基于iFIX電能量監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)本科畢業(yè)

本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)基于iFIX電能量監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)TheGraduationDesignforBachelor'sDegreeDesignofElectricEnergySupervisoryandControlSystemBasedoniFIXCandidate：LiuJiansongSpecialty：ElectricalEngineeringandAutomationClass：09-2Supervisor：LecturerShaoGuopingHeilongjiangInstituteofTechnology2013-06·Harbin摘要本設(shè)計(jì)以高校公寓用電情況為對(duì)象，iFIX組態(tài)軟件為工具，實(shí)際應(yīng)用為目的，詳細(xì)介紹了電能量監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程，完成了對(duì)學(xué)生公寓樓的用電予以統(tǒng)一管理的目的。本設(shè)計(jì)主要由三大部分組成，第一：模擬電力系統(tǒng)進(jìn)線(xiàn)部分，第二：電能量采集部分，第三：控制線(xiàn)路接線(xiàn)部分。模擬電力系統(tǒng)進(jìn)線(xiàn)部分從工頻電網(wǎng)進(jìn)電，通過(guò)雙路漏電保護(hù)器，分成兩路進(jìn)單路漏電保護(hù)器，然后直接連到進(jìn)線(xiàn)盒，給兩個(gè)模擬寢室供電，電能采集部分接線(xiàn)于模擬寢室進(jìn)線(xiàn)端，在終端進(jìn)行電量采集，將采集到的電能數(shù)據(jù)傳回上位機(jī)，上位機(jī)通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，做出相應(yīng)的判斷，然后對(duì)下位機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的操作，上位機(jī)組態(tài)軟件用iFIX,，執(zhí)行部件用PLC，控制面板處可設(shè)置手動(dòng)或自動(dòng)兩種模式對(duì)寢室進(jìn)行送電，通過(guò)iFIX組態(tài)軟件的WorkSpace繪制虛擬的控制界面，在手動(dòng)模式下可顯示所有寢室實(shí)時(shí)的用電情況，在自動(dòng)模式下，可對(duì)每個(gè)寢室進(jìn)行通斷電的控制，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對(duì)下位機(jī)的統(tǒng)一管理，最終實(shí)現(xiàn)公寓樓的用電統(tǒng)一管理?，F(xiàn)情況電能量監(jiān)控系統(tǒng)還處在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試階段，基本功能都已實(shí)現(xiàn)，操作簡(jiǎn)便，運(yùn)行可靠，為公寓用電管理的實(shí)際應(yīng)用做下鋪墊，具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。關(guān)鍵詞：iFIX；電能量；監(jiān)控；報(bào)警；PLCABSTRACTThisdesignfacetotheelectricenergyconsumeofuniversity,ThedesignusetheconfigurationsoftwarenamediFIXasatool,Withpracticalapplicationforthepurpose,andintroducetheprocessofDesignofElectricEnergyAcquisitionSystemindetailed.Completedthepurposeofelectricityshallbeunifiedmanagementofstudentapartmentbuildings.Thisdesignismainlycomposedofthreeparts,thefirst:thesimulationofpowersystemintothelinepart,thesecond:electricenergyacquisitionpart,thethird:controlcircuitwiringpart.Analogpowersystemintolinefrompowerfrequencyelectricgridintotheelectricity,throughtwo-wayleakageprotector,leakageprotectorisdividedintotworoadintoasingleroad,andthendirectlytotheintothebox,totwoanalogdormitoryelectricity,electricityconnectiontosimulateourbedroomintotheterminal,theterminalchargecollection,willcollectthepowerdatabacktothePC,PCthroughthedataanalysis,makesthecorrespondingjudgement,thencorrespondingoperationtolowerplacemachine,upperconfigurationsoftwareusingiFIX,andperformpartswithPLC,thecontrolpanelcanbesetmanuallyorautomaticallytosendingofdormitory,thetwomodelsbyiFIXconfigurationsoftwareWorkSpacemapvirtualcontrolinterface,inmanualmodecanshowallthebedroomreal-timeelectricityconsumption,intheautomaticmode,canbethroughthecontrolofpowertoeachdormitory,torealizetheuppermachineunderamachineunifiedmanagement,finallyrealizestheunifiedmanagementofapartmentbuildings.Electricenergymonitoringsysteminthelaboratorytesting,basicfunctionsarerealized,easyoperation,reliableoperation,apartmentmanagementunderthepracticalapplicationofelectricity,hasimportantpracticalapplicationvalue.Keyword：iFIX;Electricenergy;Supervisory;alarm;PLC目錄TOC\o"1-3"\u摘要 I第1章引言 11.1概述 11.2研究?jī)?nèi)容 11.3研究意義 2第2章基于iFIX電能量監(jiān)控系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 32.1整體方案設(shè)計(jì)概述 32.2PLC的選型及所要完成的功能 42.3電能量監(jiān)控系統(tǒng)的用途和功能 52.3.1上位機(jī)iFIX的用途功能 52.3.2采電裝置的用途功能 72.4本章小結(jié) 7第3章PLC電氣控制裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì) 83.1電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般原則 83.2元件選型 83.3箱體工藝設(shè)計(jì) 103.3.1屏柜的設(shè)計(jì) 103.3.2面板的設(shè)計(jì) 113.3.3布局的設(shè)計(jì) 123.4PLC的硬件組態(tài)配置 123.4.1上位機(jī)與PLC的端口連接 123.4.2配置PLC通信 133.4.3配置MB1驅(qū)動(dòng)器 143.4.4PLC地址I/O分配表 173.5PLC梯形圖程序設(shè)計(jì) 183.6本章小結(jié) 21第4章iFIX組態(tài)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì) 224.1iFIX簡(jiǎn)介 224.2創(chuàng)建SCU配置文件 224.2.1新建SCU配置文件 224.2.2過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù) 264.3通過(guò)MSComm控件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集 274.3.1MSComm屬性 274.3.2MSComm通訊方式 284.3.3控件的初始化 294.3.4數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收 294.5本章小結(jié) 31第5章監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試 325.1上位機(jī)軟件的畫(huà)面制作 325.1.1歡迎畫(huà)面制作 325.1.2電能監(jiān)視控制畫(huà)面 335.1.3電能參數(shù)顯示畫(huà)面 355.2上位機(jī)軟件畫(huà)面調(diào)試 365.3本章小結(jié) 37結(jié)束語(yǔ) 38參考文獻(xiàn) 39致謝 40附錄 41第1章引言1.1概述面對(duì)時(shí)代的發(fā)展，人們的生活已經(jīng)離不開(kāi)用電，并且用電量逐年增加，日趨緊張。在能源緊張的今天，提倡科學(xué)用電顯得尤為重要。所謂科學(xué)用電就是更合理有效的用電，當(dāng)前，全國(guó)提倡錯(cuò)峰用電、使用節(jié)能電器等都是為了科學(xué)用電而采取的措施[1]。