某工廠10KV變電所綜合自動化系統(tǒng)設計

1、石家莊鐵道大學畢業(yè)設計某化工廠 10kV 變電站綜合自動化系統(tǒng)設計Design of Integrated Automation System for 10kV in a Factory 2016 屆屆 電氣與電子工程電氣與電子工程 學院學院專專 業(yè)業(yè) 電氣工程及其自動化電氣工程及其自動化 學學 號號 20123804 學生姓名學生姓名 范軍輝范軍輝 指導教師指導教師 杜立強杜立強 完成日期完成日期 2016 年年 6 月月 10 日日畢業(yè)設計成績單畢業(yè)設計成績單學生姓名 范軍輝 學號20123804班級電 1201-5 班專業(yè)電氣工程及其自動化畢業(yè)設計題目某化工廠 10kV 變電站綜合自動化

2、系統(tǒng)設計指導教師姓名杜立強指導教師職稱副教授評 定 成 績指導教師得分答辯小組組長得分成績：院長簽字：年 月 日畢業(yè)設計任務書畢業(yè)設計任務書題目某化工廠 10kV 變電站綜合自動化系統(tǒng)設計學生姓名范軍輝學號20123804班級電 1201-5 班 專業(yè)電氣工程及其自動化承擔指導任務單位 電氣與電子工程學院導師姓名杜立強導師職稱副教授一、設計主要內容本設計主要是以某化工廠 10kV 變電站為背景，完成其變電站自動化控制系統(tǒng)的設計。包括：系統(tǒng)結構選定；總線方式選擇，組態(tài)軟件選擇；硬件設備選型；軟件系統(tǒng)設計；系統(tǒng)總體運行和調試。二、基本要求1、熟悉牽變電站自動控制的相關知識。2、確定系統(tǒng)結構，完成設

3、備硬件選擇。3、學會并運用力控組態(tài)軟件進行軟件工程設計。4、對設計過程中的硬件設備選型和軟件系統(tǒng)設計進行詳細介紹。三、基本工作量1、對常用系統(tǒng)結構進行分析并選擇本系統(tǒng)的系統(tǒng)結構方式。2、對不同品牌的自動化設備進行比較，選擇出價格低、可靠性強的硬件設備。3、運用力控組態(tài)軟件對本系統(tǒng)進行軟件設計。4、獨立的翻譯相關文獻，字數(shù)不能少于 3000 字。四、參考文獻1、可參考有關牽引供電系統(tǒng)的相關文獻。2、可參考有關變電所設計規(guī)范的相關文獻。3、可參考有關 CAD 軟件學習運用的書籍。4、可參考有關變電所相關保護的書籍。五、進度安排第 13 周 查閱相關文獻，確定設計方案，撰寫開題報告。第 410 周

4、上位機軟件的學習和使用。第 1113 周 軟件工程設計完成，整定初稿。第 1416 周 撰寫畢業(yè)設計說明書，準備畢業(yè)答辯。 年 月 日 畢業(yè)設計開題報告畢業(yè)設計開題報告題目某化工廠 10kV 變電所綜合自動化系統(tǒng)設計學生姓名范軍輝學號20123804班級電 1201-5 班專業(yè)電氣工程及其自動化一、研究背景及意義目前，全世界正面臨著經(jīng)濟發(fā)展和資源短缺的嚴重矛盾，以電力作為基礎能源的工業(yè)目前正面臨著安全運行、減員增效和節(jié)能減排的巨大挑戰(zhàn)。因此，如何對傳統(tǒng)的供配電方式進行徹底改革和利用先進的自動化技術提高供電系統(tǒng)的可靠性，是當前電力企業(yè)和科研人員需要盡快完成的主要任務。變電站綜合自動化系統(tǒng)具有高度

5、的資源整合功能，能夠將變電站現(xiàn)場完全分散的具有控制、監(jiān)視、保護、測量功能的設備模塊連接起來形成整體，實現(xiàn)對變電站主要運行設備和輸電線路的遠程監(jiān)控、微機保護、故障實時分析與處理、報表查看與打印功能。它的應用具有很大的現(xiàn)實意義。首先，能夠方便電力企業(yè)對設備運行情況的監(jiān)視和管理，提高供電的安全性，減少供電事故的發(fā)生；其次，大大提高供電效率，節(jié)約大量的人力、物力、時間成本。二、變電站綜合自動化技術的發(fā)展現(xiàn)狀國外西歐國家生產(chǎn)和研發(fā)變電站綜合自動化技術的廠家比較多，而且從事研究時間較早，多年的研究經(jīng)歷和全國范圍內的變電站自動化改造，使這些發(fā)達國家已經(jīng)掌握了變電站綜合自動化技術的核心技術。為了能夠使不同國家

6、、不同廠商之間的自動化系統(tǒng)和自動化設備可以相互通信和連接，使這門新技術在全世界范圍內得到快速的發(fā)展和應用，防止閉門造車的尷尬局面發(fā)生，國外眾多廠商在一開始就注重對自動化產(chǎn)品制定共同的生產(chǎn)規(guī)范和協(xié)調審核標準。我國從事變電站綜合自動化系統(tǒng)的時間沒有國外發(fā)達國家久，不過從 70 年代開始研究至今，也取得催人奮進的成果。集保護、控制、信號采集為一體的“四合一”裝置和電氣集中控制裝置在我國開始研究變電站自動化系統(tǒng)的初期就被研制出來了。歷經(jīng) 30 多年的發(fā)展，中國的自動化產(chǎn)品大概更新了 3 代?？梢钥隙?，今后國內變電站自動化技術會快速發(fā)展并被廣泛普及，最終達到世界先進水平。三、設計內容1、首先簡單介紹變電

7、站綜合自動化技術的背景、現(xiàn)狀和意義，確定設計總體方案。2、學習組態(tài)軟件的使用方法，制作組態(tài)窗口。3、將制作的組態(tài)窗口利用窗口動作和腳本編輯器使組態(tài)工程界面可以動起來。4、組態(tài)完成后，在實驗室進行系統(tǒng)調試和完善。四、設計方案及預期達到的目標本次設計選用分層分布式系統(tǒng)結構，上位機選用力控組態(tài)軟件，間隔層選用南瑞自動化設備，通訊層選用 RS-485 總線，實現(xiàn)對變電站的自動化控制，本次設計滿足變電站自動化控制技術的設計要求，可行性強。通過本次設計，熟悉變電站自動化系統(tǒng)設計的相關知識，了解變電站自動化系統(tǒng)的發(fā)展方向與前景，為以后的工作打下良好的基礎。五、進度計劃第 13 周 查閱國內外與本課題相關文獻

