集散控制系统的画面组态课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《集散控制系统的画面组态课件.ppt》由用户(ziliao2023)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 集散 控制系统 画面 组态 课件
- 资源描述:
-
1、1第五章第五章 集散控制系统的画面组态集散控制系统的画面组态l第一节 集散控制系统的操作方式 l第二节 显示画面l第三节 组态软件l第四节 WinCC人机界面组态2第一节第一节 集散控制系统的操作方式集散控制系统的操作方式一、仪表盘操作方式二、显示屏操作方式3第一节第一节 集散控制系统的操作方式集散控制系统的操作方式一、仪表盘操作方式l集散控制系统的仪表盘操作:指过程控制站的部分操作在仪表盘进行,它通常包括盘装的单回路、多回路控制器、可编程控制器、模拟仪表后备和简易型操作终端的操作。41 1、单回路和多回路控制器的功能、单回路和多回路控制器的功能l(1)输入信号处理l(2)运算l(3)显示l(
2、4)组态5单回路和多回路控制器的组态操作单回路和多回路控制器的组态操作l方式:l通过编程器完成:外插和内装l通过操作站进行编程l编程或组态操作主要是指控制算法的编制:顺序控制、反馈控制,批量控制的功能算法。l对于功能算法的软件块,编程或组态的工作是采用软连接的方法把相应算法连接起来,完成所需的功能。61 1、单回路和多回路控制器的功能、单回路和多回路控制器的功能l(1)输入信号处理l(2)运算l(3)显示l(4)组态l(5)过程操作l(6)通信l(7)输出信号的处理l(8)模数和数模转换72、可编程控制器的功能l逻辑控制l定时控制l计数控制l步进(顺序)控制lPID控制l数据控制:PLC具有数
3、据处理能力l通信和联网83 3、仪表后备和简易型操作终端的功能、仪表后备和简易型操作终端的功能(1)仪表后备:模拟式仪表作为集散控制系统的后备。通常是手、自动操作器。l在手动时,由仪表内部提供可调整的模拟输出,自动时,仪表把分散过程装置的输出接到执行器。正常时只需把开关切入自动即可,只有在控制装置失效时,才切入手动,由仪表拨盘调整手动输出值。9(2)简易型操作终端l指安装在仪表盘上的操作装置,可引申到台式的操作终端。l特点:l过程变量的显示(多点或单点切换)功能;l不具有控制算法的运算功能,它与作为上位操作站的操作功能相类似,但通常无图形显示,功能比较简单。104、仪表盘操作方式的特点、仪表盘
4、操作方式的特点l(数字仪表盘操作方式)l(1)显示和读数的精度提高,读数方便;l(2)监视和操作与模拟仪表相似,有利于从模拟到数字的操作过渡;l(3)组态工作由编程器或上位机完成;l(4)有仪表位号或相应描述和工程单位的显示;11l(5)数据的改变采用按压增减键,变化的快慢可以根据按压的时间、按压的分档或者按压的压力进行调整;l(6)控制方式切换可以采用切换按键或扳键实现;l(7)具有通信功能,可由上位操作站提供设定值指令并可向上位操作站提供数据以便显示;l(8)报警功能增强,通常用闪烁方式提示;l(9)提供多级操作的最低级操作。12二、显示屏操作方式二、显示屏操作方式l显示屏操作方式:通过操
5、作站的CRT、触摸屏幕、鼠标或球标、键盘等设备或者语音等输入设备对生产过程进行操作以及系统、控制组态和维护的操作。131 1、显示屏操作方式的特点、显示屏操作方式的特点(1)信息量大l一个操作站可组态的过程画面是几十幅到几百幅,每幅画面允许动态更新的数据点多达几百个。(2)显示方式多样化l过程画面、仪表面板画面、点画面、CRT屏幕、打印机;l瞬时值、历史趋势;l数字、棒图、颜色变化。14(3)操作方便容易lCRT的操作包括画面调用、目标选择、数据更改等过程操作及组态操作和维护操作。l操作方法:l画面调用l数据更改l目标选择l开关量的更改l组态15(4)报警功能增强l对报警信号发生先后次序的分辨
