《電子技術(shù)應(yīng)用》
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模型在監(jiān)控系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)
——力控HMI/SCADA監(jiān)控組態(tài)軟件eForceCo
來源:電子技術(shù)應(yīng)用2011年第4期
北京三維力控科技有限公司
摘要: 電路提供18位可編程電壓,其輸出范圍為-10 V~+10 V,同時(shí)積分非線性為±0.5 LSB、微分非線性為±0.5 LSB,并且具有低噪聲特性。
Abstract:
Key words :

    軟件是工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的核心與靈魂,HMI/SCADA監(jiān)控組態(tài)軟件平臺(tái)給工業(yè)自動(dòng)化、社會(huì)信息化帶來的影響是深遠(yuǎn)的。目前一些與信息化和工業(yè)自動(dòng)化相關(guān)的技術(shù),如SOA、Web、.net、OPC、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的進(jìn)步,給監(jiān)控組態(tài)軟件的發(fā)展提供了有力的支撐環(huán)境,在全集成自動(dòng)化中,功能越強(qiáng)大的監(jiān)控組態(tài)軟件越能體現(xiàn)整體自動(dòng)化系統(tǒng)的價(jià)值。系統(tǒng)化、模塊化便是其發(fā)展方向之一,其中模型是一個(gè)典型的技術(shù)亮點(diǎn)。
1 模型的出現(xiàn)
    在工控現(xiàn)場(chǎng),尤其規(guī)模較大的工控環(huán)境中,常會(huì)使用大量同類型的設(shè)備,監(jiān)控類似的流程參數(shù)。在界面上使用功能類似的圖形元素來表示一類設(shè)備,如各類控制面板、模擬手操器、開關(guān)量手操器、PID手操器等,可以用一些圖形元素組合形成具有特定功能的控制面板。如果現(xiàn)場(chǎng)同類設(shè)備多,需要同一類型的控制面板數(shù)量也多,每一個(gè)面板都重新組態(tài)會(huì)是件耗時(shí)費(fèi)力的事,且系統(tǒng)的后期維護(hù)仍面臨困難。這種情況下就不能很好地控制對(duì)工程維護(hù)的效果。復(fù)雜精確的控制環(huán)境對(duì)監(jiān)控軟件提出了更高的要求。
    監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展要求監(jiān)控軟件更易于組態(tài),并能方便地展現(xiàn)復(fù)雜的控制對(duì)象,盡量減少組態(tài)的工作量。模型化的組態(tài)是一個(gè)很好的實(shí)現(xiàn)方法。將類似的應(yīng)用封裝為模型,使用時(shí)只需將模型實(shí)例化為具體的對(duì)象,不但能方便實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能,而且可以減少系統(tǒng)資源的消耗,更大大降低了重復(fù)組態(tài)的工作量。
    力控科技的eForceCon產(chǎn)品已經(jīng)成功研發(fā)了模型功能,將現(xiàn)場(chǎng)中某一通用現(xiàn)實(shí)對(duì)象或功能抽象為模型,再通過模型的實(shí)例化來實(shí)現(xiàn)工程元素的重復(fù)利用,從而擴(kuò)展工程應(yīng)用,縮短工程開發(fā)周期,降低開發(fā)運(yùn)維成本,提高總體運(yùn)營效益。
2 力控eForceCon軟件中的模型
