第二節(jié)　精簡屏監(jiān)控畫面的組態(tài)編輯

一、精簡屏監(jiān)控畫面

圖1-2-1是精簡屏（KTP900 Basic）組態(tài)編輯的工藝設(shè)備監(jiān)控畫面。

①“項(xiàng)目標(biāo)題”欄標(biāo)注企業(yè)LOGO和設(shè)備控制系統(tǒng)名稱。分別由“基本對象”選項(xiàng)板中的“圖形視圖”和“文本域”構(gòu)成。

②“標(biāo)簽”由“文本域”構(gòu)成。畫面中編輯了很多“文本域”，其屬性參數(shù)不同設(shè)置在畫面中呈現(xiàn)不同的顯示效果。

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

④“儀表圖形”可通過儀表圖形動態(tài)顯示過程量的狀態(tài)，當(dāng)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(qū)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(gòu)成。

過程量動態(tài)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(shí)現(xiàn)。

⑤“日期時間”自動顯示系統(tǒng)的日期和時間。由“元素”選項(xiàng)板上被稱為“日期/時間域”的畫面對象構(gòu)成。“日期時間”和“項(xiàng)目標(biāo)題”編輯組態(tài)在“模板”上，可以作為背景使用在項(xiàng)目的任何一個畫面上。

⑥“轉(zhuǎn)換開關(guān)”設(shè)置系統(tǒng)工作在“自動”或“手動”操作模式，單擊此開關(guān)，旋鈕轉(zhuǎn)動，由一個“元素”展板上的“開關(guān)”畫面對象組態(tài)而成。這里表示工作模式的轉(zhuǎn)換。

⑦“啟停按鈕”用來啟動和停止電動機(jī)。由四個“圖形”模式的按鈕組成。

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

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

二、監(jiān)控畫面中圖形素材的制作

前述監(jiān)控畫面中組態(tài)了很多“圖形視圖”畫面對象，“圖形視圖”的作用是在HMI設(shè)備中展示圖形圖片。“按鈕”“開關(guān)”“I/O域”等畫面對象在組態(tài)時也經(jīng)常使用圖片，因此組態(tài)這些對象前，需要準(zhǔn)備好圖形圖片。出版物、網(wǎng)絡(luò)上有大量的圖形圖片素材可以參考借鑒，但常不適用，經(jīng)常需要繪制和編輯新的圖形圖片。為形象、準(zhǔn)確、美觀地表現(xiàn)適用的圖形圖片，學(xué)習(xí)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(yè)、專業(yè)領(lǐng)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(diào)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(qū)，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(nèi)。當(dāng)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(biāo)簽對正疊放在一起構(gòu)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(qū)，在“大小和位置窗口”將其大小設(shè)置為55mm×55mm，執(zhí)行“格式”“填充”菜單命令，將其填充色設(shè)定為黑色。

②再拖拽一個“正方形”形狀到工作區(qū)，大小設(shè)置同上，填充色默認(rèn)，執(zhí)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(xiàn)存的圖片合成新圖片。單擊執(zhí)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(qū)，調(diào)整大小并拼疊在一起。鼠標(biāo)框選這兩個圖形，執(zhí)行“形狀”“操作”“聯(lián)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(zhí)行“插入”“文本框”“水平”命令，在文本輸入?yún)^(qū)輸入“MPa”字符。在合成圖片時，用此字符標(biāo)簽覆蓋圖中的“Bar”。

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

2.“轉(zhuǎn)換開關(guān)”“啟停按鈕”“升降控制按鈕”圖形繪制

“監(jiān)控畫面”中使用的“轉(zhuǎn)換開關(guān)”“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(zhuǎn)換開關(guān)是在AI中繪制的。這里簡述繪制過程，使初學(xué)者對AI的繪圖作業(yè)方法有一個入門認(rèn)識。