6、功能增强;l报警显示功能的增强;l报警信号的类型和数量也有明显增加。(5)操作透明度提高l操作人员对生产过程的了解更透彻(6)备用方式简单l由于采用数据通信,接线简单。162 2、对人机接口的要求、对人机接口的要求l显示屏操作方式中的人机接口装置是操作站及其外部设备。l对它们的要求l环境要求l输入特性l图形特性17(1)环境要求l人机接口设备对环境条件的要求。l对供电的要求l对互联设备的通信距离的限制(2)输入特性l输入设备的类型、设备对输入的响应的类型。l输入特性的改善使操作员的操作内容和方式发生根本变化。18(3)图形特性l与人类工程学有关的图形的色彩、闪烁、显示的分辨率、显示的内存级的编
7、制,以及就地的数据存储和处理能力。l例如菜单的数量、过程画面的数量、屏幕的更新速率等。19l显示屏操作方式:画面组态主要由静态画面、动态画面及画面合成等内容组成。l静态画面:带控制点的工艺流程图。l动态画面:确定动态显示点的位置、显示格式、尺寸大小、颜色变化等。l画面合成:上述两类画面的合成、画面的调用方案确定、窗口画面的位置确定等。l图形元素:图形元素库、用户自定义 3 3、画面组态、画面组态20l画面组态有两种方式:l图形编辑l字符编辑l显示过程变量和操纵变量的变化,需要确定动态点:l显示位置l颜色l显示格式l单位l刷新方式21l动态键和静态键:l动态键(软键):在不同的画面时有不同的调用
8、效果。l设置方法:l集散控制系统的键盘或CRT屏幕边的键盘上有若干硬件的按键。l采用软件组态的方法,在画面上绘制并定义了若干动态键。22p静态键(固定键):用于调用画面,所调画面与当前显示的画面无关。l设置方法:l硬件键盘l软件的方法23l静态键与动态键的区别:l按下静态键,调出与该键相关的画面,与当前显示画面可以无关。l动态键则是根据当前画面,调出与该动态键定义的画面。l对不同的画面,按同一个动态键,调出的画面是不同的。l而静态键的按动,不论现在显示什么画面。调出的画面是固定的。24调用画面调用画面l全部调用和部分调用l全部调用画面:新的画面覆盖原画面;l部分调用画面:采用窗口技术,在固定的
9、窗口位置显示。l动态点的仪表面板画面,趋势画面或者调整画面。25报警点画面调用:报警点画面调用:l报警点画面调用是指某一变量达到报警限值时,画面自动切入报警点所在的画面。l变量:测量值、设定值或输出值l数值:绝对值、偏差(测量与设定之差)、或者变化率。l报警点的画面调用一般采用自动切换:相关画面、报警的文字信息、报警一览表。26第二节第二节 显示画面显示画面l一、显示画面的分层结构l二、概貌显示画面l三、过程显示画面l四、仪表面板显示画面l五、操作点显示画面l六、趋势显示画面l七、报警显示画面l八、电子表格l九、系统显示画面l十、显示画面的动态效果27一、显示画面的分层结构一、显示画面的分层结
10、构l有效地进行管理和操作,操作站的显示画面是分层次的。l分层:区域到单元、到组、到细目进行逐层的细分,从而了解过程的全局、局部直到各细节。28标准过程显示的分级和分层结构标准过程显示的分级和分层结构29(1)区域显示)区域显示l区域显示是最上层的显示,在每幅区域显示画面中包含的过程变量的信息量最多。l操作显示级:概貌显示画面l趋势显示级:区域趋势显示画面30(2)单元显示)单元显示l用于过程操作,主要显示的是过程画面:1,以工艺流程图为蓝本,进行合理分割而成。2,过程中的设备应按一定比例的位置设置,可以全部或部分充填颜色。31(3)组显示)组显示l在操作显示级、组显示通常以仪表面板图的形式出现
