组态软件编程详解

1.编程准备

首先，要选好用什么品牌的组态软件。从以上简要介绍可知，有国外的，也有国内的，产品很多。可选择一个合适的产品。

要选好版本。有的是单机版，有的是网络版。还有很多组件，要依需要选用。

要选用合适的点数。一般讲，点数多，售价也贵。最贵的为无限点，使用的点数不受限制。其它的，如250点，那在建立变量库时，所能建立的用户变量最多不超过250个。点数与系统的复杂程度有关。要监控及采集的数据多，用点数也多。

要安装好软件。安装前，要按组态软件要求，配置好操作系统。然后，按要求安装组态软件。

要做好解密。作为软件商品，所有组态软件都是加密的。没有解密，有的打不开，或打开了但只能运行一两个小时。解密有两个方法：在计算机的并口上，插入厂商提供的“解密狗”（芯片），用硬件解密；用厂商提供的授权软盘，运行授权程序，把软盘上的“权”转移到计算机的硬盘上，用软件解密。有的干脆两者都用。

图5-146 “世纪星”窗口

2.编写程序

下面以使用”世纪星”为例，看如何用组态软件编程。一般有如下步骤：

1）建立工程。安装完“世纪星”软件后，在桌面上有两个“世纪星”图标。用鼠标双击“世纪星开发系统”图标或从开始菜单启动世纪星开发系统CSMAKER，则进入开发环境。出现如图5-146所示的“世纪星”窗口。

在“世纪星”窗口中，用鼠标左键点击“文件“菜单，再在其上用鼠标左键点击“工程项目管理器”子项。将出现如图5-147所示的“工程项目管理器”窗口。

此窗口可做5个选择。①新建，用于新建工程；②打开，用于打开现有工程，如图5-135，如选择演示工程1，再用鼠标左键点击打开，则弹出演示工程1窗口；③连接；④修改；⑤删除。可对工程项目做相应操作。

图5-147 工程项目管理器

提示：只当有关闭所有画面时，“文件“菜单中才出现“工程项目管理器”菜单项。

如图5-147，单击”新建”图标，则弹出”新建工程项目”窗口（见图5-148）。

在该窗口可键入工程项目名称，并选择工程项目存储路径以及显示分辨率。必要时，还可在工程项目描述中写入工程项目的有关说明。

当作好以上选定后，用鼠标左键点击“确定”，则退出此窗口，回到工程项目管理器画面。建立了工程，设置了工程项目名，用户应用程序的所有信息将被保存在该工程项目目录中。不同的工程项目应设置不同的工程项目名，可避免混淆和数据丢失。

2）设计画面。画面是监控程序的界面，没有它无法显示数据，也无法进行任何操作。用什么画面？用多少画面？按系统监控及数据采集的需要而定。

图5-148 新建工程项目窗口

图5-149 新画面对话框

①建立画面：在“世纪星”窗口上，用鼠标左键单击“文件→新画面”菜单选项或使用热键Ctrl+N后，则弹出“新画面”对话框，在对话框中可定义画面的名称、背景颜色、风格和画面创建时所处的位置。创建新画面的对话框如图5-149所示。

②设计画面：在画面上，可使用世纪星所提供的图素，如直线、矩形（圆角矩形）、椭圆（圆）、点位图、多边形、文本等，或图形对象，如按钮、趋势曲线窗口、报警窗口等，建立画面的图形界面。

一个画面要用什么图素或图形对象，可按实际需要选定。如要在画面上加入“按钮”，可选择“按钮”菜单命令，此时鼠标的光标变为“十”字形，将鼠标光标置于一个起始位置。按下鼠标左键并拖动鼠标，此时屏幕上出现一个随鼠标移动而变化的矩形框，此矩形框表示所绘制按钮的大小。移动鼠标到新的位置，然后松开左键，即完成按钮的绘制。绘制的按钮如图5-150a所示。

图5-150 按钮设计

如要改变按钮上的文字或文字显示颜色，可选该按钮。然后用鼠标右键点击之，将弹出一个菜单。在其中再选“改变文本”项，即弹出“按钮文本”对话框，如图5-150b所示。这时，可输入新的按钮名称。如图，这时如用鼠标左键点击“确定”，则显示的按钮文本将是“起动”，而不再是”文本”。

3）选择驱动。世纪星运用“设备驱动向导”，进行I/O设备配置。当选择“文件/驱动设备管理”或在浏览器中双击“驱动设备管理”，则弹出驱动设备管理对话框，如图5-151所示。

