摘 要：本文主要介紹了基于LonWorks網(wǎng)絡和工業(yè)控制組態(tài)軟件開發(fā)地下建筑監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)方法。首先文章概述了一種LonWorks網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的特點，接著介紹了組態(tài)軟件“組態(tài)王”，最后詳細說明了Lonworks控制系統(tǒng)和組態(tài)軟件在地下建筑控制系統(tǒng)中的應用。 關鍵詞：LonWorks; 組態(tài)軟件; 監(jiān)控系統(tǒng) 1 概述 　　隨著科學技術的發(fā)展，地下建筑工程逐步轉變?yōu)橛捎嬎銠C集中控制。LonWorks分布式測控網(wǎng)絡技術它真正并徹底的貫徹了“分散控制，集中管理”的控制思想，非常適合地下建筑工程的需要。本文將介紹LonWorks網(wǎng)絡控制系統(tǒng)和工控組態(tài)軟件在地下建筑控制工程的應用。 2 LonWorks網(wǎng)絡及LonWorks控制器 　　LON（Local Operation Networks）總線是美國ECHELON公司在1991年推出的局部操作網(wǎng)絡，為集散式監(jiān)控系統(tǒng)提供了很強的實現(xiàn)手段。它可以廣泛應用于冶金、化工、電力以及樓宇自動化等領域中，實現(xiàn)這些系統(tǒng)的全面網(wǎng)絡化測控。是使用得最廣泛的現(xiàn)場總線，被認為是最有前途的現(xiàn)場總線之一。 　　893-LM系列LonWorks網(wǎng)絡智能控制器是由解放軍理工大學工程兵工程學院國防工程自動化研究所研制的，充分利用了LonWorks現(xiàn)有的各種成熟的、先進的技術以及方便的開發(fā)手段，具有支持多種通信介質、通信距離長、支持多種網(wǎng)絡拓撲結構等特點。同時，由于893-LM系列產(chǎn)品采用獨特的命令消息傳遞方式，實現(xiàn)了測控前端的即插即用，不需配置，更不要專門的配置工具，不但可節(jié)約投資，還降低了應用難度，簡化了系統(tǒng)維護量。另外，在893-LM網(wǎng)絡產(chǎn)品中，還特別設計了針對地下建筑工程的防水、防潮、防鹽霧的措施，并通過了相關的專業(yè)檢測和認證，使之能夠在惡劣的環(huán)境下長期可靠的工作。 3 “組態(tài)王”組態(tài)軟件 　　隨著計算機控制技術的發(fā)展及對工業(yè)自動化的要求越來越高，以及大量控制設備和過程監(jiān)控裝置之間的通訊的需要，在工業(yè)項目的設計過程中如何提供一個可靠、直觀、實時、高效的人機接口日益引起人們的重視。本工程中應用的是國內(nèi)一種比較優(yōu)秀的組態(tài)軟件“組態(tài)王6.01”。組態(tài)王以Windows98/NT/2000中文操作系統(tǒng)作為其操作平臺，充分利用了Windows圖形功能完備，界面一致性好，易學易用的特點。它由工程瀏覽器（TouchExplorer）和畫面運行系統(tǒng)（TouchView）以及驅動程序組成;它提供了豐富的動畫連接，如“閃爍”、“旋轉”、“填充”、“移動”等，使畫面生動直觀;具有強大的數(shù)據(jù)庫;提供了一種類C語言的命令語言，語言簡潔、直觀、易學易用;最新的組態(tài)王6.01還新增了發(fā)布畫面供遠程機器瀏覽，遠程站點可通過訪問Web服務器上的HTML文件來訪問組態(tài)王的畫面和數(shù)據(jù)?？蛻舳嗽诓恍枰惭b組態(tài)王的情況下利用IE瀏覽器訪問組態(tài)王工程的數(shù)據(jù)和畫面，非常的方便?？傊褂媒M態(tài)王，管理人員不需要深入生產(chǎn)現(xiàn)場，就可以獲得實時和歷史數(shù)據(jù)。 