8、，收集資料，確定設計方案，撰寫開題報告。第 45 周 通過視頻和相關力控組態(tài)書籍，學習力控組態(tài)軟件的使用方法。第 610 周 仿造典型案例，用力控軟件設計簡單的力控工程，在實驗室進行調試。第 1113 周 按照畢業(yè)設計框架，對章內容進行詳細闡述，完善力控組態(tài)工程。第 1416 周 整理本次設計的相關資料，撰寫相關說明書，準備畢業(yè)設計的答辯。 年 月 日摘 要本課題結合某工廠 10kV 變電站建設項目對變電站的綜合自動化系統(tǒng)進行設計，使該系統(tǒng)可以完成對變電站的主要設備和輸、配電線路的自動監(jiān)視、測量、控制、保護以及遠動信息傳送等綜合自動化系統(tǒng)功能。本系統(tǒng)經(jīng)過分析比較后采用分層分布式的系統(tǒng)結構并完成

9、了硬件設備的選型，軟件設計方面上位機采用的是北京力控組態(tài)軟件，設計友好的人機交互畫面，使其實現(xiàn)對變電站運行的實時監(jiān)測、歷史數(shù)據(jù)記錄與查詢、事故報警與保護動作等功能。下位機采用采用國電南瑞 RCS-9624CN 廠用變壓器測控裝置和 RCS-9625CN 線路保護測控裝置完成對現(xiàn)場運行設備和線路的保護及測控任務，通過 RS-485 總線將設備現(xiàn)場測得的模擬量和數(shù)字量傳至站控層主監(jiān)控機，并且將站控層的控制命令下達給間隔層自動化設備。在完成了對變電站綜合自動化系統(tǒng)的硬件選型和軟件設計后，我們在實驗室對該系統(tǒng)進行了運行調試，實驗運行結果表明，該系統(tǒng)能夠實現(xiàn)預期功能，滿足變電站自動化系統(tǒng)設計的一定要求。

10、關鍵詞：綜合自動化系統(tǒng)；變電站；監(jiān)控AbstractThis paper based on the background of a 10kV substation automation, a safe, efficient, and stable integrated automation monitoring system is be designed to achieve substation primary equipment monitoring, control, protection and remote messaging transmission functions. Acco

11、rding to the analysis of the structure of traditional substation system, the system selects the hierarchical and distributed system structure, and completed the hardware equipment selection. In software design human-machine interaction is applied which be produced by the Beijing Force Control of a p

12、ower company to achieve the implementation of substation equipment monitoring and control of real-time, historical date records and inquiries, accident automatic alarm and protection actions, statements automatic date generation and storage, real-time curve analysis and other functions. RS-485, NARI

13、 RCS-9624CN and RCS-9625CN be used on lower machine to achieve the automation of all devices within the substation operation.After completed hardware and software design as a series parameter tuning of integrated automation system, the system can achieve the desired functionality to meet certain req

14、uirements of substation automation system design.Key words: integrated automation system; transformer substation; monitoring目 錄第 1 章 緒論 .11.1 課題的研究背景和意義.11.2 變電站自動化技術的研究現(xiàn)狀.11.3 課題來源和設計內容.2第 2 章 系統(tǒng)總體方案設計與選擇 .42.1 變電站綜合自動化系統(tǒng)的設計原則.42.2 變電站綜合自動化系統(tǒng)結構分析與設計 .52.2.1 集中式系統(tǒng)結構 .52.2.2 分布式系統(tǒng)結構 .52.2.3 分層分布式系統(tǒng)結構

15、 .62.3 組態(tài)軟件介紹與選擇 .72.3.1 組態(tài)軟件概述 .72.3.2 組態(tài)軟件的選擇 .7第 3 章 自動化系統(tǒng)硬件設計與選型 .93.1 系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構.93.2 變電站站控層配置.93.3 變電站間隔層配置.103.4 變電站通信層配置.11第 4 章 監(jiān)控系統(tǒng)軟件的設計 .134.1 軟件設計的要求.134.2 軟件系統(tǒng)設計思路.134.3 軟件的組態(tài).144.3.1 創(chuàng)建工程 .144.3.2 創(chuàng)建窗口畫面 .154.4 定義 I/O 設備 .174.5 動畫連接.204.5.1 鼠標動畫 .204.5.2 顏色動畫 .214.5.3 數(shù)值動畫 .224.6 創(chuàng)建歷史趨勢曲線

16、.224.7 報警與事件記錄.234.7.1 報警控件 .234.7.2 事件控件 .254.8 腳本程序.26第 5 章 自動化系統(tǒng)運行與調試 .275.1 系統(tǒng)安全和人機聯(lián)系功能實現(xiàn) .275.2 系統(tǒng)四搖功能實現(xiàn) .285.3 報表記錄功能實現(xiàn) .305.4 歷史曲線功能實現(xiàn) .305.5 報警管理功能實現(xiàn) .31第 6 章 總結與展望 .32參考文獻 .33致謝 .34附錄 .35附錄 A 外文資料翻譯.35A.1 英文.35A.2 譯文.42石家莊鐵道大學畢業(yè)設計1第 1 章 緒論1.1 課題的研究背景和意義目前，全世界正面臨著經(jīng)濟發(fā)展和資源短缺的嚴重矛盾，以電力作為基礎能源的工業(yè)目

17、前正面臨著安全運行、減員增效和節(jié)能減排的巨大挑戰(zhàn)。因此，如何對傳統(tǒng)的供配電方式進行徹底改革和利用先進的自動化技術提高供電系統(tǒng)的可靠性，是當前電力企業(yè)和科研人員需要盡快完成的主要任務。工廠變電站是夾在高壓輸電線路和車間用電設備之間的重要節(jié)點，變電站綜合自動化技術的應用可以保證電網(wǎng)的安全可靠的運行，使其運行效率更高，資源優(yōu)化配置更加合理，為現(xiàn)代工業(yè)高速、優(yōu)質、經(jīng)濟的發(fā)展提供保障1。變電站綜合自動化系統(tǒng)具有高度的資源整合功能，能夠將變電站現(xiàn)場完全分散的具有控制、監(jiān)視、保護、測量功能的設備模塊連接起來形成整體，實現(xiàn)對變電站主要運行設備和輸電線路的遠程監(jiān)控、微機保護、故障實時分析與處理、報表查看與打印功

18、能。它的應用具有很大的現(xiàn)實意義。首先，能夠方便電力企業(yè)對設備運行情況的監(jiān)視和管理，提高供電的安全性，減少供電事故的發(fā)生；其次，大大提高供電效率，節(jié)約大量的人力、物力、時間成本2。因此，變電站綜合自動化技術在各大變電站被廣泛應用，該論文將以石家莊某工廠 10kV 變電站為背景，設計一個變電站綜合自動化控制系統(tǒng)。1.2 變電站自動化技術的研究現(xiàn)狀國外西歐國家生產(chǎn)和研發(fā)變電站綜合自動化技術的廠家比較多，而且從事研究時間較早，多年的研究經(jīng)歷和全國范圍內的變電站自動化改造，使這些發(fā)達國家已經(jīng)掌握了變電站綜合自動化技術的核心技術。為了能夠使不同國家、不同廠商之間的自動化系統(tǒng)和自動化設備可以相互通信和連接，