目前，電氣自動(dòng)化產(chǎn)品飛速發(fā)展，各種大小電氣產(chǎn)品隨處可見(jiàn)，大到工程項(xiàng)目的自動(dòng)化機(jī)械，小到家庭用的家用電器，譬如大學(xué)寢室里，電腦，手機(jī)，音箱，電吹風(fēng)等多種用電設(shè)施非常普遍，包括不少的像熱水器的大功率用電器，隨之而來(lái)使得用電量消耗過(guò)大。學(xué)校對(duì)學(xué)生集體公寓采取的限量限時(shí)的供電方式己越來(lái)越不適應(yīng)。但是個(gè)個(gè)寢室沒(méi)有具體的用電量測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，所以造成大量耗電、不同寢室用電不均、寢室用電經(jīng)費(fèi)過(guò)高等諸多問(wèn)題。當(dāng)線(xiàn)路長(zhǎng)期在超負(fù)荷運(yùn)載的情況下，會(huì)造成線(xiàn)路過(guò)熱，絕緣層老化等不良影響，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)可能造成火災(zāi)，存在著很大的安全隱患，所以此類(lèi)問(wèn)題應(yīng)該考慮，必須得到解決[2]。我們針對(duì)上述問(wèn)題提出了這個(gè)項(xiàng)目，此裝置可有效的控制每個(gè)用電單元每個(gè)月的用電量，對(duì)個(gè)個(gè)用電單元實(shí)施統(tǒng)一化管理，達(dá)到了節(jié)約能源的，消除安全隱患的目的。1.2研究?jī)?nèi)容針對(duì)當(dāng)前學(xué)校管理現(xiàn)狀，大學(xué)生公寓宿舍樓用電市場(chǎng)化第一要素與目標(biāo)就是為了給大學(xué)生提供優(yōu)良的生活與學(xué)習(xí)的環(huán)境，然而，當(dāng)前的公寓服務(wù)的市場(chǎng)化，使其更加的有必要。最近幾年，各種綜合性大學(xué)收納的學(xué)生越來(lái)越多，增長(zhǎng)趨勢(shì)也在上升，隨之而來(lái)的就有了電能消耗過(guò)量的問(wèn)題，所以高校的公寓管理體制也在同步改革，高科技的用電管理手段非常有必要[3]?，F(xiàn)在國(guó)家政策呼吁節(jié)能減排，集中供熱，電能的集中管理也很有必要，集中管理用電，可以減少電能的浪費(fèi)，降低成本，使用穩(wěn)定，那么對(duì)社會(huì)與經(jīng)濟(jì)方面都會(huì)有較好的收益。據(jù)估計(jì)，若實(shí)施該系統(tǒng)后，那么每一年的電費(fèi)可以節(jié)省很多，大約在10%左右，運(yùn)用該系統(tǒng)后，整個(gè)寢室樓的電能使用情況可以用一個(gè)上位機(jī)同時(shí)顯示出來(lái)，而且隨時(shí)備查，不但節(jié)約了經(jīng)費(fèi)、還省的管理人員耗費(fèi)精力，并且為公寓樓的電能使用情況提供了優(yōu)秀科學(xué)的管理辦法，可使管理更加的嚴(yán)謹(jǐn)，并加強(qiáng)了學(xué)生的用電管理意識(shí)，對(duì)違規(guī)用電，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)啟用報(bào)警功能，對(duì)超負(fù)荷用電可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)斷電，一超即斷，基本上可以杜絕違規(guī)電器的出現(xiàn)，把危險(xiǎn)的隱患消失在萌芽中[4]。大多數(shù)學(xué)校對(duì)學(xué)生寢室免費(fèi)給電，這樣造成了大多數(shù)寢室不關(guān)燈的習(xí)慣，使燈變成了長(zhǎng)明燈，這樣不但是很大的浪費(fèi)，并且對(duì)學(xué)生寢室的管理難度也有了增加。若用了該系統(tǒng)后，剛才所提到的浪費(fèi)現(xiàn)象可以得到很好的遏制，綜上所述，用電的集中管理是大勢(shì)所趨，該系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用也很有必要，這樣不僅對(duì)經(jīng)濟(jì)效益有了提高，對(duì)公寓樓的用電安全統(tǒng)一管理業(yè)也有效的加強(qiáng)[5]。另外，有些租住房往往是很多隔間用一塊電表，房東對(duì)租戶(hù)的用電收費(fèi)沒(méi)有章程可循，收電費(fèi)變成了一個(gè)大難題，此裝置低功耗，可以每個(gè)租住房間安裝一個(gè)，這樣就有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電費(fèi)進(jìn)行分配。比安裝電表要簡(jiǎn)單，更經(jīng)濟(jì)實(shí)用[6]。設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容如下：：介紹了該項(xiàng)目的研究背景以及研究意義，對(duì)該項(xiàng)目以后的預(yù)實(shí)現(xiàn)功能予以闡述。：介紹了基于iFIX電能量監(jiān)控系統(tǒng)的整體方案設(shè)計(jì)，對(duì)PLC的選型以及完成的功能以簡(jiǎn)單的介紹，闡述了上位機(jī)和下位機(jī)的用途以及功能。：介紹了PLC的配置及整體線(xiàn)路的連接與布局設(shè)計(jì)。：介紹了iFIX與電量采集系統(tǒng)的連接，iFIX與PLC的連接通信，SCU的配置等。電能量監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅僅是簡(jiǎn)單測(cè)量用電量的一種裝置，而是基于學(xué)校公寓、集體租住房等大環(huán)境下對(duì)各個(gè)用電單位的電能量分別測(cè)量的一種裝置，其最主要的特點(diǎn)是，將大環(huán)境下的小的用電單位的用電量分別測(cè)量并在終端加以顯示控制。當(dāng)用電單位超負(fù)荷或超額用電時(shí)，可以在終端實(shí)現(xiàn)對(duì)客戶(hù)端的報(bào)警強(qiáng)制斷電等功能。實(shí)現(xiàn)對(duì)大環(huán)境下每個(gè)小的用電單位高效、便捷的管理。最終實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一化管理的目的[7]。1.3研究意義當(dāng)前國(guó)家正提倡節(jié)能減排，低碳環(huán)保的理念，針對(duì)國(guó)家的這一理念，我想到了高校公寓樓的用電浪費(fèi)情況，我是高校的一名學(xué)生，對(duì)寢室公寓樓內(nèi)的用電情況特別了解，不僅存在用電浪費(fèi)的情況，而且還有很多大功率用電器，存在的安全隱患實(shí)屬不小，所以我想設(shè)計(jì)一個(gè)寢室用電監(jiān)控管理裝置。研究此項(xiàng)目的目的就是使電能得到合理的分配和利用，達(dá)到低碳節(jié)能的目的。對(duì)一些功率、電壓、電流、用電量等超載過(guò)載的寢室進(jìn)行監(jiān)控、限制，消除安全隱患，最終達(dá)到節(jié)約能源，安全用電的目的。第2章基于iFIX電能量監(jiān)控系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)在最近幾年中，電能的使用越來(lái)越廣泛，人們生活已離不開(kāi)用電，但用電管理系統(tǒng)一直不是特別完善，市面上以有少量的電能管理儀表在使用，大多數(shù)都是簡(jiǎn)單的采集電能量，在終端予以操控，不是很完美，功能過(guò)于簡(jiǎn)單，并且不是特別穩(wěn)定；也有少許文獻(xiàn)提及了相關(guān)方面的知識(shí)，不是很全面，所以我想在前人的基礎(chǔ)上，把電能量采集監(jiān)控系統(tǒng)用我的理念予以重新整合，最后形成一個(gè)功能完善的電能量監(jiān)控管理系統(tǒng)。在實(shí)驗(yàn)室允許的情況下，初步構(gòu)想設(shè)計(jì)兩個(gè)模擬寢室，長(zhǎng)度100cm;寬度50cm；高度50cm；這樣一個(gè)長(zhǎng)方體框架來(lái)模擬寢室，框架內(nèi)鑲嵌亞克力板，元件鑲嵌在板子上。最終呈現(xiàn)兩個(gè)模擬寢室的模型。2.1整體方案設(shè)計(jì)概述本系統(tǒng)上位機(jī)采用iFIX組態(tài)軟件對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控、控制、管理，設(shè)計(jì)方案模擬一個(gè)樓層的用電管理，整個(gè)系統(tǒng)按功能分層管理，第一層也就是PC機(jī)，作為統(tǒng)一管理的終端機(jī)；第二層是PLC，作為中層管理與上位機(jī)通信，對(duì)下位機(jī)進(jìn)行控制;第三層為下位機(jī)，對(duì)每個(gè)寢室的電能使用情況進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，與中層管理進(jìn)行通信，將采集到的信息傳給上位機(jī)，執(zhí)行相應(yīng)的命令。如圖2.1所示。圖2.1iFIX畫(huà)面圖本設(shè)計(jì)是電能集中管理的系統(tǒng)，并且在iFIX界面對(duì)客戶(hù)端的用電情況進(jìn)行顯示，電量采集裝置為客戶(hù)端電能量采集模塊，可以實(shí)時(shí)采樣客戶(hù)端的用電量的情況，電量采集裝置與iFIX進(jìn)行通信，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳給上位機(jī)，上位機(jī)將采過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，在操作界面顯示出客戶(hù)端的用電情況，從客戶(hù)端采來(lái)的數(shù)據(jù)分析，如果用電量超負(fù)荷，或者費(fèi)用不足，那么將發(fā)給PLC相應(yīng)的信號(hào)，對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行操作，斷電或者報(bào)警等[8]。如圖2.2所示。圖2.2基于iFIX電能量監(jiān)控系統(tǒng)總體框圖2.2PLC的選型及所要完成的功能PLC型號(hào)選GEFanucVersaMax系列的IC200UDD110，VersaMax產(chǎn)品是GEFanuc公司推出的控制系統(tǒng)的最新一代，它具有緊湊的結(jié)構(gòu)，而且實(shí)用性較高。它的設(shè)計(jì)理念是：功能很強(qiáng)大與統(tǒng)一的通用性，使控制系統(tǒng)具有最高的使用性能。

