1、第五章,監(jiān)控組態(tài)軟件的功能和使用,5.1 計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組成 5.2 現(xiàn)代軟件技術(shù) 5.3 監(jiān)控組態(tài)軟件原理 5.4 WinCC的功能介紹,5.1 計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組成,1. 計 算 機(jī),2.,3.,4.,5.2 現(xiàn)代軟件技術(shù),1面向?qū)ο蠹夹g(shù)（OO） 是一種以對象為基礎(chǔ)，以事件或消息來驅(qū)動對象執(zhí)行處理的程序設(shè)計技術(shù)。具有抽象性、封裝性、繼承性及多態(tài)性。 從現(xiàn)實(shí)世界中客觀存在的事物（即對象）出發(fā)來構(gòu)造軟件系統(tǒng)，并在系統(tǒng)構(gòu)造中盡可能運(yùn)用人類的自然思維方式。,具有程序結(jié)構(gòu)清晰 自動生成程序框架，實(shí)現(xiàn)簡單，可有效地減少程序的維護(hù)工作量，代碼重用率高 軟件開發(fā)效率高等優(yōu)點(diǎn),2動態(tài)數(shù)據(jù)交換技術(shù)（DDE）

2、 （1）Windows數(shù)據(jù)交換方式 剪貼板、動態(tài)連接庫DDL、動態(tài)數(shù)據(jù)交換DDE（Dynamic Data Exchange）以及對象鏈接與嵌入等。 （2）DDE技術(shù) 動態(tài)數(shù)據(jù)交換技術(shù)（DDE）是在Windows系統(tǒng)中支持的進(jìn)程間的通信機(jī)制。它是以共享全局（Global）內(nèi)存來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的。DDE可以用來實(shí)現(xiàn)許多應(yīng)用程序功能（包括：連接實(shí)時數(shù)據(jù)、建立綜合文檔、執(zhí)行應(yīng)用程序之間的數(shù)據(jù)查詢）。,（3）DDE應(yīng)用程序分類 DDE應(yīng)用程序可以分為客戶應(yīng)用程序和服務(wù)器應(yīng)用程序。 發(fā)起對話請求數(shù)據(jù)交換的應(yīng)用程序稱為客戶應(yīng)用程序，響應(yīng)請求的應(yīng)用程序稱為服務(wù)器應(yīng)用程序。 （4）DDE的三種對話方式 DDE有

3、三種對話方式：熱鏈路（Hot link）、冷鏈路（Cool link）和溫鏈路（Warm link）。, 熱鏈路： 熱鏈路在客戶向服務(wù)器請求的數(shù)據(jù)得到之后，如服務(wù)器的數(shù)據(jù)發(fā)生了變化，而客戶又希望得到變化后的數(shù)據(jù)，這是由服務(wù)器主動將變化后的數(shù)據(jù)發(fā)送給客戶。通過一次熱鏈對話請求，客戶可以多次從服務(wù)器獲得數(shù)據(jù)。 冷鏈路 冷鏈路使一種僅僅由客戶向服務(wù)器請求數(shù)據(jù)傳遞的對話方式，如客戶向服務(wù)器多次請求數(shù)據(jù)，就要多次請求數(shù)據(jù)傳遞對話。,溫鏈路 溫鏈路是一種僅僅由客戶向服務(wù)器請求的數(shù)據(jù)獲得后，如服務(wù)器的數(shù)據(jù)發(fā)生了變化，由服務(wù)器主動將變哈后的數(shù)據(jù)發(fā)送給客戶，但在通知時并不帶變化后的數(shù)據(jù)，僅當(dāng)客戶確認(rèn)需要該數(shù)據(jù)后