11、。l仪表位号,仪表描述,棒图及各棒图的刻度单位,棒图显示相对应的数据、报警状态,扫描时间等。l组趋势显示与组显示的仪表面板画面相对应,用于显示被测、被控变量,设定值和输出值等模拟量的变化趋势。32(4)细目显示)细目显示l在操作显示级,细目显示通常以点的形式出现。l点的含义相当于一台仪表或一个功能模块。l操作员可以改变控制方式,手自动切换,调整设定值或手动输出值,也可以进行开关控制的切换,手自动输人或输出的切换等。33二、概貌显示画面二、概貌显示画面l概貌显示画面仅用于显示过程中各被测和被控变量的数值,它可以用绝对值,也可以用与设定值的偏差,或者时间变化率表示。(1)位号一览表方式(2)棒图方
12、式34位号一览示例位号一览示例35(2)棒图方式)棒图方式l棒图方式有两种显示方式:l一种方式是对模拟量采用棒图显示其数值,棒图中数量的大小由棒的长度来反映,颜色表示故障;l另一种方式是用一个时间轴,模拟量在该时间段内有若干个采样值,如果其值超过设定值,则向上,如不足,则向下,其偏差的大小是向上或向下的棒的长度。3637三、过程显示画面三、过程显示画面l过程显示画面是由用户过程决定的显示画面,它的显示方式:固定式、可移动式。l过程显示画面应根据工艺流程经工艺人员和自控人员讨论后决定画面的分割和衔接。3839p过程显示画面具有下列特性过程显示画面具有下列特性:(1)有利于对工艺过程及其流程的了解
13、;(2)有利于了解控制方案和检测、控制点的设置;(3)有利于了解设备和参数的关联情况;(4)信息量通常比较大;(5)调整参数、观察参数变化后的响应不够直观;(6)容易造成技术上的秘密外泄。40四、仪表面板显示画面四、仪表面板显示画面l以仪表面板组的形式显示其运行状况。l通常采用棒图加数字显示相结合的方式,既具有直观的显示效果,又有读数精度高的优点。4142五、操作点显示画面五、操作点显示画面l操作点显示画面是仪表的细目显示画面。用于模拟量的连续控制、顺序控制或者批量控制。l操作点显示画面提供改变控制操作的深层次参数的功能,这些参数包括原始组态数据及过程中刷新的动态数据。l操作点显示画面常被控制
14、工程师使用,它用于调整参数时可看到当前数据,也可看到变化趋势,且调整参数比较方便。43六、趋势显示画面六、趋势显示画面l实时趋势显示l历史归档趋势显示l趋势显示画面有二类:l显示画面的采样数据不进行处理l进行数据归档处理444546七、报警显示画面七、报警显示画面l报警信号器显示从模拟仪表的闪光报警器转化而来。l报警一览表显示是集散控制系统常采用的报警显示画面。l报警变量的工位号、描述、报警类型、当前报警时的数值、报警限的数值、报警发生的时间、报警是否被确认等。4748八、电子表格八、电子表格l电子表格是一个可以执行行和列的运算处理,允许操作人员、工程师和管理人员送入数据或利用生产过程数据组成
15、的图形显示表格。l用来进行生产管理,例如进行物料平衡计算、能量平衡计算、成本核算等。l提供用户所需的图形数据显示,例如用棒图、直方图、百分圆图等。l常用的电子表格的各种功能。49以以EXCEL表格的形式输出成报表表格的形式输出成报表 50九、系统显示画面九、系统显示画面l系统显示画面:l系统连接显示画面l系统维护显示画面l系统连接显示画面指所使用的集散控制系统是怎样组成的:连接图、树状结构l系统维护显示画面:l与系统连接显示画面合并反映该设备的运行状态;l和报警一览表相类似,它采用一览表形式显示系统中设备的不正常状态。5152 十、显示画面的动态效果十、显示画面的动态效果l动态数据点是动态变化