GEFanucVersaMax最大的特點(diǎn)是，它即能單獨(dú)的構(gòu)成可編程控制器的系統(tǒng)，還能作為別的主機(jī)控制設(shè)備的I/O模塊，也能做分布式的控制系統(tǒng)。VersaMax產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)為模塊化，所以構(gòu)成的系統(tǒng)可以大也可以小，并且運(yùn)用簡(jiǎn)便。如2.3表列舉出了很多GEFanucVersaMax系列的PLC,VersaMax的CPU具有較多的特性，但很多特性一般僅存在于具有較多功能的PLC中，這些功能含有高達(dá)64k的內(nèi)存。串行數(shù)據(jù)端口支持串行數(shù)據(jù)的讀/寫(xiě)與Modbus主/從設(shè)備之間的通信，因此在運(yùn)用時(shí)，不僅節(jié)省了安裝設(shè)備的空間，也節(jié)約了用戶(hù)的費(fèi)用和時(shí)間。這個(gè)最大特點(diǎn)的是GEFanucVersaMax唯一具有的。通過(guò)認(rèn)真的比較，在實(shí)際情況允許的情況下。我們選擇了PLC是GEFanucVersaMax系列的IC200UDD110，16點(diǎn)輸入，12點(diǎn)輸出，為28點(diǎn)的PLC，外部開(kāi)關(guān)的通斷產(chǎn)生的信號(hào)作為輸入信號(hào)，輸出信號(hào)控制燈指示燈、報(bào)警燈等。表2.3GEFanucVersaMax型號(hào)一覽表型號(hào)點(diǎn)數(shù)輸入輸出電壓IC200UAA00728(16)120VAC(12)120VAC120/240VACIC200UAR02828(16)120VAC(2)RelayOutat10A(10)2A120/240VACIC200UDD11028(16)24VDC(12)24VDC24VDCIC200UDD21228(16)12VDC(12)24VDC120/240VACIC200UDR00528(16)24VDC(12)24VDC12VDCIC200UDR00628(16)12VDC(12)12VDC24VDCIC200UDR01028(16)24VDC(1)24VDC(11)RelayOut12/24VDC2.3電能量監(jiān)控系統(tǒng)的用途和功能2.3.1上位機(jī)iFIX的用途功能組態(tài)軟件有很多，如西門(mén)子公司的WINCC，本系統(tǒng)選用iFIX作上位機(jī)的組態(tài)軟件，它是功能強(qiáng)大的監(jiān)控軟件提供生產(chǎn)操作的過(guò)程可視化，數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)監(jiān)控，它能夠?qū)ιa(chǎn)事件快速反應(yīng)，提高生產(chǎn)效率，從而加快產(chǎn)品對(duì)市場(chǎng)的反應(yīng)速度。全世界最為先進(jìn)的SCADA/HMI監(jiān)控自動(dòng)化軟件是iFIX，現(xiàn)在已經(jīng)大概有超過(guò)三十萬(wàn)套系統(tǒng)軟件運(yùn)行于全世界。全球大多數(shù)成功制造商都靠著GEFanuc的iFIX組態(tài)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)分布管理和全面監(jiān)控整個(gè)廠(chǎng)內(nèi)生產(chǎn)數(shù)據(jù)流。包含電力，冶金，生物制藥，生物科學(xué)技術(shù)，生產(chǎn)線(xiàn)包裝，飲料食品，天然氣，石油等各種各樣的應(yīng)用中，組態(tài)軟件iFIX標(biāo)新立異地將易用性、通用性和安全性集合為一體。iFIX具有多種領(lǐng)先的專(zhuān)利技術(shù)，它可以在最短的時(shí)間內(nèi)幫助企業(yè)去制定出優(yōu)秀的生產(chǎn)及商業(yè)解決方案，這就企業(yè)具有更強(qiáng)的實(shí)力。iFIX具有以下特性。（1）容易擴(kuò)展iFIX使用了很直觀(guān)的圖形工具，這使iFIX的用戶(hù)容易上手，簡(jiǎn)單快捷地為他們的生產(chǎn)過(guò)程建立性能較高的過(guò)程窗口。不管是容易的(HMI)人機(jī)界面，或者難度較大的多個(gè)節(jié)點(diǎn)，多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的控制系統(tǒng)(SCADA)節(jié)點(diǎn)與數(shù)據(jù)采集，使iFIX都能方便地滿(mǎn)足各種應(yīng)用規(guī)模和應(yīng)用類(lèi)型的需要。iFIX的系統(tǒng)很靈活，這就說(shuō)明：組態(tài)iFIX不僅可以滿(mǎn)足系統(tǒng)當(dāng)前應(yīng)用的要求，而且還能在以后用到的時(shí)候隨時(shí)隨地簡(jiǎn)便地拓展系統(tǒng)的規(guī)模。（2）結(jié)構(gòu)分布組態(tài)軟件iFIX是分布式，用戶(hù)/服務(wù)器的結(jié)構(gòu)，較大的可拓展性可為系統(tǒng)提供。不管是Client和Server功能在單一的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，完成比較容易的單機(jī)人機(jī)界面，或者是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分布，多個(gè)Server或多個(gè)Client控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集，組態(tài)軟件iFIX都能確保優(yōu)良的性能。（3）服務(wù)器物理I/O點(diǎn)可直接連接到的iFIXserver，并同時(shí)對(duì)過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行維護(hù)。在過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù)中，我們可選擇多種功能塊，其中有：數(shù)字量的輸入/輸出塊、模擬量、計(jì)算模塊、累計(jì)模塊、報(bào)警模塊、連續(xù)控制模塊、計(jì)時(shí)器模塊、統(tǒng)計(jì)模塊等。Intellution客戶(hù)端含有：報(bào)表，趨勢(shì)，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)畫(huà)面，批次控制等。（4）報(bào)警管理組態(tài)軟件iFIX應(yīng)用方便、可靠、靈活、容易拓展的報(bào)警系統(tǒng)能報(bào)告系統(tǒng)的活動(dòng)以及存在的潛在問(wèn)題，為了確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行。iFIX的報(bào)警管理有多種的報(bào)警管理功能，其中有：報(bào)警區(qū)的管理（無(wú)限）、事件報(bào)警、報(bào)警的優(yōu)先級(jí)、報(bào)警的過(guò)濾功能，和通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程報(bào)警的管理。還有操作員的操作信息可以被iFIX自動(dòng)記錄下來(lái)。作信息，而且當(dāng)作不是關(guān)鍵性的報(bào)警信號(hào)傳送，不必要需確認(rèn)。（5）向?qū)Ш蛯?zhuān)家使用內(nèi)置向?qū)Ш蛯?zhuān)家，用戶(hù)不需要進(jìn)行任何編程，就可以非手動(dòng)的去實(shí)現(xiàn)較多的復(fù)雜功能，其中包含：前景、旋轉(zhuǎn)、填充、大小縮放、位置移動(dòng)、是否可見(jiàn)操作、打開(kāi)、關(guān)閉、替換畫(huà)面、數(shù)據(jù)的輸入方式改變等，專(zhuān)家還能被用戶(hù)自己自定義擴(kuò)充。畫(huà)面完成了，專(zhuān)家可自動(dòng)生產(chǎn)vba腳本，，省去了用戶(hù)編程的任務(wù)。（6）調(diào)度處理器EventScheduler為一處理器，主要功能是計(jì)劃調(diào)度，用戶(hù)可用其在某個(gè)特定時(shí)間或一定的時(shí)間間隔來(lái)觸發(fā)某一事件執(zhí)行某個(gè)任務(wù)。比如說(shuō)：到某一個(gè)固定時(shí)間點(diǎn)，執(zhí)行報(bào)警動(dòng)作，或某個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)超過(guò)某個(gè)值的時(shí)候，執(zhí)行替換畫(huà)面的動(dòng)作。在調(diào)度中就能建立、監(jiān)視、編輯、運(yùn)行基于事件或基于時(shí)間的實(shí)施計(jì)劃，這些EventScheduler計(jì)劃，都能以前臺(tái)任務(wù)方式或后臺(tái)任務(wù)方式實(shí)現(xiàn)運(yùn)行。GEFanuc公司的iFIX操作平臺(tái)是世界較為領(lǐng)先的工業(yè)方面的自動(dòng)化軟件，使操作過(guò)程展現(xiàn)在屏幕上，生產(chǎn)操作的可視化、還有數(shù)據(jù)采的監(jiān)控與采集。iFIX能幫助客戶(hù)準(zhǔn)確控制、監(jiān)視生產(chǎn)的過(guò)程，而且能使生產(chǎn)設(shè)備優(yōu)化。iFIX可以對(duì)生產(chǎn)工程事件迅速反應(yīng)，降低原材料的浪費(fèi)率，提高了生產(chǎn)效率，這樣就能加速產(chǎn)品與市場(chǎng)之間的反應(yīng)速度，最大限度的提高客戶(hù)收益。在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室有iFIX操作平臺(tái)，可以實(shí)地實(shí)踐，因采集系統(tǒng)與PLC都與iFIX工程相連，所以上位機(jī)工作量增加，下位機(jī)的調(diào)試部分減少，整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有一定的增加?？刂葡到y(tǒng)用PLC，PLC在應(yīng)用過(guò)程中安全性能高于其他控制器，也是出于穩(wěn)定性考慮，選用PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)，iFIX工程做出相應(yīng)的動(dòng)作畫(huà)面，用以顯示報(bào)警等功能，可直觀(guān)的顯示出下位機(jī)的狀態(tài)。2.3.2采電裝置的用途功能本系統(tǒng)作用主要是電能轉(zhuǎn)換與采集，該系統(tǒng)具有計(jì)量準(zhǔn)確、可靠性高、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)外都得到了較為廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前我國(guó)已已經(jīng)可以生產(chǎn)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電能計(jì)量芯片，具有精度高、電路簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性能高等優(yōu)點(diǎn)。該裝置具有一個(gè)采樣端，采樣火線(xiàn)電流，當(dāng)電流的誤差超過(guò)一定值時(shí)，就說(shuō)明有錯(cuò)誤接線(xiàn)或偷電的行為，報(bào)警等就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，而且按照采到的電流計(jì)量值來(lái)計(jì)量；所以說(shuō)該裝置有可靠和安全的特點(diǎn)。電能集監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能就是對(duì)電能使用參數(shù)進(jìn)行采集、分析、計(jì)量。電能量的采集與計(jì)量正在經(jīng)歷不斷的變化、升級(jí)過(guò)程。以前傳統(tǒng)的單戶(hù)機(jī)械式電能表演變到較多的單戶(hù)電子電能表;再由單戶(hù)的電子式電能表演變成為集中電能計(jì)量系統(tǒng)。該模塊具有以下的性能參數(shù)。（1）該模塊的ID為01號(hào)，通訊波特率為4800bps，格式為8位、NONE，1；（2）發(fā)送數(shù)據(jù)：01030048000645DE（讀0048開(kāi)始的6個(gè)寄存器）；（3）接收數(shù)據(jù)：01030C57E409D9022D0000034003D63F17；（4）57E4對(duì)應(yīng)0048寄存器，即為電壓：0x57E4=22500，除以100為225V，每個(gè)寄存器的數(shù)據(jù)均為2個(gè)字節(jié)，其他的數(shù)據(jù)根據(jù)計(jì)算公式同理得出。2.4本章小結(jié)本章主要介紹了整體方案的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)主要運(yùn)用的工具及軟件，對(duì)上位機(jī)應(yīng)用的組態(tài)軟件進(jìn)行了整體功能的簡(jiǎn)單介紹，也對(duì)下位機(jī)的工作方式做了簡(jiǎn)單的介紹，整體介紹了點(diǎn)能量監(jiān)控系統(tǒng)的用途和功能。第3章PLC電氣控制裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)