4 LonWorks網(wǎng)絡控制系統(tǒng)和工控組態(tài)軟件在地下建筑工程的應用 　　4.1 系統(tǒng)概況 　　本工程主要有車庫、通風空調室、辦公室及供配電系統(tǒng)等。需要測量一些設備運行情況及溫度、濕度、水庫水位等實時數(shù)據(jù)，并能觀察人員出入情況對緊急情況發(fā)出報警信號等。 [align=center] 圖1 基于LonWorks 現(xiàn)場總線網(wǎng)絡結構的系統(tǒng)[/align] 　　其控制系統(tǒng)是基于LonWorks的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡結構，如圖1所示。它的具體配置如下：采用臺灣的研華工控機作為控制系統(tǒng)的上位機，其內(nèi)裝亞控公司的組態(tài)王6.01軟件，各個站點的數(shù)據(jù)采集是通過國防工程自動化研究所的893-LM系列產(chǎn)品完成的，如LM1101，LM1102，LM1204等模塊來作為系統(tǒng)的下位機。其中LM1101，LM1102分別是4路和8路模擬量輸入模塊，用來監(jiān)控室內(nèi)溫度、濕度和水庫水位等。LM1204是16路開關量輸入，16路開關量輸出模塊，用來對各種高、低壓開關設備進行監(jiān)視和控制。上位機和下位機之間的數(shù)據(jù)傳送與通訊也是通過國防工程自動化研究所的893網(wǎng)卡實現(xiàn)的，從而實現(xiàn)對系統(tǒng)的最終控制。本工程中總共用到了300多個測點，有大量的開關量，針對地下建筑工程比較惡劣或緊急狀態(tài)下能對系統(tǒng)作出快速、準確、有效的操作。 　　4.2 893-LM設備驅動 　　KingView6.01提供了893-LM系列控制器的設備驅動程序，直接從設備列表中選擇其即可。其中驅動程序中共定義了六種寄存器：AI-模擬量輸入;AO-模擬量輸出;DI-開關量輸入;DO-開關量輸出;TC-計數(shù);OI-開關量輸出通道狀態(tài)回讀等寄存器。并且在組態(tài)王中配置模擬量時，只支持INT，LONG，F(xiàn)LOAT三種類型，開關量只支持BIT，計數(shù)支持LONG。 　　4.3 人機界面設計 　　在組態(tài)王畫面開發(fā)系統(tǒng)中，可實現(xiàn)多種畫面監(jiān)控方式： 　?、?按工程布局監(jiān)控。設計了工程主畫面，通過點擊主畫面的各個按紐可進入系統(tǒng)的各個重要部分畫面，如車庫畫面、辦公室畫面、控制室畫面，空調系統(tǒng)畫面等。 　?、?工藝流程圖。設計了電氣主接線圖、水系統(tǒng)和通風系統(tǒng)等畫面。 　　⑶ 棒狀圖。設計了辦公室溫、濕度變化示意圖、水庫水位變化示意圖等，用棒狀圖再加以數(shù)據(jù)說明的形式來表示，既形象又直觀。 　?、?歷史和實時曲線圖。針對本工程對辦公室溫、濕度要求的嚴格性，重要性，在有棒狀圖表示的基礎上在利用歷史和實時曲線圖加以說明，能夠更加清楚的了解和掌握溫濕度的變化。 　　此外，還實現(xiàn)了其他監(jiān)控功能：按主畫面的登錄按紐時，系統(tǒng)提示你輸入密碼，只有輸入正確密碼后才能登錄并對系統(tǒng)的各個開關按紐進行操作，否則是無法操作的，從而保證了系統(tǒng)的安全性;另外，還有報警記錄和對報表的查詢、編輯和打印等功能;此外，還設計了狀態(tài)欄，可顯示工程運行了多長時間以及當前時間還有當前操作員名稱和報警顯示等等。 　　4.4 設計畫面中的一些技巧和體會 　　在設計畫面解決問題的過程中總結了一些技巧和體會： 　?、?如何實現(xiàn)開機就直接進入監(jiān)控運行畫面。 　　拷貝touchview.exe到開始菜單—程序—啟動文件夾中。 　?、?如何禁止運行系統(tǒng)退出 　　進行運行系統(tǒng)設置，在工程瀏覽器中的運行\(zhòng)特殊中選中禁止退出運行環(huán)境。 　?、?如何實現(xiàn)風管中風的流動。 　　這里有兩種方法都能形象的顯示出流動的效果。