4、再將該數(shù)據(jù)傳遞給客戶。 （5）熱鏈路的建立過程 建立對話、請求數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)交換、終止對話。,3對象的嵌入與鏈接（OLE）技術(shù) OLE（Object Linking and Embedded）是在DDE技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新技術(shù)。OLE的任務(wù)不再是交換數(shù)據(jù)，而是交換完整的對象。 （1）在Word中插入Excel表格（對象）。 對象顯示在Word視圖中； 數(shù)據(jù)存儲在Word文檔中； 編輯時，雙擊對象，調(diào)出對象操作程序； Word能夠?qū)ο筮M(jìn)行存儲和管理，不知道對象的數(shù)據(jù)格式。,（2）OLE OLE是將不同應(yīng)用軟件、不同操作系統(tǒng)中的對象組合成一個功能強(qiáng)大的新應(yīng)用；可以使得個應(yīng)用程序能夠緊密正確地使用另

5、一個應(yīng)用程序的服務(wù)。 OLE是一種高級的進(jìn)程間通信機(jī)制。它把用戶從應(yīng)用程序?yàn)橹行牡膽?yīng)用環(huán)境解脫出來，代之以文檔為中心的計算環(huán)境。在前一種環(huán)境中，完成任務(wù)的工具是單個的應(yīng)用程序，而以文檔為中心的計算環(huán)境，用戶能綜合使用多種程序來完成任務(wù)。,（ 3）OLE應(yīng)用程序的分類 在大多數(shù)OLE文檔中，應(yīng)用程序分為客戶應(yīng)用程序（Client application）和服務(wù)器應(yīng)用程序（Sever application）。 能創(chuàng)建、編輯對象，運(yùn)行對象中含有詳細(xì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用程序稱為服務(wù)器應(yīng)用程序（或?qū)ο蠓?wù)器）。當(dāng)用戶激活對象時，服務(wù)器應(yīng)用程序開始啟動，然后用戶可以編輯和播放在服務(wù)器應(yīng)用窗口內(nèi)的對象。,創(chuàng)建對

6、象的程序稱為客戶應(yīng)用程序，它可以接受、顯示和存儲對象。客戶應(yīng)用程序能夠接受、指向、顯示和存儲由OLE服務(wù)器程序創(chuàng)建的對象（這些對象本身可包含各種數(shù)據(jù)），提供工具給用戶激活和操作對象，提供方法將鏈接和嵌入的對象放入或移出文檔，并能在需要時激活服務(wù)器應(yīng)用程序。 某些應(yīng)用程序既可以是服務(wù)器應(yīng)用程序，也可以是客戶應(yīng)用程序，如Word、Excel等。,（4）存儲和尋址方式 OLE對象的存儲和尋址方式：鏈接和嵌入。 嵌入是將對象的數(shù)據(jù)信息完整地放置在客戶機(jī)應(yīng)用程序的過程。鏈接時在客戶機(jī)應(yīng)用程序中存儲對象的一些描述信息和過程。這些描述包括對象文件及其路徑名稱，編輯這個對象的服務(wù)器應(yīng)用程序的名稱等。 對于嵌入

7、，原始對象的改變無法影響那些已嵌入的對象，而鏈接方式中的對象可以不依賴于超文本而自身發(fā)生變化，并且鏈接對象的應(yīng)用可以胡斯文檔相對較小一些，因?yàn)殒溄訉ο笾挥幸粋€而同時被多個文檔所共用。,4COM/DCOM （1）面向?qū)ο笪唇鉀Q的困難 軟件開發(fā)周期長、維護(hù)困難、開放性差、難以重用。 （2）組件技術(shù) 組件是獨(dú)立于特定的程序設(shè)計語言和應(yīng)用系統(tǒng)，具有可重用性、能自包含的軟件部分。將一個龐大的軟件分成多個模塊，每個模塊保持一定的功能獨(dú)立性，在協(xié)同工作的同時，通過互相之間的接口交換信息來完成任務(wù)，將這樣的軟件模塊稱為組件。,（ 3）兩個組件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 1）公共對象請求代理體系結(jié)構(gòu)（CORBA） Common