可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、計(jì)數(shù)、定時(shí)等操作，而且可以通過(guò)數(shù)字和模擬兩種形式的輸入和輸出來(lái)控制各種不同類(lèi)型的生產(chǎn)過(guò)程。PLC及其相關(guān)的外圍電路設(shè)備，設(shè)計(jì)的原則是：容易與工業(yè)系統(tǒng)連成一個(gè)整體、容易于擴(kuò)充它的功能。

可編程控制器是綜合了繼電器接觸器控制的優(yōu)點(diǎn)發(fā)展起來(lái)的，它還具有計(jì)算機(jī)靈活、方便等特點(diǎn)，以上這些優(yōu)點(diǎn)使PLC有很多其他控制器無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。PLC的主要特點(diǎn)就是

穩(wěn)定性高，通用性強(qiáng)，抗干擾的能力也強(qiáng)

，并且使用方便，GE的PLC多采用了模塊化結(jié)構(gòu)，這就把系統(tǒng)組合變得更容易而且方便，編程語(yǔ)言不像其他的機(jī)器語(yǔ)言，梯形圖便于掌握、簡(jiǎn)單易學(xué)，

系統(tǒng)的設(shè)計(jì)周期相對(duì)較短

，工程性強(qiáng)，生產(chǎn)工藝適應(yīng)性強(qiáng)，調(diào)試方便、維修方便、維護(hù)工作容易進(jìn)行

。3.1電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般原則（1）最大限度地滿(mǎn)足生產(chǎn)機(jī)械和生產(chǎn)工藝對(duì)電氣控制系統(tǒng)的要求。電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)主要來(lái)源于生產(chǎn)機(jī)械和生產(chǎn)工藝的要求。（2）設(shè)計(jì)方案要合理。在滿(mǎn)足控制要求的前提下，設(shè)計(jì)方案應(yīng)力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、便于操作和維修，不要盲目追求高指標(biāo)和自動(dòng)化。（3）機(jī)械設(shè)計(jì)與電氣設(shè)計(jì)應(yīng)相互配合。許多生產(chǎn)機(jī)械采用機(jī)電結(jié)合控制的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)控制要求，因此要從工藝要求、制造成本、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、使用維護(hù)方便等方面協(xié)調(diào)處理好機(jī)械和電氣的關(guān)系。（4）確?？刂葡到y(tǒng)安全可靠地工作。3.2元件選型（1）漏電保護(hù)器：漏電保護(hù)器是用來(lái)防止人身觸電和漏電引起事故的一種接地保護(hù)裝置，當(dāng)電路或用電設(shè)備漏電電流大于裝置的整定值，當(dāng)有發(fā)生觸電危險(xiǎn)時(shí)，它能迅速動(dòng)作，切斷事故電源，避免事故的擴(kuò)大，保障了人身、設(shè)備的安全。一般情況下，普通三相電流和它的對(duì)地電流是基本上相互平衡的，互感器一次側(cè)線(xiàn)圈流過(guò)的電流向量和大約等于零，也就是說(shuō)它的鐵芯中沒(méi)有磁通量，在零序的時(shí)候，二次側(cè)無(wú)輸出。有意外觸電情況發(fā)生時(shí)，電流通過(guò)觸電體與大地構(gòu)成回路，也就是說(shuō)有了零序電流。該電流不會(huì)通過(guò)一次側(cè)線(xiàn)圈流回，使電流失去了平衡，所以在鐵芯內(nèi)部就有了磁通（零序），二次側(cè)也就有了信號(hào)輸出。信號(hào)被放大后，通過(guò)元件的比較判斷，若到達(dá)了設(shè)定的動(dòng)作值，馬上將信號(hào)傳遞給執(zhí)行元件，電源斷電。以上敘述可見(jiàn)，如果電流不平衡，并且三相對(duì)地電流的相量和一旦達(dá)到動(dòng)作原件的設(shè)定值的時(shí)候，那么動(dòng)作元件就會(huì)切斷電源，即斷路器跳閘。如果觸電電流與三相漏電電流相位反相或不一致，保護(hù)器的靈敏度回下降。因設(shè)計(jì)進(jìn)電為工頻電網(wǎng)進(jìn)電，所以選擇額定頻率為50HZ，額定電壓Un為220V，額定電流In為10A，額定漏電不動(dòng)作電流的優(yōu)選值為0.5In·dz（2）24V電源：AC輸入100-240V；DC輸出：24V的電源.。24伏特直流電源是用不同的電路控制電力電子器件控制高速截止和道通．把DC轉(zhuǎn)換為高頻的AC送至變壓器實(shí)現(xiàn)變壓，這樣一來(lái)就會(huì)產(chǎn)生我們想要的電壓。轉(zhuǎn)換為高頻率AC電是因?yàn)楦哳lAC在變壓器的變壓過(guò)程中，在變壓電路的頻率要比工頻高的多，這樣開(kāi)關(guān)形式的變壓器一般都不大，并且在運(yùn)行時(shí)溫度不是很高。元件成本不高．若不將工頻變成高頻，那開(kāi)關(guān)電源的意義也就無(wú)從說(shuō)起。24V電源一般分兩種：非隔離與隔離型，其中隔離型一定有開(kāi)關(guān)型變壓器，然而非隔離型的未必有。本設(shè)計(jì)因24V供電系統(tǒng)不是很多，所以選擇了DC輸出24V，5A，120W的電源。（3）導(dǎo)線(xiàn)：本設(shè)計(jì)在調(diào)試過(guò)程中，電流均小于15A，所以硬線(xiàn)選擇了直徑為1.5的銅線(xiàn)，軟線(xiàn)為低電壓，低電流的電傳輸線(xiàn)，所以選擇了直接為1的銅線(xiàn)。（4）接觸器：接觸器的一般功能是控制電源電氣設(shè)備的通斷，這樣就達(dá)到了遠(yuǎn)距離控制動(dòng)力設(shè)別的目的，使控制電源設(shè)備時(shí)，控制人員遠(yuǎn)離危險(xiǎn)，避免了人身傷害。低壓交流的使用對(duì)電力系統(tǒng)、電力線(xiàn)路、設(shè)備運(yùn)行時(shí)非常必要的。

分類(lèi)：按滅弧方式可分為真空式和空氣式，如果按操動(dòng)分：可分為氣動(dòng)式、電磁式。在使用過(guò)程中，接觸器被要求裝置要有緊湊的結(jié)構(gòu)，運(yùn)用方便，觸頭的滅弧效果和磁吹設(shè)置好，達(dá)到?jīng)]有電弧是最理想的狀態(tài)。

低壓接觸器電壓參數(shù)分類(lèi)，可分為為高/低壓，一般低壓參數(shù)：1140V，660V，500V，380V等。如果按照電流方式分類(lèi)，可分為直流和交流兩種。按照電流參數(shù)分類(lèi)，分為發(fā)熱電流、額定電流、輔助觸頭的約定發(fā)熱電流、分?jǐn)嚯娏骷敖油娏?。大多?shù)低壓接觸器所提供的參數(shù)就是約定發(fā)熱電流。舉例說(shuō)CJ20-63，主觸點(diǎn)的正常工作電流為63A，在型號(hào)中參數(shù)所標(biāo)出的63就是只約定發(fā)熱電流，這個(gè)與接觸器外殼的絕緣系統(tǒng)有關(guān)系。

