一、引言 組態(tài)軟件集成了圖形技術、人機界面技術、數(shù)據(jù)庫技術、控制技術、網(wǎng)絡與通信技術，使控制系統(tǒng)開發(fā)人員不必依靠某種具體的計算機語言，只需通過可視化的組態(tài)方式，就可完成監(jiān)控軟件設計，降低了監(jiān)控畫面開發(fā)難度。組態(tài)軟件擁有豐富的工具箱、圖庫和操作向導，使開發(fā)人員避免了軟件設計中許多重復性的開發(fā)工作，可提高開發(fā)效率，縮短開發(fā)周期，已成為監(jiān)控系統(tǒng)主要的軟件開發(fā)工具之一。 目前，組態(tài)軟件有多種成熟產品，除了通用組態(tài)軟件外，還有一些專用組態(tài)軟件，用于組態(tài)特定的控制系統(tǒng)。在這些專用組態(tài)軟件中，Mitsubishi的SW2D5C-GOTRE（GOTRE）就是一種有特色的專用于PLC控制系統(tǒng)組態(tài)的軟件，支持MITSUBISHI、OMRON、TOSHIBA、SHARP、YASUKAWA、Allen-Bradley等多家公司的PLC產品，為PLC系統(tǒng)監(jiān)控提供了強有力的工具。 二、功能分析 （一）組態(tài)功能完善 GOTERE提供了多種控制器件庫、圖形控制和功能組件，可組態(tài)各種顯示與控制功能，創(chuàng)建畫面和信息并將其與PLC程序鏈接，以圖形形式使系統(tǒng)操作狀態(tài)、當前過程值及故障可視化，提供友好的人機界面來操作被監(jiān)控的設備或系統(tǒng)，對PLC系統(tǒng)中的實時數(shù)據(jù)進行顯示、記錄、存儲、處理，滿足各種監(jiān)控要求。 （二）有特色的監(jiān)控功能 GOTRE除了提供有流程顯示、狀態(tài)監(jiān)測、故障報警、配方管理等常規(guī)監(jiān)控功能外，還提供了多種專為PLC系統(tǒng)設計的擴展監(jiān)控功能。主要有： 1．梯形圖監(jiān)控 以梯形圖的形式對PLC CPU的程序進行監(jiān)控，隨時了解程序運行情況。 2．系統(tǒng)監(jiān)控 將監(jiān)控屏幕分為四個窗口，同時對PLC內部各種軟元件和擴展單元的緩沖存儲器分類進行監(jiān)控。 3．特殊模塊監(jiān)控 對PLC系統(tǒng)中的特殊功能模塊和I/O模塊信號狀態(tài)進行監(jiān)控。 在上述各種擴展監(jiān)控功能中，可修改PLC中各種軟元件和緩沖存儲器數(shù)據(jù)，也可用于對網(wǎng)絡中其他站進行監(jiān)控。 4．網(wǎng)絡監(jiān)控 可在本站對網(wǎng)絡線路狀態(tài)、通信狀態(tài)和環(huán)路狀態(tài)進行監(jiān)控，獲得網(wǎng)絡信息。 （三）靈活的通信與網(wǎng)絡功能 GOTRE提供了多種通信驅動程序，可與多種通信協(xié)議互聯(lián)，可選擇RS-232C、RS-422/RS-485等多種通信方式。支持硬件的環(huán)行網(wǎng)、總線網(wǎng)以及開放性網(wǎng)絡結構，可從主站或任一從站對所連網(wǎng)絡內其他站進行監(jiān)控。GOTRE向下可直接訪問PLC及其擴展模塊內部各種軟元件和緩沖區(qū)；利用GOTRE提供的多種通信命令，向上可與主站微機交換數(shù)據(jù)，實現(xiàn)與企業(yè)高層管理網(wǎng)互聯(lián)。 （四）完善的系統(tǒng)維護與系統(tǒng)安全功能 GOTRE提供了系統(tǒng)維護工具包，對PLC系統(tǒng)的硬件和軟件進行維護管理，可提供系統(tǒng)有關信息如PLC CPU狀態(tài)；進行系統(tǒng)設置；對PLC硬件進行測試診斷；對通信進行檢查；報告系統(tǒng)內存與用戶內存信息。軟件提供16級密碼功能，保障了數(shù)據(jù)信息的安全性。