第1页：第28讲第7章人机接口技术与监控组态软件
第28讲第7章人机接口技术与监控组态软件
第2页：第7章人机接口技术与监控组态软件（二）
第7章人机接口技术与监控组态软件（二）
- 监控组态软件的I/O设备驱动
- 监控组态软件的网络通信功能
- 监控组态软件的控制功能
第3页：设备驱动程序
设备驱动程序
- (I/O Server)是组态软件与PLC、智能仪表、ISA/PCI总线板卡等设备交互通信的桥梁，由于组态软件面向的是开放式测控设备，因此建立PC与设备间的通信链路不存在理论上的障碍。•各种测控设备也越来越多地采用标准通信接口，使设备与PC间及设备间的互联通信越来越简便。
- 所起到的作用，主要有以下几个方面
第4页：1 从I/O设备采集所需数据进行链路维护
1 从I/O设备采集所需数据进行链路维护
- I/O Server要将来自设备的数据转换成实时数据库需要的数据类型(实数、整型数、字符或字符串型等)，同时要对越界数据作合理解释，以避免操作人员得到错误的数据。•例如，有的设备以“0XFFFF”(十六进制)表示回路断开，有的设备以“----”(ASCII)表示数据超过上限等等。
- 为提高数据的采集效率和数据安全，要将所有数据连接项划分成只读、只写、可读写3种类型，以防止误写、误读的发生。
第5页：2 执行来自操作员的I/O命令管理输出队
2 执行来自操作员的I/O命令管理输出队：I/O Server对来自操作员的I/O命令要针对设备的特殊要求逐级作合法性检查，也是最严格的检查，如首先检查是否只读数据，再检查数值是否越界(如串级回路的回路方式中0表示自动，1表示手动，2表示串级，其他数据则为非法的越界数据)等。
第6页：3 与实时数据库系统进行无缝连接
3 与实时数据库系统进行无缝连接：I/O Server与实时数据库问应采用进程间通信、直接内存映射、OLE方式或其他更为有效的内部通信方式，较采用第三方的DDE设备驱动程序或OPC Server具有更高的通信效率，同时可以迅速报告设备的故障信息，产生系统报警。
第7页：4 与设备驱动程序能够连接的设备
4 与设备驱动程序能够连接的设备
- (1) DCS、PLC等控制设备；•(2)带数字通信接口的设备；
- (3) ISA/PCI总线工业控制机及系列板卡；
- (4)带开放接口的基于PC的数据处理系统。
第8页：5 设备驱动程序的技术指标
5 设备驱动程序的技术指标
- (1)采样/刷新周期•采样周期取决于I/O Server调度效率，但实时数据库的数据刷新速度则不只是由I/O Server决定的，还与设备的响应速度、挂接的设备数量等因素有关。
- (2)回写数据速度
- 经常需要由操作员向设备下发控制指令，如修改回路状态、运算系数及对控制过程实施人为干预等。
第9页：6 使用设备驱动程序的注意事项
6 使用设备驱动程序的注意事项
- (1)及时处理来自I/O Server的系统报警。•(2)正确设置I/O Server的采样周期。这是因为对于有些设备，如果采样周期太快，会引起设备死机或工作不正常；如果采样周期设置太慢，又会影响数据刷新速度。
- (3)I/O Server必须设置安全密码，以防止非法退出。
- (4)界面系统的回写数据频率不要大于采样周期的3倍。因为I/O Server都是写优先的，当实时数据库有回写数据的任务时，I/O Server会优先处理，而将采集任务作为次要任务拖后处理。当实时数据库频繁不断地将大量回写数据送给I/OServer时，I/O Server将无暇进行数据采集，只能疲于应付数据回写任务。
第10页：组态软件允许建立独立式或分布式应用程序
组态软件允许建立独立式或分布式应用程序
- 。•独立式应用程序的系统一般只用一个操作站，配置简单，没有网络。
- 分布式应用程序可以复杂得多，常常有好几层网络。
- 一种典型的分布式应用的情况是：一台PC机作为主服务器；其他几台工作站作为客户机，同时访问主服务器中数据库的数据；
- 还可以建立基于Web Server/Browser的浏览器风格的分布式应用。
第11页：1 独立式结构I/O连接监控组态软件I/
1 独立式结构I/O连接监控组态软件I/：备监控组态软件的独立式结构
第12页：客户/服务器结构
2 客户/服务器结构
第13页：对等结构
3 对等结构
第14页：混合结构
4 混合结构
第15页：7.7.1 监控组态软件的控制功能概述
7.7.1 监控组态软件的控制功能概述
- 在监控系统中，监控硬件设备是必不可少的，这些设备可以是PLC、DCS、智能仪表或基于PC的工业计算机(以下简称PC-based设备)。•监控组态软件的控制功能，固然也不会离开这些设备，过程信号的输入和输出必须经由这些硬件设备与现场设备相连。
- 组态软件的控制功能表现在弥补传统设备控制能力的不足、扩大PC-based设备在控制系统中所占比例等方面。
第16页：PLC
PLC
- DCS、智能仪表的内部都具有现成的控制算法，通过组态就可以实现预定的控制方案和策略。但它们还有不足之处：•首先，这些控制设备内部的控制策略修改起来很不方便，有些控制策略在系统运行期间甚至是不允许修改的。
- 其次，这些控制设备的控制能力十分有限，它们只能完成一些简单的常规控制，例如DCS的逻辑操作速度不高，而PLC的控制算法种类则偏少。
- 这些缺陷严重制约着设备性能的发挥。
- 这些控制设备与PC间都提供了便利的通信手段，借助PC上组态软件提供的策略控制器的丰富算法，就可以弥补这些设备在运算、控制能力上的不足，充分发挥其作用。
第17页：PC-based系统是监控组态软件发挥作
PC-based系统是监控组态软件发挥作
- 用的重要舞台:•(1)PC-based控制系统的出现将改变计算机控制系统的格局；
- (2)在组态软件上可以直接组态PC-based控制系统的控制策略；
- (3)PC-based控制系统可以运行嵌入式操作系统；
- (4)PC-based控制系统编程工具采用图形化编程语言。
第18页：7.7.2 监控组态软件控制功能模块
7.7.2 监控组态软件控制功能模块
- 组态软件将控制功能模块称为“软PLC或Soft PLC”，也有的称“软逻辑”，但这些叫法都不能准确地反映监控组态软件基于PC的控制功能模块的含义。•“策略(Strategy)”的概念来描述组态软件的控制功能。策略相当于计算机语言中的函数，是在编译后可以解释执行的功能体。
- 控制策略由一些基本功能块组成，一个功能块代表一种操作、算法或变量。功能块是策略的基本执行元素，类似一个集成电路块，有若干输入和输出，每个输入和输出管脚都有唯一的名称。不同种类的功能块其每个管脚的意义、取值范围也不相同。
第19页：本讲结束
本讲结束：本页为本讲内容的收束页。