低壓交流接觸器按照電壓線(xiàn)圈分類(lèi)：可分為380、220、127、36V等。接觸器極數(shù)可分，5、、4、3極等。有幾對(duì)常開(kāi)常閉的輔助觸點(diǎn)，我們可以根據(jù)自己的需要來(lái)進(jìn)行選擇。本設(shè)計(jì)進(jìn)電220V，所以選擇220V交流控制的接觸器。（5）繼電器：繼電器是一種根據(jù)某種輸入信號(hào)的變化使其自身的執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作的自動(dòng)控制電器。它具有輸入電路（又稱(chēng)感應(yīng)元件）和輸出電路（又稱(chēng)執(zhí)行元件），當(dāng)感應(yīng)元件的輸入量（如電流、電壓、頻率、溫度等）變化達(dá)到某一定值時(shí)，繼電器動(dòng)作，執(zhí)行元件便接通或斷開(kāi)控制電路。本設(shè)計(jì)用的是24V電壓為輸入量控制的繼電器。表3.1元器件明細(xì)表序號(hào)名稱(chēng)型號(hào)數(shù)量備注1繼電器HHC68B-2Z3施耐德2接觸器CJX209102CHNT324V電源S-210-241Sumn4電源線(xiàn)2m1無(wú)5雙路漏電保護(hù)器DZ47LE-321CHNT6單路漏電保護(hù)器DZ47-63C102CHNT7采電芯片LT1112無(wú)8PLCIC200UDD1101GEFanuc9串口轉(zhuǎn)USB線(xiàn)2m2無(wú)10RS232~RS485轉(zhuǎn)換器（兩線(xiàn)）HEXIN2HEXIN11RS232~RS485轉(zhuǎn)換器（四線(xiàn)）HXSP-2108C1HEXIN12墻鑲插座無(wú)2無(wú)3.3箱體工藝設(shè)計(jì)3.3.1屏柜的設(shè)計(jì)本作品外框采用2020的鋁型材用角件連接而成，鋁型材又稱(chēng)為工業(yè)用鋁型材框架，是有擠壓工業(yè)鋁型材和專(zhuān)用工業(yè)鋁型材配件連接所組成的萬(wàn)用系統(tǒng)框架的統(tǒng)稱(chēng)，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：械性能好，連接強(qiáng)度高，承載能力大；表面美觀(guān)大方，防腐蝕性強(qiáng)，使用配件使裝配過(guò)程簡(jiǎn)單化，減少了組裝難度，縮短了工作量，充分提高了生產(chǎn)效率。本設(shè)計(jì)框架長(zhǎng)100cm、寬50cm、高50cm，兩側(cè)與底面在正中用橫桿連接，以提高穩(wěn)定性。在鋁型材的槽間鑲嵌5mm厚度的亞克力板，箱體的兩個(gè)正方形側(cè)面不予以鑲板，箱體正面用來(lái)安裝指示燈，箱體背面用以代替兩個(gè)模擬寢室的用電端，底面用來(lái)安放各種元件。圖3.1為設(shè)計(jì)框圖。圖3.1箱體框圖3.3.2面板的設(shè)計(jì)正面布局設(shè)計(jì)，如圖3.2所示，左半邊是顯示面板，裝有開(kāi)關(guān)按鈕和輸出指示燈。圖3.2箱體正面圖（1）選擇開(kāi)關(guān)：選擇開(kāi)關(guān)是選擇手動(dòng)模式和自動(dòng)模式，可以通過(guò)手動(dòng)控制選擇運(yùn)行模式。（2）報(bào)警燈：整個(gè)系統(tǒng)只要有故障出現(xiàn)，此處就有報(bào)警提示，可從上位機(jī)查找出報(bào)警的位置。（3）寢1合閘：寢室1正常用電的時(shí)候，顯示燈亮。（4）寢1分閘：寢室1斷電的時(shí)候，顯示燈亮。（5）寢2合閘：寢室2正常用電的時(shí)候，顯示燈亮。（6）寢2分閘：寢室2斷電的時(shí)候，顯示燈亮。（7）寢1閘：手動(dòng)模式下，可控制寢室1的給電情況。（8）寢2閘：手動(dòng)模式下，可控制寢室2的給電情況。右半邊的面板進(jìn)行簡(jiǎn)單的噴繪，對(duì)此設(shè)計(jì)的使用作簡(jiǎn)單說(shuō)明，右下角是電源進(jìn)線(xiàn)孔。3.3.3布局的設(shè)計(jì)整體元件的布局圖，在面板的中上部安置一個(gè)導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上依次安放兩個(gè)單路漏電保護(hù)器，一個(gè)雙路漏電保護(hù)器，低電流接線(xiàn)端子，高電流接線(xiàn)端子，PLC；在面板中部安放半根導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上以次安放兩個(gè)繼電器，兩個(gè)接觸器；導(dǎo)軌右側(cè)安放24V電源；電源的右側(cè)放置一個(gè)走線(xiàn)槽，長(zhǎng)度40cm左右，走線(xiàn)槽下放置一個(gè)四線(xiàn)制RS-485轉(zhuǎn)換RS-232的轉(zhuǎn)換器，兩個(gè)兩線(xiàn)制的RS-485轉(zhuǎn)換RS-232的轉(zhuǎn)換器；轉(zhuǎn)換器的左側(cè)放置兩個(gè)電量采集裝置，由這些元器件構(gòu)成了整體的布局形式。如圖3.3所示。圖3.3布局圖3.4PLC的硬件組態(tài)配置3.4.1上位機(jī)與PLC的端口連接上位機(jī)組態(tài)軟件iFIX與PLC的通信連接，主機(jī)控制設(shè)備是RS-232接口，被控制端設(shè)備是RS-422接口，兩端設(shè)備因接口電氣特性不一致，不能直接通信，不可以直接相連，所以采用接口轉(zhuǎn)化器，轉(zhuǎn)換器可以將RS232的信號(hào)轉(zhuǎn)換為RS422信號(hào)電平，經(jīng)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后，可實(shí)現(xiàn)通信，RS-422接口是四線(xiàn)制，可實(shí)現(xiàn)全雙工同步數(shù)據(jù)傳輸，如圖3.4所示。圖3.4轉(zhuǎn)換連接圖串口數(shù)據(jù)線(xiàn)連接過(guò)程中，需要了解DB15針每個(gè)引腳的功能，這樣才能把引腳與轉(zhuǎn)換器正確的連接起來(lái)。下表把需要用到的引腳的功能羅列出來(lái)，如表3.2所示。表3.2PLCDB15針端口引腳功能PinPinnamePinTypeDescription9NC10RD(A’)OutReaddate-11RD(B’)OutReaddate+12SD(A)InSenddate-13SD(B)InSenddate+3.4.2配置PLC通信端口連接完畢后，設(shè)置PLC的相應(yīng)參數(shù)，首先打開(kāi)ME軟件，進(jìn)入初始界面，在左側(cè)說(shuō)明欄中點(diǎn)擊“HardwareConfiguration”選項(xiàng)，在選項(xiàng)卡內(nèi)點(diǎn)擊“MainRack”在“MainRack”的選項(xiàng)卡中，可以看到我們選擇的PLC，雙擊打開(kāi)PLC設(shè)置界面，因HXSP-2108C型轉(zhuǎn)換器是RS232轉(zhuǎn)RS422，RS422為四線(xiàn)制，所以設(shè)置為四線(xiàn)制的模式（DuplexMode：4-Wire），站名地址默認(rèn)為1（StationAddress：1）；波特率為19200；“PortType”選擇“slave”，意思為端口類(lèi)型設(shè)置為從機(jī)，“PortMode”設(shè)置為“RTU”協(xié)議選為modbusRTU協(xié)議。設(shè)置完畢后，如下圖3.5所示。圖3.5PLC的port2口參數(shù)配置窗口3.4.3配置MB1驅(qū)動(dòng)器MB1驅(qū)動(dòng)是ifix與MODBUS-RTU協(xié)議RS-485通訊的驅(qū)動(dòng)程序，在iFIX的系統(tǒng)配置應(yīng)用中配置SCADA組態(tài)，添加MB1驅(qū)動(dòng)。首先是設(shè)置好地址，波特率，數(shù)據(jù)的起始位和停止位，奇偶校驗(yàn)。保證與電力儀表的設(shè)置相同，需要注意的一個(gè)問(wèn)題就是主從的設(shè)置，PLC只能是做從。不能做主，所以一定要把IFIX設(shè)置成為主，這點(diǎn)很重要。（1）MB1安驅(qū)動(dòng)裝首先在網(wǎng)上下載MB1安裝包，然后點(diǎn)Setup.exe進(jìn)入安裝界面，按照所給提示逐步安裝，最好與iFIX安裝同一個(gè)硬盤(pán)中。（2）iFIX系統(tǒng)配置文件設(shè)置點(diǎn)擊“系統(tǒng)配置SCU”進(jìn)入系統(tǒng)配置文件，點(diǎn)擊“SCADA組態(tài)”按鈕進(jìn)入SCADA組態(tài)界面，在I/O驅(qū)動(dòng)器名稱(chēng)中選擇MB1，然后點(diǎn)擊添加，確定。這時(shí)彈出窗口中選項(xiàng)默認(rèn)即可，點(diǎn)擊Connect，回到SCU配置窗口，將SCU文件保存至iFIX文件夾中的LOCAL文件夾下，在彈出窗口中配置MB1。（3）MB1驅(qū)動(dòng)配置在出現(xiàn)的MB1PowerTool界面中，點(diǎn)擊下面第一個(gè)按鈕添加一個(gè)channel，啟用Enable。點(diǎn)擊下面第二個(gè)按鈕，添加Device，可對(duì)Device進(jìn)行命名，如Device0，勾上Enable屬性。點(diǎn)擊下面第三個(gè)按鈕，添加DataBlock，每個(gè)DataBlock讀取相同數(shù)據(jù)類(lèi)型、連續(xù)的地址，在其中我們輸入需要讀入iFIX數(shù)據(jù)模塊的起始地址和結(jié)束地址，地址長(zhǎng)度會(huì)隨即改變，啟用Enable。在過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù)中有多少種數(shù)據(jù)類(lèi)型，這里就要添加多少個(gè)DataBlock，并且設(shè)置的起始地址和結(jié)束地址的范圍要包含過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù)中所有此種類(lèi)型數(shù)據(jù)。以上設(shè)置完成后，要保存此配置的MB1文件到iFIX工程的PDB文件夾中。Device設(shè)置界面如圖3.6所示。