第07章 計算機控制系統(tǒng)軟件2014

1、2022-3-28計算機控制技術(shù)1第第7章章 計算機控制系統(tǒng)軟件計算機控制系統(tǒng)軟件2022-3-28計算機控制技術(shù)2計算機控制軟件概述計算機控制軟件概述地源熱泵監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計舉例地源熱泵監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計舉例本章主要內(nèi)容2022-3-28計算機控制技術(shù)37.1 計算機控制軟件概述計算機控制軟件概述 軟件是計算機系統(tǒng)中與硬件相互依存的另一軟件是計算機系統(tǒng)中與硬件相互依存的另一部分，它是包括部分，它是包括程序、數(shù)據(jù)程序、數(shù)據(jù)及其相關(guān)及其相關(guān)文檔文檔的的完整集合；完整集合； 程序程序是按事先設(shè)計的功能和性能要求執(zhí)行的是按事先設(shè)計的功能和性能要求執(zhí)行的指令序列；指令序列； 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)是使程序能正常操縱信息的數(shù)據(jù)

2、結(jié)構(gòu)；是使程序能正常操縱信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)； 文檔文檔是與程序開發(fā)，維護和使用有關(guān)的圖文是與程序開發(fā)，維護和使用有關(guān)的圖文材料。材料。 2022-3-28計算機控制技術(shù)4。 z7.1 計算機控制軟件概述計算機控制軟件概述-計算機軟件分類計算機軟件分類2022-3-28計算機控制技術(shù)5u系統(tǒng)軟件：系統(tǒng)軟件： 用來管理計算機系統(tǒng)的資源，并以盡可能簡便用來管理計算機系統(tǒng)的資源，并以盡可能簡便的形式向用戶提供使用資源的服務(wù)，包括操作的形式向用戶提供使用資源的服務(wù)，包括操作系統(tǒng)、系統(tǒng)實用程序、系統(tǒng)擴充程序（操作系系統(tǒng)、系統(tǒng)實用程序、系統(tǒng)擴充程序（操作系統(tǒng)的擴充、漢化）、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件、設(shè)備驅(qū)動統(tǒng)的擴充、漢化）

3、、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件、設(shè)備驅(qū)動程序、通訊處理程序等。程序、通訊處理程序等。7.1 計算機控制軟件概述計算機控制軟件概述-計算機軟件分類計算機軟件分類u應(yīng)用軟件：應(yīng)用軟件： 是軟件公司或用戶為解決某類應(yīng)用問題而專門是軟件公司或用戶為解決某類應(yīng)用問題而專門研制的軟件。主要包括科學(xué)和工程計算機軟件、研制的軟件。主要包括科學(xué)和工程計算機軟件、文字處理軟件、數(shù)據(jù)處理軟件、圖形軟件、圖文字處理軟件、數(shù)據(jù)處理軟件、圖形軟件、圖象處理軟件、應(yīng)用數(shù)據(jù)庫軟件、事務(wù)管理軟件、象處理軟件、應(yīng)用數(shù)據(jù)庫軟件、事務(wù)管理軟件、輔助類軟件、控制類軟件等。輔助類軟件、控制類軟件等。 2022-3-28計算機控制技術(shù)6l 實時數(shù)據(jù)采集實

4、時數(shù)據(jù)采集：采集現(xiàn)場控制設(shè)備的數(shù)據(jù)，過：采集現(xiàn)場控制設(shè)備的數(shù)據(jù)，過程控制參數(shù)；程控制參數(shù)；l 控制策略控制策略：為控制系統(tǒng)提供可供選擇的控制策：為控制系統(tǒng)提供可供選擇的控制策略方案；略方案；l 閉環(huán)輸出閉環(huán)輸出：在軟件支持下進行閉環(huán)控制輸出，：在軟件支持下進行閉環(huán)控制輸出，以達到優(yōu)化控制的目的；以達到優(yōu)化控制的目的；l 報警監(jiān)視報警監(jiān)視：處理數(shù)據(jù)報警及系統(tǒng)報警；：處理數(shù)據(jù)報警及系統(tǒng)報警；l 畫面顯示畫面顯示：使來自設(shè)備的數(shù)據(jù)與計算機圖形畫：使來自設(shè)備的數(shù)據(jù)與計算機圖形畫面上的各元素關(guān)聯(lián)起來；面上的各元素關(guān)聯(lián)起來；7.1 計算機控制軟件概述計算機控制軟件概述-計控系統(tǒng)軟件功能計控系統(tǒng)軟件功能 2