8、Object Request Breaker Architecture對象管理組織（OMG，Object Management Group）； 2）組件對象模型/分布式組件對象模型（COM/DCOM） Component Object Model / Distributed Component Object ModelMicrosoft,（4）COM組件技術(shù)的原理及特性 COM不僅僅提供了組件之間接口的標(biāo)準(zhǔn)，還引入了面向?qū)ο蟮乃枷搿?COM組件、COM對象、COM接口之間的關(guān)系：,COM規(guī)范有以下幾個特性： （1） 客戶/服務(wù)其模型 （2） 語言無關(guān)性 （3） 進(jìn)程透明性 （4） 應(yīng)用程序級可

9、重用性,5用于過程控制的OLE（OPC）規(guī)范 （1）什么是OPC？ 用于過程控制的對象鏈接與嵌入技術(shù)（OPC，OLE for Process Control），是基于Microsoft的COM/DCOM和Active X的技術(shù)。包含了工業(yè)自動化應(yīng)用中使用的一整套的接口、屬性和方法的標(biāo)準(zhǔn)，是把OLE應(yīng)用在過程控制中的技術(shù)。 OPC提供了應(yīng)用程序與I/O接口設(shè)備之間數(shù)據(jù)通信的共同接口，與過程中的控制軟件或裝置無關(guān)。,（2）OPC技術(shù)產(chǎn)生的背景 在傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)中，I/O智能設(shè)備之間及I/O智能設(shè)備與控制系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信是通過驅(qū)動軟件來實(shí)現(xiàn)的。加重了開發(fā)商的負(fù)擔(dān)，同時有以下弊端： 1）為特定硬件開

10、發(fā)啟動程序，采用不同的數(shù)據(jù)交換協(xié)議，無法優(yōu)化操作； 2）I/O設(shè)備任何變化都會造成驅(qū)動程序不兼容； 3）兩個應(yīng)用程序不能同時訪問同一設(shè)備； 4）不能即插即用。,（3）OPC的意義 OPC的意義就如即插即用技術(shù)對于計算機(jī)工業(yè)的意義一樣重要。采用OPC技術(shù)的主要好處為：更多的選擇性，對過程數(shù)據(jù)的方便存取，監(jiān)控設(shè)備的即插即用，開發(fā)工具的高效率應(yīng)用，徹底解決了不同廠家設(shè)備之間的互操作問題。 現(xiàn)在，OPC已經(jīng)不單純是應(yīng)用程序與I/O（硬件）設(shè)備的接口，它實(shí)際上還可以作為Windows應(yīng)用程序之間交換數(shù)據(jù)的通用規(guī)范。,（4）OPC的特點(diǎn) 1）采用客戶/服務(wù)器模式 2）減輕硬件開發(fā)商的工作 3）減輕應(yīng)用程序

11、開發(fā)人員的工作 4）開放性增強(qiáng) 5）將軟硬件開發(fā)工作分離,5.3 監(jiān)控組態(tài)軟件原理,監(jiān)控組態(tài)軟件概述 現(xiàn)代計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的功能越來越強(qiáng)，除了完成基本的數(shù)據(jù)采集和控制功能外，還要完成故障診斷、數(shù)據(jù)分析、報表的形成和打印，與管理層交換數(shù)據(jù)，為操作人員提供靈活方便的人機(jī)界面。另外，隨著生產(chǎn)規(guī)模的變化，計算機(jī)接口的部件和控制部件也隨著系統(tǒng)規(guī)模的變化進(jìn)行增減。,計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件技術(shù)： 圖形界面技術(shù) 面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)（Object 服務(wù)器Oriented Program，OOP） 組件技術(shù)（Component Object Model，COM）,1組態(tài)及組態(tài)軟件的概念 “組態(tài)”的概念最早來自英文c