圖3.6PowerTool設(shè)置界面點(diǎn)擊“Statistics”，然后點(diǎn)擊“Start”獲取數(shù)據(jù)，MB1配置成功畫(huà)面如圖3.7所示，圖中所圈出的區(qū)域，Data項(xiàng)為Good表示配置成功。如Data項(xiàng)顯示為Bad，或其他提示，說(shuō)明沒(méi)成功，需要繼續(xù)調(diào)試，一般方法是停止一次，然后重新運(yùn)行。圖3.7設(shè)置成功界面接下來(lái)連接ProficyMachineEdition軟件，打開(kāi)配置窗口，如下圖3.8點(diǎn)擊Target1會(huì)出現(xiàn)右側(cè)的設(shè)置對(duì)話(huà)框3.9，將COM口設(shè)置成COM6口。圖3.8圖3.9下一步是設(shè)置CPU所選擇的PLC型號(hào)，本設(shè)計(jì)使用的是GEFanucVersaMax系列的IC200UDD110，所以在庫(kù)中找到所要使用的PLC的型號(hào)。在ME軟件初始界面左側(cè)一欄可看到圖3.10打開(kāi)Target1，在它的子目錄中打開(kāi)HardwareConfiguration繼續(xù)打開(kāi)MainRack，可在庫(kù)中中找到我們所選擇的PLC的型號(hào)，如下圖3.11所示。圖3.10圖PLC地址I/O分配表根據(jù)對(duì)控制系統(tǒng)的分析，電量采集PLC控制系統(tǒng)的輸入信號(hào)I/O地址分配見(jiàn)表2.1，輸出信號(hào)I/O地址分配見(jiàn)表2.2。表2.1輸入信號(hào)I/O地址分配表信號(hào)類(lèi)型名稱(chēng)地址編號(hào)輸入信號(hào)手動(dòng)模式選擇I00001寢室1閘I00002寢室2閘I00003自動(dòng)模式選擇I00004表2.2輸出信號(hào)號(hào)I/O地址分配表信號(hào)類(lèi)型名稱(chēng)地址編號(hào)輸出信號(hào)報(bào)警指示燈Q10001寢室1合閘指示燈Q10003寢室1分閘指示燈Q10004寢室2合閘指示燈Q10005寢室2分閘指示燈Q10006寢室1接觸器通斷Q10011寢室2接觸器通斷Q100123.5PLC梯形圖程序設(shè)計(jì)1、下列程序功能：手動(dòng)控制模式。I1手動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)，I2是模擬寢室1的手動(dòng)開(kāi)關(guān)，I3是模擬寢室2的手動(dòng)開(kāi)關(guān)，M1、M2是程序過(guò)程的一個(gè)中間狀態(tài)點(diǎn)，I1、I2同時(shí)閉合，M1處于輸出狀態(tài)，同理，I2、I3同時(shí)閉合的時(shí)候，M2為輸出狀態(tài)。2、下列程序功能：通過(guò)中間狀態(tài)點(diǎn)M控制Q輸出。M1、M2、M3、M4四個(gè)M點(diǎn)均為中間狀態(tài)點(diǎn)，當(dāng)M1、M3只要有一點(diǎn)閉合，那么Q11和M10點(diǎn)輸出，同理，當(dāng)M2、M4只要有一點(diǎn)閉合，那么Q12與M11就輸出。3、下列程序功能：自動(dòng)控制模式。程序中I4為自動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)，R1地址40001，R1值設(shè)置成100，與iFIX數(shù)據(jù)源相連，當(dāng)iFIX中的對(duì)應(yīng)動(dòng)畫(huà)得到相應(yīng)的命令，R1置為100，M3輸出。同理當(dāng)對(duì)應(yīng)的動(dòng)畫(huà)得到響應(yīng)的命令，R2置成100，M4輸出。4、以下程序完成功能：通過(guò)中間狀態(tài)點(diǎn)控制信號(hào)燈。如I/O分配表所示，Q3、Q4、Q5、Q6分別為寢室1、2的分合閘指示燈，當(dāng)M10點(diǎn)閉合時(shí)，Q3輸出，Q4不輸出，當(dāng)M10點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)，Q3不輸出，Q4輸出，M10閉合時(shí)，Q3指示燈亮，表示合閘狀態(tài)，反之Q4指示燈亮就是分閘狀態(tài)。同理可說(shuō)明M11、Q5、Q6的功能。5、以下程序完成功能：報(bào)警判斷。當(dāng)正常通電工作的時(shí)候，M10、M11處于閉合狀態(tài)，R3R4分別控制兩條線(xiàn)路，也就是模擬的兩個(gè)寢室，當(dāng)電流超過(guò)限定值的時(shí)候，R3R4被置成100，M7M8導(dǎo)通，報(bào)警成立，電流正常不超限的時(shí)候，一直不導(dǎo)通，既報(bào)警不成立。6、以下程序完成功能：報(bào)警20s自動(dòng)恢復(fù)狀態(tài)。當(dāng)M7處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，延時(shí)20s后將導(dǎo)通信號(hào)再繼續(xù)傳輸，M8同理，M6是復(fù)位的信號(hào)，M14同理。7、以下程序完成的功能：報(bào)警。當(dāng)M7、M8線(xiàn)圈閉合時(shí)，Q1報(bào)警輸出。面板上的報(bào)警等和蜂鳴器開(kāi)始啟動(dòng)報(bào)警。3.6本章小結(jié)本章主要介紹了元件的選型，以及箱體的工藝設(shè)計(jì)，還介紹了PLC的硬件組裝配置，其中介紹了MB1驅(qū)動(dòng)的使用，最后說(shuō)明了幾條典型的梯形圖語(yǔ)句的含義。第4章iFIX組態(tài)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)4.1iFIX簡(jiǎn)介iFIX是全球最領(lǐng)先的HMI/SCADA自動(dòng)化監(jiān)控組態(tài)軟件，具當(dāng)時(shí)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)有超過(guò)現(xiàn)在已經(jīng)大概有超過(guò)三十萬(wàn)套系統(tǒng)軟件運(yùn)行于全世界。全球大多數(shù)成功制造商都靠著GEFanuc的iFIX組態(tài)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)分布管理和全面監(jiān)控整個(gè)廠(chǎng)內(nèi)生產(chǎn)數(shù)據(jù)流。包含電力，冶金，生物制藥，生物科學(xué)技術(shù)，生產(chǎn)線(xiàn)包裝，飲料食品，天然氣，石油等各種各樣的應(yīng)用中，組態(tài)軟件iFIX標(biāo)新立異地將易用性通用性和安全性集合為一體。iFIX具有多種領(lǐng)先的專(zhuān)利技術(shù)，它可以在最短的時(shí)間內(nèi)幫助企業(yè)去制定出優(yōu)秀的生產(chǎn)及商業(yè)解決方案，這就企業(yè)具有更強(qiáng)的實(shí)力。（1）GEFanuc公司的iFIX操作平臺(tái)是世界較為領(lǐng)先的工業(yè)方面的自動(dòng)化軟件，使操作過(guò)程展現(xiàn)在屏幕上，生產(chǎn)操作的可視化、還有數(shù)據(jù)采的監(jiān)控與采集。iFIX能幫助客戶(hù)準(zhǔn)確控制、監(jiān)視生產(chǎn)的過(guò)程，而且能使生產(chǎn)設(shè)備優(yōu)化。iFIX可以對(duì)生產(chǎn)工程事件迅速反應(yīng)，降低原材料的浪費(fèi)率，提高了生產(chǎn)效率，這樣就能加速產(chǎn)品與市場(chǎng)之間的反應(yīng)速度，最大限度的提高客戶(hù)收益。（2）GEFanuc在過(guò)程處理及監(jiān)控產(chǎn)品中的一個(gè)核心組件是iFIX。對(duì)于管理企業(yè)的生產(chǎn)以及開(kāi)放安全準(zhǔn)確的采集數(shù)據(jù)，它可以為該過(guò)程提供一整套的解決方案。（3）對(duì)于過(guò)程處理最好的解決方案是iFIX。它能為天然氣石油，以及水處理等等提供了強(qiáng)大的功能。（4）對(duì)于iFIX來(lái)說(shuō)，它是屬于集人機(jī)（HMI）界面技術(shù)、過(guò)程控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)數(shù)據(jù)處理技術(shù)于一身，能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析采集、報(bào)警、實(shí)時(shí)監(jiān)控、報(bào)警管理、報(bào)表的查詢(xún)、打印等功能。對(duì)于當(dāng)前市場(chǎng)來(lái)說(shuō)，該軟件可靠性，開(kāi)放性和通用性相對(duì)比較高，有著比較強(qiáng)大的功能，對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，管理水平不斷提高，所以要求MlS（管理信息系統(tǒng)）可以共享全方位，全過(guò)程的信息系統(tǒng)。4.2創(chuàng)建SCU配置文件4.2.1新建SCU配置文件每一個(gè)iFIX工程的啟動(dòng)都有自己的啟動(dòng)節(jié)點(diǎn)，對(duì)于新建的iFIX工程就要首先配置工程的啟動(dòng)節(jié)點(diǎn)，即SCU配置，SCU的配置對(duì)整個(gè)工程來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，所以SCU內(nèi)的各項(xiàng)配置都要了解清楚，新建的SCU配置界面如圖4.1所示。圖4.1SCU配置（1）報(bào)警配置在SCU配置界面的工具箱中的第二個(gè)圖標(biāo)是報(bào)警配置，可根據(jù)實(shí)際需要選擇報(bào)警配置中功能的啟用或禁止，一般采用系統(tǒng)的默認(rèn)配置即可。報(bào)警配置界面如圖2.10所示。圖4.2報(bào)警配置（2）路徑配置關(guān)于iFiX中SCU配置的介紹，在SCU配置界面的工具箱中的第一個(gè)圖標(biāo)就是路徑配置，將項(xiàng)目路徑更改為新建工程的路徑，點(diǎn)擊下方的更改項(xiàng)目按鈕，其他路徑自動(dòng)更改，即完成了路徑配置，根目錄和語(yǔ)言路徑無(wú)需更改。

