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产品介绍 -> 组态软件

   《世纪星组态软件》是在PC机上开发的智能型人机接口软件系统,它以 Microsoft Windows 95/98/NT/2000中文平台作为其操作系统,充分利用了Windows图形功能完备、界面一致性好、易学易用的特点。它比以往使用专用机开发的工业控制系统更有通用性,并且可以利用PC机丰富的软件资源进行二次开发。
  《世纪星组态软件》由开发系统CSMAKER和运行系统CSVIEWER两部分组成。CSMAKER和CSVIEWER是各自独立的Windows 32位应用程序,均可单独使用;两者又相互依存,在开发系统中设计开发的工程和画面应用程序必须在CSVIEWER运行环境中才能运行。
  《世纪星组态软件》开发系统CSMAKER是其应用程序的集成开发环境。开发者在这个环境中完成工况画面的设计、数据库定义、动画连接、设备安装、命令语言编写等。开发系统具有先进完善的图形生成功能;数据库中有多种数据类型,能合理地抽象控制对象的特性,对数据的报警、趋势曲线、历史数据记录、安全防范等重要功能有简单的操作办法。利用图形控件功能可以大大减少设计界面的时间,从整体上提高工控软件的质量。
  《世纪星组态软件》的实时运行环境CSVIEWER,用于显示画面开发系统中建立的动画图形画面,并负责数据库与I/O服务程序的数据交换。它通过实时数据库管理从工业控制对象采集到的各种数据,并把数据的变化用动画的方式形象地表示出来,同时完成报警、历史数据记录、趋势曲线等监视功能,并可生成历史数据文件。
一、《世纪星组态软件》的主要特点
● 真正的32位Windows应用系统,运行于中文Windows 98/NT/2000平台,全中文界面,实时多任务、多线程,采样速度更快,系统更稳定;
● 智能型人机接口,可视化IE风格界面,系统调色板提供32位真彩色,渐进色及屏幕抓取点位图等功能,各种丰富的工况图库及图形控件,视频信号监视,超强全屏幕编辑功能,具有更大的制作空间;
● 驱动程序采用COM组件技术,采用OLE自动化技术把《世纪星组态软件》与驱动程序整合在一起,配置方便的设备安装向导,使用户能方便地连接各种硬件设备;
● 支持国内外常用的硬件设备(参见《世纪星组态软件》支持的硬件设备列表),所有驱动程序免费提供,并可根据用户需要定做驱动程序只收取成本费;
● 提供多串口、Modem拨号、无线电台、电力载波等多种解决方案;支持各种现场总线(ProfiBus、LonWorks、CanBus等);支持DDE、OPC、ODBC、Web、TCP/IP局域网等接口规范;提供双机热备、多级安全保障方式。
● 提供一百多种图形控件,数百种常用图库,且用户可方便地自定义图库;
● 自定义函数、直接I/O读取函数、计时器、定时器函数、计数器、积算函数、简单PID函数、便捷的 配方管理、渐进色填充、立体管道、成组定义变量及变量过滤、支持数组、从屏幕抓取点位图等创新功能;
● 工况画面制作简单、效果美观,组态方式灵活,系统免费升级,扩展方便;
● 提供全新组态报表,在工控软件界首次引入组态报表概念,组态报表使用方便(类似Excel),功能强大,不但可以得到实时报表和历史报表(班报、日报、月报、年报等),同时,在报表中可任意插入柱状图、圆饼图、折线图、散点图等,并能随意打印;
● 内置定时报表打印、画面打印、曲线打印、报警记录打印等打印功能;
● 温控曲线、XY曲线、棒图曲线、窗口控制等控件。
二、《世纪星组态软件》的基本结构
  《世纪星组态软件》是以数据库(DataBase)为核心,向上表现为人机界面(HMI,包括画面制作、报表、趋势曲线、报警)及其他应用(如网络、ODBC等功能),向下表现为与其他应用程序的动态数据交换(DDE)及与现场设备的驱动程序(I/O Driver)。其基本结构如下图所示。

三、《世纪星组态软件》的变量数据库
