能源管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)

PAGE41能源管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)摘要隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步與發(fā)展，能源已經(jīng)越來(lái)越成為需要迫切解決的問(wèn)題了，在開(kāi)發(fā)新能源的同時(shí)，對(duì)現(xiàn)有能源的系統(tǒng)管理也變得越來(lái)越重要，對(duì)能源的管理也要求信息化。從能源利用的角度來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)的管理能顯著提高能源的實(shí)物資源的配置效率、將有力推動(dòng)行業(yè)的整體技術(shù)進(jìn)步、在更高層次上促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造升級(jí)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、提升經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和管理水平。尤其是對(duì)于設(shè)備種類多、投資大、能耗大的行業(yè)來(lái)說(shuō)，采用現(xiàn)代化的科學(xué)管理方法和手段來(lái)進(jìn)行能源的科學(xué)管理，將有效提高企業(yè)的生產(chǎn)效率、減少能源消耗、極大地促進(jìn)能源資源的高效利用、顯著提高能源利用的經(jīng)濟(jì)效益，具有十分重要的意義。本文論述了能源管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)：整個(gè)系統(tǒng)采用分布式布置、集中管理的模式，對(duì)生產(chǎn)工藝設(shè)備、用能設(shè)備的能量數(shù)據(jù)進(jìn)行管理；采用組態(tài)王這一個(gè)工程軟件作為控制系統(tǒng)的核心，以PLC為例來(lái)對(duì)組態(tài)王這軟件進(jìn)行初步了解與學(xué)習(xí)，最后用該軟件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行生產(chǎn)控制，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集，現(xiàn)場(chǎng)時(shí)刻報(bào)表以及現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警提示等各項(xiàng)項(xiàng)目的監(jiān)控，同時(shí)建立初步的生產(chǎn)模型監(jiān)控系統(tǒng)，達(dá)到總車間或者總公司能時(shí)刻掌握各車間各設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的情況。關(guān)鍵詞：能源管理系統(tǒng)；PLC；組態(tài)王；數(shù)據(jù)庫(kù)；現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集AbstractAsthetimesprogressandsocietyadvances,solvingtheproblemofshortageofenergybecomesveryurgent.Astherequirementforinformationmanagement,systemmanagementtowardstheenergysourcenowavailablealsobecomessignificantwhilewearedevotingtodevelopingnewenergy.Fromtheangleofenergyutilization,theinformationmanagementcanhighlyimproveallocativeefficiencyoftheenergysource.Ithelpstopushforwardtheintegratedtechnique,remoldthetraditionalindustrytoupgradeandoptimizeindustrystructure,promotingeconomiesrun-timeandlevelofmanagement.Theadoptionofmodernscientificmanagementmethodwillimproveproductionefficiencyofenterprise,reduceenergyconsumption,andraisetheutilizationrateofenergysourcetothebiggest,increasetheeconomicbenefits,especiallyfortheindustrywithmultispeciesequipment,intensivecapitalandbigenergyconsumption.Thisessaydiscussestheprojectandimplementofenergysystemmanagement:thesystemadoptsdistributedarrangementandmethodsofcentralizedmanagement,supervisingproductionequipmentandcontrollingenergydataoftheequipmentusingtheenergy;KingViewasengineeringsoftwareisarrangedtobethecoreofoperatingsystem.HereittakesPLCasanexampletolearnandgetageneralideaaboutthat.Finally,usethissoftwaretocontroltheproductiononthesite,collectthedataanddotimereportandactioncontrol.Atthesametime,itfundamentallyestablishesproducepatternsupervisionsystemtomakesurethattheheadworkshoportheheadofficecanmasterthestateofproductionoperationoftheequipmentintheworkshop.Keywords：energymanagementsystem；PLC；KingView；databasemonitoredcontrolsystem；fielddatacollection目目錄第1章引言 11.1需求分析 11.1.1立題的背景和意義 11.1.2能源管理的現(xiàn)狀和需求 11.2國(guó)內(nèi)外能源系統(tǒng)管理的現(xiàn)狀 21.2.1國(guó)外能源系統(tǒng)管理的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 21.2.2國(guó)內(nèi)能源管理系統(tǒng)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 21.3本課題的研究思路 3第2章系統(tǒng)分析 42.1必要性和可行性研究 42.1.1必要性 42.1.2可行性 42.2系統(tǒng)框架和系統(tǒng)功能分析 52.2.1系統(tǒng)框架設(shè)計(jì) 52.3系統(tǒng)軟件——組態(tài)王 62.3.1建立“變量”與PLC的連接 62.3.2建立新畫(huà)面 72.3.3添加文本顯示 82.3.4模擬量顯示 92.3.5模擬量及數(shù)據(jù)的輸出 102.3.6按鈕控制輸出 112.3.7設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)指示 152.3.8程序下載 152.3.9注意事項(xiàng) 162.4數(shù)據(jù)流程 16第3章系統(tǒng)設(shè)計(jì) 173.1PC與PLC串口通信程序 173.1.1建立新工程項(xiàng)目 183.1.2制作圖形換面 193.1.3定義串口設(shè)備 203.1.4定義變量 213.1.5建立動(dòng)畫(huà)連接 233.1.6編輯命令語(yǔ)言 233.1.7調(diào)試與運(yùn)行 25第4章數(shù)據(jù)庫(kù) 264.1SQL訪問(wèn)管理器 264.2對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作 284.3數(shù)據(jù)庫(kù)查詢控件 29第5章模型的初步設(shè)計(jì) 325.1模型的設(shè)計(jì)概述 325.2運(yùn)行結(jié)果與總結(jié) 38結(jié)語(yǔ) 39致謝 40[參考文獻(xiàn)] 41第1章引言能源問(wèn)題，從中國(guó)乃至全世界范圍來(lái)看，正逐漸成為一個(gè)亟待解的問(wèn)題。