或者點(diǎn)擊運(yùn)行系統(tǒng)配置，在系統(tǒng)配置中點(diǎn)擊，會(huì)出現(xiàn)路徑配置，也就是畫(huà)面中的文件的路徑，每一項(xiàng)都是單獨(dú)以文件夾的形式存在的，所以要分別調(diào)用。

（1）在“工程項(xiàng)目”中，選擇你要打開(kāi)畫(huà)面的所在硬盤(pán)的位置；

（2）然后點(diǎn)擊“修改工程項(xiàng)目”，上述其他“本地”—“報(bào)警區(qū)域AAD”的目錄會(huì)自動(dòng)修改，否則需要手動(dòng)輸入很麻煩；（3）點(diǎn)擊確定。路徑配置界面如圖4.3所示。

圖4.3路徑配置圖（3）網(wǎng)絡(luò)配置在SCU配置界面的工具箱中的第三個(gè)圖標(biāo)是網(wǎng)絡(luò)配置，在默認(rèn)情況下網(wǎng)絡(luò)配置是不支持網(wǎng)絡(luò)的，在這里要將網(wǎng)絡(luò)改為T(mén)CP/IP，以實(shí)現(xiàn)iFIX軟件與PLC的通訊。網(wǎng)絡(luò)配置界面如圖4.4所示。圖4.4網(wǎng)絡(luò)配置（4）SCADA組態(tài)配置在SCU配置界面的工具箱中的第四個(gè)圖標(biāo)是SCADA組態(tài)配置，將SCADA支持選為啟用，并添加需要的I/O驅(qū)動(dòng)器，數(shù)據(jù)庫(kù)名稱(chēng)一般無(wú)需更改。SCADA組態(tài)配置界面如圖4.5所示。圖4.5SCADA配置經(jīng)過(guò)上面四項(xiàng)配置后，SCU的基本配置就完成了，可以對(duì)新建的iFIX工程進(jìn)行編輯和設(shè)置了，至于SCU配置界面的工具箱中的另三個(gè)圖標(biāo)分別為安全配置、SQL賬戶(hù)配置和報(bào)警區(qū)域數(shù)據(jù)庫(kù)配置，用戶(hù)可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行配置或選擇默認(rèn)配置，其具體配置過(guò)程將在后續(xù)的系統(tǒng)功能模塊中做詳細(xì)介紹。4.2.2過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù)iFIX組態(tài)軟件的工作臺(tái)界面所創(chuàng)建的動(dòng)畫(huà)和實(shí)時(shí)參數(shù)顯示等畫(huà)面都是從內(nèi)存中的過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù)中將數(shù)據(jù)采集的，所以在繪制iFIX監(jiān)控界面之前，首先需要建立過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù)，將PLC采集的數(shù)據(jù)讀到上位機(jī)的內(nèi)存中。過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù)是一種表示過(guò)程的方法，通過(guò)連接過(guò)程控制邏輯塊來(lái)創(chuàng)建。過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù)由塊和鏈組成。塊（也稱(chēng)標(biāo)簽）是由GEFanuc提供的執(zhí)行一定功能的過(guò)程控制指令集合，將一系列的塊組合即形成了鏈。如下表4.1-4.4詳細(xì)介紹了數(shù)據(jù)庫(kù)。表4.1過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)中輸入數(shù)據(jù)表標(biāo)簽名類(lèi)型描述I/O地址I1DI手動(dòng)控制Device0:10001I2DI寢室1合閘Device0:10002I3DI寢室2合閘Device0:10003I4DI自動(dòng)控制Device0:10004表4.2過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù)中輸出數(shù)據(jù)表標(biāo)簽名類(lèi)型描述I/O地址Q(chēng)1DI報(bào)警控制Device0:00001Q3DI寢室1運(yùn)行指示紅燈Device0:00003Q4DI寢室1停止指示綠燈Device0:00004Q5DI寢室2運(yùn)行指示紅燈Device0:00005Q6DI寢室2運(yùn)行指示綠燈Device0:00006Q7DI報(bào)警用數(shù)字源1Device0:00007Q8DI報(bào)警用數(shù)字源2Device0:00008Q11DI寢室1合閘接觸器Device0:00011Q12DI寢室2合閘接觸器Device0:00012表4.3過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù)中全局變量數(shù)據(jù)表標(biāo)簽名類(lèi)型描述I/O地址R7_VAR電壓Device0:40007R8_CAR電流Device0:40008R9_PAR功率Device0:40009R10_EAR電量Device0:40010表4.4過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù)中模擬寄存器數(shù)據(jù)表標(biāo)簽名類(lèi)型描述I/O地址ALM1AR寢室1報(bào)警Device0:40003ALM2AR寢室2報(bào)警Device0:40004EPMAX101AR寢室1本周用電上限D(zhuǎn)evice0:40005EPNOW101AR寢室1當(dāng)前用電量Device0:40006R1AR寢室1遠(yuǎn)程合閘Device0:40001R2AR寢室2遠(yuǎn)程合閘Device0:400024.3通過(guò)MSComm控件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集MSComm控件通過(guò)串行端口傳輸和接收數(shù)據(jù)，為應(yīng)用程序提供串行通訊功能。上位機(jī)iFIX組態(tài)軟件程序通過(guò)MSComm控件與采集電能模塊進(jìn)行通信，通信方式采用RS485，通信協(xié)議采用ModbusRTU協(xié)議。4.3.1MSComm屬性（1）Setting屬性：設(shè)置并返回波特率、奇偶校驗(yàn)、數(shù)據(jù)位、停止位參數(shù)。如：MSComm1.Setting="4800,N,8,1"波特率9600bit/s，無(wú)效驗(yàn)，8位數(shù)據(jù)，1位停止位。Setting屬性缺省值為："4800,N,8,1"。（2）commPort屬性：設(shè)置并返回通訊端口號(hào)。屬性值為1～16，整型。其值說(shuō)明通訊端口的設(shè)置值，如果值非法，則MSComAxtive控件產(chǎn)生錯(cuò)誤380(非法屬性值)。（3）PortOpen屬性：設(shè)置并返回通訊端口的狀態(tài)（開(kāi)或關(guān)）。在設(shè)計(jì)時(shí)無(wú)效。MCom1.PortOpen=true'打開(kāi)端口；MCom1.PortOpen=false'關(guān)閉端口并清除接收和傳輸緩沖區(qū)；（4）Input屬性指的是讀取的字符個(gè)數(shù)。如果InputLen等于0，那么MCom1的Input屬性將會(huì)將全部的緩沖區(qū)字符進(jìn)行讀取。（5）InputMode屬性指的是MCom1處理的串口接收的數(shù)據(jù)類(lèi)型。InputMode有2個(gè)設(shè)置值分別為comInputModeText和comInputModeBinaryInput，如果是前者屬性值，則返回文本數(shù)據(jù)類(lèi)型，如果是后者屬性值，則為二進(jìn)制數(shù)據(jù)類(lèi)型。（6）Input屬性該屬性是一個(gè)只讀屬性，它的功能是讀取串行接口緩沖區(qū)數(shù)據(jù)，讀后清空緩沖區(qū)數(shù)據(jù)。（7）Output屬性向串口輸出緩沖區(qū)寫(xiě)入數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)時(shí)該屬性無(wú)效，它具有只讀屬性。傳輸文本以及二進(jìn)制等數(shù)據(jù)類(lèi)型均通過(guò)串口Output屬性來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)傳輸文本數(shù)據(jù)時(shí)使用到Output屬性，需要加入一個(gè)字符串的Variant數(shù)據(jù)包含在所串口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)里面。同樣傳輸二進(jìn)制類(lèi)型的數(shù)據(jù)，則在Output屬性傳輸過(guò)程中需要加入一個(gè)字節(jié)的數(shù)組Variant數(shù)據(jù)。一般使用中，倘若傳送1個(gè)具有ANSI編碼的字符串到其它軟件進(jìn)程，能夠按照文本的數(shù)據(jù)類(lèi)型的方法進(jìn)行傳輸。遇到傳送的字符串含有Null、嵌入控制等字符的字符串，必須通過(guò)十六進(jìn)制形式傳送。4.3.2MSComm通訊方式MSComm提供兩種處理通信的方式：一是事件驅(qū)動(dòng)方式，一是查詢(xún)方式。1、事件驅(qū)動(dòng)方式事件驅(qū)動(dòng)通訊是處理串行端口交互作用的一種非常有效的方法。在許多情況下，在事件發(fā)生時(shí)需要得到通知，例如，在串口接收緩沖區(qū)中有字符，或者CarrierDetect(CD)或RequestToSend(RTS)線(xiàn)上一個(gè)字符到達(dá)或一個(gè)變化發(fā)生時(shí)。在這些情況下，可以利用MSComm控件的OnComm事件捕獲并處理這些通訊事件。OnComm事件還可以檢查和處理通訊錯(cuò)誤。所有通訊事件和通訊錯(cuò)誤的列表，參閱CommEvent屬性。在編程過(guò)程中，就可以在OnComm事件處理函數(shù)中加入自己的處理代碼。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是程序響應(yīng)及時(shí)，可靠性高。每個(gè)MSComm控件對(duì)應(yīng)著一個(gè)串行端口。如果應(yīng)用程序需要訪(fǎng)問(wèn)多個(gè)串行端口，必須使用多個(gè)MSComm控件。2、查詢(xún)方式查詢(xún)方式實(shí)質(zhì)上還是事件驅(qū)動(dòng)，但在有些情況下，這種方式顯得更為便捷。在程序的每個(gè)關(guān)鍵功能之后，可以通過(guò)檢查CommEvent屬性的值來(lái)檢測(cè)事件和通訊錯(cuò)誤。倘若軟件進(jìn)程代碼不大，同時(shí)具有自我保持的特性，那么此做法是較為合理的。舉例來(lái)說(shuō)，倘若編寫(xiě)用于電話(huà)撥號(hào)的簡(jiǎn)單程序，那么就無(wú)需要針對(duì)每次收到一個(gè)字符總要啟動(dòng)處理過(guò)程，這是由于每一個(gè)接收到的字符數(shù)據(jù)總為調(diào)制解調(diào)器的“回應(yīng)”命令。MSComm控件進(jìn)行串行通信的一般步驟為：（1）設(shè)置通信對(duì)象、通信端口號(hào)及其它屬性；（2）設(shè)定通信協(xié)議；（3）打開(kāi)通信端口，進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送；（4）關(guān)閉通信端口。4.3.3控件的初始化在iFIX畫(huà)面中新建一個(gè)通信控件（Mscomm）和1個(gè)定時(shí)器控件（Timer），在數(shù)據(jù)采集畫(huà)面中加入MSComm控件取名為MSComm1，加入如下程序代碼，控件的初始化。