第07章計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件2014

第7章

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件SoftwareofComputerControlSystem2/5/20231計(jì)算機(jī)控制技術(shù)計(jì)算機(jī)控制軟件概述地源熱泵監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例本章主要內(nèi)容2/5/20232計(jì)算機(jī)控制技術(shù)7.1計(jì)算機(jī)控制軟件概述

軟件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中與硬件相互依存的另一部分，它是包括程序、數(shù)據(jù)及其相關(guān)文檔的完整集合；程序是按事先設(shè)計(jì)的功能和性能要求執(zhí)行的指令序列；數(shù)據(jù)是使程序能正常操縱信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；文檔是與程序開發(fā)，維護(hù)和使用有關(guān)的圖文材料。2/5/20233計(jì)算機(jī)控制技術(shù)根據(jù)功能可以分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩類。z應(yīng)用軟件系統(tǒng)軟件7.1計(jì)算機(jī)控制軟件概述--計(jì)算機(jī)軟件分類2/5/20234計(jì)算機(jī)控制技術(shù)系統(tǒng)軟件：用來管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源，并以盡可能簡便的形式向用戶提供使用資源的服務(wù)，包括操作系統(tǒng)、系統(tǒng)實(shí)用程序、系統(tǒng)擴(kuò)充程序（操作系統(tǒng)的擴(kuò)充、漢化）、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、通訊處理程序等。7.1計(jì)算機(jī)控制軟件概述--計(jì)算機(jī)軟件分類應(yīng)用軟件：是軟件公司或用戶為解決某類應(yīng)用問題而專門研制的軟件。主要包括科學(xué)和工程計(jì)算機(jī)軟件、文字處理軟件、數(shù)據(jù)處理軟件、圖形軟件、圖象處理軟件、應(yīng)用數(shù)據(jù)庫軟件、事務(wù)管理軟件、輔助類軟件、控制類軟件等。2/5/20235計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集：采集現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備的數(shù)據(jù)，過程控制參數(shù)；控制策略：為控制系統(tǒng)提供可供選擇的控制策略方案；閉環(huán)輸出：在軟件支持下進(jìn)行閉環(huán)控制輸出，以達(dá)到優(yōu)化控制的目的；報(bào)警監(jiān)視：處理數(shù)據(jù)報(bào)警及系統(tǒng)報(bào)警；畫面顯示：使來自設(shè)備的數(shù)據(jù)與計(jì)算機(jī)圖形畫面上的各元素關(guān)聯(lián)起來；7.1計(jì)算機(jī)控制軟件概述--計(jì)控系統(tǒng)軟件功能

2/5/20236計(jì)算機(jī)控制技術(shù)報(bào)表輸出：各類報(bào)表的生成和打印輸出；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)并支持歷史數(shù)據(jù)的查詢系統(tǒng)保護(hù)：自診斷、掉電處理、備用通道切換和為提高系統(tǒng)可靠性和維護(hù)性所采取的措施；通信功能：各控制單元間、操作站間、子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)通信功能；數(shù)據(jù)共享：具有與第三方程序的接口，方便數(shù)據(jù)共享；7.1計(jì)算機(jī)控制軟件概述--計(jì)控系統(tǒng)軟件功能

2/5/20237計(jì)算機(jī)控制技術(shù)7.1計(jì)算機(jī)控制軟件概述---控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)自頂向下設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)者在開始設(shè)計(jì)時(shí)就有全局觀點(diǎn)，對(duì)欲開發(fā)的軟件有全面的了解；然后由頂層起逐層向下分解，直至所有的模塊都達(dá)到便于管理的目的為止設(shè)計(jì)過程中的大概步驟設(shè)計(jì)管理程序并進(jìn)行測(cè)試對(duì)每一個(gè)程序標(biāo)志進(jìn)行程序設(shè)計(jì)對(duì)最后形成的整個(gè)程序進(jìn)行測(cè)試自底向上設(shè)計(jì)首先對(duì)最低層模塊進(jìn)行編碼、測(cè)試和調(diào)試在這些模塊正常工作的基礎(chǔ)上，就可以用它們來開發(fā)較高層的模塊主要用于解決較小的問題2/5/20238計(jì)算機(jī)控制技術(shù)2.太陽能-地源熱泵復(fù)合能源系統(tǒng)監(jiān)控平臺(tái)