  变量数据库又称变量字典,它是《世纪星组态软件》的核心,是一个实时数据库,它是若干变量的集合。数据库中的每一变量包括变量名、数据类型、变量取值范围、当前值、连接的设备(对I/O 类型变量)等。运行时程序维护一个实时数据库,各个功能模块随机访问数据库,数据库管理系统保证数据的更新。
变量类型
  系统变量、内存变量、I/O变量、特殊变量等四种,其中除特殊变量外都有离散、整数、实数、信息等四种类型,系统变量除含以上四种类型外,还有一种叫系统报警组变量,特殊变量包括历史趋势曲线变量和报警窗口变量。
变量的域
  变量的域反映变量的属性,在变量定义时,设置变量的属性即是设置变量的域值,变量的域的表示方法为变量.域。对历史趋势曲线变量及报警窗口变量来说,除在定义变量时设置一些基本属性(如变量名、变量描述等),其他属性在动画连接时设置。
变量数据库的操作
  对变量数据库的操作包括新建、修改、删除、列表方式选择、退出等。系统变量都由$字符开头,用户不能修改或删除;用户定义的变量的ID号从101开始向下排列,定义一个变量后(已经保存),除变量类型不能修改外,变量的其他属性都能修改。
变量数据库的维护
  《世纪星组态软件》中变量数据库的维护大部分由系统自动完成,用户只需运行"更新变量计数"后再运行"删除未用变量"即可,当然,在开始作以上工作时必须关闭所有画面。
四、绘图功能
  现在用简单的示意图已经不足以表示出工业现场复杂的生产过程,《世纪星组态软件》提供一个高水平的图形组态工具软件,利用她可快捷地绘制应用系统所需的各种总貌图、流程图和工况图。
图形界面
  "监控和数据采集系统"必须有易于使用的图形界面。而《世纪星组态软件》正是采用了智能型人机接口(HMI),特别是可视化IE风格界面,为设计者提供最友善的人机界面,极大的满足了设计者需要的系统开发工具。
可使用16.7百万种颜色
  使用《世纪星组态软件》的调色板,任一种绘图工具都可以使用16.7百万种颜色,设计者可以籍此构造层次丰富的精美画面。
操作简单的绘图工具
  《世纪星组态软件》工具箱中以多种形象化的图标方式,提供多种绘图工具,主要包括:
直线、垂直/水平直线、折线;
椭圆、矩形、圆角矩形、多边形;
位图;
历史趋势曲线、实时趋势曲线、报警窗口;
文本、按钮;
强大的图形控件库、自定义图库。
  操作员只需用鼠标拾取所需基本图形或操作工具的图符,即可方便地启动相应功能的操作。
内建庞大的图形控件库
  《世纪星组态软件》为用户提供了上百种图形控件,其中专业图形控件多达十多种,每种图形控件中有多个图形控件单元。这些图形控件单元均可实现无级缩放,为了不改变一些专用设备如时钟、仪表、管道、阀门等的图形形状,对这些图形控件单元进行了按比例放大或缩小处理,犹如一个"图形的世界",极大的加快应用系统的构造。
图形控件中每个单元都具有专用参数输入对话框,在这些对话框中,开发人员输入少量参数,本系统自动处理这些参数,生成图形控件单元的属性连接和动画连接。
自定义图库
  为了满足不同用户的需求,图库可以进行自由扩充,设计者可将自己设计的图形存入自定义图库中或新建图库,也可将不需要的图形删除。
点位图(Bmp)处理功能
  完善的点位图(Bmp)处理功能,具有硬盘直接装载、粘贴、拷贝、显示原始大小点位图等功能,除此之外本系统还特别提供从屏幕直接抓取点位图和透明处理功能。点位图透明处理是为了在本系统加入不规则的点位图图形。从屏幕上任意抓取点位图,为用户提供了丰富便捷的应用设计工具,帮助用户进行快速图形编辑,大大的提高运行效率。如能结合扫描仪,在开发效率上更高。
五、动画连接
  任何对象都可以随着过程参数的改变而变换状态,以产生动画效果。图形对象与过程参数建立变化对应关系的过程称"动画连接"。
  动画连接就是建立画面的图素与数据库变量的对应关系。这样,工业现场的数据,比如温度、液面高度等,当它们变化时,通过I/O接口,将引起实时数据库中变量的变化,如果设计者曾经定义了一个画面图素比如指针与这个变量相关,我们将会看到指针在同步偏转。动画连接的引入是设计者人机接口的一次突破,它把程序员从重复的图形编程中解放出来,为程序员提供了标准的工业控制图形界面,并且有可编程的命令语言连接来增强图形界面的功能。图形对象与变量之间有丰富的连接类型,给程序员设计图形界面提供了极大的方便。