16、的;l集散控制系统对图形显示采用动态处理:l(1)升降式动态处理方法l(2)推进式动态处理方法l(3)改变色彩的动态处理方法l(4)充色的动态处理方法l(5)移动窗口的动态处理方法53第三节第三节 组态软件组态软件一、组态软件的产生二、组态软件功能三、组态软件的市场形势54l组态软件出现之前,大部分用户通过第三方软件编写HMI应用。l如(VB、VC、DELPHI等)实现。l手工编写的缺点很多:开发周期长、工作量大、维护困难、容易出错、扩展性差等。随着集散式控制系统(DCS)出现,组态才被大多数自动化技术人员熟知。一、组态软件的产生一、组态软件的产生55l随着实时数据库、实时控制、SCADA、通
17、讯及联网、开放数据接口、对I/O设备的广泛支持等技术的发展,监控组态软件在工业控制领域占据非常重要而特殊的地位。l组态软件:指一些数据采集与过程控制的专用软件。56l集散控制系统的组态操作包括分散过程控制装置和操作站的组态,可引申到现场智能变送器、一体化安装的带控制器的执行机构的组态和上位管理站的组态。l组态操作包括系统组态、控制组态、画面组态。57(1 1)系统组态)系统组态l根据己有的集散控制系统,确定各设备的可寻址的标志号、各设备之间的连接关系、所包含的软件环境以及相应操作系统。l包括硬件连接和软件组态l软件组态:包括对有关设备送入相应的操作系统和软件、用软件的方式描述各设备之间的连接关
18、系和安装位置等。58(2 2)控制组态)控制组态l确定各分散过程控制装置的输入输出通道特性、建立数据库,确定控制方案和实施手段等。l采用内部仪表(功能模块)的软连接来实现。l可以用图形或文字的方式表示它们的连接关系,各模块的内部参数可以直接输入或填表输入。59(3 3)画面组态)画面组态l画面组态包括操作站、简易型操作终端、工程师站以及上位管理站的用户画面的组织、画面的生成、数据点的确定、调用画面的手段等。l操作员站、工程师站、管理站以及简易型操作终端的画面组态。60l查看生产现场的实时数据及流程画面l自动打印各种实时历史报表l自由浏览各种实时历史趋势画面l及时得到并处理各种过程报警或系统报警
19、l需要时,人为的干涉生产过程,修改生产过程参数和状态l与管理部门的计算机联网,为管理部门提供实时生产数据二、组态软件的功能二、组态软件的功能61l小于128点占有14%比例,用于小型的OEM设备或辅助性的控制l128点-1024点占多数,大概有75%,用于大中型自动化设备与工艺控制系统l大于1024点大约占11%,用于大型自动化控制系统三、组三、组 态态 软软 件件 的的 市市 场场 形势形势3.1、应用规模、应用规模62图一、按市场金额图一、按市场金额633.2、行业应用、行业应用643.3、画面组态软件、画面组态软件l世界上第一款组态软件诞生于美国的Wonderware公司-Intouch
20、l直到90年中后期开始接受组态软件,中国第一家专业组态软件诞生于亚控公司的-Kingview.65lInTouchlWonderware的InTouch软件是最早进入我国的组态软件。在80年代末、90年代初,基于Windows3.1的InTouch软件曾让我们耳目一新,并且InTouch提供了丰富的图库。图形界面的美观性较差,粘贴位图操作较为繁琐。其功能也只是常用监控的功能,复杂一点的功能如报表就只能借助于其他工具。lIO、内部变量都算点,价格贵。66lFixlIntellution公司以Fix组态软件起家,1995年被爱默生收购,现在是爱默生集团的全资子公司。图形功能很强,支持多种图形格式,
展开阅读全文