工具包中的清單編輯器可直接在觸摸屏上對PLC的程序和參數(shù)在線進行檢查和各種編輯操作。 這此功能極大地方便了系統(tǒng)維護工作，提高了PLC控制系統(tǒng)的可靠性。 （五）Windows風格的集成開發(fā)環(huán)境 GOTRE由工程管理器、圖形設計器、數(shù)據(jù)轉換器和調試器四個模塊組成。每一模塊都是獨立的Windows應用程序。圖形設計器是GOTRE的核心，設計模式下的開發(fā)環(huán)境包括主菜單、常用工具欄、屏幕設計器、模板、工具面板和各種對話框等組件，為畫面設計提供了強有力的工具，GOTRE采用開放性圖庫并支持用戶自己建庫，實時數(shù)據(jù)庫支持多種數(shù)據(jù)形式，可接收BMP位圖文件和AUTOCAD生成的BXF格式文件，畫面圖形根據(jù)需要可任意拖動縮放。用戶利用軟件提供的各種控制，就能可視化地設計監(jiān)控畫面，所有監(jiān)控任務都可通過圖形化設計實現(xiàn)。 三、GOTRE在卷煙生產過程PLC監(jiān)控系統(tǒng)中的應用 某卷煙廠卷接車間有兩條卷煙生產線，每條卷接生產線由數(shù)臺卷煙機和接咀機、工藝風力發(fā)生裝置、氣流靜化與粉塵處理裝置及其他輔助裝置等設備組成。控制的目的是要穩(wěn)定卷煙質量，降低生產能耗減少對環(huán)境的影響?？刂颇Ｊ讲捎脙杉壉O(jiān)控方式，PLC模塊、傳感器、執(zhí)行對卷煙生產過程的實時控制任務，包括設備電氣順序控制、聯(lián)鎖保護和工藝參數(shù)閉環(huán)控制。 PLC系統(tǒng)選用FX2N系列，包括基本單元FX2N-80MR，A/D輸入模塊FX2N-4AD，D/A輸出模塊FX2N-4DA。 監(jiān)控級作為控制系統(tǒng)的人機接口單元（HMI），通過各種監(jiān)控畫面，對卷煙生產過程和設備進行監(jiān)測，提供事件信息、數(shù)據(jù)分析參數(shù)調整、報表打印等功能，使操作者能根據(jù)不同工況調整控制策略，修改工藝參數(shù)或直接調控生產過程。監(jiān)控級采用Mitsubishi A970-GOT圖形操作終端（GOT）構成，該圖形操作終端是專為PLC系統(tǒng)監(jiān)控設計的硬件平臺，采用一體化結構，主機內部采用32位RISC CPU和32位總線，人機界在采用彩色液晶觸摸屏，圖形操作終端還具有打印機和聲音輸出接口，通過不同的通信接口單元，可采用多種方式與PLC直接相連或連接到PLC網(wǎng)絡中。 GOTRE的應用程序設計以工程為基礎，工程由一組監(jiān)控畫面文件組成。通過組態(tài)使畫面圖形與PLC變量鏈接，實現(xiàn)對測點數(shù)據(jù)的實時監(jiān)視。GOTRE組態(tài)原理如圖1所示，圖中變量SW可以是PLC中的軟元件或數(shù)據(jù)寄存器或緩沖寄存器。系統(tǒng)中共設計了流程總貌、設備狀態(tài)、參數(shù)設置、手動操作等十余個監(jiān)控畫面，組態(tài)了動態(tài)模擬、參數(shù)趨勢、報警信息、文本、數(shù)據(jù)輸入/輸出、打印等顯示功能與控制功能。GOTRE提供的圖形操作終端系統(tǒng)軟件使監(jiān)控程序運行不須依托其他的軟件平臺，提高了監(jiān)控的實時性和可靠性。操作人員在觸摸屏上進行操作，就可完成對卷接生產的監(jiān)控過程。生產實踐表明，GOTRE軟件運行穩(wěn)定，滿足了生產工藝要求，不但提高了卷煙質量，還提高了卷接速度，在降低能耗、減少環(huán)境污染等方面達到了同行業(yè)先進水平。 四、結束語 Mitsubishi的GOTRE組態(tài)軟件易于學習與掌握，應用方便，可為PLC控制系統(tǒng)提供友好的圖形用戶界面和完善的監(jiān)控功能，從而可增強PLC系統(tǒng)的控制能力，擴展PLC系統(tǒng)的應用范圍。