组态专家2008在测控领域中的应用

　　一、概述
　　随着测控技术的飞速发展和测控领域的不断扩展，人们对测控系统的要求越来越高，因此，基于原始的低水平、重复开发模式已不适应现代测控系统需求，而通用化、标准化、模块化的组态设计理念已经成为当今测控系统的主流。
　　所谓组态设计，就是用某一应用软件中提供的工具、方法完成工程中某一具体任务的过程。这个应用软件就是我们所说的组态软件。不同的测控任务用不同的组态方法来实现，相同的测控任务，只要改变一下组态方法，就能实现不同的测控功能。这样基于组态技术的测控系统不但开发周期短、设计成本低，而且具有很好的延续性、可扩充性、可维护性以及很强的通用性。
　　北京航天测控技术开发公司自90年代就着手研发工业自动化控制组态软件，并成功应用于友力2000集散控制系统中。随着计算机技术的迅猛发展，这套组态软件不断更新和加以完善，现已成为测试与控制领域的专业组态软件。这套软件已经注册，并正式命名为组态专家2008。
　　组态专家2008是北京航天测控技术开发公司自主研发的组态软件，她集中了该公司多年从事测控系统开发、设计经验，并完全符合IEC61131-3标准规范。利用这套软件能轻松实现DCS系统、VXI系统、PXI系统、PLC系统以及各种功能板卡系统的组态及各种测控任务。目前，这套软件已成功应用于军事、电力、石化、冶金、铁路、建材、轻工、纺织、食品等测控领域，并受到用户一致好评。
组态专家2008由离线组态软件和实时运行软件两大部分组成，下面介绍其具体内容。

　　二、离线组态软件
　　离线组态软件是组态专家2008的重要组态工具，其主要部分有：工程管理工具、系统配置工具、算法模块编辑器、回路组态工具、流程图编辑器、控制分组工具、报表组态工具、配方组态工具、系统编译工具、数据下装工具等，如图一所示：

　　1、工程管理工具：
　　组态专家2008以工程项目的形式管理每一项测控任务。每项工程的所有组态内容按目录层次保存在一个工程目录中，不同的工程目录代表不同的测控任务。这项技术有效实现了组态工具与组态环境的分离。这样，不管工程目录移动到什么地方，只要打开工程工具能搜索到，都能正确无误地进行编辑与修改。

　　2、系统配置工具：
　　系统配置是组态工作的第一步。它把整个测控系统的硬件按板卡型号、站号、板号、路号进行编排和定义，并形成一张IO表。通过IO表和系统配置文件，各板卡驱动程序与组态专家2008进行数据交互。

　　3、算法模块编辑器：
　　算法模块编辑是所有组态工作的基础。组态专家2008已经预制了60几个算法模块。这些算法模块已基本满足大部分用户的控制回路组态需求。因此，对于一般用户来说，并不需要亲自动手新建或修改算法模块。算法模块封装了一种或几种控制算法，当某一测控任务需要新的控制算法时，可以利用算法模块编辑器进行模块设计个编辑。

　　4、回路组态工具：
　　所谓回路组态，就是把所需的算法模块按先后顺序放到各个控制回路中，然后根据控制回路需求，对各个模块参数进行设置和参数连接。不同的参数设置或参数连接形成不同的控制策略，从而使测控系统执行不同的测控功能。一项测控工程的控制策略大部分是由回路组态工具实现的，因此，回路组态是组态过程中的重要一步，同时也是其它组态工作的基础。

　　5、流程图编辑器：
　　我们把测控现场的测控流程，用一幅幅图形进行描述，并且把各个关键控制点的数据与某个图形元素关联。这样，当现场控制点的数据发生变化时，与之关联的图形元素属性也随之改变，比如：图形颜色、图形高度变化等等。我们把这种图形叫做测控流程图。目前，流程图测控系统中扮演着重要角色。组态专家2008配有功能强大的流程图组态工具。利用这个工具，您能绘制出形象、逼真的测控流程图和直观、便捷的变量组态。