隨著的時(shí)代的發(fā)展，這個(gè)問(wèn)題也將變的越來(lái)越迫切??！目前，解決能源供應(yīng)日趨緊張的問(wèn)題主要有兩種手段，一是開(kāi)發(fā)新能源、可再生能源；二是對(duì)現(xiàn)有的能源設(shè)施進(jìn)行節(jié)能改造，實(shí)現(xiàn)能源的優(yōu)化。我國(guó)在“十一五”規(guī)劃中提出了建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)的奮斗目標(biāo)，能量的綜合利用、能源的使用效率越來(lái)越受到人們的重視。為了能使企業(yè)更好地完成資源調(diào)配、組織生產(chǎn)、企業(yè)能量平衡、部門結(jié)算、成本核算、能源預(yù)測(cè)等，需要建立一套有效能源數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、監(jiān)測(cè)、管理、調(diào)配系統(tǒng)，以便企業(yè)隨時(shí)掌握能源消耗、使用狀況。本文將選取采用分布式監(jiān)控、集中式管理模式，基于現(xiàn)場(chǎng)總線方式的網(wǎng)絡(luò)分布式能源管理系統(tǒng)，將其劃分為數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信和能源管理系統(tǒng)三部分，介紹其對(duì)生產(chǎn)工藝設(shè)備、用能設(shè)備的能量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、監(jiān)控、計(jì)量、統(tǒng)計(jì)、分析等機(jī)制，論述其方案的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。1.1需求分析1.1.1立題的背景和意義能源的利用一直是當(dāng)今時(shí)代的主題，隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步和發(fā)展，能源的逐步消耗，因此，能源的開(kāi)發(fā)就顯得肯定重要和迫切！在我國(guó)的能源消耗中，工業(yè)是我國(guó)能源消耗的大戶，能源消耗量占全國(guó)能源消耗總量的70%左右?！吨泄仓醒腙P(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃的建議》提出：“十一五”期末單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗比“十五”期末降低20%左右，這一指標(biāo)是“十一五”規(guī)劃目標(biāo)中最重要的約束性指標(biāo)之一，也是我國(guó)“十一五”期間節(jié)能工作的奮斗目標(biāo)。因此，加強(qiáng)企業(yè)能源計(jì)量管理，開(kāi)展企業(yè)節(jié)能降耗行動(dòng)，提高能源利用率是減少資源消耗、保護(hù)環(huán)境的最有效途徑，也是我國(guó)走新型工業(yè)化道路的重要內(nèi)容，這對(duì)于提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，緩解社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨的能源和環(huán)境約束，完成“十一五”規(guī)劃目標(biāo)有著十分重要的意義。為了能使企業(yè)更好的完成資源調(diào)配、組織生產(chǎn)、部門結(jié)算、成本核算，需要建立一套有效的自動(dòng)化能源數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)，對(duì)能源供應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以便企業(yè)實(shí)時(shí)掌握能源狀況，為實(shí)現(xiàn)能源自動(dòng)化調(diào)控扎下堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，同時(shí)方便企業(yè)的計(jì)量和成本核算工作。能源數(shù)據(jù)具有標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化、科學(xué)化、時(shí)效性強(qiáng)的特點(diǎn)，采集難度較高。同時(shí)，考慮到能源數(shù)據(jù)對(duì)于企業(yè)決策的重要意義，以及能源本身具備危險(xiǎn)性的特點(diǎn)，需要對(duì)企業(yè)建立的能源數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)提出更高的要求。因此，企業(yè)能源管理系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱EMS）必須滿足專業(yè)性強(qiáng)、實(shí)時(shí)性好、可進(jìn)行遠(yuǎn)程資料交換、可用性強(qiáng)的需求。1.1.2能源管理的現(xiàn)狀和需求當(dāng)前企業(yè)采用數(shù)據(jù)管理的模式，基本上是現(xiàn)場(chǎng)安裝數(shù)據(jù)采集儀器、儀表，人工定時(shí)采集數(shù)據(jù)，填報(bào)能量消耗報(bào)表，然后逐級(jí)匯總，統(tǒng)計(jì)后上報(bào)到企業(yè)的能源管理部門、財(cái)務(wù)部門和上級(jí)主管部門。這種方法的缺點(diǎn)非常明顯：效率低下、不具有實(shí)時(shí)性。企業(yè)的能量計(jì)量?jī)x器、儀表種類繁多、通信協(xié)議各異、分布范圍廣，進(jìn)行自動(dòng)數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)布置時(shí)要仔細(xì)加以考慮。各企業(yè)的自動(dòng)化水平不一，有的企業(yè)從國(guó)外引進(jìn)的生產(chǎn)線自動(dòng)化水平很高，有的還停留在二十世紀(jì)七八十年代的水平；企業(yè)的辦公自動(dòng)化水平也千差萬(wàn)別，有的企業(yè)基本可以實(shí)現(xiàn)無(wú)紙辦公，有的還處在繁雜的手工勞動(dòng)中。這些復(fù)雜的局面提高了能源管理系統(tǒng)的布置難度。隨著信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)傳統(tǒng)的能源管理的方式進(jìn)行自動(dòng)化改造變得完全有必要和可能。國(guó)外的一些DCS系統(tǒng)已經(jīng)將能源管理系統(tǒng)納入其中，作為整個(gè)DCS系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)。國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006~2020年）和國(guó)務(wù)院公布的九大行業(yè)近期淘汰落后產(chǎn)能目標(biāo)的文件，明確指出企業(yè)提高管理水平的必要性，這也給企業(yè)能源管理系統(tǒng)的實(shí)施帶來(lái)了機(jī)遇。1.2國(guó)內(nèi)外能源系統(tǒng)管理的現(xiàn)狀1.2.1國(guó)外能源系統(tǒng)管理的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)1．受經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口增長(zhǎng)的影響，世界一次能源消費(fèi)量不斷增加。隨著世界經(jīng)濟(jì)規(guī)模的不斷增大，世界能源消費(fèi)量持續(xù)增長(zhǎng)，1973年世界一次能源消費(fèi)量?jī)H為57.3億噸油當(dāng)量，2003年已達(dá)到97.4億噸油當(dāng)量。過(guò)去30年來(lái)，世界能源消費(fèi)量年均增長(zhǎng)率為1.8%左右。2．世界能源消費(fèi)呈現(xiàn)不同的增長(zhǎng)模式，發(fā)達(dá)國(guó)家增長(zhǎng)速率明顯低于發(fā)展中國(guó)家。過(guò)去30年來(lái)，北美、中南美洲、歐洲、中東、非洲及亞太等六大地區(qū)的能源消費(fèi)總量均有所增加，但是經(jīng)濟(jì)、科技與社會(huì)比較發(fā)達(dá)的北美洲和歐洲兩大地區(qū)的增長(zhǎng)速度非常緩慢，其消費(fèi)量占世界總消費(fèi)量的比例也逐年下降，北美由1973年的35.1%下降到2003年的28.0%，歐洲地區(qū)則由1973年的42.8%下降到2003年的29.9%。