第二節　精簡屏監控畫面的組態編輯

一、精簡屏監控畫面

圖1-2-1是精簡屏（KTP900 Basic）組態編輯的工藝設備監控畫面。

①“項目標題”欄標注企業LOGO和設備控制系統名稱。分別由“基本對象”選項板中的“圖形視圖”和“文本域”構成。

②“標簽”由“文本域”構成。畫面中編輯了很多“文本域”，其屬性參數不同設置在畫面中呈現不同的顯示效果。

③“狀態指示燈”用來顯示所監測過程量的狀態。當過程值處于過小、正常、過大時，相應的黃燈、綠燈、紅燈分別亮起示意過程值的不同狀態。它是由三個載有指示燈圖片的“圖形視圖”構成的。

④“儀表圖形”可通過儀表圖形動態顯示過程量的狀態，當過程值處于過小、正常、過大時，儀表指針指在白色、綠色和紅色區域。即在“圖形視圖”中放置指針表的圖形圖片，每個過程量儀表由三個載有指針表圖片的“圖形視圖”疊加在一起構成。

過程量動態值在畫面中的顯示也可以通過“元素”展板中的“棒圖”或“圖形I/O域”實現。

⑤“日期時間”自動顯示系統的日期和時間。由“元素”選項板上被稱為“日期/時間域”的畫面對象構成。“日期時間”和“項目標題”編輯組態在“模板”上，可以作為背景使用在項目的任何一個畫面上。

⑥“轉換開關”設置系統工作在“自動”或“手動”操作模式，單擊此開關，旋鈕轉動，由一個“元素”展板上的“開關”畫面對象組態而成。這里表示工作模式的轉換。

⑦“啟停按鈕”用來啟動和停止電動機。由四個“圖形”模式的按鈕組成。

⑧“量值顯示”顯示過程量的運行值。由“元素”展板上的被稱為“I/O域”的畫面對象構成，“I/O域”常用來在畫面中作為輸入或顯示輸出數值、日期時間或字符串使用。

⑨“升降控制”按鈕區域用來操作控制各過程量增加或減少，當需要增大過程量時，按下有上升箭頭或標有“升速”字符文本的按鈕，反之亦然。左四個按鈕組態為“圖形”模式；右四個按鈕組態為“文本”模式。

二、監控畫面中圖形素材的制作

前述監控畫面中組態了很多“圖形視圖”畫面對象，“圖形視圖”的作用是在HMI設備中展示圖形圖片。“按鈕”“開關”“I/O域”等畫面對象在組態時也經常使用圖片，因此組態這些對象前，需要準備好圖形圖片。出版物、網絡上有大量的圖形圖片素材可以參考借鑒，但常不適用，經常需要繪制和編輯新的圖形圖片。為形象、準確、美觀地表現適用的圖形圖片，學習和使用圖形圖片繪制、處理軟件是十分必要的。

1.“儀表圖形”

在Visio中，備有成百上千的基本圖形形狀，按照行業、專業領域的劃分，存放在 不同的“模具”（等同于前述博途軟件畫面對象的展板）中。繪制圖形時拿來就用，可方便調整其顏色、大小、位置和角度等，大大提高了繪圖及編輯效率。

在Visio繪圖工作區，圖形圖塊按照繪制生成的先后次序可以疊放在一起。即使不疊放，圖形形狀亦位于不同的“剖面”內。當疊放在一起時，后生成的圖形會遮蓋先前生成的圖形。

圖1-2-2所示的“儀表圖形”是由5個圖形和字符標簽對正疊放在一起構成的。

①打開Visio軟件（Visio 2007版式），將“基本形狀”模具中的“正方形”形狀拖拽到繪圖工作區，在“大小和位置窗口”將其大小設置為55mm×55mm，執行“格式”“填充”菜單命令，將其填充色設定為黑色。

②再拖拽一個“正方形”形狀到工作區，大小設置同上，填充色默認，執行“格式”“線條”命令，將其邊線條加粗并修圓。

③為提高制圖效率，常用插入現存的圖片合成新圖片。單擊執行“插入”“圖片”“來自文件…”，在自己的圖片素材文件夾中，找到圖片素材，插入該圖片。

④將Visio“基本形狀”模具中的“60度單向箭頭”和“圓形”形狀先后拖拽到繪圖工作區，調整大小并拼疊在一起。鼠標框選這兩個圖形，執行“形狀”“操作”“聯合”菜單命令，兩個形狀就合成為一個新形狀（儀表指針）。

⑤因插入的素材圖片不可編輯，而其示值單位為“Bar”，需改為“MPa”。單擊執行“插入”“文本框”“水平”命令，在文本輸入區輸入“MPa”字符。在合成圖片時，用此字符標簽覆蓋圖中的“Bar”。

在Visio中，通過鼠標拖拽將上述5個圖形及字符標簽，對正疊放在一起，每個圖形的準確位置也可參考圖形的“大小和位置窗口”中的坐標參數。放置好后，鼠標框選所繪合成圖形，單擊執行“形狀”“組合”“組合”命令，“儀表圖形”就繪制好了。