5、022-3-28計算機控制技術(shù)7l 報表輸出報表輸出：各類報表的生成和打印輸出；：各類報表的生成和打印輸出；l 數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)存儲：存儲歷史數(shù)據(jù)并支持歷史數(shù)據(jù)的查詢：存儲歷史數(shù)據(jù)并支持歷史數(shù)據(jù)的查詢l 系統(tǒng)保護系統(tǒng)保護：自診斷、掉電處理、備用通道切換和：自診斷、掉電處理、備用通道切換和為提高系統(tǒng)可靠性和維護性所采取的措施；為提高系統(tǒng)可靠性和維護性所采取的措施；l 通信功能通信功能：各控制單元間、操作站間、子系統(tǒng)間：各控制單元間、操作站間、子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)通信功能；的數(shù)據(jù)通信功能；l 數(shù)據(jù)共享數(shù)據(jù)共享：具有與第三方程序的接口，方便數(shù)據(jù)：具有與第三方程序的接口，方便數(shù)據(jù)共享；共享； 7.1 計算機控制

6、軟件概述計算機控制軟件概述-計控系統(tǒng)軟件功能計控系統(tǒng)軟件功能 2022-3-28計算機控制技術(shù)87.1 計算機控制軟件概述計算機控制軟件概述-控制系統(tǒng)軟件設(shè)計控制系統(tǒng)軟件設(shè)計2022-3-28計算機控制技術(shù)92.太陽能太陽能-地源熱泵復(fù)合能源系統(tǒng)監(jiān)控平臺地源熱泵復(fù)合能源系統(tǒng)監(jiān)控平臺可再生能源實驗室可再生能源實驗室 數(shù)據(jù)采集功能數(shù)據(jù)采集功能 工況切換功能工況切換功能 報警功能報警功能 數(shù)據(jù)歸檔功能數(shù)據(jù)歸檔功能 控制功能控制功能監(jiān)控平臺功能監(jiān)控平臺功能2022-3-28計算機控制技術(shù)102022-3-28計算機控制技術(shù)11太陽能太陽能-地源熱泵監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計地源熱泵監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 地源熱泵地源熱泵中央

7、空調(diào)選用三中央空調(diào)選用三星星DVM WATER水冷式數(shù)水冷式數(shù)碼渦旋中央空調(diào)，該中央碼渦旋中央空調(diào)，該中央空調(diào)系統(tǒng)屬于空調(diào)系統(tǒng)屬于VRV系統(tǒng)，系統(tǒng)，主機為地源熱泵機組，室主機為地源熱泵機組，室內(nèi)機內(nèi)機9臺，布置在臺，布置在8個房間。個房間。 三星熱泵機組的啟停控制三星熱泵機組的啟?？刂朴墒覂?nèi)機決定，其監(jiān)控功由室內(nèi)機決定，其監(jiān)控功能包括熱泵運行狀態(tài)檢測、能包括熱泵運行狀態(tài)檢測、手手/自動狀態(tài)檢測、故障報自動狀態(tài)檢測、故障報警和功率檢測。警和功率檢測。 2022-3-28計算機控制技術(shù)12 地源側(cè)供回水總管地源側(cè)供回水總管 地源側(cè)供回水總管包括供回水溫度檢測、供回水壓力檢測、地源側(cè)供回水總管包括供

8、回水溫度檢測、供回水壓力檢測、供回水壓差檢測和總流量檢測。其中，溫度傳感器選用供回水壓差檢測和總流量檢測。其中，溫度傳感器選用PT1000，量程，量程0-100，4-20 mA電流輸出，精度電流輸出，精度0.2；壓力壓差傳感器選用擴散硅壓力壓差傳感器，壓力壓差傳感器選用擴散硅壓力壓差傳感器， 4-20 mA電電流輸出，精度流輸出，精度1級；流量傳感器選用電磁流量計，級；流量傳感器選用電磁流量計，4-20mA電流輸出，精度電流輸出，精度1級。級。 地埋管地埋管 在在2根垂直地埋管的不同深度安裝根垂直地埋管的不同深度安裝10只溫度傳感器，在只溫度傳感器，在3根水平地埋管內(nèi)安裝根水平地埋管內(nèi)安裝12

9、只溫度傳感器，在只溫度傳感器，在15路地埋管回路地埋管回水管內(nèi)安裝水管內(nèi)安裝15只溫度傳感器，在只溫度傳感器，在15路地埋管供水管內(nèi)安路地埋管供水管內(nèi)安裝裝15只流量傳感器。溫度傳感器選用只流量傳感器。溫度傳感器選用PT1000，四線制接，四線制接線，電阻信號輸出，精度線，電阻信號輸出，精度0.2；流量傳感器選用電磁流；流量傳感器選用電磁流量計，量計，4-20mA電流輸出，精度電流輸出，精度1級。級。 太陽能太陽能-地源熱泵監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計地源熱泵監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 2022-3-28計算機控制技術(shù)13 熱水箱：熱水箱：通過太陽能集熱器對水箱內(nèi)的水進行加熱。同時通過太陽能集熱器對水箱內(nèi)的水進行加熱。同時

