组态王实验教程全版

课程：《计算机控制技术》工业组态软件实验指导书主编：申海实验一初步了解组态王软件（一）实验类型：研究性（二）实验类别：专业实验（三）实验学时数：2学时（四）实验目的1、了解组态和组态软件含义。2、了解几种国内和国外的组态软件。3、了解组态王软件的整体结构，及组态王与I/O设备通讯的过程。4、了解组态王软件建立应用工程的一般过程。（五）实验任务学习组态软件基本知识，如组态软件的概念、功能，国内外现有的组态软件。在此基础上熟悉组态王的基本操作界面，与I/O通信过程及建立应用程序的一般过程。（六）实验内容1、组态软件介绍（1）组态：组态是用应用软件中提供的工具、方法、完成工程中某一具体任务的过程。（2）组态软件：组态软件，又称监控组态软件，译自英文SCADA，即Supervision，ControlandDataAcquisition（数据采集与监视控制）。组态软件是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，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，其应用领域很广，包括电力系统、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。国外组态软件有InTouch、IFix、Citech、WinCC等；国内组态软件有三维力控ForceControl、组态王KingView、紫金桥Realinfo、MCGS、还有Controx（开物）和易控等。（3）组态软件特点a、延续性和可扩充性。用通用组态软件开发的应用程序，当现场（包括硬件设备或系统结构）或用户需求发生改变时，不需作很多修改而方便地完成软件的更新和升级；b、封装性（易学易用），通用组态软件所能完成的功能都用一种方便用户使用的方法包装起来，对于用户，不需掌握太多的编程语言技术（甚至不需要编程技术），就能很好地完成一个复杂工程所要求的所有功能；c、通用性，每个用户根据工程实际情况，利用通用组态软件提供的底层设备（PLC、智能仪表、智能模块、板卡、变频器等）的I/ODriver、开放式的数据库和画面制作工具，就能完成一个具有动画效果、实时数据处理、历史数据和曲线并存、具有多媒体功能和网络功能的工程，不受行业限制。2、组态王软件介绍及其整体结构组态王软件是一种通用的工业监控软件，它融过程控制设计、现场操作以及工厂资源管理于一体，将一个企业内部的各种生产系统和应用以及信息交流汇集在一起，实现昀优化管理。它基于MicrosoftWindowsXP/NT/2000操作系统，用户可以在企业网络的所有层次的各个位置上都可以及时获得系统的实时信息。采用组态王软件开发工业监控工程，可以极大地增强用户生产控制能力、提高工厂的生产力和效率、提高产品的质量、减少成本及原材料的消耗。它适用于从单一设备的生产运营管理和故障诊断，到网络结构分布式大型集中监控管理系统的开发。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。z工程管理器：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。z工程浏览器：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。z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。3、组态王与I/O设备组态王软件作为一个开放型的通用工业监控软件，支持与国内外常见的PLC、智能模块、智能仪表、变频器、数据采集板卡等（如：西门子PLC、莫迪康PLC、欧姆龙PLC、三菱PLC、研华模块等等）通过常规通讯接口（如串口方式、USB接口方式、以太网、总线、GPRS等）进行数据通讯。组态王软件与IO设备进行通讯一般是通过调用*.dll动态库来实现的，不同的设备、协议对应不同的动态库。