本書以監(jiān)控組態(tài)軟件——力控通用版組態(tài)軟件新版本ForceControl 71sp3為背景,從使用角度出發(fā),對(duì)該組態(tài)軟件的主要功能、使用方法及操作技巧進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,使讀者能夠在較短的時(shí)間內(nèi)掌握ForceControl 71sp3并應(yīng)用到實(shí)際工程中。
全書首先按照組態(tài)軟件基本操作步驟的先后順序,介紹了工程管理器、開發(fā)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、外部I/O設(shè)備、動(dòng)畫連接、腳本系統(tǒng)、分析曲線、專家報(bào)表、報(bào)警和事件記錄、運(yùn)行系統(tǒng)與安全管理的功能。其次以比例控制下的存儲(chǔ)罐的液位監(jiān)控實(shí)驗(yàn)為例,貫穿全書內(nèi)容,即在每章的后一節(jié)介紹了該實(shí)例在每章中的具體應(yīng)用。后以9個(gè)典型工程仿真實(shí)驗(yàn)為例分別采用PLC(SIMATIC S7200 SMART)梯形圖、腳本程序?qū)崿F(xiàn)控制,并用組態(tài)模擬對(duì)象,詳細(xì)介紹了監(jiān)控組態(tài)軟件仿真實(shí)驗(yàn)的開發(fā)與實(shí)施步驟。
本書體系合理、層次清楚、示例豐富、通俗易懂,有較強(qiáng)的適用性和可操作性。可作為高等院校電氣工程及其自動(dòng)控制、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)械電子工程、機(jī)電一體化等專業(yè)教材,同時(shí)還可作為從事相關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員的自學(xué)或?qū)嵱?xùn)用書。
控制系統(tǒng)通?梢苑譃樵O(shè)備層、控制層、監(jiān)控層和管理層4個(gè)層次結(jié)構(gòu),構(gòu)成了一個(gè)分布式的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),其中設(shè)備層負(fù)責(zé)將物理信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字或標(biāo)準(zhǔn)的模擬信號(hào),控制層完成對(duì)現(xiàn)場工藝過程的實(shí)時(shí)監(jiān)測與控制,監(jiān)控層通過對(duì)多個(gè)控制設(shè)備的集中管理,以完成監(jiān)控生產(chǎn)運(yùn)行過程,而管理層則是對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、統(tǒng)計(jì)和查詢等。監(jiān)控組態(tài)軟件一般是位于監(jiān)控層的專用軟件,負(fù)責(zé)對(duì)下集中管理控制層,向上連接管理層,是企業(yè)生產(chǎn)信息化的重要組成部分。
近幾年來,隨著計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的發(fā)展,組態(tài)軟件技術(shù)的發(fā)展也非常迅速,特別是在圖形界面技術(shù)、面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)、組態(tài)技術(shù)的出現(xiàn),使原來單調(diào)、操作麻煩的人機(jī)界面變得耳目一新,因此一般大、中、小型的工控系統(tǒng),均明智地選擇了組態(tài)軟件。
組態(tài)軟件是指一些用來完成數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件,它以計(jì)算機(jī)為基本工具,為數(shù)據(jù)采集、過程監(jiān)控、生產(chǎn)控制提供了基礎(chǔ)平臺(tái)和開發(fā)環(huán)境。組態(tài)軟件功能強(qiáng)大、使用方便,其預(yù)設(shè)置的各種軟件模塊可以非常容易地實(shí)現(xiàn)監(jiān)控層的各項(xiàng)功能,并可向控制層和管理層提供軟、硬件的全部接口,以快速方便地進(jìn)行系統(tǒng)集成,最終構(gòu)造不同需求的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)。
本書內(nèi)容實(shí)用、典型和簡潔,主要特點(diǎn)如下:
(1)以三維力控ForceControl 71sp3最新版本的組態(tài)軟件為背景,從實(shí)用的角度出發(fā),由淺入深、循序漸進(jìn)地通過一個(gè)比例控制下的存儲(chǔ)罐液位監(jiān)控實(shí)例全面展示了組態(tài)過程,與實(shí)際應(yīng)用知識(shí)相結(jié)合,具有代表性,在知識(shí)點(diǎn)的把握上也兼顧了不同程度讀者在學(xué)習(xí)中的側(cè)重。
(2)注重實(shí)用性和先進(jìn)性。以9個(gè)典型工程仿真實(shí)驗(yàn)為例,詳細(xì)介紹了組態(tài)軟件仿真實(shí)驗(yàn)的開發(fā)過程,以及用PLC(可編程控制器件)與組態(tài)軟件兩者結(jié)合開發(fā)實(shí)驗(yàn)的過程。加強(qiáng)學(xué)生對(duì)組態(tài)軟件的興趣,利于實(shí)踐教學(xué)。
(3)教材編排的內(nèi)容體系合理、層次分明、實(shí)例豐富并且實(shí)用,便于學(xué)生在使用時(shí)真正地領(lǐng)會(huì)與掌握其操作方法。
(4)考慮到課程的特點(diǎn)、現(xiàn)實(shí)需要和課時(shí)限制,滿足了電氣工程學(xué)科學(xué)生的教學(xué)大綱要求,便于實(shí)際的課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