2.“轉換開關”“啟停按鈕”“升降控制按鈕”圖形繪制

“監控畫面”中使用的“轉換開關”“啟停按鈕”和“升降控制按鈕”等圖形的繪制編輯方法同理，如圖1-2-3、圖1-2-4所示。也可以通過AI、PS等軟件繪制。

圖1-2-3的轉換開關是在AI中繪制的。這里簡述繪制過程，使初學者對AI的繪圖作業方法有一個入門認識。

①鼠標指針單擊AI軟件“工具面板”中的“橢圓工具”，按住“Shift”鍵，鼠標在畫板上拖動出一個直徑約22mm的圓形，單擊“工具面板”中的“填色（X）”按鈕，使當前操作處于待填色狀態。打開“色板”面板，單擊選擇紅色，即為圓形填入紅色。

②打開“描邊”面板，在“粗細”參數格中選擇/輸入2.5mm，可以預覽到圓形邊線變粗。單擊“工具面板”中的“描邊（X）”按鈕，使當前操作處于修飾描邊狀態，打開“漸變”面板，選擇漸變類型為線性，配色為灰白漸變，角度為-45°（即高光區在左上方）并將高光區面積調小些。

③圓形仍處于選中狀態（或選用“工具面板”中的“選擇工具”，選擇該圓形），鼠標單擊執行菜單“效果”“3D（3）”“凸出和斜角”命令，彈出對話框，在“突出厚度”參數格中輸入10，單擊“確定”。

④選用“工具面板”中的“圓角矩形工具”，在畫板空白處拖動出圓角矩形，同樣為其配置灰白漸變，角度-45°，然后做上述3D效果操作，“突出厚度”參數格中輸入20。選用“工具面板”中的“直線段工具”，拖動繪制直線，在“描邊”面板中，設定粗細為2mm，并在“箭頭”參數格選擇箭頭，將其拖拽到圖示3D圓角矩形上。

⑤選用“工具面板”中的“選擇工具”框選帶箭頭的圓角矩形，拖拽到3D圓形上。可用鍵盤上的四個方向鍵微調其位置。

“啟停按鈕”圖形可用Visio或AI繪圖軟件制作，按鈕面上的淺色小圓形表示按鈕被操作，內置指示燈亮起。

三、監控畫面的組態編輯

準備好“監控畫面”中需用的圖片后，在博途軟件中編輯組態該畫面。

“項目視圖”是博途自動化項目組態軟件的主要工作界面，主要由“項目樹”“工作區”“屬性編輯”和“選項板”等窗格構成。如圖1-2-5所示。

步驟一

創建含有HMI設備的項目　雙擊打開博途自動化設計組態軟件，創建一個名稱為“監控畫面的組態”的HMI項目文件，進入“項目視圖”工作界面，在左側“項目樹”窗格中，雙擊“添加新設備”編輯器圖標，為該項目添加一個KTP900 Basic PN的精簡屏設備，設備名稱默認。“監控畫面的組態”項目的項目樹窗格，如圖1-2-6所示。

步驟二

編輯組態畫面模板和添加“監控畫面-1”新畫面　如圖1-2-7所示。

①雙擊“畫面”“添加新畫面”，系統自動生成一個空白的新畫面，右鍵快捷命令重命名為“監控畫面-1”。待編輯。

②雙擊“畫面管理”“模板_1”，打開該空白模板畫面進行編輯。圖示為編輯后的模板畫面。

③在其左上角粘貼LOGO圖標（可以直接復制粘貼操作，也可以通過“圖形視圖”畫面對象插入），可直接用鼠標調整其大小和位置。

④將“項目視圖”右側工具箱里“基本對象”中的“文本域”拖拽到模板畫面上，調整大小和位置。在當前視圖下方的“屬性”窗格，編輯組態此“文本域”的屬性等參數，如圖1-2-8所示。大多數畫面對象的屬性參數輸入窗格的結構都如此圖。

⑤將工具箱里“元素”展板中的“日期/時間域”拖拽到模板畫面上，編輯調整其屬性效果。在觸摸屏運行時，“日期/時間域”顯示觸摸屏的系統日期時間，可以對其進行校準設置。不是PLC的系統日期時間。

用“基本對象”展板中的“線”在模板畫面上劃一條分界線，在該“線”的屬性窗格設置線粗細、線色等參數。“線”上的對象將作為模板的內容顯示在每一個應用當前模板的畫面上，“線”下留白，將被畫面的組態對象使用，如果模板“線”下組態有對象，在運行顯示時將被畫面對象或全局畫面對象遮蓋。

步驟三

組態編輯“監控畫面-1”

①雙擊打開空白的“監控畫面-1”，在畫面的屬性窗格為其選擇模板。如圖1-2-9所示。

②指示燈和儀表的編輯組態如圖1-2-10所示。

③“圖形視圖”的圖片的選擇如圖1-2-11所示。

④“圖形視圖”在畫面中的大小和位置設置如圖1-2-12所示。

⑤將“元素”展板上的“I/O域”對象拖拽到當前畫面中，為每一個要監控的過程量組態過程值輸出顯示。“I/O域”可以工作在輸入模式、輸出模式和輸入/輸出模式。此處設定為輸出模式。

