组态王农业自动化控制系统的设计与实现

余 丹

(江西工业职业技术学院，江西 南昌 330096)

1 组态王

组态王软件具有组态软件的通用特点，适应性强，开放性好，提供可视化监控画面，利于试验者实时现场监控。能实时监测到现场设备的运行情况，以动画形式显示出来，具有报警控件实现实时报警和历史报警查询、趋势控件查看变量实时和历史曲线等，能生成各种报表进行数据管理。具有多种驱动，方便连入各种厂家设备，实现与现场设备的数据通信。

组态王具有强大动画功能，能高效地显示现场的运行状态，并以动画逼真显示，还能通过编写程序来二次开发，实现用户需求，极大地增强了画面运行效果。编写程序是在命令语言下进行，设定的条件达到就会触发程序执行。命令语言类型有多种，常用到应用程序命令语言、画面命令语言、动画连接命令语言等。工程根据实际情况需要，来选定在何种命令语言下进行编写程序，从而达到功能实现。

不同的工程，可以在组态王上来实现模拟运行，观看运行效果，提高软件运用能力，可以在无硬件条件下先调试程序，极大地增强了应用性，基本功能要求达到后，再连接实际的硬件进行通信，测试监控功能。本文通过介绍农业自动化控制系统为例，介绍组态王软件的设计与应用，编写程序实现仿真运行效果，仿真效果达到后，再连接实际的农业自动化控制系统，设置好通信参数实现通信，从而达到在控制室内查看现场运行情况，也能参与控制，有效地提高生产作业效率。

2 农业自动化控制系统

2.1 系统控制要求

在农业控制系统中，为了监控水流量，监控对农田进行灌溉的水泵和阀门状态，也可以手动控制水泵和阀门的打开和关闭，根据实际情况调节水流量的大小，对水流量进行实时监控，可以查看水流量趋势，达到报警条件进行实时报警，从而实现自动化控制。

2.2 农业自动化控制系统设计

根据任务分析，需要建立4个画面，农业自动化控制系统、水流量趋势、报警画面、报表画面，会用到按钮、阀门、电机、趋势图、报表、报警等图素，建立的变量有按钮、水泵、阀1、阀2…阀6，均为I/O离散型；流量，为I/O整型。对于组态软件，要准确定义每个变量的数据类型，对I/O型变量和内存型变量要分清。动画连接主要用到对象的变量连接，通过颜色的不同来代表不同状态。通过画面制作、动画连接，来形象地显示现场画面。组态王提供了控件的多种动画，对于特殊的功能要求，可以用动画连接下的命令语言来编写脚本程序，实现相应功能，极大增强了功能开发性，增强系统监控能力。

2.3 程序控制

监控系统中，实现某些控制需要编写程序。在组态王中，对于本系统，用到应用程序命令语言、动画连接命令语言等。应用程序命令语言，一个工程只能定义一个，一般选择在运行系统运行期间循环执行脚本程序。根据分析，本工程有4个画面，对于流量的自动控制应选择应用程序命令语言来编写脚本程序。部分脚本程序如下：

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

{水泵=1；}

if(水泵==1)

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

{流量=流量+3；}

…}

对于报表画面，需要对流量数据进行历史查询，可以使用动画连接下的命令语言来实现，采用(ReportSetHistData)等报表系统函数来编写脚本程序。不同画面之间的切换，也是使用动画连接下的命令语言来实现。

2.4 农业自动化控制系统实现

组态好工程后，进入组态王运行系统，可以在监控系统中看到农业自动化控制系统按任务要求进行运行，农业自动化控制系统监控画面、报警画面如图1、图2所示。

图1 农业自动化控制系统监控画面

图2 农业自动化控制系统报警画面

监控系统实现任务要求后，将监控系统与现场硬件设备进行通信电缆连接，设置好通信参数，建立设备通信，再在组态王中查看实际的农业自动化控制系统。在控制室内查看现场运行情况，系统能自动调节水流量，从而提高用水效率。

3 结语

本文通过采用组态王来设计和实现农业自动化控制系统，极大地增强了用户的生产控制能力，提高了农业生产的安全可靠性，达到节约用水的目的。