全書共13章,參考教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)為32~44。
本書由孟慶松擔(dān)任主編,孫曉波和李巍擔(dān)任副主編。
本書第1~第2章、第5~第6章和附錄D~附錄E由哈爾濱理工大學(xué)李巍講師編寫,第3~第4章、第11~第12章由哈爾濱理工大學(xué)孟慶松教授編寫,第7~第10章和附錄A~附錄C由哈爾濱理工大學(xué)孫曉波教授編寫,第13章3個(gè)小節(jié)分別由曲偉健、楊振櫻、張力元編寫,附錄F由姜濱玲、艾嶺編寫。全書由孟慶松統(tǒng)稿定稿。
本書由哈爾濱工程大學(xué)張忠民副教授、黑龍江職業(yè)學(xué)院徐志輝教授主審,并對(duì)全書提出了許多寶貴的意見。北京三維力控科技有限公司哈爾濱辦事處的韓楊以及參考文獻(xiàn)所列資料為本書的編寫提供了大量的素材,謹(jǐn)此一并表示衷心的感謝。
由于編者水平有限,書中難免有不妥之處,懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
前言
第1章力控組態(tài)軟件概述1
11監(jiān)控組態(tài)軟件的概念1
12組態(tài)軟件的結(jié)構(gòu)2
13組態(tài)軟件的發(fā)展及其趨勢4
14力控組態(tài)軟件的基本結(jié)構(gòu)7
15力控仿真工程的組態(tài)步驟8
第2章工程管理器12
21工程管理器窗口12
22工程管理器的使用15
23存儲(chǔ)罐液位監(jiān)控實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(一)20
第3章開發(fā)系統(tǒng)22
31開發(fā)環(huán)境22
32開發(fā)系統(tǒng)參數(shù)28
33窗口29
34圖形對(duì)象31
35初始啟動(dòng)配置35
36引入工程37
37變量38
38存儲(chǔ)罐液位監(jiān)控實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(二)43
第4章實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)48
41基本概念48
42數(shù)據(jù)庫管理器(DbManager)50
43點(diǎn)組態(tài)51
44工程管理67
45在監(jiān)控畫面中引用數(shù)據(jù)庫變量點(diǎn)70
46存儲(chǔ)罐液位監(jiān)控實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(三)70
第5章外部I/O設(shè)備75
51I/O設(shè)備管理75
52定義外部設(shè)備及數(shù)據(jù)連接項(xiàng)78
53存儲(chǔ)罐液位監(jiān)控實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(四)85
第6章動(dòng)畫連接87
61創(chuàng)建和刪除動(dòng)畫連接87
62動(dòng)畫連接的使用88
63存儲(chǔ)罐液位監(jiān)控實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(五)101
第7章腳本系統(tǒng)107
71腳本編輯器107
72動(dòng)作腳本類型113
73動(dòng)作腳本的編程語法116
74存儲(chǔ)罐液位監(jiān)控實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(六)123
第8章分析曲線126
81趨勢曲線126
82其他分析曲線130
83存儲(chǔ)罐液位監(jiān)控實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(七)134
第9章專家報(bào)表137
91概述137
92專家報(bào)表的創(chuàng)建138
93存儲(chǔ)罐液位監(jiān)控實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(八)143
第10章報(bào)警和事件記錄147
101報(bào)警147
102事件記錄155
103存儲(chǔ)罐液位監(jiān)控實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(九)159
第11章運(yùn)行系統(tǒng)與安全管理161
111運(yùn)行系統(tǒng)161
112進(jìn)程管理與開機(jī)自動(dòng)運(yùn)行167
113安全管理168
114存儲(chǔ)罐液位監(jiān)控實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(十)176
第12章典型工程仿真實(shí)驗(yàn)實(shí)操訓(xùn)練181
121存儲(chǔ)罐液位監(jiān)控系統(tǒng)181
122洗衣機(jī)控制系統(tǒng)192
123交通燈控制系統(tǒng)200
124停車場收費(fèi)系統(tǒng)209
125運(yùn)料車控制系統(tǒng)216
126機(jī)械臂控制系統(tǒng)223
127自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)234
128鍋爐供水控制系統(tǒng)243
129合成塔工藝控制系統(tǒng)249
第13章監(jiān)控組態(tài)軟件工程應(yīng)用258
131立體倉庫控制系統(tǒng)258
132機(jī)械手控制系統(tǒng)270
133雙八層電梯控制系統(tǒng)281
附錄A梯形圖清單1299
附錄B腳本程序清單306
附錄C梯形圖清單2314
附錄D常見問題與解答317
附錄E腳本屬性字段清單327
附錄F實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫預(yù)定義點(diǎn)類型參數(shù)結(jié)構(gòu)清單333
參考文獻(xiàn)343