工程开发人员无须关心复杂的动态库代码及设备通讯协议，只须使用组态王提供的设备定义向导，即可定义工程中使用的I/O设备，并通过变量的定义实现与I/O设备的关联，对用户来说既简单又方便。4、组态王的开放性组态王支持通过OPC、DDE等标准传输机制和其他监控软件（如：Intouch、Ifix、Wincc等）或其他应用程序（如：VB、VC等）进行本机或者网络上的数据交互。5、建立应用工程的一般过程通常情况下，建立一个应用工程大致可分为以下几个步骤：第一步：创建新工程为工程创建一个目录用来存放与工程相关的文件。第二步：定义硬件设备并添加工程变量添加工程中需要的硬件设备和工程中使用的变量，包括内存变量和I/O变量。第三步：制作图形画面并定义动画连接按照实际工程的要求绘制监控画面并使静态画面随着过程控制对象产生动态效果。第四步：编写命令语言通过脚本程序的编写以完成较复杂的操作上位控制。第五步：进行运行系统的配置对运行系统、报警、历史数据记录、网络、用户等进行设置，是系统完成用于现场前的必备工作。第六步：保存工程并运行完成以上步骤后，一个可以拿到现场运行的工程就制作完成了。6、如何得到组态王的帮助组态王帮助文档分组态王产品帮助文档和I/O驱动帮助文档两部分，可以通过如下几种方法打开：方法一：单击桌面“开始”－“所有程序”－“组态王6.52”－“组态王文档”，此选项中包括组态王帮助文档、I/O驱动帮助文档和使用手册电子版、函数手册电子版。方法二：在工程浏览器中单击“帮助”菜单中的“目录”命令，此帮助文档中只包含组态王软件帮助文档。方法三：在工程浏览器中任何时候通过“F1”快捷键弹出组态王软件帮助文档。（七）课后思考题1、掌握组态软件功能。实验二制作简单实例——整数累加（一）实验类型：验证性（二）实验类别：专业实验（三）实验学时数：2学时（四）实验目的1、掌握监控组态软件KingView的集成开发环境。2、掌握建立应用工程的一般过程。（五）实验任务利用监控组态软件KingView编写应用程序，完成下面的任务。1、一个整数从零开始每隔1s加1，累加数显示在画面的文本框中。2、当该数累加至10时，画面中指示灯变幻颜色，整数停止累加。3、单机画面中“关闭”按钮，结束程序运行。（六）实验步骤1、建立新工程（1）运行组态王软件，出现组态王工程管理器界面，如图2-1所示。图2-1组态王工程管理器（2）在工程管理器中选择菜单“文件→新建工程”或单击快捷工具栏“新建”命令，出现“新建工程向导之一——欢迎使用本向导”对话框，如图2-2所示。图2-2工程向导（3）单击“下一步”按钮出现“新建工程向导之二——选择工程所在路径”对话框。选择或指定工程所在路径，如图2-3所示。单击“浏览”按钮可以更改工程路径。如果路径或文件夹不存在，需提前创建。图2-3选择工程路径对话框（4）单击“下一步”按钮出现“新建工程向导之三——工程名称和描述”对话框，如图2-4所示。在对话框中输入工程名称“整数累加”（必须，可以任意指定），在工程描述中输入“一个整数从零开始每隔1s加1”（可选）。图2-4输入工程名称对话框（5）单击“完成”按钮，新工程建立，单击“是”按钮，确认将新建的工程设为组态王当前工程，此时组态王工程管理器中出现新建的工程，如图2-5所示。图2-5新工程建立（6）双击新建的工程名，出现演示方式“提示”对话框，单击“确认”按钮，进入工程浏览器对话框，如图2-6所示。图2-6工程浏览器2、制作图形画面（1）在工程浏览器左侧树形菜单中选择“文件→画面”，在右侧视图中双击“新建”，出现画面属性对话框，输入画面名称“整数累加”，设置画面位置、大小等参数，如图2-7所示，然后单击“确认”按钮，进入组态王画面开发系统，此时工具箱自动加载，如图2-8所示。图2-7画面属性对话框图2-8画面开发系统（2）用鼠标单击工具箱中的文本工具按钮“T”，然后将鼠标移动到画面上适当位置单击，用户便可以在画面中输入文字“000”。输入完毕后，单击鼠标右键，文字输入完成，如图2-9所示。