第一種辦法是先用繪圖工具畫一個箭頭，再拷貝4組，表示風流動的方向。為了要使風真正動起來，在數(shù)據(jù)詞典中定義了一個整形變量A，在畫面命令語言中啟動時設定“A=1;”，運行時設定每100毫秒編寫以下程序：“A=A+1;if（A>5）｛A=1;｝”。最后實現(xiàn)動畫連接，在這里巧妙的應用到了隱含功能。在第一條箭頭動畫連接的隱含條件表達式賦予“A=1”，并確定表達式為真時顯示，在第二條箭頭的隱含條件表達式中賦予“A=2”，其他條件不變。以此類推。這樣當A=1時，第一條箭頭顯示，A=5時，第五條箭頭顯示，當A>5時，A=1，程序又重復運行，于是風就真正的動起來了。第二種辦法只須畫一個箭頭。然后在數(shù)據(jù)詞典中定義一整形變量B，在畫面命令語言中啟動時設定“B=0;”，運行時設定每55毫秒編寫以下程序：“B=B+10;if（B>100）｛B=0;｝”。最后也實現(xiàn)動畫連接，箭頭的水平移動表達式中填寫B(tài)，并填寫好方框中移動距離，對應值取100。這樣也能達到風動的效果。此外葉片的轉動也可參照上述方法分別用隱含和旋轉功能加以實現(xiàn)。 　?、?如何將AutoCAD中的圖片拷貝到組態(tài)王畫面中來。 　　先將AutoCAD的要拷貝的畫面選定用File菜單中的Export功能轉化出來，再用ACDsee軟件打開轉化為.jpeg格式?；氐浇M態(tài)王中用編輯菜單中拷貝點位圖功能拷貝過來即可。 　?、?如何在畫面中增加變化多樣的字體。 　　可利用Word中的藝術字功能，選擇自己喜歡的字體后保存為.bmp格式，然后在組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)中選擇“從文件中加載點位圖”加載開始保存好的圖畫，并將其透明化即可。 　　⑹ 圖庫精靈的另一種用法。 　　組態(tài)王提供了許多圖庫精靈，但有時它們定義的動畫連接還不能完全符合工程的要求。選擇一個圖庫精靈，在圖庫欄選擇“轉化為普通圖素”，再“合成組合圖素”，然后在根據(jù)所需要求進行動畫連接。 　?、?如何復制運行畫面。 　　在運行時按下鍵盤上的屏幕拷貝鍵（print screen），在畫圖軟件中使用粘貼即可。 　　⑻ 如何實現(xiàn)歷史報表的實時打印。 　　可以利用命令語言實現(xiàn)。例如每天早八點打印一次，利用事件命令語言，在“事件描述”中寫入事件 “$小時==8”在事件“發(fā)生時”執(zhí)行函數(shù)reportprint2（）即可。 　?、?開發(fā)工程如何不讓別人看到。 　　在工程瀏覽器的工具菜單中選擇工程加密可以避免別人打開工程，但一定要記住密碼，因為一旦密碼丟失，沒有后臺可以解密。 　?、?如何給按紐添加注釋。 　　選中按鈕按鼠標右鍵選擇字符串切換，在按鈕屬性的提示文本中添加注釋即可。 　　⑾ WebServer發(fā)布的頁面如何進行切換。 　　組態(tài)王6.01提供了Web頁面發(fā)布功能，允許在其他未裝組態(tài)王的計算機上通過IE瀏覽發(fā)布的頁面，但遺憾的是發(fā)布的頁面上的按鈕無法操作，所以為了要實現(xiàn)發(fā)布的頁面的切換只有利用FrontPage對發(fā)布的頁面進行編輯，建立新的超級連接。 　　總之，通過巧妙運用組態(tài)王中的各種功能能使制作的畫面生動、逼真，達到預想的效果。 5 總結 　　基于LonWorks網(wǎng)絡和工控組態(tài)軟件組建的地下建筑工程監(jiān)控系統(tǒng)具有開發(fā)成本低，運行穩(wěn)定，數(shù)據(jù)采集速度快等優(yōu)點，在實際工程應用中運行效果良好。該系統(tǒng)在地下建筑工程自動化領域有著廣闊的應用前景。 參考文獻 　?、?893現(xiàn)場總線智能測控系統(tǒng)網(wǎng)絡手冊。解放軍理工大學工程兵工程學院微機測控技術研究所，2000. 　?、?陽憲惠，現(xiàn)場總線技術及其應用，清華大學出版社，1999.6