图5-151 设备管理对话框

接着，在“驱动设备管理”中，选择“新建”项，或在浏览器中双击“设备安装向导”则弹出设备安装向导对话框，如图5-152所示。

这时，从树形设备列表区中，可选择PLC、智能仪表、智能模块、变频器等节点中的一个。然后选择要配置串口设备的生产厂家、设备对象名称。

进而，单击“下一步”按钮，则弹出设备安装向导对话框，如图5-153所示。

图5-152 设备安装向导对话框1

图5-153中有如下各项，可选填。

设备对象名称：要安装串口通信设备的名称。

通信端口：串口设备与计算机相连的串口号，该下拉式串口列表框共有32个串口号可供用户选择。

设备地址：串口通信设备的设备地址。欧姆龙可在0～31间选，但应与PLC的地址一致。

尝试恢复间隔：在世纪星运行期间，如果有一台设备如PLC1发生故障，则世纪星能够自动诊断并停止采集与该设备相关的数据，但会每隔一段时间尝试恢复与该设备的通信，如图所示，尝试时间间隔为3s。

最长恢复时间：若世纪星在一段时间之内一直不能恢复与PLC1的通信，则不再尝试恢复与PLC1通信，这一时间就是指最长恢复时间。

使用动态优化：世纪星对全部通信过程采取动态管理的办法，只有在数据上位机需要时才被采集。

图5-153 设备安装向导对话框2

图5-154 设备配置向导对话框

继续单击“下一步”按钮，则弹出如图5-154所示的设备配置向导对话框。

从图5-154可知，这里已建立设备对象名为“新设备”，其地址为0，是欧姆龙的PLC。

在此向导页，显示已配置的串口通信设备的设备信息。如果需要修改，单击“上一步”按钮，则可返回上一个对话框，可进行修改。如果不需要修改，单击“完成”按钮，则完成设备安装。这时，在“世纪星”窗口的浏览器的“当前驱动设备”中，将增加新安装的设备。

4）建立变量库。世纪星提供的变量数据库是一个实时数据库。其中变量类型有系统变量、内存变量、I/O变量和特殊变量。

①系统变量：是系统预先设置的变量，这些变量用户可以直接使用。系统变量又分为系统离散、系统整数、系统实数、系统信息和系统报警组变量。系统变量属性有的为只读，有的可读写。如系统时间是只读变量，由系统自动更新，用户不能改变这些变量的数值；对于具有读写属性的系统变量，用户可以改变变量的数值。(www.xing528.com)

②内存变量：是用户定义在系统内部的变量。存放计算处理的中间值，以及在系统仿真时模拟I/O变量。内存变量又分为内存离散变量、内存整数变量、内存实数变量和内存信息变量四种。

③I/O变量：是能与其它应用程序进行数据交换的变量。本系统的I/O变量能以多种数据交换协议同外部应用程序进行数据交换，如（DDE）、OPC、网络、串口、总线、板卡等。具有读写属性的I/O变量数据变化时，系统立即将I/O变量的值写到外部应用程序。I/O变量的值也可以由外部应用程序更新。I/O变量又分为I/O离散变量、I/O整数变量、I/O实数变量、I/O信息变量4种。

④特殊变量：有报警窗口变量、历史曲线变量两种。主要用于系统报警显示和历史趋势曲线显示。

⑤变量的域：反映变量的属性。如实数变量的报警具有“高报警限”“低报警限”等属性，历史曲线变量具有曲线起始时间、曲线时间长度等属性。在定义变量时，同时需要设置变量的域值。可以用命令语言编制程序来读取或设置变量的域，变量的域具有只读和读写两种类型。变量的域的表示方法为：“变量.域”。

弄清有这些变量，而各种变量又是怎么创建的呢？这在“世纪星”窗口中，选择“系统→变量数据库”菜单，或选择浏览器中的“变量字典”项，弹出变量数据库管理对话框如图5-155所示。

这时，如用鼠标左键点击新建，则弹出如图5-156所示的“变量数据库”对话框。可在其上输入相应数据。

图5-155 变量数据库管理对话框

图5-156 “变量数据库”对话框

从图5-156可知，它已建立一个I/O整数变量。变量名为“输出通道”。设备对象名“新设备”，即以上建立的欧姆龙PLC。寄存器为“IR10”，是PLC输出通道地址。

其它变量可按需要建立。所谓组态软件点数，就是指可最多可建立的变量数。

5）数据连接如果已建立如图5-157所示的简单画面。并建立了如图5-158所示加入的“输出通道”I/O整型变量。看如何建立数据连接。

图5-157画面的目的是，用启动按钮去启动工作（这里即使PLC的10.00点ON），用停车去停止工作（这里即使PLC的10.00点OFF），并用工作指示灯的颜色显示这工作状态。