  图形对象可以按动画连接要求改变颜色、尺寸、位置、填充百分比、旋转、闪烁等,一个图形对象又可以同时定义多个连接。把这些动画连接组合起来,控制界面将呈现出令人振奋的动画效果。
图形对象的"动画连接"包括如下:
用户输入:包括模拟值输入、离散值输入、字符串输入。
滑动杆输入:包括两种滑动杆输入连接:水平滑动杆、垂直滑动杆。
大小改变:包括两种连接:高度变化、宽度变化,它们规定了图形对象如何随变量值的变化而改变大小。
属性连接:包括直线、填充和文本的属性连接。
移 动:包括两种连接:水平移动、垂直移动。
特殊功能:具有可见/隐含、闪烁、旋转等三种连接。
命令语言连接:包括鼠标或等价键按下时、弹起时和按住时可以执行的功能强大的命令语言程序。
六、趋势曲线
  趋势曲线有实时趋势曲线和历史趋势曲线两种。趋势曲线的外形类似于坐标纸,X轴代表时间,Y轴代表变量值。主要用于观察变量的变化趋势。同一个趋势曲线中最多可同时显示四个变量的变化情况,而一个画面中可定义数量不限的趋势曲线。
  实时趋势曲线用于实时显示数据的变化情况,曲线会自动卷动,便于观察变量的变化趋势,不需专门定义实时趋势曲线变量;每个实时趋势曲线可反应四个由变量及运算符组成的表达式的变化趋势,而一个画面可定义数量不限的趋势曲线。
  历史趋势曲线用于查看历史数据,曲线一般不自动卷动,与功能按钮一起工作,利用历史趋势曲线变量的域或使用与历史趋势曲线有关的函数可以完成对历史趋势曲线的控制,如翻页、启动/停止记录、打印曲线等功能;使用前必须先定义历史趋势曲线变量,每个历史趋势曲线可反映八个已选择记录属性的变量(而不能是表达式)的历史数据变化趋势。
七、报警处理
  报警处理是任何一个监控程序都应该具备的功能,监控系统的目的,就是为了实现对系统的监测控制和管理。便于及时地发现问题和解决问题,并在一定范围内进行自动处理中占着很重要的地位,它通过对实时数据的快速判断,在第一时间内把异常情况通知给操作人员。
  完善的监控和数据采集系统,能检测出非正常状态的发生,且将报警信息按正确的顺序登录数据库,将这些事件存于内存中。即使在多种画面中也可以直现的方式通知操作员系统中正在发生的报警。必要时辅以声光报警。
  为了方便报警信息的管理,《世纪星组态软件》引入报警优先级达999级。由于报警信息的重要性,操作者都希望提供多种报警方式。《世纪星组态软件》报警方式包括:
文本:纪录报警产生的时间、变量名、变量值、报警优先级等信息。
图像:产生改变颜色、改变形状等效果。
声音:通过播放声音文件。
  利用报警窗口,操作者不但可以及时查阅报警信息,而且可以确认一个或一报警组。而且当操作者确认报警时,将报警信息连同操作名称和过程一同记录下来,更方便事后的分析。
  报警分为实时报警和历史报警两种:
实时报警
  实时报警包含了声音和视觉报警。声光报警都是通过函数来实现的。视觉报警是通过在屏幕上的一具不停闪烁的指示灯,以及弹出报警信息框来实现的。其中报警信息框中有本次报警的测点号、报警原因(如上∕下限报警)和报警等信息。当没有报警时,报警会自动我解除,但是系统会记录报警的起始时间等信息,以备以后查询。当发生报警时操作员可以手动地关闭报警,或是完全禁止报警的发生。
历史报警
  对报警必须要有一个完整的记录,以便以后查询。要记录的报警事件的参数有以下几种:产生报警的对象、报警发生的时间、报警时报警变量的大小、报警事件的性质等。还提供了报警记录数据的可视化查询工具,用户只要通过简单的鼠标点击就可实现复杂的数据查询,比如联表查询等。
  《世纪星组态软件》对模拟量规定了七种报警:低、低低、高、高高、小偏差、大偏差、变化率;离散量规定了开和关两种报警。下面所列的是报警变量需要配置的参数。
报警限:报警限区分为低限、低低限、高限、高高限。
