组态控制技术与利用
工控机及组态控制技术原理与应用
工控机及组态控制技术原理与应用
工控机及组态控制技术原理与应用是一门涵盖计算机、控制理论、电子技术、通讯技术等多个学科的交叉学科，主要研究工业生产过程中的自动控制和远程监控技术。
该技术以工控机为核心，通过组态软件对工业生产过程进行监控和控制，实现生产过程的自动化、智能化和高效化。
工控机是一种专门用于工业控制的计算机，与普通的个人电脑相比，其具有更高的稳定性、更低的功耗、更强的抗干扰能力和更强的计算能力。
工控机通常采用工业级主板、固态硬盘、防尘防水的机箱以及各种接口，以满足在恶劣环境下的长时间运行和各种输入输出控制需求。
组态软件是一种用于监控和控制工业自动化系统的软件，它可以实现对生产过程的数据采集、处理、分析和控制。
组态软件具有图形化用户界面，操作简单直观，可以通过拖拽、复制、粘贴等方式快速搭建生产过程的控制界面，同时还提供了丰富的控制逻辑和算法，可以满足各种复杂的控制需求。
工控机及组态控制技术的应用广泛，涉及到工业领域的各个方面，如机械制造、自动化生产线、物流仓储、能源化工、交通运输等。
通过工控机及组态控制技术的应用，可以实现生产过程的自动化、智能化和高效化，提高生产效率和产品质量，降低生产成本和能耗。
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工业组态控制技术教案PC
任务实施（70分钟）任务一、组态软件概述组态软件，又称监控组态软件，译自英文SCADA,即Supervisory Control and DataAcquisition(数据采集与监视控制),组态软件的应用领域很广，它可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。
组态英文是“Configuration”,其意义究竟是什么呢？简单的讲，组态就是用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。
利用一系列的标准功能组件，通过模块化任意组合来构造系统，在这里系统可以是硬件、软件。
具体到监控程序组态而言，就是采用一系列的标准软件组件，通过配置、连接等操作形成一个软件应用系统。
标准组件体现在：控件、接口、驱动程序等（均由组态软件开发商开发提供给用户）。
任务二、组态软件的应用场合通过ppt展示不同场景，总之得出结论，组态软件多应用在大型石化企业，当然其他行业也有涉及。
任务三、工业生产控制系统的发展1.原始的人工控制阶段最原始的控制方法，加多了就多放一点，加少了就少放一点。
为了代替人的劳动，减轻劳动强度，提高工作效率，保证大型、复杂工业的安全生产，向自动化方向改进。
了解组态软件了解组态软件的应用场合及将来就业岗位了解工业控制系统的发展从而了解组态软件的产生学习组态软件的基本概念通过教师讲解了解MCGS的基本功能学习并思考工业生产系统与组态软件的联系2.常规仪表控制▲使用常规仪表的中央控制室生产过程规模不断扩大，中控仪表越来越多，操作人员对过程的监控和操作的要求也越来越高，模拟仪表难以胜任。
3.计算机集中控制如何把因计算机的故障造成的危害减少，使危险分散，成为应用计算机控制系统首要解决的问题。
集中和综合的操作和监督要求对全厂、各车间和工段级的控制和操作有相应的数据通信联系，不仅要求有大量的数据传送，而且要求有高速的数据传输速率。
4.DCS控制系统▲DCS俗称为“工业大脑”DCS对象分散→控制分散DCS在国内自控领域又称为集散控制系统。
工控组态技术及应用——MCGS (1)[25页]
![工控组态技术及应用——MCGS (1)[25页]](https://img.taocdn.com/s3/m/fbe099504028915f814dc269.png)
模块四MCGS模拟量组态工程本模块主要介绍了多种模拟量MCGS监控系统的构建方法。
分别对温度控制系统、风机变频控制系统、单容液位定值控制系统、电机转速控制系统、液位串级控制系统的组成、工作原理、MCGS组态方法及统调等作了详细的介绍。
项目二温度控制系统本项目主要讨论EM235模块、温度控制系统的组成、工作原理、PLC程序的设计与调试、MCGS组态方法及统调等内容，使学生具备组建简单计算机监督控制系统的能力。
一、学习目标1. 知识目标⑴掌握EM235模块的使用方法。
⑵掌握温度传感器的使用方法。
⑶掌握温度控制系统的控制要求。
⑷掌握温度控制系统的硬件接线。
⑸掌握温度控制系统的通信方式。
⑹掌握温度控制系统的控制原理。
⑺掌握温度控制系统的PID控制的设计方法。
⑻掌握温度控制系统的程序设计方法。
⑼掌握温度控制系统的组态设计方法。
2. 必备技能⑴熟练的PLC接线操作技能。
