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1、摘要：水对国民生产和生活地位是独一无二的，并且随着人们生活水平的不断提高和科学技术的不断发展。尤其是随着生产效率的不断提高。人们对水的供应的要求不断提高。尤其是最原始的水塔供应方式已经远远不能满足人们的需求。高层供水的要求更加苛刻，采用水塔供水已经不可能实现或附加费用会更高。并且传统供水系统以及一些不合理的供水方式也已经不再适应现在对降低能耗减少资源浪费的需求。因此我们就需要不断的改进供水方式，达到节约的目的。本设计中以WinCC监测为核心，监控系统和现场操作箱可以实现两地控制，可以进行手自动切换，本地与远程，变频与工频切换。组态画面直观，可以显示官网水压及水泵的运行状态。本设计中应用了Win
2、CC监控软件，使用编程组态技术实现了基于PLC和变频器控制的恒压供水系统，具有高效节能、自动可靠、维护简单、管理方便的优点。关键字： WinCC；恒压供水；监控。Abstract：Water on the national production and life status is unique, and along with the continuous development of science and technology and the continuous improvement of peoples living level. Especially with the contin
3、uous improvement of production efficiency. The demand for water supply is improving. Especially the original tower supply mode has far cannot satisfy peoples needs. High water requirements are more demanding, the water tower has not possible or additional costs will be higher. And traditional water
4、supply system and some unreasonable water no longer has to adapt to now of decreasing energy consumption and reducing waste of resources. So we need to improve the water supply way constantly, achieve the purpose of saving. This design by WinCC monitoring as the core, the monitoring system and site
5、operation box can achieve dual control, can carry out the automatic switchover of the hand, local and remote, frequency conversion and power switch. The configuration picture directly, can display the running state and the hydraulic pump. The design of the application of the WinCC monitoring softwar
6、e, programmed using configuration technology to realize the constant pressure water supply system based on PLC and inverter control, with high efficiency and energy saving, automatic, reliable, easy maintenance, convenient management advantages. Keywords: WinCC; constant pressure water supply; monit
7、oring and controlling.西安文理学院本科毕业设计（论文）目录第1章 绪论11.1 选题的目的与意义11.2 WinCC国内外的研究现状及发展趋势11.3 课题主要研究内容2第2章 WinCC组态软件32.1组态软件介绍及选择32.2 WinCC组态软件的功能和特点42.2.1 WinCC组态软件的功能42.2.2 WinCC组态软件的特点4第3章 变频恒压供水系统简述63.1恒压供水控制系统的选择63.2恒压供水控制系统的方案63.3系统控制过程分析83.4系统硬件构成及选择8第4章 恒压供水系统中WinCC的应用104.1 恒压供水系统中WinCC界面的设计104.1.1
8、工艺流程界面104.1.2设备控制界面134.1.3实时曲线以及历史曲线显示界面164.2 WinCC的组态变量及通讯184.2.1 WinCC的变量管理器184.2.2 WinCC的通信设计224.2.3 WinCC的消息系统224.3 WinCC的报表系统234.4 WinCC监控组态过程设计24结束语32致谢33参考文献345第1章 绪论1.1 选题的目的与意义我国人口众多，每年所消耗的能量巨大。近年来，能源紧张不时影响到工业生产及人民生活。因此，节能降耗是保证工业和生活稳定发展的一项关键措施。然而，长期以来，我国用水行业的技术水平相对比较落后，自动化程度低，由于用户用水的不稳定性，经常