偏差:偏差是以模拟量相对目标值(基准值)上下波动的百分比来定义的,有小偏差和大偏差两种报警条件。目标值由用户在编辑框内输入。偏差的计算公式如下:偏差=[(当前值-目标值)/(最大值-最小值)]×100。由于偏差有正负,在偏差范围内相对目标值上下波动的模拟量最大分界值称为最大池前值,则有:最小当前值=目标值=(偏差/100)×(最大值-最小值),公式中"偏差"用"小偏差"代入计算出的是小偏差报警的最小当前值和最大当前值和最大当前值。当模拟量值不在最小当前值和最大当前值之间时,便为小偏差报警或大偏差报警。
变化率:变化率描述了变量在规定时间内的变化快慢,对于监测某些慢变信号特别有用。其计算公式如下:变化率=[(当前值-上一次值)/(最大值-最小值)/(当前时间-上一次值变化的时间)]×100。
八、超强的控制语言
  《世纪星组态软件》可以快速构造一个完善的"监控和数据采集系统"。除了在定义动画连接时支持连接表达,还允许用户定义命令语言来驱动应用程序,极大的增强了应用程序的灵活性,既和C语言一样简练、灵活,同时又具有Basic语言易学易用的特点。
丰富的内部函数
  命令语言的句法具有完备的词法语法查错功能、丰富的运算符和数学函数。
数学函数:三角函数、对数和指数函数。
字符串函数:对字符串进行分析、查找、替换、截取以及字符串和数值之间的转换。
控件函数:操作历史曲线、报警窗口、画面的函数、打印函数等。
系统函数:文件操作取系统信息以及控制其他应用程序的函数。
用户自定义函数:命令语言程序强大功能是通过函数来实现的。用户自定义函数功能是《世纪星组态软件》最突出的软件系统功能之一,它能方便用户在命令语言中随时增加命令语言函数,函数中又可编制各种算法和用户需要的一些其他的应用程序函数,来增强应用系统的整体功能,达到更精确控制应用系统的目的。
命令触发机制
  设计者可以指定执行命令语言的条件,根据执行条件的不同,命令语言可以分为:
应用程序命令语言:可以在程序启动时执行、关闭时或者在程序运行期间定时。如果希望定时执行,还需要指定时间间隔。
热键命令语言:被链接到设计者指定的热键上,软件运行期间,操作者随时按下热键都可以启动这段命令语言程序。
事件命令语言:规定在事件发生、存在、和消失时分别执行的程序。离散变量名或表达式都可以作为事件。
数据改变命令语言:只链接到变量或变量的域。在变量或变量的域的值变化到超出变量字典中所定义的变化灵敏度时,它们就被执行一次。
九、内置算法
  为方便控制,《世纪星组态软件》内置一些控制算法,PID (Proportionment Intergration Differential比例-积分-微分控制)就是其中的一种。PID是一种经典自控中对偏差处理的最曲型的算法,一般PID就是包含比例因子P、积分因子I、微分因子D等三种算法,通过对这三个参数的调整达到快速而又准确地对一个过程的控制。经过几十年来的不断完善和发展,PID类算法大约有上百种,包括最优PID。
十、报表的生成和打印功能
  《世纪星组态软件》支持动态数据交换(DDE),能够和其他支持动态数据交换的应用程序方便地交换数据。如Microsoft Excel通过DDE从《世纪星组态软件》的实时数据库中读取数据,《世纪星组态软件》也可以通过DDE从Microsoft Excel中读取数据,从而完成数据采集,报表打印功能。
十一、采集历史数据库
  HDExcel 是本公司开发的用于《世纪星组态软件》和 Microsoft Excel 交换数据的实用程序,HDExcel 可以将《世纪星组态软件》的历史数据库转换成 .CSV 格式的文本文件,此格式的文件可以在 Microsoft Excel 或 Notepad 中打开。主要用于报表的打印及历史趋势显示、趋势分析。
十二、工程配方管理
  在制造领域,工程配方是用来描述生产一件产品所用的不同配料之间的比例关系。是生产过程中一些变量对应的参数设定值的集合。《世纪星组态软件》支持对工程配方的管理,用户利用此功能可以在控制生产过程中得心应手,提高效率。比如当生产过程状态需要大量的控制变量参数时,如果一个接一个地设置这些变量参数就会耽误时间,而使用工程配方,则可以一次设置大量的控制变量参数,满足生产过程的需要。
  所有工程配方都在工程配方模板文件中定义和存储,每一个工程配方模板文件以扩展名为csv的文件格式存储,一个工程配方模板文件是通过工程配方定义模板产生的。