19、使這門新技術在全世界范圍內得到快速的發(fā)展和應用，防止閉門造車的尷尬局面發(fā)生，國外眾多廠商在一開始就注重對自動化產(chǎn)品制定共同的生產(chǎn)規(guī)范和協(xié)調審核標準3。我國從事變電站綜合自動化系統(tǒng)的時間沒有國外發(fā)達國家久，不過從 70 年代開始研究至今，也取得催人奮進的成果。集保護、控制、信號采集為一體的“四合一”裝置和電氣集中控制裝置在我國開始研究變電站自動化系統(tǒng)的初期就被研制出來了。在我國變電站綜合自動化技術發(fā)展的過程中，比較典型的成果有南京南自自主研發(fā)石家莊鐵道大學畢業(yè)設計2制造的 DJK 型集中控制裝置。80 年代初期的時候，由清華大學自主研發(fā)設計的具備微機保護、測量和監(jiān)控功能的自動化系統(tǒng)在山東威望島

20、35kV 變電站試運行成功，這是我國變電站自動化研究歷史上的又一座具有劃時代意義的里程碑。從此之后，國家通過財政支持鼓勵高校和研究所加大對變電站綜合自動化技術的投入，華北電力學院就是在這個時期研制成功了微機保護系統(tǒng)，這一技術成果出現(xiàn)的使先進可靠的微機技術代替滯后的遠動裝置成為了現(xiàn)實，變電站綜合自動化技術在國內供電系統(tǒng)中被廣泛推廣使用。為了使變電站自動化技術朝著體積最小化、功能最優(yōu)化、效益最大化的方向發(fā)展，1992 電力部號召對自動化設備、通信、對時和抗干擾等問題制定統(tǒng)一的標準，為今后的微機聯(lián)網(wǎng)打下了堅實的基礎。國內具有代表性的廠家是南京東自、南瑞、南自、東方電子等企業(yè)。歷經(jīng) 30 多年的發(fā)展，

21、中國的自動化產(chǎn)品大概更新了 3 代?？梢钥隙?，今后國內變電站自動化技術會快速發(fā)展并被廣泛普及，最終達到世界先進水平4。1.3 課題來源和設計內容石家莊某工廠 10kV 變電站高壓側電壓為 10kV，低壓側為 0.38kV。高壓側采用2 路 10kV 電源進線，單母線分段接線方式，每段母線設 PT 裝置 1 組，母線聯(lián)絡開關 1 臺，因為該工廠存在二級負荷，所以變電站有 2 臺變壓器， 且變壓器容量均為1000kVA。低壓側采用單母線分段接線方式。2 回 0.38kV 出線分別連接到 2 個0.38kV 母線段，其中 1 段為正常運行段，直接供給低壓用電車間，另一段備用5。系統(tǒng)一次主接線圖 1-

22、1。圖 1-1 變電站一次系統(tǒng)主接線圖石家莊鐵道大學畢業(yè)設計3本設計采用分成分布式的系統(tǒng)結構，用北京力控組態(tài)軟件作為上位機，選擇南瑞生產(chǎn)的自動化設備，以 RS-485 總線作為通信方式設計了一個以上述工廠為背景的變電站綜合自動化控制系統(tǒng)。石家莊鐵道大學畢業(yè)設計4第 2 章 系統(tǒng)總體方案設計與選擇本章將通過對變電站監(jiān)控系統(tǒng)特點、外部運行管理需要和內部自身發(fā)展需求等方面進行綜合分析和考慮，提出變電站自動化系統(tǒng)的建設目標，制定出系統(tǒng)總體設計方案。2.1 變電站自動化系統(tǒng)的設計原則各自動化設備廠商為了爭奪變電站自動化市場，競相開發(fā)自動化監(jiān)控系統(tǒng)和設備，形成了滿地開花的局面。雖然這些系統(tǒng)和設備都是根據(jù)變

23、電站的實際需求進行設計，沒有統(tǒng)一的設計標準，但是所有系統(tǒng)上基本上都包括實時數(shù)據(jù)采集和分析、數(shù)據(jù)庫生成功能、四搖、五防、數(shù)據(jù)報表打印、故障分析和記錄、報警等功能且遵循以下基本原則：(1)功能綜合化。變電站綜合自動化系統(tǒng)包含變電站內所有的二次設備，集變電站的繼電保護、監(jiān)視、儀表、通信和運行控制于一個分層分布系統(tǒng)中，代替了傳統(tǒng)二次設備，實現(xiàn)保護、控制、測量、監(jiān)視等所有功能。(2)操作監(jiān)視屏幕化。操作監(jiān)視屏幕化。變電站綜合自動化系統(tǒng)應該使值班人員不需要走出值班室可以通過顯示屏實現(xiàn)對變電站設備和輸電線路的實時監(jiān)測與控制。(3)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡化、光纜化。通過采用先進的總線技術和互聯(lián)網(wǎng)技術，使通信系統(tǒng)滿足搞數(shù)

24、據(jù)傳送的實時性要求，簡化電纜連接方式，降低投資成本。(4)運行管理智能化。與常規(guī)的二次系統(tǒng)相比，綜合自動化系統(tǒng)不僅能監(jiān)測一次設備，還能實時監(jiān)測分析自身故障，用總線把自動化設備與主控制機連接起來，改變了傳統(tǒng)二次設備不能與檢測控制中心通信的局面。(5)測量顯示數(shù)字化。傳統(tǒng)的變電站儀表采用指針的方式顯示測量結果，讀數(shù)慢且有誤差。變電站綜合自動化系統(tǒng)中采用先進的數(shù)字化顯示測量儀表，使數(shù)據(jù)顯示準確，讀取方便。(6)系統(tǒng)的可擴展性和兼容性好。隨著我國的工業(yè)技術的發(fā)展，每年有大量的變電站新建和投產(chǎn)，他們需要有先進的自動化技術為其提供選擇。另外，由于各種各樣的原因，每年有大量的老式變電站需要改造，這些老變電站

25、由于實際需求不同，投資水平和采用的基礎設備各不相同。因此變電站系統(tǒng)的時應該根據(jù)用戶需求，采用恰當?shù)募夹g和規(guī)模進行設計6。石家莊鐵道大學畢業(yè)設計52.2 變電站自動化系統(tǒng)結構分析與設計2.2.1 集中式系統(tǒng)結構集中式結構如圖 2-1 所示，對變電站中運行數(shù)據(jù)集中采集和處理，依次完成各種自動化控制功能。采用這種結構的系統(tǒng)，其功能模塊與硬件沒有關系，各功能模塊的連接通過模塊化軟件實現(xiàn)。集中式系統(tǒng)的主要優(yōu)點是結構緊湊、占地面積小、且造價低、實用性好。該系統(tǒng)缺點是只能通過雙機并聯(lián)運行的結構才能提高系統(tǒng)可靠性，倘若系統(tǒng)內有多處發(fā)生事故，無法快速的處理，系統(tǒng)調試繁瑣，程序編程麻煩且開放性和抗干擾能力差。圖