在窗體事件中對(duì)Mscomm的一些屬性進(jìn)行設(shè)置。WithComK3.CommPort=4'利用串口COM4進(jìn)行通訊.Settings="4800,N,8,1".InputMode=comInputModeBinary'數(shù)據(jù)傳輸設(shè)置為二進(jìn)制格式.InBufferSize=512'設(shè)置接收緩沖區(qū)為512字節(jié).OutBufferSize=512'設(shè)置發(fā)送緩沖區(qū)為512字節(jié)If(Not.PortOpen)Then.PortOpen=True’打開(kāi)通訊串口4EndWith以上程序腳本的功能是：畫(huà)面開(kāi)始運(yùn)行，串口就開(kāi)始執(zhí)行代碼，用COM4口開(kāi)始通信。4.3.4數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收MSComm控件支持以文本和二進(jìn)制格式傳輸數(shù)據(jù)，由于下位機(jī)為采電裝置，處理二進(jìn)制數(shù)據(jù)方便快速，因此本設(shè)計(jì)以二進(jìn)制格式發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。為此，發(fā)送一采電裝置已特定的數(shù)據(jù)串“01030048000645DE”在接收數(shù)據(jù)時(shí)采用事件驅(qū)動(dòng)法，當(dāng)接收緩沖區(qū)有RTHreshold個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，CommEvent屬性被置為comEvReceive，并觸發(fā)OnComm事件，因此，RTHreshold的值即為要接收的數(shù)據(jù)。會(huì)接收到“01030C57E400000000000000003F17”。數(shù)據(jù)57E4對(duì)應(yīng)0048寄存器，即為電壓：0x57E4=22500，除以100為225V，每個(gè)寄存器的數(shù)據(jù)均為2個(gè)字節(jié)，其他的數(shù)據(jù)根據(jù)計(jì)算公式同理得出。ModbusRTU通訊協(xié)議主要讀取以下寄存器內(nèi)容，如表所示。表4.5ModbusRTU通訊協(xié)議有效寄存器如下寄存器地址說(shuō)明0000H(只讀)型號(hào)1，值為90000001H(只讀)型號(hào)2，值為B131H0002H(只讀)電壓量程：值為250，代表250V0003H(只讀)電流量程：值為160，代表16A0004H(可讀可寫(xiě))默認(rèn)值為0105H；默認(rèn)地址為01H,默認(rèn)格式8，N，1,4800bps說(shuō)明：高字節(jié)8位為地址，1~127；0為廣播地址；低字節(jié)的高2位為數(shù)據(jù)格式位，為“00”表示為10位即“8，N，1”為“01”表示為11位，偶校驗(yàn)，即“8，E，1”；為“10”表示為11位，奇校驗(yàn)，即“8，O，1”；為“11”表示為11位，無(wú)校驗(yàn)，2個(gè)停止位，即“8，N，2”；低字節(jié)的低四位為波特率，3--1200bps，4--2400bps，5--4800bps，6--9600bps000CH有功總電能(高位)000DH有功總電能(低位)000CH(清電量)實(shí)用功能碼10H，寫(xiě)入的數(shù)據(jù)為000000000048H(只讀)電壓，無(wú)符號(hào)數(shù)，值=DATA/100，單位V0049H(只讀)電流，無(wú)符號(hào)數(shù)，值=DATE/1000，單位A004AH(只讀)有功功率，無(wú)符號(hào)數(shù)，值=DATA，單位W004BH(只讀)004CH(只讀)有功總電能，無(wú)符號(hào)數(shù)，值=DATA/3200，單位為kwh，數(shù)值與000CH，000DH寄存器相同。004DH(只讀)功率因數(shù)，無(wú)符號(hào)數(shù)，值=DATA/1000（1）數(shù)據(jù)發(fā)送程序'發(fā)請(qǐng)求DimbtSend(8)AsBytebtSend(0)=&H1'目標(biāo)站號(hào)btSend(1)=&H3'功能碼btSend(2)=&H0'I0.0地址（0000）高字節(jié)btSend(3)=&H48'I0.0地址（0000）低字節(jié)btSend(4)=&H0'讀取個(gè)數(shù)高字節(jié)btSend(5)=&H6'讀取個(gè)數(shù)低字節(jié)btSend(6)=&H45btSend(7)=&HDEComK3.Output=CVar(btSend)該數(shù)據(jù)在定時(shí)器中，每一秒發(fā)送一次請(qǐng)求。（2）數(shù)據(jù)接收程序WithComK3DoDoEventsLoopUntil.InBufferCount=17.InputLen=17btReceive=.InputIfbtReceive(1)=&H3若正確，返回幀的第2個(gè)字節(jié)為功能碼。實(shí)際上，此處應(yīng)首先進(jìn)行CRC校驗(yàn)發(fā)送請(qǐng)求后，接收到回來(lái)的17個(gè)字節(jié)。4.5本章小結(jié)本章主要說(shuō)明的是iFIX組態(tài)監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)，先對(duì)iFIX進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，使讀者對(duì)iFIX有了初步的了解，然后說(shuō)明了SCU文件的配置，對(duì)SCU此次設(shè)計(jì)用到的四個(gè)配置做了介紹，接著對(duì)iFIX的過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù)做了說(shuō)明，把用到的數(shù)據(jù)源在數(shù)據(jù)庫(kù)列表中羅列了出來(lái)。最后說(shuō)明了MSComm的功能，對(duì)控件如何通信，如何設(shè)置，以及程序都給與了詳細(xì)的說(shuō)明并且介紹了modbus協(xié)議。第5章監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試畫(huà)面顯示功能是iFIX最重要的功能之一，為用戶(hù)提供了一個(gè)可視化的窗口進(jìn)行過(guò)程信息處理。用戶(hù)通過(guò)圖形應(yīng)用程序從PDB或其它DDE應(yīng)用程序或ODBC數(shù)據(jù)庫(kù)訪(fǎng)問(wèn)信息,并將其轉(zhuǎn)化為在屏幕上顯示的圖形化過(guò)程信息,這些信息包括:原始數(shù)據(jù)、報(bào)警、算數(shù)據(jù)、變量字符串、點(diǎn)信息、趨勢(shì)報(bào)警等。為了直接顯示數(shù)據(jù),圖形應(yīng)用程序提供了多樣性的鏈接方式,操作人員使用鏈接也能向數(shù)據(jù)庫(kù)寫(xiě)數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)的傳輸可以是雙向的。在本系統(tǒng)中,利用iFIX提供的繪圖工具,在WorkSpace編輯環(huán)境中完成了監(jiān)控系統(tǒng)的主畫(huà)面、各牽引變電所主接線(xiàn)圖、各主要設(shè)備狀態(tài)圖、電流電壓顯示圖以及設(shè)備配置圖等畫(huà)面。如圖3所示牽引變壓器狀態(tài)圖,以顏色的變化來(lái)直觀(guān)顯示變壓器的工作狀態(tài)、開(kāi)關(guān)的開(kāi)合狀態(tài)以及高壓母線(xiàn)的帶電工作狀態(tài)。另外通過(guò)對(duì)變壓器編寫(xiě)VBA腳本,使得當(dāng)用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊變壓器圖形時(shí)即可彈出變壓器實(shí)物圖形。iFIX以iCORE為核心，包括數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)管理兩個(gè)基本功能，并提供了良好的管理界面。隨著iFIX在國(guó)內(nèi)外各種自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)中的普遍應(yīng)用，iFIX的報(bào)警管理、界面管理等功能也日益引起系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行人員的高度重視。目前版本為iFIX5.1，本設(shè)計(jì)用此版本。5.1上位機(jī)軟件的畫(huà)面制作5.1.1歡迎畫(huà)面制作（1）歡迎畫(huà)面的制作相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較簡(jiǎn)單的一個(gè)畫(huà)面，前提是找一張像素大小比較合適的圖片，首先運(yùn)行iFIX，到iFIX運(yùn)行界面，打開(kāi)畫(huà)面文件夾，然后是把事先準(zhǔn)備好的圖放置到iFIX里。步驟如下：插入→位圖→選擇圖片→調(diào)整圖片大小、位置；圖片放置完畢。（2）將設(shè)計(jì)標(biāo)題等文字用文本的形式附與畫(huà)面上。步驟如下：插入→對(duì)象/鏈接→文本→相應(yīng)文字。文字的填充樣式選“空心”；文字設(shè)置完畢。（3）設(shè)置進(jìn)入系統(tǒng)的按鈕。步驟如下：插入→對(duì)象/鏈接→按鈕。按鈕上標(biāo)注文本“進(jìn)入演示系統(tǒng)”按鈕插入完畢。（4）設(shè)置按鈕功能，用iFIX專(zhuān)家功能。步驟如下：右鍵點(diǎn)擊按鈕→動(dòng)畫(huà)→點(diǎn)擊→選擇打開(kāi)畫(huà)面專(zhuān)家→打開(kāi)主畫(huà)面→打開(kāi)按鈕畫(huà)面→打開(kāi)標(biāo)題畫(huà)面(未制作的畫(huà)面將在后文做出解釋)。歡迎畫(huà)面制作完成，如圖5.1所示。圖5.1歡迎畫(huà)面5.1.2電能監(jiān)視控制畫(huà)面（1）在iFIX運(yùn)行的初始界面中，新建一個(gè)畫(huà)面，此畫(huà)面有預(yù)配置選項(xiàng)，新建想要的布局的畫(huà)面，在新建畫(huà)面彈出框中，選擇“由預(yù)定配置創(chuàng)建畫(huà)面”如圖5.2所示。圖5.2創(chuàng)建畫(huà)面向?qū)D點(diǎn)擊“下一步”到選擇畫(huà)面布局的頁(yè)面，可以點(diǎn)擊“修改配置”設(shè)置自己想要得到的畫(huà)面。（2）新建畫(huà)面成功后，打開(kāi)新建的畫(huà)面，左側(cè)一欄的畫(huà)面取名“按鈕”，上邊一欄的畫(huà)面取名為“標(biāo)題”大畫(huà)面取名為“主畫(huà)面”（3）在按鈕一欄中放入三個(gè)按鈕，放按鈕步驟同上，按鈕1標(biāo)注“電能參數(shù)顯示”功能設(shè)置，步驟如下：右鍵點(diǎn)擊按鈕→動(dòng)畫(huà)→點(diǎn)擊→選擇打開(kāi)畫(huà)面專(zhuān)家→打開(kāi)主畫(huà)面2→關(guān)閉畫(huà)面專(zhuān)家→關(guān)閉主畫(huà)面→關(guān)閉畫(huà)面專(zhuān)家→關(guān)閉主畫(huà)面3，按鈕1設(shè)置結(jié)束；按鈕2、3的設(shè)置方法同按鈕1，按鈕2打開(kāi)的畫(huà)面是主畫(huà)面，關(guān)閉的是主畫(huà)面2、主畫(huà)面3。（4）標(biāo)題一欄中注明設(shè)計(jì)名稱(chēng)，插