  《世纪星组态软件》的工程管理器能够创建和管理工程配方模板文件。工程配方模板文件中的工程配方定义模板完成后,在运行时可以通过工程配方函数进行各种工程配方的调入,修改、存储等。工程配方分配的功能由工程配方函数来完成,通过工程配方分配将指定工程配方(如配方M)传递到相应的变量中。
十三、I/O 设备驱动
  《世纪星组态软件》的设备驱动采用OLE自动化(即COM组件)接口技术,使设备驱动程序和《世纪星组态软件》有机的结合在一起,来完成数据采集和实时控制。
  COM(Component Object Model 组件对象模型)是一种以组件为发布单元的对象模型,这种模型使各软件组件可以用一种统一的方式进行交互。COM即提供了组件之间进行交互的规范,也提供了实现交互的环境,因为组件对象之间交互的规范不依赖于任何特定的语言,所以COM也可以是不同语言协作的一种标准。
  COM解决的问题:Windows程序模块之间的相互通讯并没有一种标准的方法,象DLL的导出函数、DDE(动态数据交换)、Windows剪贴板和Windows API本身,以及过去的一些标准如VBX做得都不够。我们不能将未来的面向对象操作系统建立在诸如此类的相互之间毫不相关的标准之上,然而,用COM就可以做到。
只要组件和接口是按COM规范来实现的,COM就能保证组件之间的交互性。而且只人接口不变,不论客户或组件如何改变,都不影响应用系统的整体结构和工作,这是因为接口将内部实现细节高度隔离所致,从而保证了可复用应用系统的结构。
COM组件是基于二进制标准,而不是语言规范,可用任何语言去实现,只要所用的语言育够支持 COM所要求的二进制接口。当然,客户也可用任何语言实现,只要所用语言能支持通过这种二进制接口 去调用。
允许使作组件的多个不同版本,简化软件的版本更新。基于 COM 组件之间的交互是通过接口来实现的,可以通过增加新接口来增加或修改功能,同时老接口依然存在,使软件的前向或后向兼容性得以解决。这样,一个组件可以在不影响其他组件的基础上升级,使得应用程序可以随时向前发展。
客户是通过传递全球唯一标识码(GUID:global unique idenifer)来获取的COM组件。因此,组件在网络上的位置可以被透明地分配,并且对远程机器上的组件同本地机器上的组件的处理方式相同。
《世纪星组态软件》的COM组件驱动设备分为三大类:
☆ 串口通信设备:串行通讯方式是《世纪星组态软件》与I/O设备之间最常用的一种数据交换方式,I/O设备通过RS-232串行通讯电缆连接到使用《世纪星组态软件》的计算机串口。《世纪星组态软件》最多可与32个串口设备相连。
  任何具有串行通讯接口的I/O设备都可以采用此方式。大多数的可编程控制器(PLC)、智能模块、智能仪表采用此方式。RS-232又称为EIA-232C或RS-232C,是最通用的一种串行通讯标准。它是一种点到点的通讯方式,只能连接两个通讯设备。通讯是全双工的,最简单的情况下只需3根线。19200波特率时,最大距离为75米;900波特率时,最大距离为900米。计算机的串口即为标准的RS-232接口。
☆ 板卡驱动设备:板卡驱动设备是插入计算机总线扩展槽中的I/O设备。
☆ 现场总线:现场总线是应用在生产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信系统,也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。现场总线是当今自动化技术发展的热点之一,被誉为自动化领域的计算机局域网。现场总线的出现形成了新的网络集成式分布控制系统--现场总线控制系统FCS(Fieldbus Control System)。现场总线可与因特网(Internet)、企业内部网(Intranet)相连,且位于生产控制和网络结构的底层,因此有人称之为Infranet。现场总线作为网络系统最显著的特征是具有开放统一的通信协议,要求信息转输的实时性强,可靠性高,且多为短帧传送,传输速率一般在几Kbps至10Mbps之间。
