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在处理 96 路模拟量输入（AI）和 96 路模拟量输出（AO）的大规模数据采集与控制需求时，搭配组态王（KingView）作为上位机监控系统是可行的，但需结合硬件配置和软件优化实现稳定运行。以下是具体方案设计：

一、硬件配置方案（核心解决 96 路 I/O 扩展）

组态王本身不直接处理硬件 I/O，需通过数据采集卡 / 模块与现场设备通信，推荐方案：

1. 分布式采集架构（推荐）

• 核心控制器：选用支持 Modbus RTU/TCP 的 PLC（如西门子 S7-1200/1500、台达 DVP 系列）或分布式 IO 模块（如研华 ADAM 系列、泓格 I-7000 系列）。

• 模拟量模块扩展：

• 每块模块支持 8/16 路 AI（如研华 ADAM-4017（8 路 AI）、西门子 SM 1231（16 路 AI））

• 每块模块支持 4/8 路 AO（如研华 ADAM-4024（4 路 AO）、西门子 SM 1232（4 路 AO））

• 计算：96 路 AI 需 12 块 8 路模块或 6 块 16 路模块；96 路 AO 需 24 块 4 路模块或 12 块 8 路模块，通过总线（Modbus/Profinet）连接至上位机。

• 通信方式：采用以太网（Modbus TCP）实现高速数据传输，避免串口通信的带宽瓶颈（单串口难以承载 192 路信号的实时传输）。

2. 集中式采集卡方案（适用于工控机本地扩展）

• 在工控机中安装 PCI/PCIe 总线的模拟量采集卡，如：

• 研华 PCI-1716（16 路 AI）、PCI-1720（8 路 AO）

• 凌华 DAQ-2010（16 路 AI）

• 需计算插槽数量：96 路 AI 需 6 块 16 路卡，96 路 AO 需 12 块 8 路卡，适合有充足扩展槽的工控机。

二、组态王软件配置要点

1. 驱动选择与设备连接

• 驱动匹配：根据硬件选择对应驱动（如 “Modbus TCP 通用驱动”“研华 ADAM 系列驱动”“西门子 S7-1200 驱动”）。

• 设备分组：将 192 路信号按模块分组（如 “AI 模块 1-8”“AO 模块 1-8”），便于管理和提高通信效率。

• 通信参数：设置合理的采集周期（如 500ms~1s，根据实时性需求调整），避免周期过短导致通信拥堵。

2. 数据点优化（关键）

• 变量命名规范：采用 “类型_模块号_通道号” 格式（如 “AI_01_01”“AO_05_03”），便于识别和脚本编写。

• 数据类型：模拟量输入输出均设为 “浮点数”，量程与硬件模块一致（如 AI 对应 0~10V→0~10000，AO 对应 0~20mA→0~65535）。

• 死区设置：对缓慢变化的信号（如温度）设置死区（如 ±0.5%），减少不必要的数据刷新，降低 CPU 负载。

3. 画面与功能设计

• 分屏显示：将 96 路 AI/AO 分为多个画面（如按区域 / 功能分 8 个画面，每画面显示 12 路），避免单画面元素过多导致卡顿。

• 实时趋势：重点监控的信号（如关键工艺参数）配置实时趋势图，采样周期 1~5s；非关键信号仅显示当前值。

• 报警配置：对超量程、异常波动的信号设置报警（如 AI 值 > 上限、AO 输出异常），通过声音、颜色闪烁提示。

三、性能优化建议（避免系统卡顿）

1. 硬件配置：工控机至少满足 CPU i5 及以上、内存 8GB+、固态硬盘（减少数据读写延迟）。

2. 通信优化：

• 采用 Modbus TCP 而非 RTU，单条总线可承载多个模块，通信速率达 100Mbps。

• 分散各模块的通信周期（如模块 1 采集周期 500ms，模块 2 采集周期 600ms），避免集中通信导致的瞬时负载高峰。

3. 组态王参数设置：

• 在 “配置→运行系统设置→效率” 中，勾选 “减少画面刷新时的资源占用”。

• 关闭不必要的日志记录（如仅记录报警和操作日志）。

4. 脚本优化：避免在 “数据改变” 事件中编写复杂脚本，改用定时脚本（如 1s 执行一次）批量处理数据。

四、替代方案对比（大规模 I/O 场景）

若 96 路 AI/AO 对实时性要求极高（如采集周期 < 200ms），可考虑：

• 组态王 + KingIOServer：通过 KingIOServer 分布式采集数据，减轻组态王主程序负担。

• 升级至上位机组态软件：如西门子 WinCC、罗克韦尔 FactoryTalk，对大规模 I/O 的处理更高效，但成本较高。

总结

96 路模拟量 I/O 搭配组态王的核心是 **“分布式硬件架构 + 软件优化”**：通过 Modbus TCP 连接多模块分散采集，在组态王中合理配置通信周期和画面布局，可满足大多数工业场景的监控需求。若预算允许，建议优先选择工业级分布式 IO 模块（如研华、西门子），配合高性能工控机，确保系统稳定性。