⑵熟练的温度传感器接线操作技能。
⑶熟练的PLC编程调试技能。
⑷计算机监督控制系统的组建能力。
二、要求学生必备的知识与技能1. 必备知识⑴PLC应用技术基本知识。
⑵闭环控制系统基本知识。
⑶组态技术基本知识。
⑷温度传感器基本知识。
⑸PID控制原理。
2. 必备技能⑴熟练的PLC接线操作技能。
⑵熟练的温度传感器接线操作技能。
⑶熟练的PLC编程调试技能。
⑷计算机监督控制系统的组建能力。
三、相关知识讲解1. EM235模块祥见模块四项目一2. 温度控制模块介绍硬件组成如图4-2-3所示A8052模块作为一个小型对象，系统由冷却风扇电机，调压器、加热模块，测温单元等组成。
测温单元pt100检测到的信号经温度变送器转换成4～20毫安的电流；调压器采用2～10V 调压控制，以改变加热器的加热速度；通过改变风扇调节旋钮改变加热器的散热速度。
图4-2-3 温度控制模块的硬件组成四、理实一体化教学任务五、理实一体化教学步骤设计一个温度控制系统，具体要求如下：⑴用pt100热电阻、调压器、风扇、S7-200PLC、EM235模拟量处理模块等构成温度闭环控制系统系统。
组态控制技术
这样，IPC、基于单片机的智能仪表和PLC可共 存于一个系统中，构成集散式计算机控制系统。
在这样的系统中，智能仪表和PLC完成信号的 前沿硷测与控制功能，IPC和组态软件则用于 系统的监控。前面提到的许多厂家生产的I)CS 产品，都基于这种技术。可以说，基于组态控 制技术的计算机测控系统是计算机控制技术发 展的结果，其基本内涵在于其硬件设计和软件 开发都具有“组态”性。
为使不同厂家生产的智能变送器、执行器和过 程控制级、控制管理级计算机之间相互兼容， 彼此相连，同时还可与生产管理级计算机，甚 至企业内部网、因特网相连，要求现场总线具 有开放和统一的通信协议。
1.1.2 计算机控制系统的分类
2．按照设计方法的不同分类 单片机为核心的计算机测控系统 以PLC(可编程控制器)为系统只进行参 数的检测，不 对参数进行控 制。I/O通道只 有模拟量输入 (AI)和开关量输 入(DI)
直接数字控制(DDC)
DDC系统 的I／O通道 除了AI和DI 外，还有模
拟量输出 (AO)通道 和开关量输 出(DO)通 道
集散式控制系统(DCS)和现场总线
组态软件实际上是一个专为工控开发的工具软件。 它为用户提供了多种通用工具模块，用户不需要 掌握太多的编程语言技术(甚至不需要编程技术)， 就能很好地完成一个复杂工程所要求的所有功能。 系统设计人员可以把更多的注意力集中在如何选 择最优的控制方法，设计合理的控制系统结构， 选择合适的控制算法等这些提高控制品质的关键 问题上。另一方面，从管理的角度来看，用组态 软件开发的系统具有与Windows一致的图形化操 作界面，非常便于生产的组织与管理。
(工控组态技术及应用—MCGS)项目四搅拌机控制系统
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MCGS工控组态技术应用
模块三 MCGS开关量组态工程
2. 能力目标
⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ 初步具备搅拌机控制系统的分析能力。 初步具备利用PLC设计搅拌机控制系统的能力。 初步具备搅拌机控制系统的PLC程序设计能力。 初步具备搅拌机控制系统的组态能力。 初步具备搅拌机控制系统PLC程序与组态的统调能力。
④ ⑤
其他指示灯分别与实时数据库中的L2、L3、M1、M2连接。 电动机的叶轮属性设置如图3-5-8、3-5-9所示。
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MCGS工控组态技术应用
模块三 MCGS开关量组态工程
图3-5-9
电动机的叶轮属性设置2
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MCGS工控组态技术应用
模块三 MCGS开关量组态工程
⑸ 脚 本 程 序
IF M0=100 THEN M0=0 ENDIF M0= M0+1
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MCGS工控组态技术应用
模块三 MCGS开关量组态工程
5. 搅 拌 机 PLC 控 制 程 序
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MCGS工控组态技术应用
模块三 MCGS开关量组态工程
5. 搅 拌 机 PLC 控 制 程 序
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MCGS工控组态技术应用