OECD(經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織)成員國(guó)能源消費(fèi)占世界的比例由1973年的68.0%下降到2003年的55.4%。其主要原因，一是發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展已進(jìn)入到后工業(yè)化階段，經(jīng)濟(jì)向低能耗、高產(chǎn)出的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展，高能耗的制造業(yè)逐步轉(zhuǎn)向發(fā)展中國(guó)家；二是發(fā)達(dá)國(guó)家高度重視節(jié)能與提高能源使用效率。3．世界能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)趨向優(yōu)質(zhì)化。石油、煤炭所占比例緩慢下降，天然氣的比例上升。同時(shí)，核能、風(fēng)能、水力、地?zé)岬绕渌问降男履茉粗饾u被開(kāi)發(fā)和利用，形成了目前以化石燃料為主和可再生能源、新能源并存的能源結(jié)構(gòu)格局。到2003年底，化石能源仍是世界的主要能源，在世界一次能源供應(yīng)中約占87.7%，其中，石油占37.3%、煤炭占26.5%、天然氣占23.9%。非化石能源和可再生能源雖然增長(zhǎng)很快，但仍保持較低的比例，約為12.3%。相對(duì)于我國(guó)現(xiàn)狀，世界的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)明顯要先進(jìn)。1.2.2國(guó)內(nèi)能源管理系統(tǒng)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)1．能源豐富而人均消費(fèi)量少我國(guó)能源雖然豐富，但分布很不均勻，煤炭資源60%以上在華北，水力資源70%以上在西南，而工業(yè)和人口集中的南方八省一市能源缺乏。雖然在生產(chǎn)方面，自解放后，能源開(kāi)發(fā)的增長(zhǎng)速度也是比較快，但由于我國(guó)人口眾多，且人口增長(zhǎng)快，造成我國(guó)人均能源消費(fèi)量水平低下。2．能源構(gòu)成以煤為主，燃煤嚴(yán)重污染環(huán)境從目前狀況看，煤炭仍然在我國(guó)一次能源構(gòu)成中占70%以上，成為我國(guó)主要的能源，煤炭在我國(guó)城市的能源構(gòu)成中所占的比例是相當(dāng)大的。以煤為主的能源構(gòu)成以及62％的燃煤在陳舊的設(shè)備和爐灶中沿用落后的技術(shù)被直接燃燒使用，成為我國(guó)大氣污染嚴(yán)重的主要根源。燃煤排放的大氣污染物對(duì)我國(guó)城市的大氣污染的危害已十分突出：污染嚴(yán)重、尤其是降塵量大；污染冬天比夏天嚴(yán)重；我國(guó)南方燒的高硫煤產(chǎn)生了另一種污染-酸雨；能源的利用率低增加了煤的消耗量。3．農(nóng)村能源供應(yīng)短缺我國(guó)農(nóng)村的能源消耗，主要包括兩方面，即農(nóng)民生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的耗能。我國(guó)農(nóng)村人口多，能源需求量大，但農(nóng)村所用電量?jī)H占總發(fā)電量的14%左右。而作為農(nóng)村主要燃料的農(nóng)作物桔桿，除去飼料和工業(yè)原料的消耗，剩下供農(nóng)民作燃料的就不多了。即使加上供應(yīng)農(nóng)民生活用的煤炭，以及砍伐薪柴，揀拾干畜糞等，也還不能滿足對(duì)能源的需求。因此，我國(guó)目前的能源利用狀況是相對(duì)落后，形勢(shì)比較嚴(yán)峻的。1.3本課題的研究思路本課題研究的大致思路如下：1．研究國(guó)內(nèi)外能源信息的管理及其企業(yè)信息化方面的現(xiàn)狀，并確定的能源信息管理的實(shí)際需求。2．根據(jù)理論情況進(jìn)行本系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的可行性分析以及分析本系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)的。3．系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分，進(jìn)行本系統(tǒng)研發(fā)平臺(tái)的設(shè)計(jì)，并設(shè)計(jì)出能源信息管理及決策方面的實(shí)際模型。4．借鑒了數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的概念來(lái)幫助本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)異構(gòu)平臺(tái)的數(shù)據(jù)采集，并建立一個(gè)良好適用的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。5．實(shí)際的開(kāi)發(fā)階段，利用組態(tài)王這一軟件，完成系統(tǒng)由想法到產(chǎn)品的過(guò)程。第2章系統(tǒng)分析系統(tǒng)分析是系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵階段。本部分將結(jié)合課題的研究?jī)?nèi)容，對(duì)能源信息管理系統(tǒng)建設(shè)的可行性進(jìn)行分析，并做出對(duì)新系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能上的分析。2.1必要性和可行性研究2.1.1必要性由于世界信息化的沖擊，為了同國(guó)際接軌必須要加快改革的步伐、引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的管理技術(shù)、采用現(xiàn)代化的管理手段。而目前由于能源信息的復(fù)雜性，在能源信息的管理方面還比較落后。雖然各公司都有自己的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，但卻沒(méi)有統(tǒng)一的能源信息管理方面的系統(tǒng)。如果想要知道全公司的能源消耗產(chǎn)出等信息，就必須要技術(shù)處能源管理科的人員來(lái)進(jìn)行人工的統(tǒng)計(jì)，時(shí)效性和準(zhǔn)確性都達(dá)不到較高的層次，而且不便于總公司對(duì)能源信息進(jìn)行進(jìn)一步的分析和管理。2.1.2可行性在新系統(tǒng)開(kāi)發(fā)之前，有必要對(duì)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的可行性進(jìn)行初步分析，以避免盲目投資，減少不必要的損失。1．計(jì)算機(jī)硬件目前計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)發(fā)展可以說(shuō)是日新月異，計(jì)算機(jī)的性能已幾倍、幾百倍的提高，PC機(jī)的功能已經(jīng)越來(lái)越強(qiáng)，價(jià)格卻也大幅度地下降。揚(yáng)子石化公司已經(jīng)配備了大量的PC機(jī)，幾乎每個(gè)科室都至少有一臺(tái)，因此不必再投入大量的資金用于電腦硬件的配備了。2．計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已發(fā)展到非常成熟時(shí)期了。網(wǎng)絡(luò)的大小規(guī)模可以千差萬(wàn)別。各公司內(nèi)部已經(jīng)建成了，如主干622Mbps、分支155Mbps的光纖主干網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；并輔以2Mbps的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。各二級(jí)單位的局域網(wǎng)與之相連。對(duì)外開(kāi)通256KDDN專線的因特網(wǎng)，并具有一個(gè)C類IP地址資源。實(shí)現(xiàn)了公司內(nèi)部計(jì)算機(jī)的對(duì)內(nèi)、對(duì)外連接。3．計(jì)算機(jī)軟件隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的飛躍發(fā)展，計(jì)算機(jī)軟件也做的更加完善。