①鼠標(biāo)指針單擊AI軟件“工具面板”中的“橢圓工具”，按住“Shift”鍵，鼠標(biāo)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(dāng)前操作處于待填色狀態(tài)。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(xì)”參數(shù)格中選擇/輸入2.5mm，可以預(yù)覽到圓形邊線變粗。單擊“工具面板”中的“描邊（X）”按鈕，使當(dāng)前操作處于修飾描邊狀態(tài)，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(qū)在左上方）并將高光區(qū)面積調(diào)小些。

③圓形仍處于選中狀態(tài)（或選用“工具面板”中的“選擇工具”，選擇該圓形），鼠標(biāo)單擊執(zhí)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(shù)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(shù)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(shè)定粗細(xì)為2mm，并在“箭頭”參數(shù)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(diào)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(nèi)置指示燈亮起。

三、監(jiān)控畫面的組態(tài)編輯

準(zhǔn)備好“監(jiān)控畫面”中需用的圖片后，在博途軟件中編輯組態(tài)該畫面。

“項(xiàng)目視圖”是博途自動化項(xiàng)目組態(tài)軟件的主要工作界面，主要由“項(xiàng)目樹”“工作區(qū)”“屬性編輯”和“選項(xiàng)板”等窗格構(gòu)成。如圖1-2-5所示。

步驟一

創(chuàng)建含有HMI設(shè)備的項(xiàng)目　雙擊打開博途自動化設(shè)計(jì)組態(tài)軟件，創(chuàng)建一個名稱為“監(jiān)控畫面的組態(tài)”的HMI項(xiàng)目文件，進(jìn)入“項(xiàng)目視圖”工作界面，在左側(cè)“項(xiàng)目樹”窗格中，雙擊“添加新設(shè)備”編輯器圖標(biāo)，為該項(xiàng)目添加一個KTP900 Basic PN的精簡屏設(shè)備，設(shè)備名稱默認(rèn)。“監(jiān)控畫面的組態(tài)”項(xiàng)目的項(xiàng)目樹窗格，如圖1-2-6所示。

步驟二

編輯組態(tài)畫面模板和添加“監(jiān)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(tǒng)自動生成一個空白的新畫面，右鍵快捷命令重命名為“監(jiān)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(jìn)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(biāo)（可以直接復(fù)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(biāo)調(diào)整其大小和位置。

④將“項(xiàng)目視圖”右側(cè)工具箱里“基本對象”中的“文本域”拖拽到模板畫面上，調(diào)整大小和位置。在當(dāng)前視圖下方的“屬性”窗格，編輯組態(tài)此“文本域”的屬性等參數(shù)，如圖1-2-8所示。大多數(shù)畫面對象的屬性參數(shù)輸入窗格的結(jié)構(gòu)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(diào)整其屬性效果。在觸摸屏運(yùn)行時，“日期/時間域”顯示觸摸屏的系統(tǒng)日期時間，可以對其進(jìn)行校準(zhǔn)設(shè)置。不是PLC的系統(tǒng)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(shè)置線粗細(xì)、線色等參數(shù)。“線”上的對象將作為模板的內(nèi)容顯示在每一個應(yīng)用當(dāng)前模板的畫面上，“線”下留白，將被畫面的組態(tài)對象使用，如果模板“線”下組態(tài)有對象，在運(yùn)行顯示時將被畫面對象或全局畫面對象遮蓋。

步驟三

組態(tài)編輯“監(jiān)控畫面-1”

①雙擊打開空白的“監(jiān)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(tài)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(shè)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(dāng)前畫面中，為每一個要監(jiān)控的過程量組態(tài)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(shè)定為輸出模式。

⑥將“元素”展板上的“開關(guān)”拖拽到“監(jiān)控畫面-1”中，“開關(guān)”屬性的設(shè)置如圖1-2-13所示。

⑦HMI設(shè)備上按鈕幾種模式的組態(tài)。

按鈕是組態(tài)HMI設(shè)備較常用的畫面對象，將“元素”展板上的“按鈕”拖拽到工作區(qū)，在其屬性窗格的“屬性列表”的“常規(guī)”選項(xiàng)中，可看到按鈕可以組態(tài)的模式有“文本”“圖形”和“不可見”三種。即按鈕上可以組態(tài)字符文本、圖形或按鈕看不見的形式。“監(jiān)控畫面-1”上組態(tài)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(jié)實(shí)例“監(jiān)控畫面-1”中的“轉(zhuǎn)換開關(guān)”使用“開關(guān)”畫面對象組態(tài)，圖1-2-16僅示例“不可見”按鈕模式組態(tài)。

