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    1引言

    可編程序控制器(PLC)是工業自動化基本技術平臺，是自動控制系統中的關鍵設備。由組態軟件集成的plc系統組成基本的監控系統，因此對由組態軟件和plc組成的監控系統開發技術具有十分重要的意義。

    2系統集成步驟

    2.1收集i/o點參數

    收集所有的i/o點的參數，并填寫表格，以備在監控組態軟件和plc在組態時使用。

    plc與電氣回路的接口是通過輸入/輸出部分(i/o)來完成的。輸入模塊將電信號變換為數字輸入進入plc，輸出模塊則是將數字信號轉換為電信號，根據信號的不同，i/o模塊可分為數字量輸入di模塊、模擬量輸入ai模塊、數字量輸出do模塊和模擬量輸出ao模塊。

    di模塊用來接收從按鈕、選擇開關、數字撥碼開關、限位開關、接近開關、光電開關、壓力繼電器來的開關量輸入信號；ai模塊用來接收電位器、測速發電機和各種變送器送來模擬量電流電壓信號；do模塊用來控制接觸器、電磁閥、電磁鐵、數字顯示裝置和報警裝置等輸出設備；ao模塊用來控制調節閥、變頻器等執行裝置。

    由于plc可采集與控制的信號類型種類較多，而不同的信號需要采用不同的模板對信號進行處理，因此，在對plc硬件組態和組態軟件對監控數據進行組態之前，必須要清楚不同i/o點的信號類型，而做到這一點最直接的方法就是將這些i/o點的信號類型填入特制的表格之中，使之一目了然。

    下面介紹四種常用的i/o參數統計表格，分別參見表1、2、3、4所示。

    表1模擬量輸入信號參數表

    表2模擬量輸出信號參數表

    表3數字量輸入信號參數表

    表4數字量輸出信號參數表

    在表1～4中，可以清楚地顯示各種i/o信號的類型，模擬量信號的是量程、測量范圍、上下限報警設定值等信息。

    2.2plc硬件設備組態與編制plc控制程序

    根據表1～4對i/o信號的歸納，可以選擇信號相對應的ai模塊、ao模塊、di模塊、do模塊，也就可以對plc進行硬件組態。這里的硬件“組態”指的是在站窗口中對plc機架、模塊、分布式i/o機架、以及接口子模塊等進行排列。

    2.3建立組態軟件與plc之間的通訊

    在這一步驟中，對組態軟件和plc進行通訊組態，如在組態軟件中選擇支持plc的通訊協議等。

    2.4確定i/o點在組態軟件中的變量標簽名

    在建立組態軟件與plc之間的通訊之后，需要將plc中每一個i/o點與組態軟件的變量標簽聯系起來，以便在組態軟件中對plc中i/o點的狀態進行實時監控。組態軟件中的變量標簽通常有三個設置項：變量標簽名、標簽數據類型、標簽地址，其中最重要的是標簽地址，就是它定義了此變量與plc中某一確定地址(如某一輸入位、輸出位或中間位等)的對應關系，組態軟件通過向i/o設備發出i/o標簽來請求其對應的數據。

    在這一步驟中，將所有已定義的i/o點的變量標簽名、標簽地址填入表1～4中。i/o變量標簽是唯一地確定一個i/o點的關鍵字，在大多數情況下i/o標簽是i/o點的地址或位號名稱，也可以采用便于識別的字符。

    2.5建立組態軟件實時數據庫與定義數據鏈接

    在這一步中根據表格1-4，在組態軟件中，在組態軟件中建立實時數據庫，正確組態各種變量參數，并定義變量參數與i/o點的數據的動態鏈接。

    實時數據庫是一個數據處理中心，是工控組態軟件的核心。它負責實時數據運行與處理、歷史數據存儲、統計數據處理、報警處理、數據服務請求處理等。在系統運行過程中，各個部件獨立地向實時數據庫輸入和輸出數據，通過實時數據庫交換數據，形成互相關聯的整體。主要運用實時數據庫的功能特點有：

    (1)現場數據采集：提供與典型數據源的接口，讀寫通訊設備寄存器的現場值，送到開辟的內存緩沖區。

    (2)預處理：可以直接在實時數據庫中對原始數據進行處理。

    (3)滾動存儲：數字庫中的容量固定，當新的數據產生，數據庫中的最老的數據將被刪除。

    (4)自動更新：當數據庫中的數據改變時，可以及時通知客戶端程序，以更新畫面。

    (5)進程管理機制：可將有嚴格時間要求的用戶進行放在服務器上，由實時數據庫統一調度管理。

    (6)動態匯總機制：實時數據庫提供了報警狀態、操作事件等信息的動態匯總功能。

    以wincc為例，說明plci/o點與組態軟件之間的數據對應關系，參見附圖所示。

    附圖wincc與plc數據交換示意圖

    在wincc中，檔案庫就是我們所說的實時數據庫，過程變量是每個i/o點數據。

    2.6畫面與報表開發

    根據工藝過程繪制、設計、組態每一幅靜態的監控畫面(主要是繪圖)。在組態軟件在利用圖形編輯器編輯監控畫面，并將其中的對象與相應的標簽建立動態鏈接。

    視用戶需求，制作歷史趨勢、報警顯示，以及開關報表系統等。

    2.7設置組態軟件運行環境

    在這一步驟中需要確定組態軟件運行時顯示畫面的形式、啟動畫面、運行的控制模塊等，根據生產要求，有時還需要加上操作安全權限設置。

    3結束語

    對組態軟件與plc控制軟件進行分段和總體調試，視調試情況對軟件進行相應修改。將全部內容調試完成以后，對上位組態軟件進行最后完善(如，加上開機自動打開監控畫面，禁止從監控畫面退出等)，讓整個系統投入正式(可試)運行。