軟件的不斷更新能為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)提供了高性能、方便的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，使開(kāi)發(fā)速度幾倍、幾十倍的提高，開(kāi)發(fā)的質(zhì)量也明顯提高，面更加美觀友好、交互能力強(qiáng)。4．各公司在能源管理方面原來(lái)有一定的基礎(chǔ)。原始數(shù)據(jù)真實(shí)，帳、卡各種報(bào)表齊全，各管理科室信息流向明確，為能源信息管理系統(tǒng)提供了軟環(huán)境的可能。并且各個(gè)分都有信息室和專門的信息處理人員，為技術(shù)處能源管理科實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)共享奠定了基礎(chǔ)。本系統(tǒng)運(yùn)行后，可對(duì)各公司能源進(jìn)行統(tǒng)一的管理，便于合理控制消耗、回收能源、具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。2.2系統(tǒng)框架和系統(tǒng)功能分析本系統(tǒng)在分析階段運(yùn)用結(jié)構(gòu)化分析方法，與用戶進(jìn)行充分的交流，采用“自頂向下”的方法進(jìn)行系統(tǒng)的分析。把一個(gè)大的復(fù)雜的系統(tǒng)逐級(jí)分解成小的、易于管理的系統(tǒng)，既利于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，又利于用戶能夠盡早地看到結(jié)果，及時(shí)提出意見(jiàn)等等。2.2.1系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)系統(tǒng)架構(gòu)：能源管理系統(tǒng)以SCADA系統(tǒng)為核心，加以組態(tài)王這一工業(yè)軟件，利用PLC作為接口連接數(shù)據(jù)采集和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，如圖2.1所示。能源管理系統(tǒng)的構(gòu)架可以從體系結(jié)構(gòu)上分成3層，即數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)控制器（PLC或現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備）及通信網(wǎng)絡(luò)（RS232，RS485），能源管理監(jiān)控中心(PC控制室)。整個(gè)系統(tǒng)以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和組態(tài)王軟件為基礎(chǔ)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)通信，嵌入式技術(shù)組成一套先進(jìn)的自動(dòng)采集，存儲(chǔ)，分析數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)測(cè)。圖2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖能源管理監(jiān)控中心能源管理境況中心以SCADA軟件和I/OServer實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器為核心，布置分布式數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在線的數(shù)據(jù)監(jiān)視，數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)傳輸?shù)饶茉垂芾砉δ懿⒅С侄伍_(kāi)發(fā)和現(xiàn)場(chǎng)組態(tài)。通信網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)采用RS485和RS232連接，建立分區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)，層與層之間采用線性結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接，從而建立高可靠，專有的能源數(shù)據(jù)采集通信網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集為核心，進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)采集，處理，通信，協(xié)議轉(zhuǎn)換等，將采集到的能源消耗數(shù)據(jù)連續(xù)、真實(shí)、可靠的傳輸?shù)较到y(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，為能源管理系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)的主要功能包括：◆采集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括電流、電壓、功率因數(shù)、流量、溫度、壓力、設(shè)備狀態(tài)等；◆傳感器網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的實(shí)現(xiàn)、轉(zhuǎn)換及實(shí)現(xiàn)裝置，以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的實(shí)現(xiàn)；◆數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、接口、OPC實(shí)現(xiàn)；◆Web訪問(wèn)；◆過(guò)程監(jiān)視、操作控制、實(shí)時(shí)調(diào)整等界面和過(guò)程曲線、信息顯示等輔助界面的顯示、切換；◆介質(zhì)計(jì)量參數(shù)管理、維護(hù)單位管理、計(jì)量設(shè)備管理、測(cè)點(diǎn)耗量關(guān)系等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的管理；◆各種配置參數(shù)設(shè)置、用戶權(quán)限設(shè)置、其他需人工錄入的參數(shù)設(shè)置等界面管理；◆能源數(shù)據(jù)匯總、統(tǒng)計(jì)、管理以及數(shù)據(jù)報(bào)表的生成；◆能源使用分析、計(jì)劃、仿真；◆能量平衡計(jì)算、能源使用估計(jì)、能源消耗的預(yù)測(cè)；◆能源供給品質(zhì)估計(jì)、供給能力估計(jì)；◆能源費(fèi)用管理；◆能源使用分配；◆能源生產(chǎn)監(jiān)測(cè)，包括能源品質(zhì)監(jiān)測(cè)、能源生產(chǎn)績(jī)效監(jiān)測(cè)等；◆安全管理；◆I/O通信冗余，能夠在主通信中斷時(shí)自動(dòng)切換到旁路；◆支持在線組態(tài)；◆支持ODBC、OPC、API、DDE等標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交換方式；◆網(wǎng)絡(luò)通信采用標(biāo)準(zhǔn)的NetBIOS，支持IPX/SPX、TCP/IP等協(xié)議。能源管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)：系統(tǒng)可以從實(shí)現(xiàn)原理上分為管理軟件和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集柜兩部分。SCADA軟件是系統(tǒng)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺(tái)，其可以采用通用軟件，例如NILookOut,組態(tài)王等，也可以針對(duì)專用的平臺(tái)獨(dú)立開(kāi)發(fā)?，F(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)作為SCADA系統(tǒng)的一部分，整個(gè)能源管理系統(tǒng)的中扮演著基礎(chǔ)數(shù)據(jù)提供的角色，占著非常重要的位置！他的功能是從計(jì)量?jī)x器采集數(shù)據(jù)，讀取執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換和系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行通信等?