圖1  上位監控系統配置

    (1)   KINGVIEW的功能
    ?  多種顯示形式：工藝流程的總圖或局部圖形；開(kāi)關(guān)量狀態(tài)圖；模擬量棒形圖；模擬量數字顯示；變量的趨勢圖；報警顯示。

    ?  所有圖形均為動(dòng)態(tài)顯示，能實(shí)時(shí)、直觀(guān)的監視控制系統的運行狀態(tài)。

    ?  所有的菜單、顯示的圖形及報表均由用戶(hù)自己定義或編輯，因此可靈活的適應各種應用系統。

    ?  即時(shí)打印運行報表，即時(shí)打印在線(xiàn)顯示的圖形。

    (2)   監控系統的構成
    ?  主機：配有VGA卡的386以上兼容機或采用臺灣研華工控機。內存：256MB，硬盤(pán)：20MB以上。

    ?  系統操作系統：Windows 98/2000。

    ?  KINGVIEW組態(tài)軟件：監控系統應用軟件的開(kāi)發(fā)工具及執行程序。

    ?  PLC編程軟件：DIRSOFT用于PLC程序編制。

    (3)    特點(diǎn)
    ?  KINGVIEW組態(tài)軟件面向廣大工業(yè)自動(dòng)化控制系統工程設計人員，使用組態(tài)軟件，無(wú)需編制程序，大大縮短應用系統的開(kāi)發(fā)周期，比用傳統編程方法開(kāi)發(fā)效率提高幾十倍，同時(shí)對應用系統的修改極其容易。PLC的DIRSOFT軟件也是針對熟悉繼電控制的工程技術(shù)人員開(kāi)發(fā)的，若對繼電圖紙比較熟悉的話(huà)，使用DIRSOFT軟件應該得心應手。

    ?  這種控制系統可代替模擬盤(pán)、二次儀表等作上位顯示用。

    ?  系統的可組和性：DIRSOFT軟件的程序可根據控制對象的要求隨時(shí)修改；KINGVIEW軟件可根據實(shí)際使用系統的規模及功能進(jìn)行組和；PLC可根據用戶(hù)控制的對象選用不同的PLC，在這套控制系統中，采用的是KOYO生產(chǎn)的PLC；主機可根據用戶(hù)要求選用工業(yè)控制機（例如IBM386、研華等，或普通配有VGA的IBM兼容機）；顯示器可選用普通顯示器或大屏幕顯示；打印機可選用市場(chǎng)上通用的，如EPSON等。

3  KINGVIEW+PLC在拌和樓（站）生產(chǎn)過(guò)程監控中的運用

    (1)   KINGVIEW的數據來(lái)源
    KINGVIEW有自己的數據字典，它是KINGVIEW的核心部分，運行時(shí)它含有數據庫中全部項目的當前值，所有對KINGVIEW所用到的每一個(gè)變量指定標記名和類(lèi)型及某些變量類(lèi)型的附加信息，才能獲得變量的值，并對值進(jìn)行轉換，供內部使用。

    在拌和樓控制系統中，主要是采用PLC對配料、卸料、拌和電機進(jìn)行控制的，各種信號如傳感信號、接近開(kāi)關(guān)信號、按鈕、主令開(kāi)關(guān)等全部進(jìn)入PLC的輸入模塊，拌和樓的被控對象全部由PLC的輸出模塊來(lái)控制，各控制對象由PLC的程序處理結果來(lái)決定。工控機通過(guò)特定的通訊協(xié)議與串口通訊從而達到與PLC進(jìn)行數據交換及傳輸，在KINGVIEW中對這些變量指定標記名并定義為DDE變量，在通訊程序數據定義文件中，把PLC內節點(diǎn)及類(lèi)型與KINGVIEW內數據名一一對應起來(lái)，這樣在KINGVIEW中就可以使用DDE變量作為顯示和計算用。不論是DDE變量還是內存變量都有離散I/O變量－可對應于開(kāi)關(guān)點(diǎn)等。KINGVIEW＋PLC系統的結構框圖如圖2所示。

    (2)   各種功能的實(shí)現方法
    在工程瀏覽器中選擇菜單“工程/新建”，出現“新建工程”對話(huà)框。在對話(huà)框中輸入工程名稱(chēng)拌和樓；在工程描述中輸入拌和樓流程監控。工程路徑自動(dòng)指定為當前目錄下以工程名稱(chēng)命名的子目錄。如果您需要更改工程路徑，請單擊“瀏覽”按鈕。單擊“確定”。KINGVIEW將在工程路徑下生成初始數據文件。至此，新項目已經(jīng)可以開(kāi)始建立了。

    建立新程序的一般過(guò)程是：① 設計圖形界面；② 構造數據庫；③ 建立動(dòng)畫(huà)連接；④ 運行和調試?！?/P>

圖2  KINGVIEW+PLC系統結構框圖

    下面以拌和樓流程監控畫(huà)面為例(如圖3所示)，介紹一下各圖形的設計方法：

圖3 拌和樓流程監控畫(huà)面

    設計圖形界面：
    ①  首先在畫(huà)面中繪制各圖素。繪制圖素的主要工具放置在圖形編輯工具箱內，分別用里面的工具繪制各稱(chēng)量斗、拌和機等圖形。