    力控eForceCon軟件可以以界面、復(fù)雜對(duì)象來生成模板,模板中可固化任何界面元素——圖形、畫面布局、內(nèi)部變量和內(nèi)部腳本動(dòng)作,只要建成符合實(shí)際應(yīng)用的模型,便可以以此模型來批量生產(chǎn)實(shí)例對(duì)象,不需再對(duì)每一項(xiàng)重新組態(tài),修改對(duì)象時(shí)既可以單獨(dú)修改,也可以批量修改,省去了重復(fù)組態(tài)的麻煩。
    eForceCon中有兩種常用模型,分別是界面模板和對(duì)象模板。其作用都是以創(chuàng)建的模板來創(chuàng)建多個(gè)對(duì)象,模板中的對(duì)象布局、連接變量、顯示文本等可以在創(chuàng)建后隨時(shí)修改。通過修改模板可以控制多個(gè)模板生成對(duì)象的屬性。
    (1)界面模板
    在力控監(jiān)控軟件中,以窗口為平臺(tái)展示界面效果,窗口上可以放置曲線、報(bào)表、文本、按鈕等各種組件。界面模板是以含有各個(gè)對(duì)象的窗口為模板,在軟件運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)生成多個(gè)窗口。
    界面模板可以由開發(fā)系統(tǒng)中任意存在的窗口直接生成,已生成的界面模板將包括原窗口中的所有內(nèi)容,窗口的屬性、動(dòng)作、窗口中各對(duì)象的布局效果,各對(duì)象的屬性方法事件,窗口中對(duì)象所使用的各種類型變量。而這些內(nèi)容都可以在界面模板生成后繼續(xù)修改。
    以界面模板生成窗口,不是創(chuàng)建完全一樣的窗口。界面模板中數(shù)據(jù)的來源,即變量,可以在創(chuàng)建窗口時(shí)指定使用不同的變量,包括全局變量、本窗口的窗口變量。窗口中的文本顯示字樣也可以改變。如此,運(yùn)行時(shí)生成的窗口將整齊又有區(qū)別。
    在一個(gè)工程中,模板和子模板都可以有多個(gè)。
    (2)對(duì)象模板
    對(duì)象模板將eForceCon中的智能單元保存為模板,在任意窗口上以此對(duì)象模板來創(chuàng)建類似的智能單元。
    智能單元生成時(shí)包含多個(gè)對(duì)象的組合,各對(duì)象帶有屬性方法動(dòng)作。智能單元保存為模板后將保存內(nèi)部的所有屬性動(dòng)作。在以對(duì)象模板生成智能單元時(shí),原智能單元內(nèi)部的內(nèi)容均被保留。當(dāng)然,這些內(nèi)容都是可以再次被修改的。
    使用對(duì)象模板的重要作用,除了可以批量生成對(duì)象,還可以批量修改生成的對(duì)象的屬性。以對(duì)象模板生成的智能單元與模板仍有關(guān)聯(lián),可以選擇更新內(nèi)部的變量、文本、自定義屬性、容量。這樣即可避免多次修改不同的對(duì)象。如果不想修改這個(gè)對(duì)象,可以取消對(duì)象與模板的關(guān)聯(lián),再使用模板對(duì)各對(duì)象進(jìn)行強(qiáng)制同步時(shí)就與解除關(guān)聯(lián)的對(duì)象無關(guān)了。
    一個(gè)工程中可以建多個(gè)對(duì)象模板,用模板生成的對(duì)象也可以有多個(gè)。
3 模板的組態(tài)使用
    eForceCon軟件安裝以后,系統(tǒng)自帶界面模板和對(duì)象模板的功能,具體的使用方法可依照軟件自帶的在線幫助來進(jìn)行。模板的使用都是以建立模板、編輯管理和調(diào)用實(shí)例化為線索進(jìn)行操作的,以下略作介紹。
    (1)界面模板的建立:首先建立窗口,按照實(shí)際工程要求設(shè)定窗口的屬性信息,在窗口上建立需要的對(duì)象,組態(tài)完畢后,保存窗口,直接在窗口的右鍵菜單中點(diǎn)擊生成界面模板即可。
    (2)界面子模板的建立:在工程項(xiàng)目導(dǎo)航欄中找到“模板”/“界面模板”,打開界面模板編輯窗口,在模板編輯器中可以對(duì)一個(gè)生成的界面模板建立多個(gè)子模板,根據(jù)實(shí)際需要每個(gè)子模板可以使用不同的文本顯示信息、關(guān)聯(lián)變量等。在運(yùn)行中將調(diào)用指定的子模板來實(shí)例化。