　　7、控制分组工具：
　　通常，我们用工位来描述测控现场某一测控点的特性。一项工程往往由很多测控点组成。为了有效的监控和管理这些控制点数据，我们可以利用控制分组工具把这些控制点对应的工位，按类别进行分组。在实时监控系统中，我们让每组工位信息出现在一幅控制画面中。这样，不同的控制画面显示不同类别的工位信息。我们想查看某一类别的工位信息，只要找到相应的控制画面即可。

　　8、报表组态工具：
　　利用报表组态工具可以把具有相关意义的测控点数据定义到一张张报表中。从而实现不同的报表打印不同内容的信息。

　　9、配方组态工具：
　　配方组态工具是专门为具有顺序控制的测控系统而设计的组态工具。每组配方包含一组数据，当测控系统的顺序控制启动时，系统就可把某组配方的数据按先后顺序一一发往测控现场，从而形成顺序控制。

　　10、系统编译工具：
　　所谓系统编译，就是对整个组态数据进行编排、整理，并生成各种目标文件或数据文件，然后，实时运行软件按着这些文件所定义的内容去执行具体的测控任务。

　　11、数据下装工具：
　　所谓数据下装，就是把离线组态软件形成的各种组态文件复制到实时运行软件运行的目录中或具有实时运行能力的智能板卡中，以便实时运行软件或智能板卡按着我们预定的控制策略运行。

　　三、实时运行软件
　　实时运行软件是组态专家2008的数据采集、处理、分析与系统控制软件。她由40几个功能各异的画面组成，如图二所示：

图二、实时运行软件

　　下面，介绍几个主要功能画面。
　　1、主画面：
　　实时运行软件启动后的第一幅画面就是主画面。主画面包括很多功能按钮。点击不同的按钮就可进入不同功能的控制画面。

　　2、控制画面：
　　控制画面主要由8个软仪表组成。每个软仪表对应一个现场测控点。通过控制画面我们能看到8个测控点的参数信息，并可对8个测控点进行一一控制。

　　3、调整画面：
　　调整画面是实时运行软件的重要操作画面，也是在实际操作中使用频繁的数据处理与分析工具。它不但提供了查询整个工程中所有测控点信息的有力工具，而且提供了参数表格、软仪表、曲线分析仪等实用工具。通过调整画面能够完成信息浏览、参数修改、数据分析、现场控制等多项任务。

　　4、趋势画面：
　　趋势画面是实时运行软件的重要数据分析工具。它一次能分析8个测控点的数据，并对其进行实时曲线分析、历史数据对比分析，以及简单的参数调整等操作。

　　5、流程画面：
　　流程画面是加载和显示测控流程图的操作界面。通过流程画面，我们不但能形象、直观地看到实际测控现场各个控制点的数据变化情况，通过操作或修改流程图中某些图素的属性，也能方便、快捷的改变或控制实际测控现场流程。因此我们说，流程画面是实时运行软件中最形象、最直观的监控工具。
　　6、操作记录画面：
　　操作步骤记忆功能是组态专家2008的一大特点。它把现场操作人员的一些重要操作一一记录在案，比如：测控系统的启动与关闭、重要参数调整等等。有了这些操作记录，现场操作人员或上级主管人员可以随时查看和浏览整个系统的操作历史，以便于了解和总结系统的运行规律、操作经验、查询事故原因等等。

　　7、用户管理画面：
　　组态专家2008的实时运行软件配有严格的用户管理系统。不同级别用户操作和使用不同级别的控制画面，从而提高了测控系统运行的稳定性、可靠性、安全性和保密性。

　　四、总结
　　组态专家2008组态软件汲取了我们公司多年测控领域的实践经验和广大用户的反馈意见，应用了国际通用的组态先进技术，并在数据处理技术、图形图像处理技术、文件管理技术等方面有很大的发展和技术性突破。与国内外同类产品相比，组态专家2008更具有专业性和易用性。随着测控技术、计算机技术的不断发展，组态专家2008组态软件也将不断更新和完善。