基于PLC的组合机床电气控制系统设计与组态(12)

四、基于组态王的人机界面（HMI）设计

人机界面（HMI）监控系统由监控主画面及相应的功能子画面组成，人机界面（HMI）画面设计对于人机界面（HMI）来说是非常关键的。人机界面（HMI）画面是用组态软件来做的，常见的组态软件有西门子公司的Wincc、罗克韦尔公司的RsView及国产的组态王、力控等。在本控制系统设计中，我们选择了组态王来完成监控画面的设计。

组态王软件是一种通用的工业监控软件，它融过程控制设计、现场操作以及工厂资源管理于一体，将一个企业内部的各种生产系统和应用以及信息交流汇集在一起，实现最优化管理。它基于Microsoft Windows XP/NT/2000 操作系统，用户可以在企业网络的所有层次的各个位置上都可以及时获得系统的实时信息。采用组态王软件开发工业监控工程，可以极大地增强用户生产控制能力、提高工厂的生产力和效率、提高产品的质量、减少成本及原材料的消耗。它适用于从单一设备的生产运营管理和故障诊断，到网络结构分布式大型集中监控管理系统的开发。

组态王软件结构由工程管理器、工程浏览器及运行系统三部分构成。

工程管理器：工程管理器用于新工程的创建和已有工程的管理，对已有工程进行搜索、添加、备份、恢复以及实现数据词典的导入和导出等功能。

工程浏览器：工程浏览器是一个工程开发设计工具，用于创建监控画面、监控的设备及相关变量、动画链接、命令语言以及设定运行系统配置等的系统组态工具。

运行系统：工程运行界面，从采集设备中获得通讯数据，并依据工程浏览器的动画设计显示动态画面，实现人与控制设备的交互操作。

一、组态王的主要功能特性：

1）可视化操作界面，真彩显示图形、支持渐进色、丰富的图库、动画连接。

2）无与伦比的动力和灵活性，拥有全面的脚本与图形动画功能。

3）可以对画面中的一部分进行保存，以便以后进行分析或打印。

4）变量导入导出功能，变量可以导出到Excel表格中，方便的对变量名称等属性进行修改，然后再导入新工程中，实现了变量的二次利用，节省了开发时间。

5）强大的分布式报警、事件处理，支持实时、历史数据的分布式保存。

6）强大的脚本语言处理，能够帮助你实现复杂的逻辑操作和与决策处理。

7）全新的WebServer架构，全面支持画面发布、实时数据发布、历史数据发布以及数据库数据的发布。

8）方便的配方处理功能。

9）丰富的设备支持库，支持常见的PLC设备、智能仪表、智能模块。

二、组态王的功能：组态软件具有监控和数据采集系统，好处之一就是能大大缩短开发时间，并能保证系统的质量。能快速便捷地进行图形维护和数据采集。组态王提供了丰富的快速应用设计的工具。

1、快速便捷的应用设计；2、丰富的可扩充的图形库；3、对多媒体的支持；4、灵活简便的变量定义和管理；5、强大的控制语言；6、采集和显示历史数据；7、全新的灵活多样、操作简单的内嵌式报表；8、配方管理；

4.1、人机界面（HMI）设计

双击桌面图标 ，打开工程管理器，如图4.1所示。

图4.1 工程管理器

在工程列表区中选择任一工程双击后或者点击工程管理器上的 “开发”   此快捷键后，就进入了工程的开发环境，如图4.2所示。

图4.2 工程浏览器

双击工程浏览器中的“主画面” 后，就进入了开发系统的主画面，本控制系统的组态监控画面设计如下图4.3所示。

图4.3 组态王系统开发

4.2、定义设备和连接变量

在组态王工程浏览器树型目录中，选择“设备” ，在右边的工作区中出现了“新建” 图标, 双击，弹出“设备配置向导”对话框。在“设备配置向导”下的选项中进行设置：设备安装“设备驱动—PLC—三菱—FX2_485—通讯口”—— 给设备指定唯一的逻辑名称“三菱PLC00”—— 选择串口号“COM1”—— 设备地址设置指南“0”—— 通信参数——信息总结。这样就完成了设备定义和连接变量“三菱PLC00”  。

4.3、数据变量定义

实时数据库是组态工程的数据交换和数据处理中心。数据变量是构成实时数据库的基本单元，建立实时数据库的过程也就是定义数据变量的过程。在“数据库”中的“数据词典”   中定义数据变量，定义数据变量的内容主要包括数据变量的：变量名、变量类型、初始值、变化灵敏度、最大值最小值的范围、连接设备、寄存器、数据类型和读写属性等相关的参数；

数据变量定义如图4.4所示：

图4.4 数据变量定义