一、概述

    隨著測控技術(shù)的飛速發(fā)展和測控領(lǐng)域的不斷擴展，人們對測控系統(tǒng)的要求越來越高，因此，基于原始的低水平、重復(fù)開發(fā)模式已不適應(yīng)現(xiàn)代測控系統(tǒng)需求，而通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的組態(tài)設(shè)計理念已經(jīng)成為當(dāng)今測控系統(tǒng)的主流。

    所謂組態(tài)設(shè)計，就是用某一應(yīng)用軟件中提供的工具、方法完成工程中某一具體任務(wù)的過程。這個應(yīng)用軟件就是我們所說的組態(tài)軟件。不同的測控任務(wù)用不同的組態(tài)方法來實現(xiàn)，相同的測控任務(wù)，只要改變一下組態(tài)方法，就能實現(xiàn)不同的測控功能。這樣基于組態(tài)技術(shù)的測控系統(tǒng)不但開發(fā)周期短、設(shè)計成本低，而且具有很好的延續(xù)性、可擴充性、可維護性以及很強的通用性。

    北京航天測控技術(shù)開發(fā)公司自90年代就著手研發(fā)工業(yè)自動化控制組態(tài)軟件，并成功應(yīng)用于友力2000集散控制系統(tǒng)中。隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，這套組態(tài)軟件不斷更新和加以完善，現(xiàn)已成為測試與控制領(lǐng)域的專業(yè)組態(tài)軟件。這套軟件已經(jīng)注冊，并正式命名為組態(tài)專家2008。

    組態(tài)專家2008是北京航天測控技術(shù)開發(fā)公司自主研發(fā)的組態(tài)軟件，她集中了該公司多年從事測控系統(tǒng)開發(fā)、設(shè)計經(jīng)驗，并完全符合IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。利用這套軟件能輕松實現(xiàn)DCS系統(tǒng)、VXI系統(tǒng)、PXI系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)以及各種功能板卡系統(tǒng)的組態(tài)及各種測控任務(wù)。目前，這套軟件已成功應(yīng)用于軍事、電力、石化、冶金、鐵路、建材、輕工、紡織、食品等測控領(lǐng)域，并受到用戶一致好評。

    組態(tài)專家2008由離線組態(tài)軟件和實時運行軟件兩大部分組成，下面介紹其具體內(nèi)容。

    二、離線組態(tài)軟件

    離線組態(tài)軟件是組態(tài)專家2008的重要組態(tài)工具，其主要部分有：工程管理工具、系統(tǒng)配置工具、算法模塊編輯器、回路組態(tài)工具、流程圖編輯器、控制分組工具、報表組態(tài)工具、配方組態(tài)工具、系統(tǒng)編譯工具、數(shù)據(jù)下裝工具等，如圖1所示：

圖1 離線組態(tài)工具

    1. 工程管理工具

    組態(tài)專家2008以工程項目的形式管理每一項測控任務(wù)。每項工程的所有組態(tài)內(nèi)容按目錄層次保存在一個工程目錄中，不同的工程目錄代表不同的測控任務(wù)。這項技術(shù)有效實現(xiàn)了組態(tài)工具與組態(tài)環(huán)境的分離。這樣，不管工程目錄移動到什么地方，只要打開工程工具能搜索到，都能正確無誤地進行編輯與修改。

    2. 系統(tǒng)配置工具

    系統(tǒng)配置是組態(tài)工作的第一步。它把整個測控系統(tǒng)的硬件按板卡型號、站號、板號、路號進行編排和定義，并形成一張IO表。通過IO表和系統(tǒng)配置文件，各板卡驅(qū)動程序與組態(tài)專家2008進行數(shù)據(jù)交互。

    3. 算法模塊編輯器

    算法模塊編輯是所有組態(tài)工作的基礎(chǔ)。組態(tài)專家2008已經(jīng)預(yù)制了60幾個算法模塊。這些算法模塊已基本滿足大部分用戶的控制回路組態(tài)需求。因此，對于一般用戶來說，并不需要親自動手新建或修改算法模塊。算法模塊封裝了一種或幾種控制算法，當(dāng)某一測控任務(wù)需要新的控制算法時，可以利用算法模塊編輯器進行模塊設(shè)計個編輯。

    4. 回路組態(tài)工具

    所謂回路組態(tài)，就是把所需的算法模塊按先后順序放到各個控制回路中，然后根據(jù)控制回路需求，對各個模塊參數(shù)進行設(shè)置和參數(shù)連接。不同的參數(shù)設(shè)置或參數(shù)連接形成不同的控制策略，從而使測控系統(tǒng)執(zhí)行不同的測控功能。一項測控工程的控制策略大部分是由回路組態(tài)工具實現(xiàn)的，因此，回路組態(tài)是組態(tài)過程中的重要一步，同時也是其它組態(tài)工作的基礎(chǔ)。

    5. 流程圖編輯器

    我們把測控現(xiàn)場的測控流程，用一幅幅圖形進行描述，并且把各個關(guān)鍵控制點的數(shù)據(jù)與某個圖形元素關(guān)聯(lián)。這樣，當(dāng)現(xiàn)場控制點的數(shù)據(jù)發(fā)生變化時，與之關(guān)聯(lián)的圖形元素屬性也隨之改變，比如：圖形顏色、圖形高度變化等等。我們把這種圖形叫做測控流程圖。目前，流程圖測控系統(tǒng)中扮演著重要角色。組態(tài)專家2008配有功能強大的流程圖組態(tài)工具。利用這個工具，您能繪制出形象、逼真的測控流程圖和直觀、便捷的變量組態(tài)。