12、onfiguration，含義是使用軟件工具對計算機(jī)硬件及軟件的各種資源進(jìn)行配置，使其達(dá)到設(shè)計要求，滿足用戶需要。也就是通過對軟件采用非編程的操作方式，進(jìn)行參數(shù)填寫、圖形連接和文件生成等，使得軟件乃至整個系統(tǒng)具有某種指定的功能。,2組態(tài)二次開發(fā)監(jiān)控組態(tài)軟件 開發(fā)商事先開發(fā)好一套具有一定通用性的軟件開發(fā)平臺，生產(chǎn)若干種規(guī)格的硬件模塊（如I/O模塊、通信模塊、控制模塊），然后，再根據(jù)用戶的要求在軟件平臺上進(jìn)行二次開發(fā)以及硬件模塊的連接。這種軟件的二次開發(fā)工作就稱為“組態(tài)”，相應(yīng)的軟件開發(fā)平臺就稱為“監(jiān)控組態(tài)軟件”，簡稱“組態(tài)軟件”。 “組態(tài)”一詞既可以用做名詞也可以用做動詞。,二次開發(fā)人員根據(jù)具體

13、的系統(tǒng)要求，建立模塊（創(chuàng)建對象）然后定義參數(shù)（對象屬性），最后生成可供運(yùn)行的應(yīng)用程序。 組態(tài)實(shí)際上是生成一系列可以直接運(yùn)行的程序代碼，這些程序代碼可以在用于組態(tài)的計算機(jī)上直接運(yùn)行，也可以下裝到其他的計算機(jī)上。 組態(tài)可以分為離線組態(tài)和在線組態(tài)兩種。,3HMI/SCADA軟件 組態(tài)軟件的更確切稱呼應(yīng)該是人機(jī)界面HMI（Human Machine Interface）/ 監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）軟件。 實(shí)現(xiàn)HMI或MMI（Man Machine Interface）和控制功能； 實(shí)時數(shù)據(jù)庫、實(shí)時控制、SCADA、通信

14、及聯(lián)網(wǎng)、開放數(shù)據(jù)接口、對I/O設(shè)備的廣泛支持。,4組態(tài)軟件的特點(diǎn) 組態(tài)軟件的突出特點(diǎn)是實(shí)時多任務(wù)。 （1）提供開發(fā)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境； （2）采用客戶/服務(wù)器模式； （3）軟件采用組件方式構(gòu)成； （4）采用DDE、OLE、COM/DCOM、Active X技術(shù)； （5）提供ODBC、OPC、API接口； （6）支持分布式應(yīng)用； （7）支持多種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，如單用戶、多用戶（網(wǎng)絡(luò)），甚至多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)； （8）支持Internet應(yīng)用。,5組態(tài)軟件主要解決的問題 （1）如何與采集、控制設(shè)備間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換； （2）使來自設(shè)備的數(shù)據(jù)與計算機(jī)圖形畫面上的各元素關(guān)聯(lián)起來； （3）處理數(shù)據(jù)報警及系統(tǒng)報警； （4）存

15、儲歷史數(shù)據(jù)并支持歷史數(shù)據(jù)的查詢； （5）各類報表的生成和打印輸出； （6）為使用者提供靈活、多變的組態(tài)工具，可以適應(yīng)不同應(yīng)用領(lǐng)域的需求； （7）最終生成的應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠； （8）具有與第三方程序的接口，方便數(shù)據(jù)共享。,6組態(tài)軟件的系統(tǒng)構(gòu)成 必備的典型組件包括： （1）應(yīng)用程序管理器 提供應(yīng)用程序的搜索、備份、解壓縮、建立新應(yīng)用等功能的專用管理工具。 （2）圖形界面開發(fā)程序 是自動化工程設(shè)計工程師為實(shí)施其控制方案，在圖形編輯工具的支持下進(jìn)行圖形系統(tǒng)生成工作所依賴的開發(fā)環(huán)境。,（3）圖形界面運(yùn)行程序 在系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境下，圖形目標(biāo)應(yīng)用系統(tǒng)被圖形界面運(yùn)行程序裝入計算機(jī)內(nèi)存并投入實(shí)時運(yùn)行。 （4）實(shí)

