qtouch嵌入式应用



QTouch在嵌入式上的应用

QTouch跨平台自动化软件是采用跨平台类库设计，集成了：设备通信、图形显示、数据转换、逻辑处理等功能，提供二次开发的自动化平台软件。其功能强大，协议丰富，简单易用，跨平台支持等特点，在国内的自动化平台软件上属于首创，并具有国际领先水平。

我们致力于利用QTouch为设备厂家快速定制适合于该行业的用户软件，为系统集成商提供高性能、高可靠的嵌入式采集终端和显控端。

1.1 QTouch嵌入式技术概述

在当今工控行业软硬件平台多样化的今天，我们首度提出：用一套自动化系统软件兼容当前主流的处理器，以及跨越所有的操作系统平台，将嵌入式设备所提供的监视、控制、逻辑、转换等功能进行封装，用一套简易化的软件平台开放给用户。

QTouch跨平台组态软件就是基于这种理念，采用跨平台技术，完全能够实现这样的构想。目前，良好支持的处理器有：三星2416、三星6410、IMX6、TI AM335X、omap3517、omap3530，9G45、9G10、PXA270以及国产龙芯、飞腾CPU等，如下图：

支持当前所有的主流操作系统平台：ARM-Linux，WinXP，Win 7、Win8，Linux（redhat），Unix(Solaris10)，以及国产麒麟操作系统等，如下图，其softPLC部分可以支持实时操作系统。

QTouch分为组态环境和运行环境，组态环境推荐运行于windows系统平台，方便用户组态工程，运行环境则可以运行到多种环境中，即跨平台运行。用户将组建好的工程通过网络或USB下载到运行设备中即可按组态工程运行。运行模式如下：

QTouch不仅可以运行到高性能的工控机平台，更可以运行到嵌入式设备平台，因此QTouch的运行效率非常高，对设备的性能要求非常低。其功能组成如下：

QTouch运行部件包括实时数据库、历史数据库、HMI系统、设备级通讯、开放数据接口、对I/O设备的广泛支持，用户可以利用QTouch组态软件的功能，构建一套最适合自己的应用系统，通过对现场数据的采集处理，以动画显示、报警处理、流程控制和报表输出等多种方式向用户提供解决实际工程问题的方案。

此外QTouch嵌入版还带有一个模拟/运行环境，用于对组态后的工程进行模拟和运行，方便用户对组态过程的调试。

1.2 QTouch主要特点

上位机组态极为简单不需要编程，只需要简单的配置即可实现工程的组态。

画面元件非常丰富。提供大量的基础图元，具有矩形、圆形、直线、曲线、多边形、按钮等，多图元能够组合，多组合能够组成动画；提供图元库，可以自己制作并调用图元库。

功能强大不仅作为HMI使用，更可以作为SCADA系统使用，提供完善的实时数据库，历史数据库，工程数据配置系统，报警，历史数据存盘，用户权限，驱动开发系统，控件开发系统，softPLC，并有远程数据监视、控制系统。

平台开放提供标准的驱动接入接口，提供标准的控件接入接口，提供实时数据库和历史数据的远程监控接口，更提供设备驱动级数据监视。

运行系统执行效率高效、快速实时数据采用共享内存技术，数据的更新是通过位置索引而来，数据刷新不消耗cpu资源，支持上万点的数据；图形采用双缓存技术，只刷新变化区域，不变化区域不消耗cpu资源。

支持多种通讯模式、协议支持串口、以太网，CANBus、ProfiBus等，支持多种PLC、IO设备协议。

完善的报表功能报表由用户根据系统要求来设计和绘制，具有定时查询，手动查询等。

完善的报警体系支持报警实时显示，支持报警历史查询。

完善的曲线显示有实时曲线，历史曲线、条件曲线等。

完善的操作、控制、故障及相关信息记录用户的登录、操作、控制等都记录到历史数据库中，高级别权限的用户可以查询操作、控制记录等，类似于机器的黑匣子。

支持远程监视、远程调试HMI设备安装到现地，二次开发人员不要到现地就可以监视驱动通过情况、实时数据库数据，以及画面显示等。

总之，QTouch组态软件具有强大的功能，并且操作简单，易学易用，普通工程人员经过短时间的培训就能迅速掌握多数工程项目的设计和运行操作。

1.3 QTouch设计原理

1.3.1QTouch软件整体框架结构

 

工程管理器是一个上位机的集成开发环境。包含运行系统基本参数设定、实时数据库参数设定，参数保存成XML文件，包含一个设备管理单元，用于将设备库中的通讯程序通过配置生成到工程文件中，包含一个图形绘制系统，用于生成图形文件，包含一个梯形图编辑器，用于生成梯形图文件，包含用于远程管理和调试的实时数据库、历史数据库、驱动管理程序。

