中解放出来，丰富的动画连接方式，如隐含、闪烁、移动等等，使界面生动、直观。（2）良好的开放性。社会化的大生产，使得系统构成的全部软硬仵不可能出自一家公司的产品，“异构”是当今控制系统的主要特点之一。开放性是指组态软件能与多种通信协议互联，支持多种硬件设备。开放性是衡量一个组态软件好坏的重要指标。组态软件向下应能与低层的数据采集设备通信，向上能与管理层通信，实现上位机与下位机的双向通信。(3)丰富的功能模块。提供丰富的控潲功能库，满足用户的测控要求和现场需求。利用各种功能模块，完成实时监控产生功能报表业示历史曲线、实时曲线、提供报警等功能，使系统具有良好的人机界面，易于操作，系统既叫适用于单机集中式控制、DCS分布式控制，也可以是带远程遇信能力的远程测控系统．（4）强大的数据库。配有实时数据库，可存储各种数据，如模拟量、离散量、字符型等，实现与外部设备的数据交换。（5）可编程的命令语言。有可编程的命令语言，使用户可根据自己的需要编撰程序，增强图形界面（6）周密的系统安全防范，对不同的操作者，赋予不同的操作权限，保证整个系统的安全可靠运行。（7）仿真功能．提供强大的仿真功能使系统并行设计，从而缩短开发周期。-5-第三章监控组态软件在化工厂电力领域用途3.1在化工厂电力监控系统中的作用监控组态软件在化工厂电力监控系统中的应用监控组态的概念“组态”的概念是伴随着集散控制系统的出现才开始被广大的生产过程自动化技术人员所熟知的。随着它的快速发展，实时数据库、实时控制、SCADA、通信及联网、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。直到现在，每个DCS厂家的组态软件仍是专用的(即与硬件相关的)，不可相互替代。从2O世纪8O年代末开始，由于个人计算机的普及，国内开始有人研究如何利用PC进行工业监控，同时开始出现基于PC总线的A／D、D／A、计数器、DIO等各类I／O板卡。目前，多数组态软件都是在Windows3.1或3.2操作系统下逐渐成熟起来的，国外少数组态软件可以在OS／2或Unix环境下运行。目前绝大多数组态软件都运行在Windows98／NT环境下。较理想的环境是WindowsNT或Windows2000操作系统，因为其内核是原来的VMS的变种，可靠性和实时性都好于Windows98。此篇文章来自中国热点模具网组态软件的发展与成长和网络技术的发展与普及密不可分。曾有一段时期，各DCS厂商的底层网络都是专用的，现在则使用国际标准协议，这在很大程度上促进了组态软件的应用。总线技术的成熟更加促进了组态软件的应用。应该说总线是一种特殊的网络技术，其核心内容一是工业应用，二是完成从模拟方式到数字方式的转变，使信息和供电同在一根双线电缆上传输，还要满足许多技术指标。随着技术的发展，监控组态软件将会不断被赋予新的内容。化工厂的监控组态系统主要使用485总线和ModbusRtu通讯协议。3.2化工厂电力监控组态软件的构成监控软件通过与综合保护继电器、PLC等I／O设备进行通讯获取信息。输入输出的数值存放在I／O设备的寄存器中，寄存器通过其地址进行引用。大多数I／O设备提供与其他设备或计算机进行通讯的通讯端口或数据通道，监控软件通过这些通讯通道读写I／O设备的寄存器，采集到的数据可用于进一步的监控，不需要读写I／O设备的寄存器。监控软件提供了一种数据定义方法，定义了I／O变量后，可直接使用变量名用于系统控制、操作显示、趋势分析、数据记录和报警显示。运行报警和事件记录是控制软件必不可少的功能，当变量的数值或数值的变化异常时，将产生报警，以便操作者采取必要的措施。监控软件提供强有力的报警和事件系统，并且操作方法简单。监控软件中的报警和事件主要包括变量报警事件、操作事件、用户登录事件和工作站事件。通过这些报警和事