图2-9文字输入（3）添加一个指示灯对象。在开发系统中执行菜单命令“图库→打开图库”，进入图库管理器，选择指示灯库中的一个图形对象，如图2-10所示。图2-10图库管理器双击选择的指示灯图形，此时图库管理器消失，显示开发系统画面窗口，在开发系统画面空白处单击并拖动鼠标，画面中会出现选择的指示灯图形，如图2-11所示。图2-11“指示灯”对象（4）在工具箱中选择“按钮”控件添加到画面中，然后选中该按钮，单击鼠标右键，选择“字符串替换”，将按钮“文本”改为“关闭”。设计好的图形画面如图2-12所示。图2-12图形画面3、定义变量定义变量在工程浏览器的“数据库/数据词典”中进行，如图2-13所示。图2-13数据词典（1）定义1个内存整型变量。变量名设为“num”，变量类型选“内存整型”，初始值设为“0”，昀小值设为“0”，昀大值设为“1000”，如图2-14所示。定义完成后，单击“确定”按钮，则在数据词典中增加1个内存整型变量num。图2-14定义内存整型变量（2）定义1个内存离散变量。变量名设为“deng”，变量类型选为“内存离散”，初始值选“关”，如图2-15所示。图2-15定义内存离散变量4、建立动画连接（1）建立显示文本对象“000”的动画连接。双击画面中文本对象“000”，出现“动画连接”对话框，单击“模拟值输出”按钮，则弹出“模拟值输出连接”对话框，将其中的表达式设置为“\\本站点\num”（可以直接输入，也可以单击表达式文本框右边的“？”，选择已定义好的变量名“num”，单击“确定”按钮，文本框中会出现“\\本站点\num”表达式），整数位数设为3，小数位数设为0，单击“确认”按钮，动画连接设置完成，如图2-16所示。图2-16文本对象动画连接设置（2）建立指示灯对象的动画连接。双击画面中指示灯对象，出现“指示灯向导”对话框，如图2-17所示。将变量名设为“\\本站点\num”（可以直接输入，也可以单击变量名文本框右边的“？”，选择已定义好的变量名“deng”），如图2-18所示。将正常色设置为绿色，报警声设置为红色。设置完毕单击“确认”按钮，则“指示灯”对象动画连接完成。图2-17“指示灯”动画连接对话框图2-18“指示灯”对象动画连接设置（3）建立按钮对象的动画连接。双击“关闭”按钮对象，出现“动画连接”对话框，如图2-19所示。单击命令语言连接中的“弹起时”按钮，出现“命令语言”窗口，在编辑栏中输入以下命令：“exit(0)；”图2-19“关闭”按钮动画连接设置单击“确认”按钮，返回到“动画连接”对话框，再单击“确认”按钮，则“关闭”按钮的动画连接完成。5、命令语言编程在工程浏览器左侧树形菜单中双击命令语言“应用程序命令语言”项，出现“应用程序命令语言”编辑对话框，单击“运行时”，将循环执行时间设定为100ms，然后在命令语言编辑框中输入控制程序，如图2-20所示。然后单击“确认”按钮，完成命令语言的输入。图2-20编写命令语言6、程序运行（1）画面存储：画面设计完成后，开开发系统“文件”菜单中执行“全部存”命令将设计的画面和程序全部存储。（2）配置主画面：在工程浏览器中，单击快捷键工具栏上“运行”按钮，出现“运行系统设置”对话框，如图2-21所示。单击“主画面配置”选项卡，选中制作的图形画面名称“整数累加”画面，无需再进行画面选择。图2-21配置主画面（3）程序运行：在工程浏览器中，单击快捷工具栏上“VIEW”按钮或在开发系统中执行“文件→切换到view”命令，启动运行系统。画面中文本对象中的数字开始累加，累加到10时停止累加，指示灯颜色变化，如图2-22所示。单击“关闭”按钮，程序退出。图2-22程序运行画面（七）课后思考题1、熟悉组态王软件开发环境。2、掌握利用组态王软件创建工程的过程实验三反应车间监控系统的组态设计：初级（一）实验类型：验证性（二）实验类别：专业实验（三）实验学时数：2学时（四）实验目的1、了解如何设计画面。2、掌握动画连接的方法和一些常用功能的使用。3