16、時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)組態(tài)程序 建立實(shí)時數(shù)據(jù)庫的組態(tài)工具，可以定義實(shí)時數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)連接、數(shù)據(jù)類型及相關(guān)的各種參數(shù)。 提高系統(tǒng)的實(shí)時性，增強(qiáng)處理能力。,（5）實(shí)時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運(yùn)行程序 在系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境下，目標(biāo)實(shí)時數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用系統(tǒng)被實(shí)時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運(yùn)行程序裝入計算機(jī)內(nèi)存并執(zhí)行預(yù)定的各種數(shù)據(jù)計算、數(shù)據(jù)處理任務(wù)。歷史數(shù)據(jù)的查詢、檢索、報警的管理都是在實(shí)時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運(yùn)行程序中完成的。,（6）I/O驅(qū)動程序 是組態(tài)軟件中必不可少的組成部分，用于和I/O設(shè)備通訊，互相交換數(shù)據(jù)，DDE和OPC Client是兩個通用的標(biāo)準(zhǔn)I/O驅(qū)動程序，用來和支持DDE標(biāo)準(zhǔn)和OPC標(biāo)準(zhǔn)的I/O設(shè)備通訊。多數(shù)組態(tài)軟件的DDE

17、驅(qū)動程序被整合在實(shí)時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)或圖形系統(tǒng)中，而OPC Client則多數(shù)單獨(dú)存在。,擴(kuò)展可選組件包括： （1）通用數(shù)據(jù)庫接口（ODBC接口）組態(tài)程序 通用數(shù)據(jù)庫接口組件用來完成組態(tài)軟件的實(shí)時數(shù)據(jù)庫與通用數(shù)據(jù)庫的互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)交換，通用數(shù)據(jù)庫既可以讀取實(shí)時數(shù)據(jù)，也可以讀取歷史數(shù)據(jù)；實(shí)時數(shù)據(jù)庫也可以從通用數(shù)據(jù)庫實(shí)時地讀入數(shù)據(jù)。,（2）通用數(shù)據(jù)庫接口（ODBC接口）運(yùn)行程序 已組態(tài)的通用數(shù)據(jù)庫連接被裝入計算機(jī)內(nèi)存，按照預(yù)先指定的采樣周期，對規(guī)定時間區(qū)段按照組態(tài)的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)建立起通用數(shù)據(jù)庫和實(shí)時數(shù)據(jù)庫間的數(shù)據(jù)連接。,（3）策略（控制方案）編輯組態(tài)程序 策略編輯/生成組件是以PC為中心實(shí)現(xiàn)低成本監(jiān)控

18、的核心軟件，具有很強(qiáng)的邏輯、算術(shù)運(yùn)算能力和豐富的控制算法。 （4）策略運(yùn)行程序 組態(tài)的策略目標(biāo)系統(tǒng)被裝入計算機(jī)內(nèi)存并執(zhí)行預(yù)定的各種數(shù)據(jù)計算、數(shù)據(jù)處理任務(wù)，同時完成與實(shí)時數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)交換。,（5）實(shí)用通訊程序組件 實(shí)用通訊程序極大地增強(qiáng)了組態(tài)軟件的功能，可以實(shí)現(xiàn)與第三方程序的數(shù)據(jù)交換，是組態(tài)軟件價值的主要表現(xiàn)之一。通訊實(shí)用程序具有以下功能： 可以實(shí)現(xiàn)操作站的雙機(jī)冗余熱備用； 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程訪問和傳送； 通訊實(shí)用程序可以使用以太網(wǎng)、RS485、RS232、PSTN等多種通訊介質(zhì)或網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)其功能。,7組態(tài)軟件的設(shè)計思想 組態(tài)軟件普遍使用“面向?qū)ο蟆保∣bject Oriented ，OO）的編程和設(shè)