9、导致用水高峰期水压较低，供水量低于需求量，特别是高层用户经常出现水压太低而无法用水的状况。传统的解决办法是采用高位水箱、水塔和各种气压罐进行蓄水加压，依赖挡板和阀门的阻力调节水流量。然而这些办法或自动化程度低，能量损耗大，压力变化大，或因为维护工作量大，水质容易受污染而被逐步淘汰。在实际生产过程中，由于用水点数量的不确定，经常导致管网水压不稳定，从而使得用水点的出水压力在用水高峰和低谷的压力过低或过高，对生产及其设备造成了很大的影响，严重情况下甚至会造成设备的损坏。采用恒压供水方式供水，可以很好的解决传统供水方式的诸多弊端，由于变频调速技术的发展，PLC技术的广泛应用，工业控制技术的成熟及完善
10、，可以很方便的组成恒压供水系统，这样不仅可以扩大水泵的高效运行，提高效率，节约能源，提高供水服务质量，还可为安全高效生产提供一定的保障。上位机即是我们通常用的计算机，它也可以对系统进行监控，但是要在组态以后，才能对系统进行监控。这是一个数据进行交换的过程，我们要利用组态软件的数据交换功能。通过一根电缆，使它与PLC进行数据。这样才能用组态软件进行监控系统,并完成系统运行工况的CRT画面显示、故障报警及打印报表等功能。能够对系统运行进行操作，具用实时报警、报警记录和历史数据记录功能。1.2 WinCC国内外的研究现状及发展趋势国内外的研究现状：基于WinCC的变频恒压供水系统界面设计可动态反映水
11、泵变频供水的工作状态，变频恒压供水是在变频调速技术的发展之后逐渐发展起来的。目前国外的恒压供水系统变频器成熟可靠，恒压控制技术先进。国外变频供水系统在设计时主要采用一台变频器只带一台水泵机组的方式。这种方式运行安全可靠，变压方式更灵活。此方式的缺点必是电机数量和变频的数量一样多，投资成本高近年来，随着变频调速系统的日益成熟，其显著的节能效果和可靠稳定的控制方式，在供水系统中得到广泛的应用。变频恒压供水系统对水泵电机实行无级调速，依据用水量及水压变化通过微机检测、运算，自动改变水泵转速保持水压恒定以满足用水要求，是目前最先进，合理的节能供水系统。与传统的水塔、高位水箱、气压罐等供水方式比较，不论
12、是投资、运行的经济性、还是系统的稳定性、可靠性、自动化程度等方面都具有优势；基于WinCC的变频恒压供水系统界面设计的优势越来越明显，具体有：（1）投入少，效率高。（2）配置灵活，自动化程度高，功能齐全，灵活可靠。（3）操作简便，省时省力。（4）界面越来越精简化、系统化、容易观察。WinCC监控界面的发展趋势：早期设备自动化监控系统通常采用集中采集控制系统的工作模式，即现场各处的参数通过统一的模拟信号，送往集中监控室。操作人员可以坐在监控室内观察生产流程各处的状态，可以把各单元仪表的信号按需要组成复杂控制系统。由于模拟信号的传递需要一对一的物理连接，信号变换缓慢，抗干扰能力差，因此经常出现事故
13、 。经过近些年国内科技的飞速发展，在监控系统这个领域也取得了优异的成绩。现在监控系统应用领域很广，可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。在电力系统以及电气化铁道上又称远动系统在未来的工业领域，监控系统及其界面设计的地位必然会越来越重要，应用的领域将会更广，发展前景一片大好。1.3 课题主要研究内容本设计采用变频调速恒压技术设计高层建筑的恒压供水装置并且实现对高层建筑的连续恒压供水。采用电动机调速装置与可编程控制器构成控制系统，进行优化控制泵组的调速运行，并自动调整泵组的运行台数，完成供水压力的闭环控制，在管网流量变化时达到稳定供水压力和节约电
14、能的目的。系统的控制目标是泵站总管的出水压力稳定在设定的压力值上。从而实现实现对高层建筑供水系统连续供水；高层建筑的给水装置采用变频调速恒压技术；用PLC控制代替传统的继电器接触器系统，对该系统进行电气控制。第2章 WinCC组态软件2.1组态软件介绍及选择 组态软件指一些数据采集与过程控制的专用软件，它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，能以灵活多样的组态方式（而不是编程方式）提供良好的用户开发界面和简捷的使用方法，它解决了控制系统通用性问题。其预设置的各种软件模块可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能，并能同时支持各种硬件厂家的计算机和I/O产品，与高可靠的工控计算机和网络
15、系统结合，可向控制层和管理层提供软硬件的全部接口，进行系统集成。当今国内外常见的组态软件主要有以下几种： （1）InTouch组态软件 在20世纪80年代末初，基于window3.1的InTouch组态软件给工业自动化监控系统带来了升级，InTouch组态软件提供了丰富的图库，早期的InTouch组态软件采用动态数据交换方式与驱动程序通信，性能较差，最新的InTouch7.0版已经完全基于32位的Windows平台，并且提供了OPC支持。 （2）FIX组态软件 美国Intellution公司一FIX组态软件起家，1995年被爱默生集团收购，成为爱默生集团的全资子公司， Fix6.x软件提供工控人员熟悉的概念和操作界面，并提供完备的驱动程序。 （3）Citech组态软件 Cit公司的Citech组态软件具有简洁的操作方式，但其操作方式更多的是面向程序员，而不是工控用户。Citech的组态软件脚本语言并非是面向对象的，而是类似于C语言。 （4）WinCC组态软件 德国西门子的WinCC组态软件也是一套完备的组态开发环境，西门子公司提供类C语言的脚本，包括一个调试环境。WinCC组态软件内嵌OPC支持，并可对分布式系统进行组态。 （5）组态王 组态王软件是国家第一家较有影响力的组态软件开发公司产品。组态软件提供了资源管理器式的操作界面，并提供了以汉