，F(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采集速度，采集精度，設(shè)備穩(wěn)定性，擴(kuò)展性等決定了整個(gè)系統(tǒng)的性能。2.3系統(tǒng)軟件——組態(tài)王組態(tài)王是國(guó)產(chǎn)工控領(lǐng)域組態(tài)軟件中應(yīng)用較為普遍的一種，它可以與很多種類的PLC及其他現(xiàn)場(chǎng)工控設(shè)備連接，以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)的采集，控制，顯示，儲(chǔ)存。2.3.1建立“變量”與PLC的連接PLC中的數(shù)據(jù)通過(guò)與“組態(tài)王”中定義的數(shù)據(jù)“變量”進(jìn)行通信，打開(kāi)窗口左邊的“數(shù)據(jù)庫(kù)”，選擇“數(shù)據(jù)詞典”，單擊窗口下方的“新建”，首先定義PLC中壓力輸入，“變量名”取為P1；“變量類型”為I/O實(shí)數(shù)；因?yàn)镻LC中模擬輸入的最小值為0，PLC中模擬輸入的最大值為27648，所以“最小原始值”設(shè)為0，“最大原始值”設(shè)為27648；“最小值”代表對(duì)應(yīng)PLC中的“最小原始值”需要顯示的值，設(shè)為0；“最大值”代表對(duì)應(yīng)PLC中的“最大原始值”需要顯示的值，假設(shè)壓力傳感器的量程為1MPa,則“最大值”為1；“連接設(shè)備”項(xiàng)選擇對(duì)應(yīng)PLC的MPI地址，本例選擇MPI2；“寄存器”選擇DB1.0（即DB1.DBW0）;“數(shù)據(jù)類型”選擇為SHORT（整型數(shù)）；“轉(zhuǎn)換方式”為線性，由于只需要顯示壓力，多樣“讀寫(xiě)屬性”選“只讀”，如圖2.2所示，單擊“確定”按鈕。圖2.2定義變量2.3.2建立新畫(huà)面單擊左邊“畫(huà)面”，打開(kāi)如圖2.3所示窗口。圖2.3畫(huà)面新建單擊“新建”，添加新的監(jiān)控畫(huà)面，如圖2.4所示，在“新畫(huà)面”對(duì)話框中，“畫(huà)面名稱”記為監(jiān)控畫(huà)面1；“對(duì)應(yīng)文件”可以采用默認(rèn)名；“畫(huà)面位置”項(xiàng)可以采用默認(rèn)的“左邊”、“頂邊”、“顯示寬度”、“顯示高度”、“畫(huà)面寬度”、“畫(huà)面高度”、“畫(huà)面風(fēng)格”可以采用默認(rèn)的“大小可調(diào)”、“背景色”和“覆蓋式”。完成后單擊“確定”按鈕。圖2.4畫(huà)面屬性2.3.3添加文本顯示單擊右邊“工具箱”中的文本按鈕“T”在屏幕的相關(guān)位置添加文本說(shuō)明：“壓力顯示”、“速度控制”、“點(diǎn)動(dòng)控制按鈕”和“指示燈”，如圖2.5所示。圖2.5文本設(shè)置2.3.4模擬量顯示壓力顯示的插入：?jiǎn)螕粲疫叀肮ぞ呦洹敝械奈谋景粹o“T”先插入文本“####”，右擊“####”，在字符串替換項(xiàng)，輸入“0000”，打開(kāi)“動(dòng)畫(huà)連接”，單擊“值輸出”框的“模擬值輸出”，彈出“模擬值輸出連接”對(duì)話框，單擊“表達(dá)式”框右邊的“？”按鈕，選擇變量值，單擊壓力變量“P1”，按“確定”按鈕?！氨磉_(dá)式”中出現(xiàn)“\\本站點(diǎn)\P1”;在“輸出格式”項(xiàng)，選擇壓力P1顯示的“整數(shù)位數(shù)”為2，“小數(shù)位數(shù)”為3；“對(duì)齊方式”為居坐，如圖2.6所示，單擊“確定”圖2.6文本動(dòng)畫(huà)連接（1）文本“0000”的“模擬量輸出”項(xiàng)配置完成，如圖2.7所示。圖2.7文本動(dòng)畫(huà)設(shè)置（2）2.3.5模擬量及數(shù)據(jù)的輸出速度控制輸入的插入：?jiǎn)螕粲疫叀肮ぞ呦洹敝械奈谋景粹o“T”先插入文本“####”，右擊“####”，在字符串替換項(xiàng)，輸入“0000”；左擊“0000”，打開(kāi)“動(dòng)畫(huà)連接”，單擊“權(quán)限/保護(hù)畫(huà)面連接值輸入”框的“模擬值輸入”，彈出“模擬值輸入連接”對(duì)話框，單擊“表達(dá)式”框右邊的“？”，選擇變量值，單擊速度輸入變量“SPEED”，單擊“確定“表達(dá)式”中出現(xiàn)“\\本站點(diǎn)\SPEED”;“提示信息”輸入“請(qǐng)輸入”；“最大值”1450，“最小”0；單擊“確定”按鈕，如圖2.8所示。圖2.8速度變量設(shè)定“權(quán)限/保護(hù)動(dòng)畫(huà)連接輸入值”框的“模擬值輸入”配置完畢，如圖2.9所示，單擊“確定”按鈕。圖2.9模擬值輸入?yún)?shù)設(shè)置2.3.6按鈕控制輸出按鈕控制的制作：?jiǎn)螕粲疫叀肮ぞ呦洹敝械摹鞍粹o”，拖放到畫(huà)面中，如圖2.10所示。圖2.10按鈕設(shè)置單擊新添加的按鈕，選擇“動(dòng)畫(huà)連接”，打開(kāi)“命令語(yǔ)言連接”的“按下時(shí)”，彈出“命令語(yǔ)言”窗口，單擊“全部函數(shù)”，彈出“選擇函數(shù)”對(duì)話框，選擇“BitSet”函數(shù)，單擊“確定”按鈕，如圖2.11所示。圖2.11函數(shù)列表在圖2.12中，選擇的BitSe（Var,bitNo,OnOff）,Var代表變量，bitNo代表第幾位（1~8位），OnOff代表開(kāi)（1）或者關(guān)（0），函數(shù)BitSe（Var,bitNo,OnOff）代表讓變量Var的第幾位開(kāi)或關(guān)。圖2.12命令語(yǔ)言在圖2.13中，單擊“Var”變黑，在“變量【域】”選擇變量名Q4（PLC的輸出卡）。把“bitNo”改為“7”，表示是第7位，OnOff改為1，表示是關(guān)閉輸出，相當(dāng)于讓Q4.7輸出1，如圖所示，單擊“命令語(yǔ)言”對(duì)話框中的“確認(rèn)”按鈕。圖2.13命令語(yǔ)言設(shè)定“按下時(shí)”的功能配置完畢，有對(duì)勾表示。在“動(dòng)畫(huà)連接”打開(kāi)“命令語(yǔ)言連接”的“抬起時(shí)”，彈出“命令語(yǔ)言”窗口，單擊“全部函數(shù)”，彈出“選擇函數(shù)”對(duì)話框，選擇“BitSe”函數(shù)，如圖3，單擊“確定”按鈕，“選擇函數(shù)”對(duì)話框關(guān)閉。在圖2.14中，單擊“Var”變黑，在“變量【域】”選擇變量名Q4（PLC的輸出卡）。把“bitNo”改為“7”，表示是第7位，OnOff改為0，表示是關(guān)閉輸出，相當(dāng)于讓Q4.7輸出0，如圖2.15所示，單擊“命令語(yǔ)言”對(duì)話框中的“確認(rèn)”按鈕。圖2.14程序編定“命令語(yǔ)言”關(guān)閉，該按鈕的“動(dòng)畫(huà)連接”中，“抬起時(shí)”的功能也配置完畢，有對(duì)勾表示，如圖所示，該按鈕按下時(shí)Q4.7置位，抬起時(shí)Q4.7復(fù)位。圖2.15命令語(yǔ)言動(dòng)畫(huà)連接右擊按鈕，選擇“字符串替換”，輸入文字“點(diǎn)動(dòng)”，按“確定”按鈕，如圖2.16所示。圖2.16按鈕屬性帶有文字“點(diǎn)動(dòng)”的按鈕，制作完畢。如圖2.17所示。圖2.17按鈕屬性完成2.3.7設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)指示指示燈的制作過(guò)程如下：?jiǎn)螕粲疫叀肮ぞ呦洹敝械摹爱?huà)圓”，拖放到畫(huà)面中，選擇顏色為“紅色”，如下圖2.18所示。右擊拖放到畫(huà)面中的“圓”，選擇動(dòng)畫(huà)連接，在“特殊”欄，打開(kāi)“隱含”，左擊“隱含連接中“條件表達(dá)式”右邊的“？”，在“選擇變量名”中選擇變量“IO”，如圖所示，單擊“選擇變量名”中的“確定”按鈕。圖2.18按鈕隱含連接“選擇變量名”對(duì)話框關(guān)閉，在“條件表達(dá)式”對(duì)話框，輸入bit(VarbitNo),函數(shù)bit(VarbitNo)為提取變量Var的第幾位，Var取P1，bitNo取第1位（對(duì)應(yīng)P1.0），即bit(P1,1),選擇“顯示”，單擊“確定”按鈕，如圖2.19所示。圖2.19隱含連接設(shè)定2.3.8程序下載顯示換面編程完畢，單擊“文件”然后選擇“全部存”，保存編號(hào)的程序。單擊“文件”然后選擇“切換到VIEW”，“組態(tài)王”運(yùn)行編好的程序的運(yùn)行程序。2.3.9注意事項(xiàng)“組態(tài)王”與某些設(shè)備的軟件連接，有時(shí)需要使用設(shè)備廠家提供的驅(qū)動(dòng)，以S7-300為例，需要先安裝西門子為S7-300提供的編程軟件STEP7或組態(tài)軟件WINCC，這樣“組態(tài)王”與S7-300才可能正確連接。