10、在熱水箱內(nèi)安裝在熱水箱內(nèi)安裝1只只PT1000鉑電阻，測量熱水箱的溫度，鉑電阻，測量熱水箱的溫度，量程范圍量程范圍0-100，輸出，輸出4-20mA電流信號。電流信號。 循環(huán)泵循環(huán)泵：循環(huán)泵供電電壓：循環(huán)泵供電電壓380V，功率，功率1.5KW。循環(huán)泵的啟。循環(huán)泵的啟停由熱泵機組控制，啟停順序：停由熱泵機組控制，啟停順序：室內(nèi)機啟動室內(nèi)機啟動熱泵機組啟熱泵機組啟動循環(huán)泵動循環(huán)泵熱泵機組通過水流開關(guān)檢測到水流時，啟動熱熱泵機組通過水流開關(guān)檢測到水流時，啟動熱泵機組泵機組。為了實現(xiàn)系統(tǒng)的變流量調(diào)節(jié)，循環(huán)泵采用。為了實現(xiàn)系統(tǒng)的變流量調(diào)節(jié)，循環(huán)泵采用變頻控變頻控制制。為此上位機對循環(huán)泵的監(jiān)控包括變頻控

11、制、運行狀態(tài)。為此上位機對循環(huán)泵的監(jiān)控包括變頻控制、運行狀態(tài)檢測、手檢測、手/自動狀態(tài)檢測、故障報警和水泵功率檢測。自動狀態(tài)檢測、故障報警和水泵功率檢測。 太陽能回灌泵太陽能回灌泵：太陽能回灌泵的供電電壓：太陽能回灌泵的供電電壓380V，功率，功率0.55KW，回灌泵采取，回灌泵采取變頻變頻控制，太陽能回灌泵的監(jiān)控包括控制，太陽能回灌泵的監(jiān)控包括水泵啟停控制、變頻控制、運行狀態(tài)檢測、手水泵啟?？刂?、變頻控制、運行狀態(tài)檢測、手/自動狀態(tài)檢自動狀態(tài)檢測、故障報警和水泵功率檢測。測、故障報警和水泵功率檢測。 太陽能太陽能-地源熱泵監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計地源熱泵監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 2022-3-28計算機控制技術(shù)14

12、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計控制系統(tǒng)設(shè)計 硬件開發(fā)平臺硬件開發(fā)平臺 監(jiān)控系統(tǒng)采用監(jiān)控系統(tǒng)采用PROFIBUS-DP主從主從通信的結(jié)構(gòu)，上位機通信的結(jié)構(gòu)，上位機是由研華工控機和是由研華工控機和CP5611通訊板卡組通訊板卡組成，下位機則由可編成，下位機則由可編程控制器程控制器PLC組成，組成，系統(tǒng)的監(jiān)控框圖如圖系統(tǒng)的監(jiān)控框圖如圖所示：所示：2022-3-28計算機控制技術(shù)15PLC控制系統(tǒng)設(shè)計控制系統(tǒng)設(shè)計 本系統(tǒng)采用本系統(tǒng)采用PROFIBUS-DP通訊通訊將上位機，將上位機，PLC和現(xiàn)和現(xiàn)場設(shè)備連接在一起，場設(shè)備連接在一起，形成了形成了PROFIBUS現(xiàn)現(xiàn)場總線系統(tǒng)。場總線系統(tǒng)。 監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)圖監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)圖 2022-3-28計算機控制技術(shù)16PLC控制系統(tǒng)設(shè)計控制系統(tǒng)設(shè)計 電氣控制柜配置電氣控制柜配置 電氣控制柜面板包電氣控制柜面板包括手括手/自動切換按鈕，自動切換按鈕，循環(huán)泵啟?？刂瓢囱h(huán)泵啟停控制按鈕，變頻器手動調(diào)鈕，變頻器手動調(diào)頻電位器，以及各頻電位器，以及各個閥的開關(guān)控制按個閥的開關(guān)控制按鈕鈕 2022-3-28計算機控制技術(shù)17軟件平臺設(shè)計軟件平臺設(shè)計 n開發(fā)了開發(fā)了太陽能地源熱泵太陽能地源熱泵系統(tǒng)遠程系統(tǒng)遠程監(jiān)控軟件監(jiān)控軟件n實現(xiàn)了實現(xiàn)了系統(tǒng)的遠程系統(tǒng)的遠程監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析和診斷監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析和診斷 2022-3-2