    6. 控制分組工具

    通常，我們用工位來描述測控現(xiàn)場某一測控點的特性。一項工程往往由很多測控點組成。為了有效的監(jiān)控和管理這些控制點數(shù)據(jù)，我們可以利用控制分組工具把這些控制點對應(yīng)的工位，按類別進行分組。在實時監(jiān)控系統(tǒng)中，我們讓每組工位信息出現(xiàn)在一幅控制畫面中。這樣，不同的控制畫面顯示不同類別的工位信息。我們想查看某一類別的工位信息，只要找到相應(yīng)的控制畫面即可。

    7. 報表組態(tài)工具

    利用報表組態(tài)工具可以把具有相關(guān)意義的測控點數(shù)據(jù)定義到一張張報表中。從而實現(xiàn)不同的報表打印不同內(nèi)容的信息。

    8. 配方組態(tài)工具

    配方組態(tài)工具是專門為具有順序控制的測控系統(tǒng)而設(shè)計的組態(tài)工具。每組配方包含一組數(shù)據(jù)，當(dāng)測控系統(tǒng)的順序控制啟動時，系統(tǒng)就可把某組配方的數(shù)據(jù)按先后順序一一發(fā)往測控現(xiàn)場，從而形成順序控制。

    9. 系統(tǒng)編譯工具

    所謂系統(tǒng)編譯，就是對整個組態(tài)數(shù)據(jù)進行編排、整理，并生成各種目標(biāo)文件或數(shù)據(jù)文件，然后，實時運行軟件按著這些文件所定義的內(nèi)容去執(zhí)行具體的測控任務(wù)。

    10. 數(shù)據(jù)下裝工具

    所謂數(shù)據(jù)下裝，就是把離線組態(tài)軟件形成的各種組態(tài)文件復(fù)制到實時運行軟件運行的目錄中或具有實時運行能力的智能板卡中，以便實時運行軟件或智能板卡按著我們預(yù)定的控制策略運行。

    三、實時運行軟件

    實時運行軟件是組態(tài)專家2008的數(shù)據(jù)采集、處理、分析與系統(tǒng)控制軟件。它由40幾個功能各異的畫面組成，如圖2所示：

圖2 實時運行軟件

    下面，介紹幾個主要功能畫面。

    1. 主畫面

    實時運行軟件啟動后的第一幅畫面就是主畫面。主畫面包括很多功能按鈕。點擊不同的按鈕就可進入不同功能的控制畫面。

    2. 控制畫面

    控制畫面主要由8個軟儀表組成。每個軟儀表對應(yīng)一個現(xiàn)場測控點。通過控制畫面我們能看到8個測控點的參數(shù)信息，并可對8個測控點進行一一控制。

    3. 調(diào)整畫面

    調(diào)整畫面是實時運行軟件的重要操作畫面，也是在實際操作中使用頻繁的數(shù)據(jù)處理與分析工具。它不但提供了查詢整個工程中所有測控點信息的有力工具，而且提供了參數(shù)表格、軟儀表、曲線分析儀等實用工具。通過調(diào)整畫面能夠完成信息瀏覽、參數(shù)修改、數(shù)據(jù)分析、現(xiàn)場控制等多項任務(wù)。

    4. 趨勢畫面

    趨勢畫面是實時運行軟件的重要數(shù)據(jù)分析工具。它一次能分析8個測控點的數(shù)據(jù)，并對其進行實時曲線分析、歷史數(shù)據(jù)對比分析，以及簡單的參數(shù)調(diào)整等操作。

    5. 流程畫面

    流程畫面是加載和顯示測控流程圖的操作界面。通過流程畫面，我們不但能形象、直觀地看到實際測控現(xiàn)場各個控制點的數(shù)據(jù)變化情況，通過操作或修改流程圖中某些圖素的屬性，也能方便、快捷的改變或控制實際測控現(xiàn)場流程。因此我們說，流程畫面是實時運行軟件中最形象、最直觀的監(jiān)控工具。

    6. 操作記錄畫面

    操作步驟記憶功能是組態(tài)專家2008的一大特點。它把現(xiàn)場操作人員的一些重要操作一一記錄在案，比如：測控系統(tǒng)的啟動與關(guān)閉、重要參數(shù)調(diào)整等等。有了這些操作記錄，現(xiàn)場操作人員或上級主管人員可以隨時查看和瀏覽整個系統(tǒng)的操作歷史，以便于了解和總結(jié)系統(tǒng)的運行規(guī)律、操作經(jīng)驗、查詢事故原因等等。

    7. 用戶管理畫面

    組態(tài)專家2008的實時運行軟件配有嚴(yán)格的用戶管理系統(tǒng)。不同級別用戶操作和使用不同級別的控制畫面，從而提高了測控系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、可靠性、安全性和保密性。

    四、總結(jié)

    組態(tài)專家2008組態(tài)軟件汲取了我們公司多年測控領(lǐng)域的實踐經(jīng)驗和廣大用戶的反饋意見，應(yīng)用了國際通用的組態(tài)先進技術(shù)，并在數(shù)據(jù)處理技術(shù)、圖形圖像處理技術(shù)、文件管理技術(shù)等方面有很大的發(fā)展和技術(shù)性突破。與國內(nèi)外同類產(chǎn)品相比，組態(tài)專家2008更具有專業(yè)性和易用性。隨著測控技術(shù)、計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，組態(tài)專家2008組態(tài)軟件也將不斷更新和完善。