2.4數(shù)據(jù)流程數(shù)據(jù)是由現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（PLC）進(jìn)行采集，記錄。這些采集到的數(shù)據(jù)格式不一定統(tǒng)一，還要進(jìn)行整理和轉(zhuǎn)換格式，使它能夠?yàn)橄到y(tǒng)處理的能源信息做好準(zhǔn)備；最后，對(duì)這些能源數(shù)據(jù)進(jìn)行平衡優(yōu)化處理，就是要按照一定的規(guī)則和設(shè)定，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的分類、篩選、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算等處理并對(duì)各廠的能源信息進(jìn)行反饋控制。網(wǎng)絡(luò)傳輸與查詢子系統(tǒng)是相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng)，是為不同層次，不同部門之間提供一個(gè)數(shù)據(jù)文件的傳輸功能和方便的交流查詢功能。如圖2.20所示：圖2.20數(shù)據(jù)流程圖第3章系統(tǒng)設(shè)計(jì)在分析了能源系統(tǒng)的詳細(xì)功能之后，本章主要任務(wù)是要以PLC為實(shí)例，對(duì)整個(gè)個(gè)系統(tǒng)和組態(tài)王這一軟件進(jìn)行調(diào)試，以求設(shè)備與PC控制器等各種方面能夠很好的符合，達(dá)到遠(yuǎn)程控制與了解的目的，同時(shí)將設(shè)備放入車間之內(nèi)，進(jìn)行實(shí)際與理論的相結(jié)合。3.1PC與PLC串口通信程序以三菱FX2n型PLC為例，可以通過(guò)自身的編程口和PC通信，也可以通過(guò)通信口和PC通信。通過(guò)編程口，PC只能和一臺(tái)PLC通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)PLC中軟件的間接訪問(wèn)；通過(guò)通信口，一臺(tái)PC可以和多太PLC通信，并實(shí)現(xiàn)對(duì)PLC中軟件的直接訪問(wèn)，兩者使用不同的通信協(xié)議。PC通過(guò)FX2n的編程口構(gòu)成的二級(jí)系統(tǒng)控制如圖3.1所示，按鈕，行程開(kāi)光等得常開(kāi)觸點(diǎn)接PLC開(kāi)關(guān)量輸入1通道，PLC開(kāi)關(guān)輸出1通道接指示燈。圖3.1PC與FX2nPLC串口通信線路針對(duì)PLC端程序，為了保證FX2n-32MR型PLC能夠與PC正常進(jìn)行通信，需要在PLC中運(yùn)行如圖3.2所示的一段程序，其功能是設(shè)置PLC的通信參數(shù)：波特率為9600bit/s，7位數(shù)據(jù)位，1位停止位，偶校驗(yàn)，站號(hào)為0。圖3.2PLC通信參數(shù)設(shè)置程序3.1.1建立新工程項(xiàng)目1．在工程管理器中選擇菜單“文件/新建工程”或者快捷工具欄“新建”命令，出現(xiàn)“新建工程向?qū)е粴g迎使用本向?qū)А睂?duì)話框。2．單擊“下一步”按鈕，出現(xiàn)“新建工程向?qū)еx擇工程所在路徑”對(duì)話框，選擇或者指定工程所在路徑。3．單擊“下一步”按鈕，出現(xiàn)“新建工程向?qū)еこ堂Q和描述”對(duì)話框。在對(duì)話框中輸入工程名稱：PC&PLC；在工程描述中輸入：利用組態(tài)王實(shí)現(xiàn)PC與PLC串口通信，如圖3.3所示。圖3.3組態(tài)王工程建立4．單擊“確定”按鈕,新工程建立。單擊“是”按鈕將新建工程設(shè)為組態(tài)王當(dāng)前工程，此時(shí)組態(tài)王工程管理器中出現(xiàn)新建的工程。5．雙擊新建的工程名，出現(xiàn)加密狗未找到的“提示”對(duì)話框，選擇“忽略”項(xiàng)，出現(xiàn)演示方式“提示”對(duì)話框，單擊“確定”按鈕，進(jìn)入程序?yàn)g覽器對(duì)話框。3.1.2制作圖形換面在工程瀏覽器左側(cè)樹(shù)形菜單中選擇“文件/畫(huà)面”，在右側(cè)視圖中雙擊“新建”圖標(biāo)，出現(xiàn)畫(huà)面屬性對(duì)話框，輸入畫(huà)面名稱“PC與PLC串口通信”，設(shè)置畫(huà)面位置，大小等，然后單擊“確定”按鈕，進(jìn)入組態(tài)王開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。通過(guò)圖庫(kù)為圖形畫(huà)面添加8個(gè)指示燈對(duì)象X0，X1,X2，X3，X4，X5，X6,X7,8個(gè)開(kāi)關(guān)對(duì)象Y0，Y1,Y2,Y3,Y4,Y5,Y6,Y7,如圖3.4所示。圖3.4圖形畫(huà)面3.1.3定義串口設(shè)備首先添加設(shè)備。在組態(tài)王工程瀏覽器的左側(cè)選擇“設(shè)備/COM1”，在右側(cè)雙擊“新建”圖標(biāo)，運(yùn)行“設(shè)備配置向?qū)А?．選擇PLC/三菱/FX2/編程口，如圖3.5所示。圖3.5選擇串口設(shè)備2．單擊“下一步”按鈕，給要安裝的設(shè)備指定惟一的邏輯名稱，如FX2PLC（可以任意?。?。3．單擊“下一步”按鈕，選擇串口號(hào)，如：COM1（需與PLC在PC上使用的串口號(hào)一致）。4．單擊“下一步”按鈕，為要安裝的PLC指定地址，如：1（注意，這個(gè)地址應(yīng)該與PLC通信參數(shù)設(shè)置程序中的地址相同）。5．單擊“下一步”按鈕，出現(xiàn)“通信故障恢復(fù)策略”設(shè)定窗口，使用默認(rèn)設(shè)置就可。6．單擊“下一步”按鈕，顯示所要安裝的設(shè)備信息，請(qǐng)檢查各項(xiàng)設(shè)置是否正確，確認(rèn)無(wú)誤后，單擊“確定”按鈕，完成設(shè)備的設(shè)置。接下來(lái)設(shè)置串口通信參數(shù)。雙擊“設(shè)備/COM1”波特率為9600，7位數(shù)據(jù)位，1位停止位，偶校驗(yàn)，通信方式選RS232，如圖3.6所示。圖3.6設(shè)置串口COM1界面設(shè)置完畢，單擊“確定“按鈕，這就完成了對(duì)COM1的通信參數(shù)配置，保證COM1同PLC的通信能夠正常進(jìn)行。要對(duì)PLC進(jìn)行通信測(cè)試，選擇新建的串口設(shè)備“FX2PLC”，單擊右鍵，出現(xiàn)一彈出式下拉菜單。選擇“測(cè)試FX2PLC”項(xiàng)，出現(xiàn)“串口設(shè)備測(cè)試”畫(huà)面，觀察設(shè)備參數(shù)與通信參數(shù)是否正確，若正確，選擇“設(shè)備測(cè)試”選項(xiàng)卡。寄存器選擇X，再添加數(shù)字1，即選擇X1；數(shù)據(jù)類型選擇Bit，單擊“添加”按鈕，X1進(jìn)入采集列表。講線路中X1端口與COM端口短接，PLC上輸入信號(hào)指示燈1亮，單擊串口設(shè)備測(cè)試畫(huà)面中“讀取”命令，寄存器X1的變量值為“打開(kāi)”。如果將線路中X1端口與COM端口斷開(kāi)，PLC上輸入信號(hào)指示燈1滅，單擊串口設(shè)備測(cè)試畫(huà)面中的“讀取”命令，寄存器X1的變量值為“關(guān)閉”。同樣可以測(cè)試寄存器Y的狀態(tài)值。3.1.4定義變量定義變量按第二章的2.4.1步驟進(jìn)行操作，各項(xiàng)參數(shù)如下圖3.7所示。圖3.7定義“開(kāi)關(guān)量輸入”變量同樣的，定義8個(gè)“開(kāi)關(guān)量輸入”變量，變量名為“開(kāi)關(guān)量輸入0~開(kāi)關(guān)量輸入7”，對(duì)應(yīng)的寄存器分別為“X0~X7圖3.8定義“開(kāi)關(guān)量輸出”變量同樣如上圖，定義8個(gè)“開(kāi)關(guān)量輸出”變量，變量名為“開(kāi)關(guān)量輸出0~開(kāi)關(guān)量輸出7”，對(duì)應(yīng)的寄存器分別為“Y0~Y7最后，分別定義8個(gè)“開(kāi)關(guān)”變量和8個(gè)“燈”變量，變量名分別為“開(kāi)關(guān)0”，“開(kāi)關(guān)1”······“開(kāi)關(guān)7”，“燈0”，“燈1”·····“燈7”。變量類型都是選擇內(nèi)存離散，初始值選關(guān)。3.1.5建立動(dòng)畫(huà)連接1．建立指示燈對(duì)象X0~X7的動(dòng)畫(huà)連接雙擊指示燈對(duì)象，出現(xiàn)“指示燈向?qū)А睂?duì)話框，將變量名（離散量）設(shè)定為“\\本站點(diǎn)\\燈1”，將正常顏色設(shè)置為綠色，報(bào)警顏色設(shè)置為紅色，其他按所述步驟。