目前开发集散控制系统的控制软件有两种方式:一种是针对每个具体的控制系统开发一套上位机控制软件;另外一种就是开发适用性比较强的组态软件。第一种开发方法工作量大,代码得不到重用。第二种方法开发的组态软件能够适用于不同的控制系统,实现了程序的重用性,并且系统的稳定性也得到了提高。因此开发一套性能可靠、使用简便的组态软件是很有意义的。 本文首先分析了集散控制系统组态软件的特定需求,此后参考国内外商用组态软件,给出了组态软件的典型结构,该结构包括系统配置环境、开发环境、运行环境以及数据库WEB查询四个彼此关联又相互独立的层次模块。 针对上述结构,在Windows环境下,以Delphi6.0作为主要开发工具,采用面向对象的编程思想分别对各模块进行了具体设计。 系统配置环境是组态软件的基础,本文着重讨论了变量登记和外部设备连接。变量登记部分设计了一个变量基类,并派生出了八种常用的变量类型,满足了组态软件的需求。外部设备的驱动运用Windows的COM(组件对象模型)技术进行了封装,并提供了一个可扩展驱动程序的接口规范。 开发环境讨论了组态软件必需的流程图绘制工具和算法控制模块。本文抽象了画面基本元素,设计了一组可组合的图形元件,并给出了用于绘制流程图的几个不同的工具类。控制算法模块采用Windows的脚本技术,并把控制脚本与流程图中不同图元对象的属性相关联,体现了组态软件易于使用的特点。 运行环境加载、执行用户的组态工程,结合计算机的时钟中断事件,按一定时钟周期计算、更新画面,实现了流程图的动态效果。 此外,实时数据库的设计也是组态软件设计的关键和难点。本文中实时数据库系统以它的管理类的一个全局实例来管理,并通过它来实现实时数据库的运行,将实时数据库存储于系统的全局内存中,通过它的接口函数来实现实时数据库的读写以及查询和管理。 为了验证本组态软件的实用性,构建了一个小型集散控制系统,该系统由传感器、电动机、变频器、采集卡和PC机构成。利用该控制系统,可以实现电动机转速检测和控制。