模块三 MCGS开关量组态工程
组态软件的基本原理及应用
组态软件的基本原理及应用组态软件是一种专门用于实时监控和控制系统的软件工具。
它主要用于监控和管理各种工业设备和系统，包括自动化系统、能源管理系统、楼宇自控系统等。
本文将介绍组态软件的基本原理和应用，并探讨其在工业领域中的重要性。
一、组态软件的基本原理在了解组态软件的原理之前，我们需要先了解一下什么是组态。
组态是指将系统中的各种数据和信息以直观、清晰、易于理解的方式展示出来，使用户能够通过图形界面进行操作和监控。
组态软件通过图形界面、数据模型和算法等技术手段实现了这一目标。
1. 图形界面组态软件的核心是其直观的图形界面。
通过图形界面，用户可以直观地了解系统的运行情况，包括各个设备的状态、流程的进程等。
图形界面通常采用层次结构，将系统分为不同的层次，使用户可以从整体到细节地查看系统的各个方面。
2. 数据模型组态软件通过数据模型来管理系统中的各种数据。
数据模型定义了系统的各个功能模块以及它们之间的关系，可以将系统中的数据以层次结构的方式组织起来。
通过数据模型，组态软件可以对系统中的数据进行监控、分析和管理。
3. 算法组态软件通过算法来实现对系统的控制和优化。
算法可以对系统中的数据进行实时分析和处理，并根据分析结果做出相应的控制策略。
通过算法，组态软件可以使系统更加智能化、高效化。
二、组态软件的应用组态软件广泛应用于各个行业的自动化系统中，特别是工业领域。
下面将介绍组态软件在工业领域中的主要应用。
1. 监控和控制组态软件可以实时监测和控制工业设备和系统的运行状态。
通过图形界面，用户可以直观地了解设备的状态、参数的变化等，可以通过软件对设备进行远程控制和调整。
组态软件还可以对设备进行故障诊断和预测，及时采取措施避免生产中断。
2. 数据分析和优化组态软件可以对系统中的数据进行实时分析和处理，帮助用户发现问题并优化生产过程。
通过组态软件，用户可以对生产过程中的各个环节进行数据统计和分析，找出生产过程中的瓶颈和问题，并提出改进建议。
组态控制技术课程标准
.《组态控制技术》课程标准1课程代码：2合用专业：太阳能光电应用技术3课程学分： 34建议学时： 545课程定位《组态控制技术》是太阳能光电应用技术专业的必修专业课程。
本课程前导课程为《计算机基础》、《 C 语言》。
本课程太阳能光电应用技术专业中的一门专业课。
6课程任务本课程教课的任务是使学生在认识和掌握组态软件使用的基础上，认识组态软件的发展和特色、成立控制系统新工程、成立动向联接、模拟设备、编写控制流程、报警显示与报警数据、报表输出、曲线显示、报表输出、曲线显示、安全体制、结构及时数据库、设备窗口组态、脚本程序、编写软件组态王使用、系统参数、文本、数据显示窗设计、数据显示窗和指示灯设计、功能键、棒图、报警设计等。
7课程目标本课程教课的目标是使学生在认识和掌握组态软件原理和使用的基础上，培养学生拥有较齐备的计算机组态软件技术知识、必定的设计能力、拓展能力以及较好的自动化技术设计和实践能力，达到维修电工技师有关要求，为毕业后参加自动化方面的工作及达到高级技师水平打下扎实基础。
详细教课目的为：7.1 知识目标（1）掌握课程中组态软件常用的基本术语、定义、观点和规律，在此后的学习和工作中应能较娴熟地应用这些观点和术语。
（2）掌握组态软件组态原理及方法，经过工程实例，学会制作简单工程的组态。
（3）对组态软件的发展趋向及所介绍的现代接口技术有所认识。
（4）掌握与 PLC 的关系技术7.2 能力目标（1）灵巧选择工业监控软件能力；（2）组态软件使用所用到的应用环境的选择能力；（3）各种动画界面的设计能力(含工具及各样控件的设计能力)；（4）如何使用组态图库；（5）使用报表和自定义报表；（6）简单使用数据库；（7）查察报警事件和趋向曲线；（8）使用系统安全防踊跃相应工具；（9）三菱 PLC与组态软件关系的方法（ 10）优秀的剖析问题和解决问题的能力，优秀的自学能力及知识拓展能力；（11）简单专业外语的阅读能力。
工业组态技术 -回复
工业组态技术-回复工业组态技术是指通过软件和硬件技术，将工业设备、控制系统和人机界面等各个部分有机地结合起来，以实现自动化生产和监控的目的。
该技术在各个行业都有广泛的应用，包括制造业、能源、交通运输等领域。
本文将从以下几个方面逐步介绍工业组态技术。
第一部分：工业组态技术的概述准确地描述工业组态技术，首先需要了解其组成部分。
其中，软件部分是工业组态技术的核心，通常包括图形化编程软件、数据库、通信协议等。
而硬件部分则包括工业控制器、传感器、执行器等。
此外，人机界面也是工业组态技术的重要组成部分，其通过可视化界面让操作员能够直观地监控和控制工业过程。
