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1、河南理工大学组态软件技术基础课程设计基于wincc的物业供水系统成 员： 王 彦 凯 专业班级： 电仪09-3班 指导老师： 张 新 良 所在学院：电气工程与自动化学院2012年7月 5日摘 要随着计算机技术的发展以及工业自动化水平的不断提高，利用计算机技术对生产进行管理以及对生产过程实施数据采集和监控，越来越受到人们的关注。组态软件就是计算机技术向工业领域渗透的产物。它具有接口开放、功能齐全、组态灵活、运行稳定、简单易学等特点，为用户提供了快速构建工业监控系统的手段，使其有效降低了开发成本和有效缩短了开发周期。在计算机上配以组态软件实现数据采集和过程控制是工业控制领域的一个明显趋势，因为这种
2、模式可更直观、更方便地对生产过程进行实时监控，充分发挥计算机的复杂数据运算处理、报表统计和图形显示能力，同时避免工业控制过程中大量烦琐的编程工作，使用户能根据自己的控制对象和控制目的任意组态，从而构筑符合用户要求的监控系统。 根据物业供水系统对监控系统的实际要求的分析以及对各种组态软件的对比分析，选择组态软件wincc，基于wincc完成物业供水系统功能设计，包括过程监控界面制作，过程值归档，趋势界面，报表系统设计，报警记录设计以及用户主界面设计，系统中下位机用PLC实现具体的控制功能。关键字： wincc 物业供水系统 PLC AbstractWith the development of
3、computer technology, and constantly improve the level of industrial automation, the use of computer technology to manage the production and implementation of data collection and monitoring of the production process, more and more attentions. The configuration software is the product of computer tech
4、nology to the industrial field penetration. It has open interfaces, full-featured, flexible configuration, stable operation, easy to learn features to provide users with the means to quickly build industrial monitoring system, to reduce development costs and effectively shorten the development cycle
5、. Together with the configuration software on the computer data acquisition and process control is a clear trend in the field of industrial control, because this model can be more intuitive, real-time monitoring of the production process more convenient, give full play to the complexity of computer
6、data computing, report statistical and graphical display capabilities, while avoiding a lot of tedious programming work in the industrial process control, allowing users according to an arbitrary configuration of the control object and control purposes, to build a monitoring system to meet user requ
7、irements.Comparative analysis based on the analysis of the properties of the water supply system of the actual requirements of the monitoring system, as well as a variety of configuration software, select the configuration software wincc is based on the the wincc completion of the property water sup
8、ply system functional design, including the production of process monitoring interface, the process value archive and trend interface , reports, system design, alarm record design and design of the users home interface, the next bit machine with PLC system control functions.Keywords: PLC；property wa