26、2-1 集中式系統(tǒng)結構圖2.2.2 分布式系統(tǒng)結構分布式結構如圖 2-2 所示。該系統(tǒng)按照功能進行設計，采用主從 CPU 系統(tǒng)工作方式，將功能分散給多個模塊來完成，各模塊之間通過網(wǎng)絡技術或串行接口方式來完成數(shù)據(jù)通信。分布式系統(tǒng)的特點是系統(tǒng)擴展方便和維護簡單，單個模塊不會因為系統(tǒng)局部故障而停止工作3。圖 2-2 分布式系統(tǒng)結構圖石家莊鐵道大學畢業(yè)設計62.2.3 分層分布式系統(tǒng)結構分層分布式系統(tǒng)采用的是“面向間隔”的設計方法，系統(tǒng)結構 2-3 所示，該系統(tǒng)的主要特點是將電氣設備按照間隔分開，每一個電氣間隔都單獨的配備相應數(shù)量的自動化設備來完成該間隔的自動化功能。這種系統(tǒng)的優(yōu)點是可靠性高、便于擴展

27、、調試和維護方便、便于批量生產(chǎn)和推廣且組態(tài)靈活、節(jié)省連接電纜3。圖 2-3 分層分布式系統(tǒng)結構根據(jù)上面對各種系統(tǒng)結構特點的分析，結合當前變電站的實際要求，本變電站綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)將采用分層分布式系統(tǒng)結構，如圖 2-4 所示 。與其他結構相比，分層分布式的特點是將具有自動采集數(shù)據(jù)、保護、遠程控制的自動化一體設備安裝到現(xiàn)場運行設備的間隔層，這種安裝方式了可以省去大量電纜，縮小投資成本。它最大的優(yōu)點是采用功能齊全的自動一體化設備代替了功能單一，體積笨重的傳統(tǒng)二次測量保護設備，節(jié)省了占地面積，抗干擾能力強。分層分布式系統(tǒng)屏幕化和智能化的工作方式滿足現(xiàn)場設備監(jiān)測的實時性，有較好的擴展性和兼容性。圖 2

28、-4 系統(tǒng)結構圖石家莊鐵道大學畢業(yè)設計72.3 組態(tài)軟件介紹與選擇2.3.1 組態(tài)軟件概述組態(tài)軟件指的就是所有在工業(yè)生產(chǎn)過程中起數(shù)據(jù)采集和過程控制作用的計算機軟件。組態(tài)軟件被安裝使用在控制系統(tǒng)的監(jiān)控層主機上，依靠軟件自身便捷的組態(tài)功能，為變電站用戶提供友好的人機界面和簡單的操作方法。該系統(tǒng)選擇的各類設備模塊能夠輕松地達到監(jiān)控層的各種功能，支持各種品牌計算機和 I/O 設備，能夠為系統(tǒng)提供軟硬件的所有接口，完成系統(tǒng)集成7。組態(tài)軟件在變電站監(jiān)控系統(tǒng)中的作用是擔任系統(tǒng)保護、檢測、控制及通信裝置與變電站運行人員之間的接口，要求它既能接受現(xiàn)場設備傳來的實時數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進行處理；又能接受站控層操作人員的控

29、制指令，并將其下達到間隔層自動化裝置，實現(xiàn)“四搖”功能。由此可以看出，組態(tài)軟件在變電站自動化控制系統(tǒng)中充當著非常重要的角色。2.3.2 組態(tài)軟件的選擇組態(tài)軟件在計算機硬件技術發(fā)展的基礎上，大量的新技術被應用其中，技術日趨成熟，功能亦日趨完善，依靠自身優(yōu)勢迅速發(fā)展并成為工控軟件的主流。國外應用比較廣的組態(tài)軟件有:萬維公司的Intouch,西門子的WinCC等。國內組態(tài)軟件具有代表性的產(chǎn)品有組態(tài)王、MCGS,三維力控等，下面是對3種軟件的介紹。(1)組態(tài)王是一款在國內應用實踐較長且應用范圍較廣的軟件，因為其實用性較強，所以國內很多高校都開有這門課程。它最主要的優(yōu)點是腳本程序功能簡單，腳本程序編寫方

30、便，提供完善的硬件驅動程序。該軟件的不足是功能過于籠統(tǒng)，不能滿足所有工業(yè)自動化的要求。(2)MCGS 組態(tài)軟件的出現(xiàn)是在國內組態(tài)軟件市場里具有劃時代的意義。它主要的優(yōu)點是組態(tài)界面在設計的過程比較簡單，可以對任何形式的自動化系統(tǒng)結構進行組態(tài)，擁有極其豐富的組態(tài)功能。它的不足之處是結構比較復雜，操作起來比較繁瑣。(3)力控組態(tài)軟件憑借自身特點比較適合應用于電力系統(tǒng)自動化控制中。它的優(yōu)點是組態(tài)圖庫豐富且分組清晰，可以快速的完成組態(tài)界面的設計；腳本編輯器的使用對設計者編程水平要求不高，只要掌握簡單的 C 語言語句即可；支持多種 I/O 設備，可以與大部分廠家的自動化設備進行通信。石家莊鐵道大學畢業(yè)設計

31、8經(jīng)過綜合分析比較，在本設計中選用北京力控組態(tài)監(jiān)控軟件，原因是該軟件將普通的通用組態(tài)軟件和電力專業(yè)技術相結合，增添了許多專門針對電力控制系統(tǒng)的功能和組件，友好的系統(tǒng)開發(fā)界面和便捷的工程設計方法對值班人員的技術要求較低，因此，系統(tǒng)運行過程中，幾乎不會出現(xiàn)因為操作失誤造成自動化系統(tǒng)事故的情況。石家莊鐵道大學畢業(yè)設計9第 3 章 自動化系統(tǒng)硬件設計與選型3.1 系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構 本設計采用的分層分布式網(wǎng)絡結構構如圖2-4所示。選用南瑞生產(chǎn)的集保護、測量、控制于一體的自動化設備在現(xiàn)場就地安裝，完成一次設備和線路的測控和保護功能，采用RS-232/485總線將這些前端設備的通信接口連接起來構成系統(tǒng)通信層，

32、完成間隔層設備與控制站主機之間的信息交換，達到對變電站進行自動化控制的目的。本設計選用設備的清單如表3-1所示5。表3-1 設備清單設備名稱 生產(chǎn)廠家和型號設備數(shù)量主機研華IPC-10L工控機，雙核，2G運行內存，500G硬盤，4個PCI槽，7個ISA槽，6個USB口，2個串口 2臺顯示器三星19寸顯示屏2臺打印機EPSON PL-6200L激光打印機1臺音響漫步者R206多媒體音響1臺UPS電源山特UPS不間斷電源C3K1臺組態(tài)軟件力控6.1組態(tài)1套變壓器微機保護南瑞RCS-9624CN1套線路保護南瑞RCS-9625CN1套通訊轉換器宇泰UT-2201無源雙向RS232轉RS4851個3.

