組態王農業自動化控制系統的設計與實現

余 丹

(江西工業職業技術學院，江西 南昌 330096)

1 組態王

組態王軟件具有組態軟件的通用特點，適應性強，開放性好，提供可視化監控畫面，利于試驗者實時現場監控。能實時監測到現場設備的運行情況，以動畫形式顯示出來，具有報警控件實現實時報警和歷史報警查詢、趨勢控件查看變量實時和歷史曲線等，能生成各種報表進行數據管理。具有多種驅動，方便連入各種廠家設備，實現與現場設備的數據通信。

組態王具有強大動畫功能，能高效地顯示現場的運行狀態，并以動畫逼真顯示，還能通過編寫程序來二次開發，實現用戶需求，極大地增強了畫面運行效果。編寫程序是在命令語言下進行，設定的條件達到就會觸發程序執行。命令語言類型有多種，常用到應用程序命令語言、畫面命令語言、動畫連接命令語言等。工程根據實際情況需要，來選定在何種命令語言下進行編寫程序，從而達到功能實現。

不同的工程，可以在組態王上來實現模擬運行，觀看運行效果，提高軟件運用能力，可以在無硬件條件下先調試程序，極大地增強了應用性，基本功能要求達到后，再連接實際的硬件進行通信，測試監控功能。本文通過介紹農業自動化控制系統為例，介紹組態王軟件的設計與應用，編寫程序實現仿真運行效果，仿真效果達到后，再連接實際的農業自動化控制系統，設置好通信參數實現通信，從而達到在控制室內查看現場運行情況，也能參與控制，有效地提高生產作業效率。

2 農業自動化控制系統

2.1 系統控制要求

在農業控制系統中，為了監控水流量，監控對農田進行灌溉的水泵和閥門狀態，也可以手動控制水泵和閥門的打開和關閉，根據實際情況調節水流量的大小，對水流量進行實時監控，可以查看水流量趨勢，達到報警條件進行實時報警，從而實現自動化控制。

2.2 農業自動化控制系統設計

根據任務分析，需要建立4個畫面，農業自動化控制系統、水流量趨勢、報警畫面、報表畫面，會用到按鈕、閥門、電機、趨勢圖、報表、報警等圖素，建立的變量有按鈕、水泵、閥1、閥2…閥6，均為I/O離散型；流量，為I/O整型。對于組態軟件，要準確定義每個變量的數據類型，對I/O型變量和內存型變量要分清。動畫連接主要用到對象的變量連接，通過顏色的不同來代表不同狀態。通過畫面制作、動畫連接，來形象地顯示現場畫面。組態王提供了控件的多種動畫，對于特殊的功能要求，可以用動畫連接下的命令語言來編寫腳本程序，實現相應功能，極大增強了功能開發性，增強系統監控能力。

2.3 程序控制

監控系統中，實現某些控制需要編寫程序。在組態王中，對于本系統，用到應用程序命令語言、動畫連接命令語言等。應用程序命令語言，一個工程只能定義一個，一般選擇在運行系統運行期間循環執行腳本程序。根據分析，本工程有4個畫面，對于流量的自動控制應選擇應用程序命令語言來編寫腳本程序。部分腳本程序如下：

if(閥1==0&&閥2==0&&閥3==0&&閥4==0&&閥5==0&&閥6==0)

{水泵=1；}

if(水泵==1)

{ if(閥1==1&&閥2==1&&閥3==0&&閥4==0&&閥5==0&&閥6==0)

{流量=流量+3；}

…}

對于報表畫面，需要對流量數據進行歷史查詢，可以使用動畫連接下的命令語言來實現，采用(ReportSetHistData)等報表系統函數來編寫腳本程序。不同畫面之間的切換，也是使用動畫連接下的命令語言來實現。

2.4 農業自動化控制系統實現

組態好工程后，進入組態王運行系統，可以在監控系統中看到農業自動化控制系統按任務要求進行運行，農業自動化控制系統監控畫面、報警畫面如圖1、圖2所示。

圖1 農業自動化控制系統監控畫面

圖2 農業自動化控制系統報警畫面

監控系統實現任務要求后，將監控系統與現場硬件設備進行通信電纜連接，設置好通信參數，建立設備通信，再在組態王中查看實際的農業自動化控制系統。在控制室內查看現場運行情況，系統能自動調節水流量，從而提高用水效率。

3 結語

本文通過采用組態王來設計和實現農業自動化控制系統，極大地增強了用戶的生產控制能力，提高了農業生產的安全可靠性，達到節約用水的目的。