    ②  其次定義外部設備，在這里定義外部設備KOYO的PLC，外部設備包括：下位機（PLC、儀表、板卡等），它們一般通過(guò)串行口和上位機交換數據；其他Windows應用程序，它們之間一般通過(guò)DDE交換數據；只有在定義了外部設備之后，才能通過(guò)I/O變量和它們交換數據。具體設備配置向導窗口如圖4所示。

圖4  設備配置向導窗口

    ③  接著(zhù)是構造數據庫,具體為：打開(kāi)工程瀏覽器→選擇數據字典→在新建數據中輸入各個(gè)變量名稱(chēng)：水泥、小石、大石、特大、煤灰、砂、水、塑化→在變量名稱(chēng)中選擇I/O類(lèi)型→在連接一覽中選擇PLC→在寄存器類(lèi)型中選擇對應的變量的定義號和寄存器號，如水泥R2120、小石R2450。

    1#拌和機的運轉M024等，2#拌和機的進(jìn)料M025、2#拌和機的出料Q030等，具體窗口如圖5所示。

    ④  以上各種設置完成后，接著(zhù)就進(jìn)入動(dòng)態(tài)連接，雙擊要連接的圖形，打開(kāi)動(dòng)畫(huà)連接畫(huà)面，選擇填充，表達式一欄選小石或要定義的變量，填充方向為向上，具體如圖6所示。

    其他圖形設置類(lèi)似，依次設置水泥、大石、特大、煤灰、塑化、拌和機等，這樣監控畫(huà)面就建立起來(lái)了。

    其他子畫(huà)面根據現場(chǎng)控制要求設計。

    構造數據庫：KINGVIEW 的SQL訪(fǎng)問(wèn)功能實(shí)現組態(tài)軟件和其他外部數據庫之間的數據傳輸，在本工程中采用Ms Access數據庫通過(guò)SQL訪(fǎng)問(wèn)管理器進(jìn)行歷史數據的存儲、統計、查詢(xún)、打印，SQL訪(fǎng)問(wèn)管理器用來(lái)建立數據庫列和組態(tài)軟件變量之間的聯(lián)系。包括表格模板和記錄體兩部分。通過(guò)表格模板在數據庫表中建立表格；通過(guò)記錄體建立數據庫表格和組態(tài)軟件之間的聯(lián)系。

    ①  創(chuàng )建表格模板：在工程瀏覽器中選擇“SQL訪(fǎng)問(wèn)管理器”，創(chuàng )建表格模板。

    ②  創(chuàng )建記錄體：在工程管理器中選擇“SQL訪(fǎng)問(wèn)管理器”下的記錄體，在記錄體中定義變量日期、時(shí)間、小石重量、中石重量、水泥重量等和Access數據庫表格中相應字段日期、時(shí)間和變量之間的對應連接關(guān)系。記錄體中的字段名稱(chēng)必須與表格模板中的字段名稱(chēng)保持一致，記錄體中的字段對應的數據類(lèi)型必須和表格模板中相同字段對應的數據類(lèi)型相同。

    ③  建立Ms  Access數據庫：首先建立一個(gè)Access文件，然后定義數據源，如數據源名為mine。

    ④  制作歷史數據查詢(xún)：在歷史數據查詢(xún)界面中插入KVDBGrid控件，在控件屬性中設置所需記錄的字段名稱(chēng)，然后選擇數據源如mine，完成后使用按鈕的命令語(yǔ)言，利用函數實(shí)現查詢(xún)、打印功能。

    在按鈕控件中寫(xiě)入相應的命令語(yǔ)言，以實(shí)現日期查詢(xún)、倉位查詢(xún)、全部查詢(xún)功能。

    查詢(xún)命令語(yǔ)言：

    (3)   PLC編程編制及通訊
    在拌和樓控制中由于上、下位數據交換頻率高，為了保障數據和動(dòng)作狀態(tài)的實(shí)時(shí)性，必須采用數據處理快、通訊功能強大的PLC，在這里采用KOYO公司生產(chǎn)的中檔PLC SU6B,其參數如下：
    ①  最大程序容量增加為31.5K（程序存儲器盒），并內藏7.5KFlashROM程序存儲器；
    ②  最大實(shí)裝I/O點(diǎn)數2 048點(diǎn)；
    ③  數據處理速度最快0.7μs；
    ④  CPU單元本身帶2個(gè)通訊口，且2個(gè)通訊口可同時(shí)工作，通用通訊口通訊波特率可達38 400bps。

    因考慮到通訊速率問(wèn)題在本方案中未采用CPU單元的通訊口，而是采用以太網(wǎng)模塊以UDP/IP10Mbps進(jìn)行數據交換，具體PLC配置見(jiàn)表1。

    硬件配置好后，用WINDOWS環(huán)境下DIRSOFT的PLC編程軟件進(jìn)行程序設計，程序分為兩大部分：邏輯控制程序和數據處理程序。程序編制完后開(kāi)始與組態(tài)軟件聯(lián)機通訊，用PC機+PLC組成集散控制系統時(shí)，PLC承擔了現場(chǎng)控制站的工作，PC機承擔了操作站和工程師站的工作。在安裝有PLC系統軟件的PC 機上可以離線(xiàn)（或在線(xiàn)）編輯PLC的控制應用軟件（一般稱(chēng)為梯形圖），控制應用軟件下載到PLC后，PLC獨立完成現場(chǎng)數據采集、邏輯控制、模擬控制等。而操作站的各種功能都可以通過(guò)“實(shí)時(shí)監控軟件”+