《世纪星组态软件》全面支持ProFiBus、CAN、LonWorks、FF等现场总线。
  现场总线系统的技术特点:系统的开放性、互可操作性与互用性、现场设备的智能化与功能自治性、系统结构的高度分散性、对现场环境的适应性。
  现场总线优点:节省硬件数量与投资、节省安装费用、节省维护开销、用户具有高度的系统集成主动权、提高了系统的准确隆与可靠性、设计简单及易于重构等。现场总线控制系统示意图如下:

十四、DDE 动态数据交换设备
  DDE是Microsoft公司设计的基于Windows消息驱动机制的动态数据交换协议。应用程序采用三层标识系统,即服务程序名、话题名、项目名,在两个或多个应用程序之间动态传送数据。在DDE数据交换时,提供数据的应用程序为服务应用程序,接收数据的应用程序为客户应用程序。
  《世纪星组态软件》通过服务程序名、话题名、项目名标识I/O Sever中的数据变量,I/O Sever通过上述三个会话参数从客户服务程序获取数据。《世纪星组态软件》应用程序名为CSVIEWER,话题名为TAGNAME,项目名为已定义DDE的I/O变量名。
  《世纪星组态软件》支持通过DDE与标准Windows应用程序进行动态双向的数据交换,例如,《世纪星组态软件》与 Excel 用 DDE 进行数据交换时,设备对象名称可输入任意字符如"Excel程序",服务程序名用"Excel";话题名用"Sheet1"表示与 Excel 中的 Sheet1进行数据交换;完成设备安装后,在《世纪星组态软件》中定义一个I/O变量,设备对象名选择"Excel程序"及在项目名中输入"RxCy"(x为行号,y为列号),保存后,即已把变量与Excel中的RxCy建立了一种联系。《世纪星组态软件》与Excel都运行后,当变量或Excel中RxCy的值有一个发生变化,另一个也同步地发生改变。
十五、网络功能
  不同计算机上《世纪星组态软件》中的变量之间传递数据是通过网络功能实现,《世纪星组态软件》所支持的网络协议是TCP/IP。要实现网络通信,必须有先象定义其他I/O变量一样,先在设备安装向导中选中"网络",按"下一步",在弹出对话框的"设备对象名"中输入一个名称以标识该网络设备对象,在"节点机器名"中输入要连接的计算机名,按"下一步"就会弹出一个由您确认的对话框,单击"完成"即完成了一次网络设备的安装。
  在变量定义时,您定义一I/O变量,选择设备对象名为您已经定义的网络设备,在远程变量名中输入对方计算机中《世纪星组态软件》的变量名。在系统中,您就能象用其他变量一样用该变量(包括显示、计算、报警等功能)。
十六、OPC接口
  OPC是对象链接和嵌入,是把OLE应用于工业控制领域。现在的OLE包含了许多新的特征,如统一数据传输、结构化存储和自动化,已经成为独立于计算机语言、操作系统甚至硬件平台的一种规范,是面向对象程序设计概念的进一步推广。OPC建立OLE规范之上,它为工业控制领域提供了一种标准的数据访问机制。《世纪星组态软件》支持OPC。
  OPC规范包括OPC服务器和OPC客户机两个部分,其实质是在硬件供应商和软件开发商之间建立了一套完整的"规则",只要遵循这套规则,数据交互对两者来说都是透明的,硬件供应商无需考虑应用程序的多种需求和传输协议,软件开发商也无需了解硬件的实质和操作过程。
  OPC规范提供了两套接口方案,即COM接口和自动化。COM接口效率高,通过该接口,客户能够发挥OPC服务器的最佳性能,采用C++语言的客户一般采用COM接口方案;自动化接口使解释性语言和宏语言访问OPC服务器成为可能,采用VB语言的客户一般采用自动化接口。自动化接口使解释性语言和宏语言编写客户应用程序变得简单,然而自动化客户运行时需进行类型检查,这一点则大大牺牲了程序的运行速度。
  OPC服务器必须实现COM接口,是否实现自动化接口则取决于供应商的主观意愿。典型的OPC体系如图:

十七、ODBC 接口
  数据库经过几个阶段的发展,目前使用比较多的大型数据库(关系数据库)有SQL Sever、Sybase、Oracle等几种,组态软件与上层MIS(管理信息系统)之间建立一种通讯是非常重要的。VC产品(《世纪星组态软件》就是用VC编写的)包含了两个相互独立的数据库访问系统:ODBC(开放数据库互连)和DAO(数据访问对象),这里主要介绍ODBC。