——可再生能源實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)采集功能工況切換功能報(bào)警功能數(shù)據(jù)歸檔功能控制功能監(jiān)控平臺(tái)功能2/5/20239計(jì)算機(jī)控制技術(shù)2/5/202310計(jì)算機(jī)控制技術(shù)太陽能-地源熱泵監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

地源熱泵中央空調(diào)選用三星DVMWATER水冷式數(shù)碼渦旋中央空調(diào)，該中央空調(diào)系統(tǒng)屬于VRV系統(tǒng)，主機(jī)為地源熱泵機(jī)組，室內(nèi)機(jī)9臺(tái)，布置在8個(gè)房間。三星熱泵機(jī)組的啟?？刂朴墒覂?nèi)機(jī)決定，其監(jiān)控功能包括熱泵運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)、手/自動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)、故障報(bào)警和功率檢測(cè)。2/5/202311計(jì)算機(jī)控制技術(shù)地源側(cè)供回水總管地源側(cè)供回水總管包括供回水溫度檢測(cè)、供回水壓力檢測(cè)、供回水壓差檢測(cè)和總流量檢測(cè)。其中，溫度傳感器選用PT1000，量程0-100℃，4-20mA電流輸出，精度0.2℃；壓力壓差傳感器選用擴(kuò)散硅壓力壓差傳感器，4-20mA電流輸出，精度1級(jí)；流量傳感器選用電磁流量計(jì)，4-20mA電流輸出，精度1級(jí)。地埋管在2根垂直地埋管的不同深度安裝10只溫度傳感器，在3根水平地埋管內(nèi)安裝12只溫度傳感器，在15路地埋管回水管內(nèi)安裝15只溫度傳感器，在15路地埋管供水管內(nèi)安裝15只流量傳感器。溫度傳感器選用PT1000，四線制接線，電阻信號(hào)輸出，精度0.2℃；流量傳感器選用電磁流量計(jì)，4-20mA電流輸出，精度1級(jí)。太陽能-地源熱泵監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2/5/202312計(jì)算機(jī)控制技術(shù)熱水箱：通過太陽能集熱器對(duì)水箱內(nèi)的水進(jìn)行加熱。同時(shí)在熱水箱內(nèi)安裝1只PT1000鉑電阻，測(cè)量熱水箱的溫度，量程范圍0-100℃，輸出4-20mA電流信號(hào)。循環(huán)泵：循環(huán)泵供電電壓380V，功率1.5KW。循環(huán)泵的啟停由熱泵機(jī)組控制，啟停順序：室內(nèi)機(jī)啟動(dòng)→熱泵機(jī)組啟動(dòng)循環(huán)泵→熱泵機(jī)組通過水流開關(guān)檢測(cè)到水流時(shí)，啟動(dòng)熱泵機(jī)組。為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的變流量調(diào)節(jié)，循環(huán)泵采用變頻控制。為此上位機(jī)對(duì)循環(huán)泵的監(jiān)控包括變頻控制、運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)、手/自動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)、故障報(bào)警和水泵功率檢測(cè)。太陽能回灌泵：太陽能回灌泵的供電電壓380V，功率0.55KW，回灌泵采取變頻控制，太陽能回灌泵的監(jiān)控包括水泵啟?？刂啤⒆冾l控制、運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)、手/自動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)、故障報(bào)警和水泵功率檢測(cè)。太陽能-地源熱泵監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2/5/202313計(jì)算機(jī)控制技術(shù)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)硬件開發(fā)平臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)采用PROFIBUS-DP主從通信的結(jié)構(gòu)，上位機(jī)是由研華工控機(jī)和CP5611通訊板卡組成，下位機(jī)則由可編程控制器PLC組成，系統(tǒng)的監(jiān)控框圖如圖所示：2/5/202314計(jì)算機(jī)控制技術(shù)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)本系統(tǒng)采用PROFIBUS-DP通訊將上位機(jī)，PLC和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接在一起，形成了PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)。

監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖2/5/202315計(jì)算機(jī)控制技術(shù)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)電氣控制柜配置電氣控制柜面板包括手/自動(dòng)切換按鈕，循環(huán)泵啟停控制按鈕，變頻器手動(dòng)調(diào)頻電位器，以及各個(gè)閥的開關(guān)控制按鈕2/5/202316計(jì)算機(jī)控制技術(shù)軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)開發(fā)了太陽能地源熱泵系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析和診斷

2/5/202317計(jì)算機(jī)控制技術(shù)軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)2/5/202318計(jì)算機(jī)控制技術(shù)軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)2/5/202319計(jì)算機(jī)