19、計方法。 組成： 圖形界面系統(tǒng) 實(shí)時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 第三方程序接口組件 控制功能組件。,（1）圖形界面系統(tǒng) 構(gòu)成現(xiàn)場各過程的圖形的畫面被劃分成三類簡單的對象：線、填充圖形和文本。 靜態(tài)屬性在系統(tǒng)投入運(yùn)行后保持不變，與原來組態(tài)時一致。 而動態(tài)屬性則與表達(dá)式的值有關(guān)，表達(dá)式可以是來自I/O設(shè)備的變量，也可以是由變量和運(yùn)算符組成的數(shù)學(xué)表達(dá)式。 這種對象的動態(tài)屬性隨表達(dá)式的值的變化而實(shí)時改變，這種組態(tài)過程通常叫做動畫鏈接。,在圖形界面上還具備報警通知和確認(rèn)、報表組態(tài)及打印、歷史數(shù)據(jù)查詢與顯示等功能。各種報警、報表、趨勢都是動畫鏈接的對象，其數(shù)據(jù)源都可以通過組態(tài)來指定。 （2）控制功能組件 以基于PC的策略

20、編輯/生成組件（也稱之為軟邏輯或軟PLC）為代表，是組態(tài)軟件的重要組成部分。,（3）實(shí)時數(shù)據(jù)庫 實(shí)時數(shù)據(jù)庫可以存儲每個工藝點(diǎn)的多年數(shù)據(jù)，用戶既可以瀏覽工廠當(dāng)前的生產(chǎn)情況，又可以過去的生產(chǎn)情況。 （4）通信及第三方程序接口組件 開放系統(tǒng)的標(biāo)志，是組態(tài)軟件與第三方程序交互及實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪問的重要手段之一。它的主要作用： （1）用于雙機(jī)冗余系統(tǒng)中，主機(jī)與從機(jī)間的通信。 （2）用于構(gòu)建分布式HMI/SCADA應(yīng)用時多機(jī)間的通信。 （3）在基于Internet或Browser/Server（B/S）應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)通信功能。,8組態(tài)軟件的數(shù)據(jù)流,5.4 WinCC的功能介紹,5.4.1 WinCC系統(tǒng)綜述 5

21、.4.2 WinCC的SCADA基本功能,5.4.1 WinCC系統(tǒng)綜述,一WinCC系統(tǒng)綜述 （一）什么是WinCC WinCC是在Microsoft Windows NT和Windows 2000環(huán)境下的一種高效HMI系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)過程的可視化，并為操作員開發(fā)圖形用戶界面。WinCC是“Windows Control Center”（視窗自動化中心）的縮寫。,通信,1操作員使用WinCC對過程進(jìn)行觀察，并以圖形化的方式顯示在屏幕上。一旦過程的狀態(tài)發(fā)生變化，屏幕顯示便會隨之刷新。 2操作員使用WinCC對過程進(jìn)行控制。 3一旦出現(xiàn)臨界過程狀態(tài)，WinCC自動發(fā)出報警信號。 4在使用WinCC

22、進(jìn)行工作時，既可以打印過程值，也可以對過程值進(jìn)行電子歸檔。,（二）WinCC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) WinCC具有模塊化的結(jié)構(gòu) 基本組件 組態(tài)軟件（CS） 運(yùn)行軟件（RT) WinCC選項(xiàng) WinCC附加軟件,1組態(tài)軟件 （1）圖形系統(tǒng)用于創(chuàng)建畫面的編輯器，也稱作圖形編輯器。 （2）報警系統(tǒng)對報警信號進(jìn)行組態(tài)的過程，也稱報警記錄。 （3）歸檔系統(tǒng)變量記錄編輯器，用于確定對何種數(shù)據(jù)進(jìn)行歸檔。 （4）報表系統(tǒng)用于創(chuàng)建報表布局的編輯器，也稱作報表編輯器。 （5）用戶管理器用于對用戶進(jìn)行管理的編輯器。 （6）通訊提供WinCC與SIMATIC各系列可編程控制器的連接。,2運(yùn)行軟件 用戶通過運(yùn)行軟件對過程進(jìn)行操作和