9、ter supply system目 录第1章 绪 论11.1 课题背景和意义11.2 国内外物业供水系统发展与现状11.3 组态软件的功能特点发展方向21.4 基于wincc的物业供水系统实现功能及特点3第2章 供水系统的理论分析及方案的确定42.1 恒压供水系统原理42.2 系统方案确定4第3章 供水系统的硬件设计63.1 系统主要配置的选型63.1.1 水泵机组的选型63.1.2 PLC的选型73.1.3 压力传感器的选型73.2 可编程控制器I/O分配83.3 系统电路分析及设计83.3.1 系统电源83.3.2 供水系统主电路分析与设计93.3.3 I/O接线图10第4章 供水系统的
10、软件设计124.1 过程监控界面设计124.2 趋势界面组态204.3报警信息记录画面组态介绍264.4状态量信息表格记录组态介绍304.5 主界面组态324.6 系统中软件实现的功能344.7供水系统下位机PLC程序设计384.7.1 供水系统的PLC程序主体思路：384.7.2供水系统下位机PLC程序设计384.8 Wincc与PLC之间的通信414.9 PLC程序调试及仿真434.10 程序调试及仿真体会46第5章 结束语48参考文献49致 谢50第1章 绪 论1.1 课题背景和意义随着工业自动化水平的发展，物业供水系统也越来越需要智能化的监控手段来实现其功能。我们都知道，水是人类生活、
11、生产中不可缺少的重要物质，在建设节约型时代特征的前提下，我们这个水资源和电能短缺的国家，长期以来在市政供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术一直比较落后，自动化程度低，而随着我国社会经济的发展，人们生活水平的不断提高，以及住房制度改革的不断深入，城市中各类小区建设发展十分迅速，同时也对小区的基础设施建设提出了更高的要求。小区供水系统的建设是其中的一个重要方面，供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响到小区住户的正常工作和生活，也直接体现了小区物业管理水平的高低。本系统就是在这种背景下设计的。 基于wincc的物业供水系统集数据采集监控系统、PLC技术、现代控制技术于一体。采用该系统进行供水
12、可以提高供水系统的稳定性和可靠性，同时系统具有良好的节能性，这在能源日益紧缺的今天尤为重要，所以研究设计该系统，对于提高企业效率以及人民的生活水平、降低能耗等方面具有重要的现实意义。1.2 国内外物业供水系统发展与现状 随着工业控制系统由集中型控制系统发展到计算机技术的引入，到目前分散型工业控制系统的大规模应用与发展，市场上对工业控制系统的应用规模日益扩大，要求也日渐多样化。现代工业监控系统不仅要能实时采集现场数据，直接对生产设备进行现场控制，而且还要在远离现场的中央控制室逼真地反映工业现场的真实运行状态，对系统的各种状态进行检测和进行相应的控制操作。人们对工业自动化的要求越来越高，使得工业控
13、制软件在工业控制领域中变得日益重要。然而种类繁多的控制设备和过程监控装置在工业领域的应用，使得软件编程量大、开发周期长、开发成本高的传统工业控制软件己经无法满足用户的各种需求。在这种背景之下，工业监控组态软件作为一种崭新的工业控制软件孕育而生，并以其灵活的组态工具、开放式的结构、良好的人机交互界面、高度的可靠性广泛地应用于现代工业监控系统之中。目前国内外基于物业供水系统设计技术比较多，并且有些技术已经相当成熟，从简单的基于PLC的恒压供水系统设计到基于wincc和plc的恒压供水系统设计，其中后者的数据采集监控技术是现在研究的核心，组态软件是在电力电子技术、计算机技术和自动控制技术及电机控制理
14、论发展的基础上发展起来的。本文的基于wincc的物业供水系统设计属于恒压供水，由于wincc良好的界面效果以及PLC的高可靠性等特点，与传统的供水系统相比本系统有很大的实用价值。1.3 组态软件的功能特点发展方向大多数组态软件提供多种数据采集程序，用户可以进行配置。在支持OPC的系统中，数据的服务者作为服务器，数据申请者作为客户，服务器和客户之间通过DCOM接口进行通信，而无需知道对方内部实现的细节。组态软件同样可以作为服务器为其他的应用系统提供数据。OPC现在已经得到了国外知名厂商的支持。随着支持OPC的组态软件和硬件设备的普及，使用OPC进行数据采集必将成为组态中更合理的选择。脚本语言是扩
15、充组态系统功能的重要手段。因此，大多数组态软件提供了脚本语言的支持。具体的实现方式可分为三种：一是内置的类C/Basic语言；二是采用微软的VBA的编程语言；三是有少数组态软件采用面向对象的脚本语言。由于Visual Basic是解释执行的，所以VBA程序的一些语法错误可能到执行时才能发现。而面向对象的脚本语言提供了对象访问机制，地系统中的对象可以通过其属性和方法进行访问，比较容易学习、掌握和扩展，但实现比较复杂。可扩展性为用户提供了在不改变原有系统的情况下，想系统内增加新功能的能力，这种新功能可能来自于组态软件开发商、第三方软件提供商或用户自身。增加功能字常用的手段是ActiveX组件的应用，组态软件能体统完备的ActiveX组件引入功能及发现引入对象在脚本语言中的访问。 随着管理信息系统和计算机集成制造系统的普及，生产现场数据的应用已经不仅仅局限于数据采集和监控。在生产制造过程中，需要对现场的大量数据进行流程分析和过程控制，以实现对生产流程的调整和优化。现有的组态软件对这些方面的需求还只能以报表的形式提供，以供其他的业务系统调用，在绝大多数情况下，仍然需要进行再开发才能实现。随着生产决策活动对信息需求的增加，可以预见，组态软件与管理信息系统或领导信息系统