如圖3.9所示。圖3.9指示燈對(duì)象動(dòng)畫(huà)連接界面2．建立開(kāi)關(guān)對(duì)象Y0~Y7的動(dòng)畫(huà)連接按上述步驟，只要把變量名設(shè)定為“\\本站點(diǎn)\\開(kāi)關(guān)1”，同上按所述步驟。如圖3.10所示。圖3.10開(kāi)關(guān)對(duì)象動(dòng)畫(huà)連接界面3.1.6編輯命令語(yǔ)言進(jìn)入工程瀏覽器，在左側(cè)樹(shù)形菜單中選擇“命令語(yǔ)言\數(shù)據(jù)改變命令語(yǔ)言”，在右側(cè)雙擊“新建···”，出現(xiàn)“數(shù)據(jù)改變命令語(yǔ)言”編輯對(duì)話框。在變量【·域】文本中輸入表達(dá)式：\\本站點(diǎn)\開(kāi)關(guān)量輸入1，在編輯欄中輸入程序：if[\\本站點(diǎn)\開(kāi)關(guān)量輸入1==1]{\\本站點(diǎn)\燈1=1；}else{\\本站點(diǎn)\燈1=0；}如圖3.11所示。3.11開(kāi)關(guān)量輸入控制程序同樣的方法編輯下面程序：if[\\本站點(diǎn)\開(kāi)關(guān)1==1]{\\本站點(diǎn)\開(kāi)關(guān)量輸出=1；}else{\\本站點(diǎn)\開(kāi)關(guān)量輸出=0；}變量【·域】文本中輸入表達(dá)式：\\本站點(diǎn)\開(kāi)關(guān)1，如圖3.12所示。圖3.12開(kāi)關(guān)量輸出控制程序注：這里的程序編輯，采用的是C語(yǔ)言命令。3.1.7調(diào)試與運(yùn)行將設(shè)計(jì)的畫(huà)面和程序全部存儲(chǔ)并配置成主畫(huà)面，啟動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)。1.將線路中的輸入端口如X1與COM端口短接，則PLC上輸入信號(hào)指示燈1亮；將X1端口與COM斷開(kāi)，則PLC上輸入信號(hào)指示燈1滅。2．啟動(dòng)或關(guān)閉程序畫(huà)面中開(kāi)關(guān)按鈕，線路中PLC上對(duì)應(yīng)的外接輸出信號(hào)指示燈亮或者滅。第4章數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)王SQL訪問(wèn)功能實(shí)現(xiàn)組態(tài)王和其他外部數(shù)據(jù)庫(kù)之間的數(shù)據(jù)傳輸。它包括組態(tài)王的SLQ訪問(wèn)管理器和相關(guān)的SQL函數(shù)。4.1SQL訪問(wèn)管理器SQL訪問(wèn)管理器用來(lái)建立數(shù)據(jù)庫(kù)列和組態(tài)王變量之間的聯(lián)系，包括表格模板和記錄體兩部分功能。通過(guò)表格模板在數(shù)據(jù)庫(kù)中建立表格；通過(guò)記錄體建立數(shù)據(jù)庫(kù)表格列和組態(tài)王之間的聯(lián)系，允許組態(tài)王通過(guò)記錄體直接操作數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。表格模板和記錄體都是在工程瀏覽器中建立的。1．創(chuàng)建表格模板。在工程瀏覽器左側(cè)工程目錄顯示區(qū)中選擇“SQL訪問(wèn)管理器”下的“表格模板”項(xiàng)在右側(cè)目錄內(nèi)容顯示區(qū)中雙擊“新建”圖標(biāo)，彈出“創(chuàng)建表格模板”對(duì)話框。在表格中建立5個(gè)記錄，字段名稱，變量類型，字段長(zhǎng)度，索引類型分別如圖4.1所示。圖4.1“創(chuàng)建表格模板”對(duì)話框建立表格模板的目的在于定義一種格式，在后面用到SQLCreatTable()函數(shù)時(shí)以此格式在Access數(shù)據(jù)庫(kù)中自動(dòng)建立表格。2．創(chuàng)建記錄體。雙擊“SQL訪問(wèn)管理器”下的記錄體，彈出“創(chuàng)建記錄體”對(duì)話框，如圖4.2所示。圖4.2“創(chuàng)建記錄體”對(duì)話框記錄體定義了組態(tài)王變量$日期，$時(shí)間，原料油液位置等和Access數(shù)據(jù)庫(kù)表格中對(duì)應(yīng)字段日期，時(shí)間，原料等之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。3．建立MSAccess數(shù)據(jù)庫(kù)。首先建立一個(gè)空Access文件，定名為mydb.mdb（將此文件當(dāng)如建立的組態(tài)王工程文件中）。然后定義數(shù)據(jù)源。組態(tài)王SQL訪問(wèn)功能能夠和其他外部數(shù)據(jù)庫(kù)（支持ODBC訪問(wèn)接口）之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸必須在系統(tǒng)ODBC數(shù)據(jù)源中定義相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)。雙擊控制面板中性能與維護(hù)選項(xiàng)管理工具下的“數(shù)據(jù)源（ODBC）”選項(xiàng)，彈出“ODBC數(shù)據(jù)源管理器”對(duì)話框?！癘DBC數(shù)據(jù)源管理器”對(duì)話框中前兩個(gè)選項(xiàng)卡分別是“用戶DSN”和“系統(tǒng)DSN”。二者的共同點(diǎn)是，在他們中定義的數(shù)據(jù)源都存儲(chǔ)了如何與指定數(shù)據(jù)提供者再連接的信息，但二者又有所區(qū)別。在“用戶DSN”中定義的數(shù)據(jù)源只對(duì)當(dāng)前用戶可見(jiàn)，而且只能對(duì)用于當(dāng)期機(jī)器上；在“系統(tǒng)DSN”中定義的數(shù)據(jù)源對(duì)于當(dāng)前機(jī)器上所有用戶可見(jiàn)，包括WindowsNT服務(wù)。因此，用戶將根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)使用的范圍進(jìn)行ODBC數(shù)據(jù)源的建立。選擇“系統(tǒng)DSN”選項(xiàng)卡，并單擊“添加”按鈕。在彈出的“創(chuàng)建新數(shù)據(jù)源”對(duì)話框中，從列表中選擇“MirosoftAccessDriver”驅(qū)動(dòng)程序，單擊“完成”按鈕，彈出“ODBCMirosoftAccess安裝”對(duì)話框，定義數(shù)據(jù)源名：mine，單擊“完成”按鈕，從中選擇相應(yīng)路徑下的數(shù)據(jù)庫(kù)文件：mydb.mdb，如圖4.3所示。圖4.3“ODBC數(shù)據(jù)源管理器”對(duì)話框單擊“確定”按鈕，完成對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的配置。4.2對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作1．連接數(shù)據(jù)庫(kù)在數(shù)據(jù)詞典定義新變量，變量名稱：DeviceID，變量類型：內(nèi)存整數(shù)。新建畫(huà)面“數(shù)據(jù)庫(kù)連接”，在畫(huà)面上制作一個(gè)按鈕：按鈕文本為“連接數(shù)據(jù)庫(kù)”。按鈕“連接數(shù)據(jù)庫(kù)”彈起時(shí)動(dòng)畫(huà)連接：SQLConnect(DeviceID,”dsn=mine;uid=;pwd=”);該命令用于和數(shù)據(jù)源名（dsn）為mine的數(shù)據(jù)庫(kù)建立連接，uid表示登錄數(shù)據(jù)庫(kù)的用戶ID，pwd是登錄的密碼，此處沒(méi)有設(shè)置用戶UD和密碼。每次執(zhí)行SQLConnect（）函數(shù)，都會(huì)返回一個(gè)DeviceID值，這個(gè)值在后面對(duì)所有連接的數(shù)據(jù)庫(kù)的操作中都要用到。實(shí)際工程情況下將此命令寫(xiě)入：工程瀏覽器—命令語(yǔ)言—應(yīng)用程序命令語(yǔ)言—啟動(dòng)時(shí)，即運(yùn)行時(shí)就進(jìn)行連接。2．創(chuàng)建表格。按鈕文本“創(chuàng)建表格”，按按鈕“彈起時(shí)”動(dòng)畫(huà)連接：SQLCreateTable(DeviceID,”Kingtable”,“Tablel”);該命令用于以表格目標(biāo)“Tablel”的格式在數(shù)據(jù)庫(kù)建立名為”Kingtable”德表格。在生成Kingtable表格中，將生成5個(gè)字段，每個(gè)字段的變量類型，變量長(zhǎng)度及索引類型由表格目標(biāo)“Tablel”中的定義決定。