  ODBC标准包含了一组可扩展的动态连接库(DLL),这些DLL为我们提供了一个标准的数据库应用程序的程序设计接口。ODBC是基于SQL(结构化查询语言)的标准化版本设计的,借助于ODBC和SQL,就可以编写独立于任何数据库产品的数据库访问代码。
  ODBC标准不但定义了SQL语法规则,而且还定义了C语言同SQL数据库之间的编程接口。经编译的单个C或C++程序就有可能对任何带有ODBC驱动程序的DBMS(数据库管理系统)进行访问。ODBC软件开发包SDK中包含了针对DBF文件、Microsoft Access MDIS文件、Microsoft Excel.XLS文件、Foxpro文件、ACSⅡ文件以及SQL Server 数据库的32位驱动程序。用户可以编写一个C++程序来对SOL Server数据库进行更新,然后还可以使用其它的与ODBC兼容的报表生成器对数据进行格式化和打印输出。ODBC实际上将用户接口同具体的数据库管理过程分离开了。用户用不着专门到同一数据库引擎供应商处去购买相应的接口工具了。
  结构:ODBC有一个非常独特的基于DLL的结构,使得系统完全模块化了,一个小的上层DLL-ODBC32.DLL就定义了应用程序编程接口(API),程序可将一些局部表以DBF格式保存,而让具体表由数据库服务程序来控制。同时,MFC 为ODBC提供了两个类-CRecordset和CDatebase.。
十八、双机热备
  双机热备功能在工业监控行业应用广泛,其思想是主机通过连好的网络(至少包括一台主机,一台从机,一台采集站),监测采集站的工作,从机始终保持监视状态,监视主机的工作情况。一旦发现主机异常,从机将在很短的时间内代替主机,进行实时监测并保存历史数据;一旦主机重新启动,而从机检测到主机的存在,则会自动将主机丢失的历史数据拷贝给主机,同时从机将重新处于监视状态。这样即使是发生了事故,系统也能保存一个相对完整的数据库。
  双机热备的实现,防止了因现场,以及硬件等各种原因导致数据丢失的情况,增加了系统的可靠性,便于系统维护,双机热备主要功能是实时数据的热备和历史数据的热备。
  实时数据的热备:主机与从机的《世纪星组态软件》工程文件完全一致,从机获取实时数据是通过网络从主机获取,正常工作时从机通过网络从主机获取实时数据而不是从下位设备,从机与主机之间采取请求与应答的方式,从机以一定的时间间隔向主机发出请求,主机应答从机将继续保持监视状态,主机如果没有作出应答从机将切断与主机的网络数据传输,改由下位设备获取数据,通过这种方式实现了实时数据的热备。在实时数据热备中,各台计算机应保持时钟一致,这就涉及时钟服务器的概念,一般的设置是将主机定为时钟服务器,主机采取广播的方式以一定的时间间隔向各台机器发送校时桢,保持网络的始终统一。而当主机失效时,从机将代替主机成为网络的时钟服务器。
  历史数据的热备:双机热备时主机、从机分别保存历史数据,当主机失效时,从机代替主机进行数据采集,同时继续保存从下位机上传的数据;当主机重新恢复,从机监测到主机的存在,首先从机停止下位机采集数据,并通过网络数据流从主机获取数据;然后从机通过比较主机与从机保存的历史数据文件,向主机的数据库拷贝其丢失的数据,从而实现了历史数据库之间的热备。
十九、授权与分级保护
  对于不同类型的用户共同使用的大型复杂应用,就需解决好授权与安全性问题。《世纪星组态软件》采用了分级保护策略。应用系统中每一个操作元素都可以被指定保护级别,最高为9999级。当操作员登录到系统上后,应用系统将自动禁止操作者的超级别操作。
  配置用户系统用于重新设置用户的访问权限和密码,当访问权限大于9000时配置用户生效。操作权限大于9000的系统管理员集中管理所有的合法操作者,包括删除、增加操作者、修改他们的标识符、密码和操作权限。

 

 

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