    (3)界面子模板的調(diào)用:界面模板在運(yùn)行系統(tǒng)中,通過調(diào)用系統(tǒng)函數(shù)來動(dòng)態(tài)地產(chǎn)生模板實(shí)例,這兩個(gè)函數(shù)是TemplateOpen和TemplateOpenEx,后者可以在生成歷史窗口時(shí)指定窗口的位置。
    (4)對(duì)象模板的建立:對(duì)象模板在智能單元基礎(chǔ)上生成,因此首先建立含有適用功能邏輯的智能單元(eForceCon的智能單元可含有豐富的圖形、變量、腳本內(nèi)容),然后將此智能單元生成對(duì)象模板。
    (5)對(duì)象模板的管理和編輯:在工程項(xiàng)目導(dǎo)航欄中找到對(duì)象模板,在對(duì)象模板上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵可以進(jìn)入管理或編輯界面,對(duì)對(duì)象模板進(jìn)行修改,修改內(nèi)容包含文本、變量、圖形外觀等。
    (6)對(duì)象模板的調(diào)用:對(duì)象模板調(diào)出方式有兩種。
    從對(duì)象菜單的對(duì)象模板中的管理對(duì)象模板選擇要調(diào)用的對(duì)象模板,雙擊調(diào)用或從“工具箱”/“對(duì)象模板”中選中要調(diào)用的對(duì)象模板,然后在界面上畫出對(duì)象。
    修改后可以選擇是否更新以此模板生成的所有對(duì)象的變量、文本、自定義屬性和容量。
4 典型應(yīng)用
    在工程項(xiàng)目的應(yīng)用中,只要出現(xiàn)相同類型的設(shè)備、類似的數(shù)據(jù)展示要求、需要重復(fù)工作之處,都可以嘗試用模板功能來節(jié)省工作時(shí)間。以下列出了界面模板和對(duì)象模板的兩個(gè)應(yīng)用。
    (1)界面模板在工藝參數(shù)曲線展示中的應(yīng)用
    在一般的工藝流程中常會(huì)要求某一點(diǎn)的參數(shù)值以曲線的形式表現(xiàn)出來,一個(gè)工藝流程中要求展示的點(diǎn)會(huì)有很多,這時(shí)可以利用界面模板功能。將曲線及對(duì)曲線的操作放在同一窗口中,形成界面模板,如圖1。

    對(duì)要展示的不同變量建不同的子模板,子模板的文本等屬性也可以不同。
    在運(yùn)行時(shí),在界面合適的位置,使用函數(shù)templateopen或templateopenex動(dòng)態(tài)調(diào)用子模板生成對(duì)應(yīng)的實(shí)例窗口。圖2為在流程圖的FIC102位置點(diǎn)擊調(diào)用對(duì)應(yīng)的模板。

    (2)對(duì)象模板在工藝流程符號(hào)表示中的應(yīng)用
    在不同行業(yè)的工藝流程表示中常會(huì)有一些確定的表示方法,如DCS中對(duì)各個(gè)參數(shù)的表示,字母數(shù)字都有明確的含義,表現(xiàn)在監(jiān)控軟件界面上,通常會(huì)保證界面符號(hào)對(duì)各個(gè)系統(tǒng)操作員理解的一致,沿襲相同易理解的規(guī)則。
    將它們打成智能單元,然后保存為模板,在畫面中的多處使用該模板生成的對(duì)象。
    如果需要對(duì)該模板生成的所有對(duì)象屬性進(jìn)行修改,如外觀,只需在模板中修改,應(yīng)用到所有對(duì)象即可。如調(diào)整模板顏色、增加邊框。將此屬性與大小應(yīng)用到所有對(duì)象時(shí),原使用了對(duì)象的畫面對(duì)象全部改觀。
 

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