组态王软件实验教案sina

第一章组态王概述
一、组态王软件的结构
二、组态王和下位机通讯
三、动画效果
四、组态王的主要特点
五、快速便捷的应用设计
六、图形界面
七、内建可扩充的图形库
八、强大的控制语言
九、建立应用程序的一般过程组态王软件的结构
“组态王5.0”是运行于MicrosoftWindows95／98／NT中文平台的全中文界面的组态软件，采用了多线程、COM组件等新技术，实现了实时多任务，软件运行稳定可靠。
组态王5.0具有一个集成开发环境“组态王工程浏览器”，在工程浏览器中您可以查看工程的各个组成部分，也可以完成构造数据库，定义外部设备等工作。画面的开发和运行由工程浏览器调用画面制作系统TOUCHMAK和画面运行系统TOUCHVEW来完成的。
TOUCHMAK是应用程序的开发环境，您需要在这个环境中完成设计画面、动画连接等工作。TOUCHMAK具有先进完善的图形生成功能；数据库中有多种数据类型，能合理地抽象控制对象的特性；对变量报警、趋势曲线、过程记录、安全防范等重要功能都有简单的操作办法。
TOUCHVEW是“组态王”软件的实时运行环境，在TOUCHMAK中建立的图形画面只有在TOUCHVEW中才能运行。TOUCHVEW从工业控制对象中采集数据，并记录在实时数据库中，它还负责把数据的变化用动画的方式形象地表示出来，同时完成变量报警、操作记录、趋势曲线等监视功能，并生成历史数据文件。组态王和下位机的通讯
“组态王”把每一台下位机看作是外部设备，在开发过程中您可以根据“设备配置向导”的提示一步步完成连接过程。在运行期间，组态王通过驱动程序和这些外部设备交换数据，包括采集数据和发送数据／指令。每一个驱动程序都是一个COM对象，这种方式使通讯程序和组态王构成一个完整的系统，既保证了运行系统的高效率，也使系统能够达到很大的规模。动画效果
开发者在TOUCHMAK中制作的画面都是静态的，那么它们如何以动画方式反映工业现场的状况呢？这需要通过实时数据库，因为只有数据库中的变量才是与现场状况同步变化的。数据库变量的变化又如何导致画面的动画效果呢？通过“动画连接”——所谓“动画连接”就是建立画面的图素与数据库变量的对应关系。这样，工业现场的数据，比如温度、液面等，当它们发生变化时，通过驱动程序，将引起实时数据库中变量变化，如果画面上有一个图素，比如指针，您规定了它的偏转角度与这个变量相关，您就会看到指针随工业现场数据的变化而同步偏转。动画连接的引入是设计人机接口的一次突破，它把程序员从重复的图形编程中解放出来，为程序员提供了标准的工业控制图形界面，并且有可编程的命令语言连接来增强图形界面的功能。组态王的主要特点
组态王具有以下诸多优点，能满足工程实际中构造应用系统需要：
(1)、全中文界面，运行于中文Windows3.X/95平台
(2)、256色调色板，精美工具箱，21种动画连接
(3)、精美图形库，大量工业标准元件
(4)、开放的历史数据库，可与流行的数据库系统共享数据
(5)、支持多媒体、语音报警
(6)、操作员口令保护，操作过程记录，完整的系统安全防范
(7)、近百种功能强大的函数
(8)、内置网络功能，直接支持TCP／IP、NetBIOS以及串口联网
(9)、几十种高性能DDE驱动程序，支持国内流行的各种PLC、智能仪表、板卡、现场总线等工控产品第二章新项目建立
一、项目的含义
二、工程浏览器的使用项目的含义
在组态王中，您开发的每一个应用系统称为一个项目，每个项目必须在一个独立的目录中，不同的项目不能共用一个目录。项目目录也称为工程路径。在每个工程路径下，组态王为此项目生成了一些重要的数据文件，这些数据文件一般是不允许修改的。工程浏览器的使用
首先启动组态王工程浏览器，工程浏览器运行后，将打开上一次工作后的项目。如果是第一次使用工程浏览器，默认的是组态王示例程序所在的目录。
在对话框中输入工程名称myproj
在工程描述中输入：反应车间的监控中心
工程路径自动指定为当前目录下以工程名称命名的子目录。如果需要更改工程路径，请单击“浏览”按钮。
●单击“确定”。
组态王将在工程路径下生成初始数据文件。
至此，新项目已经可以开始建立了。第三章画面设计
一、新画面建立
二、使用图形工具箱新画面建立
为新建一幅画面，执行以下操作
●在工程浏览器中左侧的树形视图中选择“画面”，在右侧视图中双击“新建”。
●工程浏览器将运行组态王开发环境TOUCHMAK，弹出如下对话框。
在“新画面”对话框中设置如下图：
画面名称：监控中心对应文件：pic00001.pic
注释：反应车间的监控主画面
画面风格：替换式
画面边框：粗边框
画面位置：左边1顶边：1
宽度：640高度：480
标题杆：有效大小可变：无效
●在对话框中单击“确定”。
Touchmak将按照您指定的风格产生一幅名为“监控中心”的画面。使用图形工具箱
接下来在此画面中绘制各图素。绘制图素的主要工具放置在图形编辑工具箱内。当画面打开时，工具箱自动显示，如果工具箱没有出现，选择菜单“工具＼显示工具箱”，或按F10键打开它。工具箱中各种基本工具的使用方法和windows中“画笔”（PaintBrush）很类似，假如熟悉“画笔”程序，绘制本画面将是很容易的。
首先绘制监控对象原料罐和反应罐。