此命令只需執(zhí)行一次就好了，如果表格目標(biāo)有改動(dòng)，需要用戶先將數(shù)據(jù)庫(kù)中的表格刪除后才能重新創(chuàng)建。此函數(shù)實(shí)際工程中寫(xiě)入：工程瀏覽器—命令語(yǔ)言—應(yīng)用程序命令語(yǔ)言—啟動(dòng)時(shí)。在工程調(diào)試階段進(jìn)入表格的創(chuàng)建，在表格創(chuàng)建完成后用戶可以刪除此函數(shù)或者將此函數(shù)轉(zhuǎn)為注釋。3．插入記錄。制作按鈕，按鈕文本“插入記錄”，該按鈕“彈起時(shí)”動(dòng)畫(huà)連接：SQLInsert(DeviceID,”Kingtable”,“bindl”);該命令使用記錄體bindl中定義的連接，在表格KingTable中插入一個(gè)新的記錄。該命令執(zhí)行后，組態(tài)王運(yùn)行系統(tǒng)會(huì)將與bindl中關(guān)聯(lián)的組態(tài)王變量的當(dāng)前值插入到Access數(shù)據(jù)庫(kù)表格“KingTable”中生成一條記錄。運(yùn)行過(guò)程中可隨時(shí)單擊該按鈕，執(zhí)行插入操作。在數(shù)據(jù)庫(kù)中生成多條新的記錄，將變量的實(shí)時(shí)進(jìn)行保存。4．查詢記錄。在數(shù)據(jù)詞典定義變量，這些變量用于返回?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中記錄的值。記錄日期：內(nèi)存字符串記錄時(shí)間：內(nèi)存字符串原料油液返回值：內(nèi)存實(shí)型催化劑液返回值：內(nèi)存實(shí)型成品油液返回值：內(nèi)存實(shí)型定義記錄體bind2,用于定義查詢時(shí)的連接。在制作一個(gè)按鈕，按鈕文本“得到選擇集”，該按鈕“彈起時(shí)”動(dòng)畫(huà)連接：SQLSelect(DeviceID,”Kingtable”,“bind2”)該命令選擇表格Kingtable中所有符合條件的記錄，并以記錄體bind2中定義的連接返回選擇集中的第一條記錄。此處沒(méi)有設(shè)定條件，將返回表格中所有記錄。執(zhí)行該命令后，運(yùn)行系統(tǒng)會(huì)把得到的選擇集得第一條記錄的“日期”字段的值賦給記錄體“bind2”中定義的與其連接的組態(tài)王變量“返回日期”。同樣的，“Kingtable”表格中的時(shí)間等分別賦給組態(tài)王變量返回時(shí)間等返回值。查詢返回值顯示。在畫(huà)面上制作文本，文本“####”對(duì)應(yīng)的“模擬值輸出”動(dòng)畫(huà)分別為：“返回日期”，“返回時(shí)間”，“原料油液返回值”，“催化劑液返回值”，“成品油液返回值”。在執(zhí)行SQLSelect（）函數(shù)后，首先返回選擇集得第一記錄，在畫(huà)面上“####”將顯示返回值。在畫(huà)面上制作4個(gè)按鈕用于查詢記錄，就可以了。5．?dāng)嚅_(kāi)連接。在畫(huà)面上制作一個(gè)按鈕，“斷開(kāi)連接”，“彈起時(shí)”動(dòng)畫(huà)連接：SQLDisconnect(DevicelD)；該命令用于斷開(kāi)和數(shù)據(jù)庫(kù)mydb.mdb的連接。此函數(shù)在實(shí)際應(yīng)用中寫(xiě)入：工程瀏覽器—命令語(yǔ)言—應(yīng)用程序命令語(yǔ)言—退出時(shí)。4.3數(shù)據(jù)庫(kù)查詢控件在組態(tài)王開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中選擇菜單“編輯\插入通用控件”命令，或者使用彈出“插入控件”對(duì)話框，選擇KVDBGridClass控件，如圖4.4所示，在畫(huà)面上添加控件。圖4.4插入KVDBGrid控件該控件為數(shù)據(jù)庫(kù)查詢控件，結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)一節(jié)使用該控件。1．雙擊控件，定義控件名稱，如grid，單擊“確定”按鈕。圖4.5“grid屬性”對(duì)話框2．右擊控件。選擇“控件屬性”進(jìn)行設(shè)置，如圖4.5所示。單擊“瀏覽”按鈕可選擇或新建ODBC數(shù)據(jù)源。在這里我們選擇已建立的mine。選擇數(shù)據(jù)源后“表名稱”組合框中就自動(dòng)填充了可選的表名稱，可彈出下拉列表選擇要顯示的數(shù)據(jù)所在的表名稱。選擇表名稱后，“有效字段”中自動(dòng)填充表中的所有字段，可通過(guò)“添加”，“刪除”，“上移”，“下移”按鈕來(lái)選擇要顯示的字段和顯示的順序。3．單擊顯示的字段，可在右側(cè)設(shè)置字段顯示的標(biāo)題，格式及對(duì)齊等屬性。使用按鈕的命令語(yǔ)言，利用函數(shù)實(shí)現(xiàn)查詢，打印功能。查詢所有數(shù)據(jù)：Grid.FetehEnd();條件查詢：Grid.Where=“field>5”Grid.FetchData();Grid.FentehEnd();打?。篏rid.Print();第5章模型的初步設(shè)計(jì)通過(guò)34兩章的介紹，已經(jīng)明白組態(tài)王的基本操作和能源管理系統(tǒng)的基本框架與設(shè)計(jì)思路，在此章，主要是就上述兩章的理論到實(shí)際的一個(gè)簡(jiǎn)單的模型設(shè)計(jì)，該模型使用于各種公司或者生產(chǎn)車間。5.1模型的設(shè)計(jì)概述1，打開(kāi)組態(tài)王軟件，然后建立新的畫(huà)面，單擊“新建”，添加新的監(jiān)控畫(huà)面，如圖所示，在“新畫(huà)面”對(duì)話框中，“畫(huà)面名稱”記為監(jiān)控站數(shù)據(jù)庫(kù):；“對(duì)應(yīng)文件”可以采用默認(rèn)名；“畫(huà)面位置”項(xiàng)可以采用默認(rèn)的左邊、頂邊、顯示寬度和顯示高度為1024、畫(huà)面寬度和畫(huà)面高度為768;“畫(huà)面風(fēng)格”可以采用默認(rèn)的“大小可調(diào)”、“背景色”為灰色和“覆蓋式”。完成后單擊“確定”按鈕。如下圖所示：圖5.1“總車間”畫(huà)面創(chuàng)建2，添加畫(huà)面內(nèi)容以總車間為例，將畫(huà)面分成6個(gè)區(qū)域，分別代表1到6個(gè)不同的車間，當(dāng)然也可以是N個(gè)車間。在車間1的區(qū)域，從工具箱中點(diǎn)擊圖庫(kù)，選擇“反應(yīng)器”中的圖片作為整個(gè)車間反應(yīng)的縮影，再添加報(bào)警指示燈，雙擊指示燈圖標(biāo)，彈出“指示燈向?qū)А睂?duì)話框，可以簡(jiǎn)單的按下圖設(shè)置圖5.2指示燈向?qū)гO(shè)置繼續(xù)對(duì)該畫(huà)面該區(qū)域進(jìn)行操作，建立“詳細(xì)信息”的按鈕。3，建立各個(gè)動(dòng)畫(huà)連接雙擊總車間中反應(yīng)車間1下面的“詳細(xì)信息”按鈕，出現(xiàn)“動(dòng)畫(huà)連接”對(duì)話框，點(diǎn)擊“彈起時(shí)”，出現(xiàn)命令語(yǔ)言框，編輯命令語(yǔ)言，本例在此處的命令語(yǔ)言程序如下，完成后如圖所示ShowPicture("頁(yè)眉");ShowPicture("SL");ShowPicture("反應(yīng)車間");ShowPicture("副菜單");圖5.3動(dòng)畫(huà)連接圖5.4“總車間”畫(huà)面模板按照此步驟分別建立監(jiān)控站數(shù)據(jù)庫(kù)，煉鋼車間，實(shí)時(shí)報(bào)表，報(bào)警窗口，歷史曲線趨勢(shì)，反應(yīng)車間1等各種畫(huà)面。并在不同的畫(huà)面上，對(duì)各個(gè)按鈕或者圖片進(jìn)行建立動(dòng)畫(huà)連接。圖5.5“監(jiān)控站數(shù)據(jù)庫(kù)”模板圖5.6“煉鋼車間”模板圖5.7“頁(yè)眉”模板圖5.8“歷史曲線趨勢(shì)”模板圖5.9“操作站”模板圖5.10“報(bào)警窗口”模板圖5.11“實(shí)時(shí)報(bào)表”模板圖5.12“反應(yīng)車間”模板4，建立好一系列的畫(huà)面后，在開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的界面對(duì)畫(huà)面進(jìn)行截圖，作為一個(gè)超級(jí)鏈接的圖標(biāo)，然后建立名為“SL”的新畫(huà)面，將所截的圖片在SL畫(huà)面上有序的排列，如圖所示：5.13“SL”模板最后對(duì)圖標(biāo)建立動(dòng)畫(huà)連接，命令