第二部分：工业组态技术的优势工业组态技术相较于传统的自动化控制系统，有着诸多优势。
首先，其图形化编程软件使得控制逻辑的设计更加直观，操作员可以通过简单的拖拽和连接来实现复杂的控制功能。
其次，工业组态技术提供了丰富的图形化界面，可以清晰地展示各种工业参数的变化趋势和状态信息，使得操作员可以及时地判断和处理异常情况。
此外，工业组态技术还支持远程监控和管理，可以通过互联网将实时数据传输到远程终端，便于管理和决策。
第三部分：工业组态技术的应用领域工业组态技术在各个行业都有广泛的应用。
在制造业领域，工业组态技术可以用于流水线控制、机器人控制、质量检测等。
在能源领域，可以应用于发电厂的自动化控制和监测系统。
在交通运输领域，工业组态技术可以用于交通信号灯控制、高速公路收费系统等。
此外，还可以在石化、食品、制药等行业中应用于各种生产过程的控制和监测。
第四部分：工业组态技术的发展趋势随着技术的不断发展，工业组态技术也在不断创新和进化。
一方面，图形化编程软件将更加简化和智能化，使得控制逻辑的设计更加高效。
另一方面，人机界面也将变得更加直观和友好，提供更多个性化的定制功能。
此外，工业组态技术还将与大数据、人工智能等技术相结合，实现更高级别的自动化控制和优化。
总结：工业组态技术是一种重要的自动化技术，通过软件和硬件的有机结合，实现了自动化生产和监控的目的。
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组态控制技术与应用设计报告
课程名称：组态控制技术与应用
学院：电子电气工程学院
专业：电气工程及其自动化
班级：xxx
学号：xxx
姓名：xxx
设计题目：上下位控制液位流动
2012--2013学年第 1 学期
总评成绩：
一．下位机控制（PLC）
介绍PLC控制器:
PLC 的英文全称是：Programmable logic Controller，可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。
它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
是工业控制的核心部分。
PLC控制器主要是指数字运算操作电子系统
的可编程逻辑控制器，用于控制机械的生产过程。
1.1 题目控制要求：
1、十秒钟倒计时
2、通过阀门控制管道内液体流动
3、总开关控制反应罐液面上升和下降
4、通过组态按钮控制PLC的操作
1.2 I/O分配表：
输入功能输出功能
I0.1进料启动按钮SB1Q0.1进料管道阀门I0.2进料停止按钮SB2Q0.2出料管道阀门II0.3出料启动按钮SB3
I0.4出料停止按钮SB4
1.3 I/O接线图:
1.4 梯形图程序：
二．上位机监控界面(组态王)
组态软件介绍：
组态软件，又称组态监控软件系统软件。
译自英文SCADA,即Supervisory Control and Data Acquisition（数据采集与监视控制）。
它是指一些数据采集与过程控制的专用软件。
它们处在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。
组态软件的应用领域很广，可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。
组态工程设计步骤介绍：
第一步，创建新工程
第二步，定义硬件设备并添加工程变量
第三步，制作图形画面并定义动画连接
第四步，编写命令语言
第五步，进行运行系统的配置
第六步，保存工程并运行
2.1 监控画面截图:
2.2 数据词典截图:
2.3 运行界面截图:
三．课程学习心得体会：
我认为，在这学期的组态王课程学习中，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。
更重要的是，在实践课上，我们学会了很多实际的控制操作。
而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。
要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。
这对于我们的将来也有很大的帮助。
以后，不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，寻找有趣的事情，发现其中值得珍惜的事情。
就像中国提倡的艰苦奋斗一样，我们都可以在实践结束之后变的更加成熟，会面对需要面对的事情。
回顾起此课程设计，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题，可以说是困难重重，但可喜的是最终都得到了解决。