●在工具箱内单击圆角矩形工具，在画面上绘制一个矩形作为第一个原料罐。
在矩形框上单击鼠标左键，在矩形框周围出现8个小矩形，当鼠标落在任一小矩形上时，按下鼠标左键并拖曳鼠标，可以改变矩形框的大小。当鼠标落在图形对象上时，按下鼠标左键并拖曳鼠标，可以移动图形对象的位置。这一方法也适合于大多数图形对象。
用同样的方法绘制另一原料罐和反应罐。
●在工具箱内单击多边形工具，绘制三条管道。
要改变管道的填充颜色，请选中此对象，然后单击调色板窗口的第二个按钮，再从调色板中选择任一种颜色。
●在工具箱内单击文本工具输入文字。
要改变文字的字体、字号，请先选中文本对象，然后在工具箱内选择字符工具
●选择菜单，“图库＼刻度”，在图库窗口中双击一种竖向的刻度。
●在画面上单击鼠标左键，刻度将出现在画面上。可以缩放、移动它，如同普通图素一样。
在调整图形对象的相对位置时，几种对齐工具可能经常会用到。首先选中所有需要对齐的图形对象，然后在工具箱中单击所需的对齐工具即可。
●选择菜单，“文件＼全部存”，保存您的工作成果。
最后，绘制的画面如下图：第四章外部设备和数据库的定义
一、外部设备的定义
二、数据库的作用
三、变量的类型
四、定义变量的方法外部设备的定义
组态王把那些需要与之交换数据的设备或程序都作为外部设备。外部设备包括：下位机（PLC、仪表、板卡等），它们一般通过串行口和上位机交换数据；其他windows应用程序，它们之间一般通过DDE交换数据；外部设备还包括网络上的其他计算机。
只有在定义了外部设备之后，组态王才能通过I／O变量和它们交换数据。为方便定义外部设备，组态王设计了“设备配置向导”引导您一步步完成设备的连结。
下面以使用仿真PLC和组态王通信为例。仿真PLC可以模拟PLC为组态王提供数据。假设仿真PLC连接在计算机的COM1口。
●在组态王工程浏览器的左侧选中“COMl”，在右侧双击“新建”，运行“设备配置向导”。
●选择“仿真PLC”的“串口”项，单击“下一步”
为外部设备取一个名称，输入PLC1，单击“下一步”
●为设备选择连接串口，假设为COM1，单击“下一步”
填写设备地址，假设为1，单击“下一步”
●请检查各项设置是否正确，确认无误后，单击“完成”。
设备定义完成后，您可以在工程浏览器的右侧看到新建的外部设备“PLC1”。在定义数据库变量时，您只要把I/O变量连结到这台设备上，它就可以和组态王交换数据了。数据库的作用
数据库是“组态王”最核心的部分。在TOUCHVEW运行时，工业现场的生产状况要以动画的形式反映在屏幕上，操作者在计算机前发布的指令也要迅速送达生产现场，所有这一切都是以实时数据库为中介环节，所以说数据库是联系上位机和下位机的桥梁。变量的类型
数据库中存放的是您制作应用系统时定义的变量以及系统预定义的变量。变量可以分为基本类型和特殊类型两大类。基本类型的变量又分为“内存变量”和“I／O变量”两类。
I／O变量，指的是需要“组态王”和其它应用程序（包括I／O服务程序）交换数据的变量。这种数据交换是双向的、动态的，就是说在“组态王”系统运行过程中，每当I／O变量的值改变时，该值就会自动写入远程应用程序；
每当远程应用程序中的值改变时，“组态王”系统中的变量值也会自动更新。所以，那些从下位机采集来的数据，发送给下位机的指令，比如“反应罐液位”、“电源开关”等变量，都需要设置成“I/O变量”。那些不需要和其它应用程序交换，只在“组态王”内需要的变量，比如计算过程中的中间变量，就可以设置成“中间变量”。
基本类型的变量也可以按照数据类型分为离散型、模拟型、长整数型和字符串型。
1、内存离散变量、I／O离散变量
类似一般程序设计语言中的布尔（BOOL）变量，只有0，l两种取值，用于表示一些
开关量。
2、内存实型变量、I／O实型变量
类似一般程序设计语言中的浮点型变量，用于表示浮点数据，取值范围10E-38
～10E＋38，有效值7位。
1、内存整数变量、I／O整数变量
类似一般程序设计语言中的有符号长整数型变量，用于表示带符号的整型数据，取值
范围-2147483648～2147483647。
2、内存字符串型变量、I／O字符串型变量
类似一般程序设计语言中的字符串变量，可用于记录一些有特定含义的字符串，如名称，密码等，该类型变量可以进行比较运算和赋值运算。
特殊变量类型有报警窗口变量、报警组变量、历史趋势曲线变量、时间变量四种。这几种特殊类型的变量正是体现了“组态王”系统面向工控软件自动生成人机接口的特色。定义变量的方法
对于我们将要建立的“监控中心”，需要从下位机采集两个原料罐的液位和一个反应罐的液位，所以需要在数据库中定义这三个变量。因为这些数据是通过驱动程序采集到的，所以三个变量的类型都是I／O实型变量。这三个变量分别命名为“原料罐1液位”，“原料罐2液位”和“反应罐液位”，定义方法如下：
●在工程浏览器的左侧选择“数据词典”在右侧双击“新建”，弹出“变量属性”对话框：
对话框设置为：
变量名：原料罐1液位
变量类型：I/O实数
描述：1号原料罐的液面高度
变化灵敏度：1
初始值：0
最小值：0
最大值：1000
最小原始值：0
最大原始值：1000
转换方式：线式
连接设备：PLC1
寄存器：INCREA