33、2 變電站站控層配置 站控層是整個變電站自動化控制系統(tǒng)的核心，值班員在站控層通過監(jiān)控屏幕可以清楚的看到現(xiàn)場設備的運行情況，可以完成對間隔層的設備遠程控制。站控層的選用的硬件設備為 2 臺工控 PC 機，2 臺 19 寸三星顯示屏，其中主機采用冗余配置，雙機互為熱備用， 1 臺 EPSON PL-6200L 激光打印機，和 1 臺不間斷電源(UPS)，力控組態(tài)軟件、1 臺音響等。石家莊鐵道大學畢業(yè)設計103.3 變電站間隔層配置根據(jù)變電站的功能要求選擇一種最適合的微機保護設備是完成這個設計的基礎。目前國內自動化設備類型比較多，有國電南自、南瑞、許繼和四方等多家企業(yè)產(chǎn)品，各家都有各自的特點，功能、

34、性能、可靠性和價格都相差很大，沒有統(tǒng)一的標準。因此為了使自動化系統(tǒng)能夠完全滿足遠動信息采集和傳送的要求，本系統(tǒng)所有自動化設備均計劃采用同一個廠家的產(chǎn)品。同時考慮到本工廠還有二級負荷，對可靠性要求也比較高，所以必須選用性能優(yōu)良的定型產(chǎn)品。經(jīng)過市場調查，通過技術經(jīng)濟比較，本工程自動化設備類型選用南瑞產(chǎn)品。該系統(tǒng)的間隔層單元主要選用南瑞RCS-9624CN廠用變壓器測控裝置和南瑞RCS-9625CN線路保護測控裝置，實現(xiàn)對該廠10kV變電所的變壓器、母聯(lián)、10kV進線、線路等設備的保護和測量、監(jiān)視、控制等功能8。(1)南瑞RCS-9624CN廠用變壓器測控裝置介紹RCS-9624CN自動化裝置適用于

35、 335kV 電壓等級小電流接地系統(tǒng)或小電阻接地統(tǒng)中廠用變壓器保護測控裝置。它的特點是可以選擇組屏安裝，也可選擇就地安裝到開關柜。保護功能 ：高壓側三段過流保護(其中I、II 段可選擇經(jīng)復壓閉鎖，III 段可選擇為反時限，不經(jīng)復壓閉鎖)；高壓側兩段定時限負序過流保護；高壓側接地保護：兩段定時限零序過流保護，零序II 段可整定為報警或跳閘；低壓側接地保護(兩段定時限零序過流，其中零序II 段可整定為反時限零序過流)；過負荷報警；FC回路配合的過流閉鎖功能；非電量保護；獨立的操作回路及故障錄波。(2)測控功能 ：10路遙信開入采集，裝置遙信變位以及事故遙信；變壓器高壓側斷路器正常遙控分、合；、P、

36、Q、cos、f 等模擬量的abUbcUcaUaUbUcUaIbIcI遙測；石家莊鐵道大學畢業(yè)設計11開關事故分合次數(shù)統(tǒng)計及事件SOE等；(2)南瑞RCS-9625CN線路保護測控裝置介紹RCS-9625CN自動化裝置主要適用于變電站饋線、分支線、或者是母線分段的綜合保護及車測控，特點是可以在開關柜就地安裝。保護功能：三段過流保護(其中 I、II 段可選擇經(jīng)復壓閉鎖，III 段不經(jīng)復壓閉鎖,可選擇為反時限)；二段零序過流保護(零序電流可以外加，也可使用自產(chǎn)零序電流，其中第二段可通過整定選擇作為報警或者跳閘功能)；過負荷保護(可通過整定選擇作為報警或者跳閘功能)；三相一次重合閘；合閘后加速保護；F

37、C 回路配合的過流閉鎖功能；獨立的操作回路。測控功能 ：10 路遙信開入采集、裝置遙信變位、事故遙信；正常斷路器遙控分、合；、P、Q、cos、f 等 10 個模abUbcUcaUaUbUcUaIbIcI擬量的遙測；開關事故分合次數(shù)統(tǒng)計及事件 SOE 等；3.4 變電站通信層配置通信層設備的最優(yōu)配置是提高變電站安全性和可靠性的主要手段，它既需要完成系統(tǒng)內部功能模塊之間的信息交流任務，又承擔著站控層和通信層之間的通信任務。目前總線式網(wǎng)絡是國內外變電站綜合自動化技術的主要通信網(wǎng)絡，具有代表性的有 CAN 現(xiàn)場總線 RS-485 的低速總線和以太網(wǎng)等8。(1)RS-485 總線RS-485 總線是在工

38、業(yè)自動化系統(tǒng)中要求用最少的線完成通信任務的背景下應運而生的。它的連線方式非常方便，能夠節(jié)約大量的信號線，并且可以實現(xiàn)高速遠距離傳送，因此通信成本比較低。RS-485 總線的通信方式是半雙工的，且由使能端對信號發(fā)送電路進行控制?，F(xiàn)在幾乎所有的自動化測量設備、保護設備和通信設備等都配有該總總線的接口，目的就是為了方便這些設備聯(lián)網(wǎng)構成綜合系統(tǒng)。(2)CANBUS 現(xiàn)場總線石家莊鐵道大學畢業(yè)設計12CAN 總線最初是為了提高汽車生產(chǎn)工藝而產(chǎn)生的，隨著自身技術的提高后來逐步應用到了工業(yè)生產(chǎn)的其它領域，并且它的總線規(guī)范現(xiàn)在已經(jīng)被 ISO 國際標準組織制定為國際標準。這種總線的優(yōu)點是基于優(yōu)先級的高速、抗干擾

39、能力強，且可以跟大多數(shù)媒體進行通信。(3)以太網(wǎng)以太網(wǎng)在新建的變電站自動化系統(tǒng)中基本上都能看到它的存在，因此幾乎所有的遠程 I/O 接口的供應商都會提供一個支持 TCP/IP 協(xié)議的以太網(wǎng)接口。它的特點是采用基帶傳輸技術，支持全雙工和半雙工兩種工作方式，傳輸介質有多種選擇等。它的優(yōu)點是成本低、通信速率高、可靠性強支持多數(shù)軟硬件設備和多媒體傳輸5。綜上分析可得，RS-485 總線的優(yōu)點是工程比較容易實現(xiàn)，總的成本投入低且實時性比較高，在多站互連的時候，還可以節(jié)省信號線，有利于信息高速遠距離的傳送。由于本次設計選用的各一體化測控和保護裝置均附帶了 RS-485 接口，所以系統(tǒng)通信層與站控層和現(xiàn)場間