23、監(jiān)控，主要執(zhí)行下列任務(wù)： （1）讀出已經(jīng)保存在CS數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)； （2）顯示屏幕中的畫面； （3）與自動化系統(tǒng)通訊； （4）對當(dāng)前的運(yùn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸檔； （5）對過程進(jìn)行控制。,5.4.2 WinCC的SCADA基本功能,（一）用戶接口和操作 （二）圖形系統(tǒng) （三）報警記錄 （四）歸檔系統(tǒng) （五）報表系統(tǒng),（一）用戶接口和操作 1可組態(tài)的用戶接口 配置標(biāo)準(zhǔn)、用戶化的WinCC操作界面，保證生產(chǎn)過程的安全可靠，使操作員能夠優(yōu)化生產(chǎn)過程，其硬件配置主要包括鍵盤、鼠標(biāo)和觸摸屏等。 畫面總覽表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)樹的形式，并由畫面樹管理器（Picture Tree Manager）管理。,2訪問授權(quán)和用戶管理

24、 可以禁止訪問每一個生產(chǎn)過程、記錄或WinCC的操作，以防止沒有授權(quán)的存取，包括修改設(shè)定值、選擇圖形畫面或從過程控制中調(diào)用組態(tài)軟件。 WinCC含有多達(dá)1000個不同的訪問級別，可建立分級的訪問保護(hù)，也可為個別用戶提供唯一的用戶訪問權(quán)限。 3語言切換 每一個項(xiàng)目在組態(tài)時都可以指定10種運(yùn)行（runtime）語言。,（二）圖形系統(tǒng) 在組態(tài)工作中，圖形系統(tǒng)用于創(chuàng)建并顯示過程的畫面,1圖形系統(tǒng)的任務(wù) （1）顯示靜態(tài)畫面和操作者可控制的畫面元素，例如文本、圖形或按鈕等； （2）更新動態(tài)畫面元素，例如根據(jù)過程值的變化修改棒圖長度； （3）對操作員輸入作出反應(yīng)，例如單擊按鈕、或輸入域中的文本輸入等； 2圖

25、形系統(tǒng)組件構(gòu)成 （1）圖形編輯器是圖形系統(tǒng)的組態(tài)組件，是用于創(chuàng)建畫面的編輯器。 （2）圖形運(yùn)行軟件是圖形系統(tǒng)的運(yùn)行組件，顯示運(yùn)行系統(tǒng)中的畫面上的圖片，并管理所有的輸入和輸出。,3模塊庫 模塊庫有助于用戶高效創(chuàng)建用戶畫面，在組態(tài)期間采用拖放方式將模塊庫中的對象插入過程畫面。 （1）模塊庫含有大量的已預(yù)編譯的對象，這些對象根據(jù)相關(guān)主題（例如閥、電機(jī)、電纜、顯示儀器等）進(jìn)行排序。 （2）用戶自己創(chuàng)建的對象也可保存在項(xiàng)目庫中，需要時可再次調(diào)出。,（三）報警記錄 1報警記錄的任務(wù) 報警記錄編輯器負(fù)責(zé)消息的采集和歸檔，包括過程、預(yù)加工、表達(dá)式、確認(rèn)及歸檔等消息的采集功能。 報警系統(tǒng)給操作員提供關(guān)于操作狀態(tài)