⑥將“元素”展板上的“開關”拖拽到“監控畫面-1”中，“開關”屬性的設置如圖1-2-13所示。

⑦HMI設備上按鈕幾種模式的組態。

按鈕是組態HMI設備較常用的畫面對象，將“元素”展板上的“按鈕”拖拽到工作區，在其屬性窗格的“屬性列表”的“常規”選項中，可看到按鈕可以組態的模式有“文本”“圖形”和“不可見”三種。即按鈕上可以組態字符文本、圖形或按鈕看不見的形式。“監控畫面-1”上組態有三種模式的按鈕。如圖1-2-14～圖1-2-16所示。按鈕的“外觀”“樣式”等屬性不再贅述。

本節實例“監控畫面-1”中的“轉換開關”使用“開關”畫面對象組態，圖1-2-16僅示例“不可見”按鈕模式組態。

KTP900 Basic精簡觸摸屏有8個功能鍵F1～F8，可作為“熱鍵”配置給屏上組態的按鈕。如圖1-2-14左下角所示，可以為當前組態的按鈕配置熱鍵。

如圖1-2-15所示，示例為“1# 泵電機”的“啟動按鈕”配置了熱鍵“F5”。仿真時注意測試其效果。

單擊“項目視圖”工具條上的“保存項目”命令，保存以上所做的組態工作。

單擊“編譯”工具命令，對前面的組態項目進行編譯，博途軟件在屬性窗格中的“信息”“編譯”選項卡上給出編譯結果信息。及時保存編譯組態結果很重要。

四、監控畫面連接的變量和動畫的組態

1.在HMI變量表中創建變量

雙擊項目樹中“HMI變量”“添加新變量表”編輯器，博途系統自動生成一個新變量表，默認變量表名稱，并在“工作區窗格”中打開，如圖1-2-17所示。

①變量名稱定義一個與實際過程量一致的名稱，便于識別，支持中文字符。

②數據類型：對于外部變量，數據類型的選擇要與PLC變量的數據類型相一致。對于內部變量，剛好覆蓋運算處理量的值域范圍即可，能使用整數的不使用浮點數，盡量少占字節數。

③HMI設備變量的“連接”明確HMI設備與控制系統網絡上哪個通信伙伴進行變量通信或交換數據。如果在HMI變量表中定義的變量僅在HMI設備內部使用，則在“連接”列中為其聲明為“內部變量”，如果定義的變量參與PLC的通信、交換數據，則在“連接”列中聲明與哪個PLC設備連接，這些與PLC連接的變量也稱為外部變量。

圖1-2-17的變量定義為內部變量，是為方便畫面仿真演示使用。實際控制系統中，如溫度、壓力、速度等現場過程量皆通過傳感器、PLC檢測傳送到HMI設備，可能來自不同的PLC，所以要定義具體的連接（也就是聲明為外部變量）。

2.畫面對象的變量關聯和動畫組態

畫面對象關聯變量是組成控制系統的一個重要組態步驟。“I/O域”關聯的變量如圖1-2-18所示。

在“監控畫面-1”中，假設工藝溫度的測量范圍為0～300℃，0～60℃為溫度過低，60～200℃為溫度正常，200～300℃為溫度過高。實時工藝溫度處于不同的溫度段，溫度儀表指針指向不同的溫度段，同時相應的報警燈亮。在變量表中創建“溫度一”變量用來表示該溫度過程值。分別組態到畫面中的三個疊加溫度表圖形視圖中，如圖1-2-19所示。

①在畫面工作區選擇指針指示低溫度區的畫面視圖，在“屬性”窗格“動畫”選項卡選擇“可見性”選項，在“變量”格組態“溫度一”的變量，并在“范圍”格中設置0～60℃的范圍值，點選“可見”項，表示在工藝溫度處于低溫度區時，該圖形視圖可以看見，否則看不見。

②③同理。

④同樣，在指示燈上的“圓”形，在低溫度段時，組態不可見，否則可見。

圖1-2-13所示為“開關”畫面對象組態變量“轉換”。

同理，為“監控畫面-1”的各畫面對象創建和組態變量。

五、監控畫面的仿真

工作區窗格顯示“監控畫面-1”，單擊執行“在線”“仿真”“使用變量仿真器”命令。彈出“監控畫面-1”的運行仿真畫面和仿真變量表，仿真變量設置如圖1-2-20所示。

勾選仿真變量表中“開始”列選項，“溫度一”變量值在0～300之間的不同溫度段變化時，仿真畫面中的指示燈、儀表等呈動畫顯示。

鼠標單擊仿真畫面中的“轉換開關”，旋鈕柄做90°旋轉，同時將“轉換”變量置1或復0。

鼠標單擊“啟動”按鈕，在“按住”和“松開”時，按鈕內的指示燈會有亮暗的變化。