40、隔層設備之間選用 RS-485 總線實現(xiàn)相互通信，信號傳輸介質為光纖。石家莊鐵道大學畢業(yè)設計13第 4 章 監(jiān)控系統(tǒng)軟件的設計4.1 軟件設計的要求 軟件是系統(tǒng)的靈魂。在自動化控制系統(tǒng)中，可靠的硬件配置必然十分重要，但是沒有完美的程序來執(zhí)行，工業(yè)自動化控制任務根本無法實現(xiàn)。因此，優(yōu)良的軟件設計在自動化系統(tǒng)中和硬件選擇同樣重要。雖然針對于于不同的控制對象，軟件設計有著不同的設計要求，但是軟件設計的基本原則是一樣的，主要包括以下幾方面：(1)實時性要好要求軟件系統(tǒng)能夠實時監(jiān)測運行系統(tǒng)，并且針對現(xiàn)場情況，能夠實時控制。(2)可靠性要高求系統(tǒng)一旦發(fā)生故障，可以第一時間發(fā)出報警并且自動恢復正常，一般用系

41、統(tǒng)的無故障時間來表示可靠性的指標。(3)擴展性和操作性要好。為了使用軟件的全部功能，需要經(jīng)過授權。如果只是單純的開發(fā)和應用，只要滿足數(shù)據(jù)連接項支持 64 點和運行系統(tǒng)在線運行時間為 1 小時，則不用經(jīng)過授權7。4.2 軟件系統(tǒng)設計思路本設計采用北京力控組態(tài)軟件，軟件系統(tǒng)采用分層設計，將組態(tài)界面分為三個層次，分別是一次主界面、二次功能主界面、和三次分塊功能界面。一次界面的包括的是“系統(tǒng)一次主接線圖” 、 “導航欄” 、 “信息欄”窗口。二次界面包括“主接線圖” 、 “遙調列表” 、 “遙測列表” 、 “報表管理” “趨勢曲線” 、 “報警管理”和“用戶管理”8 個主功能窗口，三次界面是將 8 個

42、主功能按照系統(tǒng)需求分別劃分為若干個子功能模塊。采用分層次設計的目的是為了將復雜的控制系統(tǒng)進行分解，方便系統(tǒng)設計、擴展和值班人員操作。本軟件系統(tǒng)以變電站自動化控制為第一目的，在設計的過程中，要在滿足系統(tǒng)控制功能的要求下，使軟件組態(tài)界面盡量簡化，方便值班人員使用。該軟件設計成功后應該滿足的工作流程是值班人員按照登錄級別和密碼進入系統(tǒng)一次監(jiān)控主界面，系統(tǒng)在無特殊情況時均運行在一次主界面。同時可以按照控制需求有順序的進入二次界面和三次界面。當系統(tǒng)發(fā)生故障時，系統(tǒng)有報警功能和恢復故障的能力。石家莊鐵道大學畢業(yè)設計144.3 軟件的組態(tài)4.3.1 創(chuàng)建工程(1)雙擊桌面上的力控圖標，啟動應用管理器如圖4-

43、1所示。圖4-1 應用管理器對話框(2)用鼠標單擊菜單欄中的“文件新建應用”命令或工具條中的“新建”按鈕，進入如圖4-2所示“新建工程”對話框。 圖4-2 新建工程對話框項目類型：在此導航欄中的模板工程提供的是一些典型行業(yè)的力控組態(tài)工程，初學者可以參照已有的模板工程設計新的工程。項目名稱：在“項目名稱”的輸入欄中鍵入“某工廠10kV變電站綜合自動化系統(tǒng)”。生成路徑：新建工程的工作目錄一般會有默認存儲路徑，如果指定的默認存儲路徑不存在，工程管理器有自動創(chuàng)建目錄的功能。(3)工程新建完成后雙擊工程圖標或啟動開發(fā)系統(tǒng)的快捷圖標可以進入開發(fā)系統(tǒng)石家莊鐵道大學畢業(yè)設計15的組態(tài)環(huán)境，如圖4-3所示。圖4

44、-3 開發(fā)系統(tǒng)主界面4.3.2 創(chuàng)建窗口畫面一個完整的力控工程主要由窗口組成，而每個窗口根據(jù)需要又由不同的圖形對象和文本組成，這些圖形對象和文本經(jīng)過變量定義和動畫連接設置后便可以實現(xiàn)其組態(tài)功能。進入開發(fā)環(huán)境后，選擇菜單命令“文件新建” ，彈出如圖 4-4 所示“窗口屬性”對話框。圖 4-4 窗口屬性對話框輸入畫面的標題名稱，這里該窗口命名為“變電站一次主接線圖” ，單擊“背景色”按鈕，可以選擇窗口背景顏色，其他選項使用默認設置即可，單擊“確認”按鈕完成一個窗口創(chuàng)建。在開發(fā)系統(tǒng)界面，按照剛才的過程，依次創(chuàng) 1#差動保護投退、1#差動遙信列表、1#差動遙測列表、1#微機保護投退、1#微機遙信列表、

45、1#微機遙石家莊鐵道大學畢業(yè)設計16測列表、1#報警管理、事件歷史記錄、事件實時記錄、遙信實時報警、遙信歷史報警、遙測實時報警、遙測歷史報警、信息欄、導航欄、用戶管理、登陸界面、系統(tǒng)結構、遙信列表、遙測列表、變電站報表、變電站一次接線圖等 25 個窗口，如圖 4-5 所示。 圖 4-5 窗口列表創(chuàng)建完所有窗口后，開始對每個窗口的組態(tài)畫面按照功能和層次進行具體制作。以窗口“變電站一次主接線”為例，首先進入該窗口，根據(jù)提前準備好的變電站一次主接線圖，從工具箱選擇“圖庫”工具，出現(xiàn)“子圖列表”對話框，用鼠標雙擊從中選擇一次接線圖所需的各類器件圖，則在畫面的左上角出現(xiàn)選擇器件圖，只要把光標定位在器件圖

46、上，拖動鼠標按照一定的順序進行畫面布局即可，若要改變器件圖的大小，用鼠標拖動邊線修改即可。 設備擺放完畢后，開始創(chuàng)建電纜電線，選擇工具箱中的“垂直/水平線”工具，在窗口上畫各類電纜線，改變線條屬性的方法是選中畫面中的一條電纜線然后單擊鼠標的右鍵，就會彈出右鍵菜單欄，繼續(xù)單擊選擇“對象屬性”菜單項，將出現(xiàn)如圖 4-6 所示“改變線屬性”的對話框。選擇立體風格，寬度改為 2，顏色選為灰色。選中其他的電纜線，進行同樣的修改。圖 4-6 工具箱對話框創(chuàng)建文本。選擇工具箱中的“文本”工具，在畫面上顯示各類器件對應的名稱字符串，如對開關按順序進行命名，即“QS1” ，按照此類方法，依次對各個器件進行命名。