26、和過程故障狀態(tài)的信息，使操作員能了解早期階段的臨界狀態(tài)。,2報警記錄的組件構(gòu)成 （1）報警記錄組態(tài)系統(tǒng)組件為報警記錄編輯器，用來定義顯示何種報警、報警的內(nèi)容、報警的時間。 （2）報警記錄運(yùn)行系統(tǒng)組件主要負(fù)責(zé)過程值的監(jiān)控、控制報警輸出、管理報警確認(rèn)。,3報警的消息塊 （1）系統(tǒng)塊 （2）過程值塊 （3）用戶文本塊 4報警的基本狀態(tài) （1）已激活 （2）已清除 （3）已確認(rèn),5組消息 在組態(tài)期間，一定數(shù)目的報警均可概括在一組報警中。 6消息類型和等級 將消息劃分為16個類別，每個消息類別下還可以定義16種消息類型。 7報警的歸檔 短期歸檔和長期歸檔,（四）歸檔系統(tǒng) 1歸檔系統(tǒng)的任務(wù) 過程值歸檔的目

27、的是采集、處理和歸檔工業(yè)現(xiàn)場的過程數(shù)據(jù)，所獲得的過程數(shù)據(jù)可用于獲取與設(shè)備的操作狀態(tài)有關(guān)的管理和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 歸檔系統(tǒng)除了用于過程值的處理外，還用于對報警進(jìn)行歸檔。,2歸檔系統(tǒng)的組件 （1）變量記錄是歸檔系統(tǒng)的組態(tài)組件，用于確定對哪些過程值進(jìn)行歸檔以及何時歸檔。圖形編輯器提供在線趨勢控件和在線表格控件，在畫面中顯示過程值當(dāng)前的發(fā)展進(jìn)程，其中在線趨勢控件提供圖形顯示，而在線表格控件提供表格顯示。 （2）變量記錄運(yùn)行系統(tǒng)是歸檔系統(tǒng)的運(yùn)行系統(tǒng)組件，負(fù)責(zé)把運(yùn)行系統(tǒng)中必須進(jìn)行歸檔的過程值寫入過程值歸檔，以及從過程值歸檔中讀出已歸檔的過程值。,3歸檔的設(shè)置 可用事件來啟動和停止過程值歸檔。 非周期、連續(xù)周期和

28、可選擇周期等。 過程值歸檔：在組態(tài)過程值歸檔時，選擇要?dú)w檔的過程變量和存儲位置；壓縮歸檔：在組態(tài)壓縮歸檔時，選擇計算的方法和壓縮的周期。,（五）報表系統(tǒng) 1報表系統(tǒng)的任務(wù) 報表包括項(xiàng)目文檔報表和運(yùn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)報表：項(xiàng)目文檔報表輸出WinCC項(xiàng)目的組態(tài)數(shù)據(jù)，運(yùn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)報表在運(yùn)行期間輸出過程數(shù)據(jù)。 報表有下列基本類型： （1）報警消息順序報表 （2）報警歸檔報表 （3）變量記錄運(yùn)行報表,2報表系統(tǒng)的組件 （1）報表編輯器是報表系統(tǒng)的組態(tài)組件，包括頁面布局編輯器和行布局編輯器。 （2）報表運(yùn)行系統(tǒng)是報表系統(tǒng)的運(yùn)行系統(tǒng)組件 3打印作業(yè) WinCC中的打印作業(yè)用于項(xiàng)目文檔和運(yùn)行系統(tǒng)文檔的輸出。在布局中對輸出外觀和數(shù)據(jù)源進(jìn)行組態(tài)；在打印作業(yè)中對輸出介質(zhì)、打印數(shù)量、打印開始時間以及其他輸出參數(shù)進(jìn)行組態(tài)。,（六）通訊 1通訊方式 WinCC與其它應(yīng)用程序的通訊借助于OPC(過程控制用OLE（目標(biāo)的連接與嵌入）)來實(shí)現(xiàn)，由Wi