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(tài)的按鈕。如圖1-2-14左下角所示，可以為當(dāng)前組態(tài)的按鈕配置熱鍵。

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

單擊“項(xiàng)目視圖”工具條上的“保存項(xiàng)目”命令，保存以上所做的組態(tài)工作。

單擊“編譯”工具命令，對前面的組態(tài)項(xiàng)目進(jìn)行編譯，博途軟件在屬性窗格中的“信息”“編譯”選項(xiàng)卡上給出編譯結(jié)果信息。及時保存編譯組態(tài)結(jié)果很重要。

四、監(jiān)控畫面連接的變量和動畫的組態(tài)

1.在HMI變量表中創(chuàng)建變量

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

①變量名稱定義一個與實(shí)際過程量一致的名稱，便于識別，支持中文字符。

②數(shù)據(jù)類型：對于外部變量，數(shù)據(jù)類型的選擇要與PLC變量的數(shù)據(jù)類型相一致。對于內(nèi)部變量，剛好覆蓋運(yùn)算處理量的值域范圍即可，能使用整數(shù)的不使用浮點(diǎn)數(shù)，盡量少占字節(jié)數(shù)。

③HMI設(shè)備變量的“連接”明確HMI設(shè)備與控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上哪個通信伙伴進(jìn)行變量通信或交換數(shù)據(jù)。如果在HMI變量表中定義的變量僅在HMI設(shè)備內(nèi)部使用，則在“連接”列中為其聲明為“內(nèi)部變量”，如果定義的變量參與PLC的通信、交換數(shù)據(jù)，則在“連接”列中聲明與哪個PLC設(shè)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(nèi)部變量，是為方便畫面仿真演示使用。實(shí)際控制系統(tǒng)中，如溫度、壓力、速度等現(xiàn)場過程量皆通過傳感器、PLC檢測傳送到HMI設(shè)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(guān)聯(lián)和動畫組態(tài)

畫面對象關(guān)聯(lián)變量是組成控制系統(tǒng)的一個重要組態(tài)步驟。“I/O域”關(guān)聯(lián)的變量如圖1-2-18所示。

在“監(jiān)控畫面-1”中，假設(shè)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(shí)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(yīng)的報警燈亮。在變量表中創(chuàng)建“溫度一”變量用來表示該溫度過程值。分別組態(tài)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(qū)選擇指針指示低溫度區(qū)的畫面視圖，在“屬性”窗格“動畫”選項(xiàng)卡選擇“可見性”選項(xiàng)，在“變量”格組態(tài)“溫度一”的變量，并在“范圍”格中設(shè)置0～60℃的范圍值，點(diǎn)選“可見”項(xiàng)，表示在工藝溫度處于低溫度區(qū)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(tài)不可見，否則可見。

圖1-2-13所示為“開關(guān)”畫面對象組態(tài)變量“轉(zhuǎn)換”。

同理，為“監(jiān)控畫面-1”的各畫面對象創(chuàng)建和組態(tài)變量。

五、監(jiān)控畫面的仿真

工作區(qū)窗格顯示“監(jiān)控畫面-1”，單擊執(zhí)行“在線”“仿真”“使用變量仿真器”命令。彈出“監(jiān)控畫面-1”的運(yùn)行仿真畫面和仿真變量表，仿真變量設(shè)置如圖1-2-20所示。

勾選仿真變量表中“開始”列選項(xiàng)，“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(biāo)單擊仿真畫面中的“轉(zhuǎn)換開關(guān)”，旋鈕柄做90°旋轉(zhuǎn)，同時將“轉(zhuǎn)換”變量置1或復(fù)0。

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