47、創(chuàng)建矩形。從力控組態(tài)的工具箱中找到“矩形工具”并用用鼠標單擊，然后在窗口界面的最上面拖動鼠標，畫出一個矩形對象，在該矩形上添加文本，輸入石家莊鐵道大學畢業(yè)設計17“變電站一次主接線圖” 。 經(jīng)過上面幾個簡單的步驟循環(huán)操作， “變電站一次主接線圖”工程畫面繪制完畢，如圖 4-7 所示，根據(jù)提前創(chuàng)建好的組態(tài)窗口，按上述方法分別繪制完成“遙信列表” 、 “遙測列表” 、 “用戶管理” 、 “登錄界面”等其他窗口組態(tài)工程界面制作，由于窗口太多且制作方法一樣，在此就不重復介紹了。圖 4-7 變電站一次主接線圖4.4 定義I/O設備在變電站自動化系統(tǒng)運行過程的時候，需要將間隔層硬件設備上測得的實時數(shù)據(jù)采集

48、到組態(tài)監(jiān)控軟件界面上，并在監(jiān)控軟件利用組態(tài)插件對這些數(shù)據(jù)進行分析處理，如繪制曲線，形成報表等，通常我們把這些硬件設備叫做數(shù)據(jù)提供者，數(shù)據(jù)提供者主要包括：PLC、UPS、變頻器、智能儀表、智能模塊、板卡等，這些設備將采集到的信息通過通信層與上位機軟件進行信息交換。物理 I/O 設備指的是在力控組態(tài)中與其進行數(shù)據(jù)交換的設備，力控軟件工程通過物理 I/O 設備通訊協(xié)議制定出對應的 I/O 驅動程序，根據(jù)現(xiàn)場實際選用的設備型號選擇正確的 I/O 驅動程序并在力控工程中找到與之對應對應的邏輯 I/O 設備和物理 I/O 設備進行匹配，按步驟完成以上操作后力控才能通過數(shù)據(jù)庫變量達到和這些物理 I/O 設備

49、進行數(shù)據(jù)交換的目的。定義邏輯 I/O 設備的步驟是在開發(fā)環(huán)境的左側有“工程項目”和“系統(tǒng)配置”兩個導航欄，我們用鼠標單擊打開如圖 4-8 所示石家莊鐵道大學畢業(yè)設計18“工程項目”導航欄。圖 4-8 工程項目導航欄用鼠標雙擊“I/O 設備組態(tài)”項出現(xiàn)了“IOManager”對話框，雙擊該對話框中的“力控”選項使其展開，選擇項目“仿真驅動PLC西門子S7-1200(TCP)” ，如圖 4-9 所示。圖 4-9 設備組態(tài)對話框用鼠標雙擊 “PLC”后出現(xiàn)了“設備配置-第一步”對話框，在該對話框的“設備名稱”輸入框內輸入自定義名稱 “PLC” ，在“數(shù)據(jù)更新周期”輸入框內設置為 50 毫秒，其他參數(shù)

50、保持默認，如圖 4-10 所示。圖 4-10 設備配置對話框在導航器中選擇“I/O 設備組態(tài)智能儀表”項，繼續(xù)雙擊選擇“南京南瑞石家莊鐵道大學畢業(yè)設計19RCS-9624CN” ，出現(xiàn)設備配置對話框，命名為“1WJ”, “數(shù)據(jù)更新周期”設為50s，其他參數(shù)默認。按照同樣的過程，選擇南京南瑞 RCS-9624CN，命名為“WJ891”。單擊完成按鈕退出對話框，經(jīng)過上述操作步驟后，在 I/O 數(shù)據(jù)組態(tài)項目下創(chuàng)建了名為“PLC” 、 “1WJ” 、 “WJ891”的 I/O 設備，如圖 4-11 所示。圖 4-11 組態(tài)設備列表I/O 設備定義完成后，根據(jù)提前做好的工程規(guī)劃 I/O 參數(shù)表，正確對應

51、建立各種變量參數(shù)，并在實時數(shù)據(jù)庫中建立一一對應的 I/O 設備點與變量及數(shù)據(jù)連接。首先在“導航器”中，雙擊“數(shù)據(jù)庫組態(tài)” ，啟動 DbManager，選擇菜單命令“點新建”，出現(xiàn)“請指定區(qū)域點類型”對話框。如圖 4-12 所示。圖 4-12 請指定區(qū)域點類型選擇“模擬 I/O 點” ，然后雙擊點類型，出現(xiàn)如圖 4-13 所示對話框。根據(jù)提前規(guī)劃好的點名稱和系統(tǒng)特殊參數(shù)值進行填寫，其他參數(shù)選擇默認。單擊確認按鈕后，石家莊鐵道大學畢業(yè)設計20則在單元格中新建了一個點。圖 4-13 點類型對話框按照上述步驟，根基提前設計好的參數(shù)表，創(chuàng)建“遙信量” ， “遙測量” ， “遙控量” ， “SOD 量”

52、， “模擬 I/O 量” ，創(chuàng)建及完畢后如圖 4-14 所示。圖 4-14 變量參數(shù)表4.5 動畫連接創(chuàng)建動畫連接的作用是將所有的窗口按照系統(tǒng)層次連接起來，使窗口畫面中的圖形對象和文本實現(xiàn)其組態(tài)功能，通過圖形對象和文本的變化來反應變量點或參數(shù)值的變化。由于我們工程只用到了鼠標動畫、顏色動畫和數(shù)值動畫當中的部分動畫連接，所以本設計只對用到的動畫連行進行介紹。4.5.1 鼠標動畫圖形對象和文本按照系統(tǒng)需要在和鼠標建立了動畫連接之后，在系統(tǒng)運行過程石家莊鐵道大學畢業(yè)設計21中，當圖形對象和文本被鼠標選中或者拖動時，鼠標動作被激活。本工程當中只用到了鼠標動畫當中的窗口顯示和左鍵動作。窗口顯示。窗口顯示

53、是指將圖像對象與某一窗口建立連接后，用鼠標單擊該圖像對象，會自動顯示被連接的窗口。如圖所示，以“信息欄”窗口中的“遙信列表”圖形文本為例，用鼠標單擊此圖形文本，進入動畫連接窗口，單擊“窗口顯示” ，并且選中“變電站遙調列表” ，如圖 4-15 所示，單擊確認，即完成窗口連接，按照系統(tǒng)需要，對其他窗口按照此方法進行設置即可。圖 4-15 窗口顯示對話框左鍵動作。左鍵動作是指用鼠標單擊圖像對象時，組態(tài)畫面會執(zhí)行腳本編輯器中與之連接的鼠標動作程序。以“遙信列表”窗口的“返回”圖形文本為例，單擊此文本，進入如圖 4-16 所示“動畫連接”文本框，用鼠標選擇“左鍵動作” ，進入“腳本編輯器”對話框，編輯

