力控ForceControl 6.1組態軟件在儀表專業教學中的應用

郭旭

【摘要】針對傳統工業控制軟件的開發周期長、價格昂貴、源程序修改困難等問題，提出采用一種較為實用軟件——力控ForceControl 6.1組態軟件。利用力控Forcecontrol 6.1組態軟件能夠很好地解決傳統工業控制軟件存在的各種問題，使用戶能根據自己的控制對象和控制目的任意組態，完成最終的自動化控制工程。

【關鍵詞】工業控制軟件 力控ForceControl 6.1組態軟件 自動化控制。

【中圖分類號】G42 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）05-0232-02

引言

隨著工業企業中自動化程度的不斷提高和市場競爭越來越激烈造成了每一個控制對象使用的控制器不同[1-3]。當企業發展到一定的規模時，為了跟上當今信息時代的步伐，需要把現場設備、控制器、監控和管理融合為一體，而組態軟件正是由此應運而生。當今的組態軟件很多，比較成熟和出名有國外的InTouch、WinCC、IFix等，國內的組態王、力控、易控等。這里以力控的ForceControl 6.1通用組態軟件就一個新的工程的開發構成進行介紹。

一、建立一個新的工程

打開力控組態軟件，進入工程管理器。在工程管理器的界面上點擊“新建”按鈕新建一個工程。建立工程的名稱，選擇保存地址，并選中此工程為當前工程。

二、建立I/O設備組態

圖一所示，I/O設備的通信一般包括： PLC、UPS、變頻器、智能儀表、板卡等通過方式與計算機（上位機）交換數據的設備。首先要根據現場設備的情況，選擇出要與上位機進行數據交換的設備，然后在組態軟件中找到它的驅動，進行I/O設備的連接。這里需要說明的是在I/O設備中有兩大類，一類是真實的I/O設備；另一類是力控提供的仿真I/O設備。在初學者學習的過程中，由于條件的限制，建議先使用仿真I/O設備。

圖一 I/O設備組態 圖二 組態畫面

三、根據工程要求建立組態畫面，初建圖形對象

進入開發環境Draw后，創建一個新窗口。并建立圖二所示內容，在工程項目欄中有組態軟件提供的圖庫，在這里面分為精靈圖庫和標準圖庫。由于標準圖庫中的圖形對象需要重新為其定義動畫效果，為了方便初學者對軟件有個較快的了解建議使用精靈圖庫。

四、定義數據庫變量

數據庫DB是整個應用系統的核心，是構建分布式應用系統的基礎。它負責整個力控應用系統的實時數據處理、歷史數據存儲、統計數據處理、報警信息處理和數據服務請求處理。在圖三中建立表示“液位”、“進口泵”和“出口閥”狀態、“手動/自動切換”和“運行狀態”共計5個數據點。進一步分析可知在這中間液位是一個模擬量數據，而其它4個點都是用來表示開和關的數字量數據。所以在數據庫組態中建立模擬點：level.pv。數字點：in.pv、out.pv、run.pv和auto.pv [4]。

圖三 定義數據庫變量 圖四 儲罐與數據的鏈接

五、動作程序的編譯

由于數據庫中的數據點之間并沒有聯系，用戶需要通過指令讓其動作，完成我們下達的控制命令[5]。在編譯程序之前我們對系統做如下的分析：

（一）分析各數據點之間的關系

五個數據點：level.pv、in.pv、out.pv、run.pv和auto.pv。在這中間又分為4個數字點和1個模擬點，4個數字點都是根據的變化而變化的，而這4個數字點之間又有著前后的邏輯關系。

（二）系統的邏輯關系

如表1-1所示，首先判斷系統是否運行，運行狀態下再判斷是手動模式還是自動模式。手動模式中通過閥門的狀態變化來控制液位的變化；自動模式中先判斷液位的狀態，看是否需要調整閥門狀態，如果需要那么再根據閥門的狀態輸出液位的變化[6]。

表1-1 系統邏輯狀態表

（三）動作程序的編譯

由此我們就可以進行系統動作程序的編譯。在編譯的過程中有幾個問題需要說明：

1.程序結構的選擇：按照工程的運行情況選擇條件語句if結構，其基本構架是“if表達式then執行體endif”的結構。

2.操作符的選擇：在程序編譯的過程中既有單等號“=”，又有雙等號“==”，其區別是“=”表示“賦值”，“==”表示“等于”。一般情況下在條件中用“等于”，結果中用“賦值”。

3.程序的邏輯順序：尤其要注意各數據點之間的邏輯關系。例如自動模式下液位變化的條件是泵與閥門的狀態，而閥門的狀態變化又是根據液位所達到的條件進行判斷的。

If auto.pv==1 && level.pv<=10 then

In.pv=1；

Out.pv=0；

Endif

If auto.pv==1 && in.pv==1 && out.pv==0 then

Level.pv=level.pv+10；

Endif

六、變量與圖形對象的連接

在畫面上雙擊控件將數據點與畫面中所對應的控件分別連接起來[7]。

七、運行編譯好的程序

保存好所有的組態內容，進入運行系統。由此我們可以總結出創建新的應用程序工程的一般過程是：新建畫面→繪制圖形界面→創建數據庫→進行I/O數據連接→建立動畫連接→運行及調試。

結論

組態軟件五花八門，應用的場合也是多種多樣的，再加上學習組態軟件的人員水平參差不齊，導致了學習的效果千差萬別。在教學的過程中，我們希望回歸人類接受新鮮事物的基本規律，從動手出發，在做的過程中學習和理解，然后從實際操作中理解指令及為什么這樣編寫，分析是否可行，最后運行成果，完成從入門懂精通的過程。在這中間我們可以舉一反三，從實踐中認識，在認識后實踐。

參考文獻：

[1]張運剛.工業組態技術與應用[M].北京：人民郵電出版社，2008.

[2]龔新運.工業組態軟件實用技術[M].北京；清華大學出版社，2005.

[3]張憲光.組態控制技術[M].北京：電子工業出版社，2003.

[4]袁秀英.組態控制技術[M].北京：電子工業出版社，2003.

[5]王曉松，焦明華，俞建衛，田明. ForceControl組態軟件及其在MC尼龍管材中的應用[J].2004，27（1）：67-70.

[6]馬玉敏；張浩；樊留群.工業以太網的最新發展[J].測控技術.2005，（12）：01-04.

[7]孫曉雷. ForceControl組態軟件及其在PLC實驗中的應用[J]. 蕪湖職業技術學院學報.2008.

[8]嚴盈富.監控組態軟件與PLC 應用技術[M].北京：人民郵電出版社，2006.