图5-157 简单画面

连接的办法是双击启动按钮，则弹出如图5-158所示的“动画连接”窗口。

再在其中选“命令语句”项，并用鼠标左键点击之。则又弹出如图5-159所示的“按钮命令语言连接”窗口。

图5-158 动画连接窗口

图5-159 按钮命令语句连接

可在其中键入：“BitSet（“输出通道”，0，1）；”。再用鼠标左键点击“语法检查”。如检查通过，用鼠标左键点击“语言保存”，保存所做的选定。这里“BitSet（“输出通道”，0，1）；”是世纪星的脚本语言的命令语句。其含义是把“输出通道”的第0位设为1。而从变量定义中知道，“输出通道”即为PLC的10通道。在图5-160的函数栏处，用鼠标左键点击“全部”，即可找道这个函数。

从图5-160看，这个命令语句是在按钮按下时执行的。也可为按钮弹起或按钮按住时执行，可任选。

对停车按钮也可进行连接。方法相同。但它的命令语句为“BitSet（“输出通道”，0，0）；”，即把“输出通道”的第0位设为0。

建立指示灯的连接是：在显示工作指示灯上点击鼠标右键，则弹出如图5-158类似的动画连接窗口。选其中的“特殊功能”可见/隐含，再用鼠标左键点击之。此时，将弹出如图5-160“可见状态连接”窗口。

从图5-160可知，所列的表达式为真时，目标可见。这里“Bit（输出通道，0）；”是世纪星的脚本语言的命令语句。其含义是读“输出通道”的第0位。如为1，则此指示灯显示，否则隐含（画面看不到）。

图5-160 可见状态连接

在显示停车指示灯上也可作类似设定。只是选表达式为真时目标隐含。

有了以上画面、I/O变量及其连接，运行时，如用鼠标左键点击“启动按钮”，则PLC的10.00ON，工作指示灯显现；如用鼠标左键点击“停车按钮”时，则PLC的10.00OFF，停止指示灯显现。如两指示灯位置重叠，则可认为是一个指示灯一样，工作显示蓝灯，停车显示绿灯。

提示：这里选整型量代替开关量，目的是节省“点”。用此方法，一个整型数的“点”可抵16个开关量的“点”，而效果完全相同。

6）脚本设计。世纪星的脚本语言类似于C语言。可用它编写命令（脚本）语言程序，以增强应用程序的灵活性。命令语言有如下5种。

①应用程序命令语言程序：可以在程序启动时执行、关闭时执行或者在程序运行期间定时执行。如果希望定时执行，还需要指定时间间隔。

②热键命令语言程序：被链接到设计者指定的热键上，软件运行期间，操作者按下热键即启动这段命令语言程序。

③事件命令语言程序：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。

④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，它们就执行1次。

⑤高速命令语言程序：有关高速采集时用，当$启动高速命令语言为1（真）时，该语言才会执行。

命令语言的句法和C语言非常类似，是C的1个子集，具有完备的语法查错功能和丰富的运算符、数学函数、字符串函数、控件函数和系统函数。各种命令语言通过“命令语言”对话框编辑输入，在世纪星中被编译执行。

命令语言还提供很多函数，可实现各种功能。如进行画面切换，可使用Showwindow（“画面编号”）实现。至于什么情况下执行此函数，按要求确定。

7）系统设定。在“世纪星”窗口中，选择“系统→系统配置→运行系统”菜单，或选择浏览器中的“系统配置→运行系统配置”项，则弹如图5-161所示的“运行系统配置”窗口。

从图5-161可知，它有3个表单项：系统配置、初始窗口及定制菜单。该图显示的为系统配置选定窗口。可按情况填写或选择其中的内容。

选表单“初始窗口”，可在其上选定运行第一个出现的窗口。

选表单“定制菜单”，可在其上选定运行时出现的菜单项。

图5-161 “运行系统配置”窗口

8）存储编译。做完了以上工作，则基本完成了一个简单的设计。当然，如要报警、显示历史曲线等，还有不少工作要作。

之后，别忘了程序存储。存储后，世纪星会自动编译。到此，组态软件编程即告完成。

3.运行调试

编程完成后，用鼠标左键点击如图5-135中“世纪星”窗口右上角上的“运行系统”，则进入所编程序的运行。

如出现问题，再回到开发系统，修改或重新开发。再运行，再调试，直至达到要求为止。

以上讲的是单机版编程。网络版基本与它相同，但要作有关网络的配置及处理好服务器、客户机等问题。