54、腳本程序后，確認退出，具體的腳本程序編輯方法在下一節(jié)會介紹。圖 4-16 動畫連接對話框4.5.2 顏色動畫本設計只用到顏色動畫中的條件變化連接，下面以“一次系統(tǒng)主接線圖”窗口畫面中的斷路器顏色動作為例，介紹斷路器顏色條件動作的建立方法。雙擊 “QF1”圖形對象，進入“動畫連接”對話框，選擇“條件”動作，彈出如圖 4-17石家莊鐵道大學畢業(yè)設計22所示“顏色變化”對話。圖 4-17 顏色變化對話框在對話框中，選擇變量“FJHBDQF1YX.PV”與其連接，設置當 QF1 接通時，圖形填充色變?yōu)榧t色；當 QF1 斷開時圖形填充色為綠色。按照此方法，對其它斷路器依次設計。4.5.3 數(shù)值動畫數(shù)值動

55、畫包括數(shù)值輸入和數(shù)值輸出兩大類，本設計只用到了數(shù)值輸出中的模擬輸出。模擬輸出動畫的主要作用是使文本對象能夠動態(tài)顯示變量的變化或表達式的值。下面以“1#微機遙測列表”窗口為例，將本窗口中的“0.00”文本建立數(shù)值輸出連接。首先應該雙擊“AB 線電壓”對應的“0.00”文本對象，進入“動畫連接”窗口，選擇數(shù)值輸出動畫中的“模擬”動畫，進入“模擬值輸出”對話框，如圖 4-18 所示，單擊“變量選擇”按鈕，彈出“變量選擇”對話框，選擇“1WJUAB.PV”變量。按照此方法，依次對其它文本進行數(shù)值動畫連接。圖 4-18 模擬值輸出對話框4.6 創(chuàng)建歷史趨勢曲線自動化控制系統(tǒng)利用組態(tài)軟件的曲線工具對變電站

56、設備運行的實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進行分析比較，進而得到在某一瞬間發(fā)生的工藝狀態(tài)。同時可以對曲線進行放大，更加細致的對工藝情況進行分析，還可以比較兩個過程量之間的函數(shù)關系。創(chuàng)建歷史曲線具體的步驟如下：(1)用鼠標單擊選擇“工程項目”導航欄中的“復合組件曲線” ，如圖 4-19 所示，然后雙擊曲線插件中的趨勢曲線，趨勢曲線就會立馬出現(xiàn)在窗口界面的左上角，我們可以通過拖動鼠標來調整趨勢曲線插件在窗口畫面中的位置和大小。石家莊鐵道大學畢業(yè)設計23圖 4-19 復合組件對話框(2)趨勢曲線添加完成后，創(chuàng)建趨勢曲線數(shù)據(jù)庫變量并引用已經(jīng)創(chuàng)建好的變量與趨勢曲線建立連接。(3)設置曲線的顯示屬性雙擊曲線控件，將彈出

57、如圖 4-20 所示曲線屬性設置對話框，在該界面對曲線的參數(shù)進行設置。圖 4-20 曲線屬性對話框4.7 報警與事件記錄4.7.1 報警控件安裝報警控件的作用是當變電站供電系統(tǒng)處于非正常運行狀態(tài)時，自動化控制系統(tǒng)可以第一時間報警提醒值班員并有一定的自動恢復正常運行功能。報警控件添加完畢后，雙擊報警控件，在“報警參數(shù)”對話框中勾選“報警開關” ，并且通過設置數(shù)據(jù)庫變量的相關參數(shù)來進行報警設置。石家莊鐵道大學畢業(yè)設計24圖 4-21 報警參數(shù)對話框選擇報警類型。目前力控能實現(xiàn)圖 4-21 中所列的報警類型。此例中我們選擇限值報警。在“報警參數(shù)對話框”中勾選“高限”和“低限” ，并在它們對應輸入框中

58、輸入要報警臨界值。報警優(yōu)先級在優(yōu)先級編輯框中進行設置，值越大，優(yōu)先級越高，當同時有多個報警發(fā)生時，高優(yōu)先級的報警信息優(yōu)先顯示。點擊“確定” ，完成報警配置設置。添加報警控件。點擊選擇“工具箱常用組件報警” ，如圖 4-22 所示：圖 4-22 報警控件報警控件屬性設置。雙擊報警組件，彈出如圖 4-23 所示屬性設置對話框，在本設計中，屬性值全部保持默認值即可。石家莊鐵道大學畢業(yè)設計26圖 4-23 報警組件屬性設置對話框石家莊鐵道大學畢業(yè)設計274.7.2 事件控件添加事件控件的主要目的是使自動化系統(tǒng)運行過程中的系統(tǒng)日志和操作日志能夠顯示出來。添加事件控件的具體步驟如圖 4-2 所示，用鼠標單

59、擊選擇“工具箱常用組件事件”并在事先規(guī)劃好的窗口區(qū)域拖動鼠標，添加控件。圖 4-24 常用組件對話框事件屬性配置。添加完事件控件后，用鼠標雙擊事件控件，在事件屬性對話框中勾選系統(tǒng)日志和操作日志，如圖 4-25 所示。圖 4-25 基本屬性對話框事件屬性。如圖 4-26 所示，對事件屬性中的實時事件和事件查詢進行設置。圖 4-26 事件屬性對話框石家莊鐵道大學畢業(yè)設計28記錄格式。通過對記錄格式的設置來添加時間組件中應該顯示的字段名，本設計中添加的字段名如圖 4-27 所示：圖 4-27 記錄格式對話框4.8 腳本程序腳本程序的作用就是為了把組態(tài)工程中的窗口和每個窗口中的圖畫對象、文本對象聯(lián)系起

60、來，實現(xiàn)系統(tǒng)工程的組態(tài)功能。力控的腳本程序比較簡單，只要會使用基本的 C 語言編程語句即可。下面以“信息欄”窗口中長方形文本“退出系統(tǒng)”動作設計為例，用鼠標雙擊該文本，進入動畫連接文本框，單擊左鍵動作，根據(jù)動作要求，編寫腳本程序，如圖 4-28 所示，單擊確認，該文本的動作設計完畢。圖 4-28 腳本動作編輯器石家莊鐵道大學畢業(yè)設計29第 5 章 自動化系統(tǒng)運行與調試系統(tǒng)完成了自動化監(jiān)控制系統(tǒng)設計中最基本的硬件選型和軟件各功能模塊設計之后，接下來的主要工作就是系統(tǒng)進行調試和完善。在系統(tǒng)調試的過程中發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)達到了了預期效果，可以實現(xiàn)對變電站數(shù)據(jù)采集、信息處理、四搖、事故報警、事件順序記錄、數(shù)據(jù)