嵌入式部分包含：画面运行执行系统（ctrun）、实时数据库（RTDB）、历史数据库（HISDB）、设备驱运行程序、梯形图实时扫描解释程序。

1.3.2三层数据结构

采用3层数据传输模型，具有高安全性、易于扩展、平台开放的特点。驱动程序为独立的应用程序，提供开发包，可以*开发。驱动程序与实时数据的数据交换采用共享内存的方式进行。实时数据库为我们多年实践经验积累起来的标准实时数据库。具有数据刷新快速，执行效率高，资源消耗少，模型经典，平台开放等特点（可以达到几十ms的数据刷新速度）。实时数据库提供一个标准的modbusTCP通讯接口，用于实现现场监视、远程控制等功能。历史数据库采用轻量级的sqlite3关系数据库，不需要odbc支持，程序直接操作数据库，用户可以感觉不到历史数据库的存在。运行系统启动画面系统运行，为人机接口，通过共享内存从rtdb索引数据，人机接口处理完全与数据处理分开，各自独立运行，提升程序安全性。

 

2、     QTouch在嵌入式中的应用

QTouch具有良好的跨平台特性，对嵌入式系统具有很好的支持能力，广泛的应用到通讯、智能终端、监控系统中，行业包括：军工、电力、能源、环保、机电控制等领域。

QTouch通过PC机编程组态，通过USB或以太网下载到设备中运行，可以灵活快捷的组件智能化产品。

 

 

 

 

支持的嵌入式处理器如下：

序号	类型	处理器型号	备注
1	ARM9	Atmel 9G45/9X35	支持
2		S3C2410/2440	支持
3		TI 3517	支持
4	A8	TI 335X	支持
5		S3C 210	支持
6	A9	Freescale iMX6/iMX53	支持
7	MPIS	神州龙芯GSC3280	支持
8	X86	Intel全系列	支持
9	ARM64	国产飞腾1000	支持
10	其他	其他	待测试

      

支持的嵌入式操作系统如下：

序号	操作系统	支持情况	备注
1	嵌入式Linux	支持	默认
2	VxWorks	支持	未测试
3	WindowsXP/Embedded	支持
4	QNX	支持	未测试
5	其他Linux/Unix版本	支持	支持

 

 

 

1　关键技术指标

1.1　主要功能

 

QTouch嵌入式版提供如下功能清单：

 

 

 

序号	功能	相信说明	备注
1	嵌入式图形GUI	支持常规矢量图形、按钮、输入框、下拉框、勾选框等
2		支持曲线、报表、表计
3		支持棒图、流水管、饼图
4	通讯功能	支付大部分的PLC，支持大部分的电力规约
5	编程	支持c语言，支持MU表达式，支持javascript语法
6	数据库	支持关系型数据库SQLite3、MySQL
7		支持非关系型数据文本、结构体等
8	调试	支持在线监视通讯交互码
9		支持在线监视实时数据库
10		支持在线强制，支持在线修改IP等

 

1.2　主要的设备通讯支持

QTouch主要支持的设备通讯，仍然有很多差异型号未列出。如：IEC-60870-103支持并非只有南瑞和许继，还有四方、南自、深瑞、中电等众多厂家。

设备	厂家	型号	规约	支持情况
电表	科陆		ModbusRTU/DLT645	支持
	威盛		DLT645	支持
	中电		ModbusRTU/DLT645	支持
	安科瑞		ModbusRTU/DLT645	支持
	派诺		ModbusRTU/DLT645	支持
继保	许继		IEC-60870-103	支持
	南瑞		IEC-60870-103	支持
楼控	江森	DDC	BACnet	支持
	Honeywell	DDC	BACnet	支持
PLC	西门子	S7 200	PPI	支持
	西门子	S7 300 /400	ProfiNet	支持
	罗克韦尔	AB 5000	EtherNet	支持
	罗克韦尔	AB 500	DF1	支持
	施耐德		Modbus	支持
	GE		SNPX	支持
	三菱		Fx2n	支持
水表	国家规约		CJT188	支持
气表/热表			ModbusRTU	支持
能耗上报	部颁规约		XML能耗规约	支持
电力信息采集	部颁规约		Q／GDW 376.1	支持
GPRS远传	地方规约		DB39规约	支持
电力调度	IEC		IEC-60870-104 IEC-60870-101 CDT	支持
智能电网	IEC		IEC61850	支持

 

2　应用示例

智能终端应用如下，全部内置了QTouch嵌入式软件，具有可编程和快速用户界面设计能力。

      QTouch嵌入式版软件销售和定制化合作如下，QTouch支持单独的嵌入式版软件销售，同时也支持对重点客户的OEM和ODM合作。