地源熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用及通過IFIX組態(tài)軟件的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)第1章概述1.1研究背景21世紀(jì)人類面臨的最大挑戰(zhàn)就是能源和環(huán)境問題，這直接導(dǎo)致了可持續(xù)發(fā)展問題的提出，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展是世界各國共同面臨的重大和緊迫任務(wù)，已經(jīng)成為指導(dǎo)人們生產(chǎn)和生活的重要理論。所謂可持續(xù)發(fā)展，就是指既滿足當(dāng)代人需要，又不對(duì)后代人滿足其需要的能力構(gòu)成危害的發(fā)展。可持續(xù)發(fā)展理論已經(jīng)被世界各國所接受，它必然成為指導(dǎo)當(dāng)前空調(diào)技術(shù)發(fā)展的理論。因此，空調(diào)技術(shù)的發(fā)展必須走可持續(xù)發(fā)展的道路。適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的要求，面對(duì)臭氧層耗減和全球溫暖化進(jìn)程加劇所造成的日益嚴(yán)峻的全球環(huán)境問題，在滿足人們健康、舒適要求的前提下，合理配置資源，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，可持續(xù)開發(fā)利用可再生能源，減少常規(guī)能源消耗，對(duì)于緩解日益緊迫的資源與環(huán)境壓力，顯得尤為迫切和重要。適應(yīng)這一要求，作為空調(diào)冷熱源中能源轉(zhuǎn)換效率最高的熱泵應(yīng)用技術(shù)，正受到人們的日益重視和關(guān)注。近年來，在歐美等一些西方發(fā)達(dá)國家土壤源熱泵已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用，目前，已經(jīng)進(jìn)入成熟的商品化和市場化階段。在國內(nèi)，土壤源熱泵技術(shù)的研究和應(yīng)用也日益廣泛和深入，由于其具有節(jié)能、環(huán)保和高效的特性，已經(jīng)成為國內(nèi)暖通界研究的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)問題。1．2土壤源熱泵技術(shù)及其應(yīng)用1.2.1熱泵定義所謂熱泵，即是一種利用高位能使熱量從低位熱源流向高位熱源的節(jié)能裝置[1]。利用熱泵，可以把不能直接利用的低品位熱能（如空氣、土壤、水中所含的熱能，太陽能，工業(yè)廢熱等）轉(zhuǎn)換為可以利用的高位熱能。熱泵是一種高效節(jié)能的建筑物空調(diào)冷熱源裝置，利用熱泵可實(shí)現(xiàn)建筑物的冬季供熱和夏季供冷，或單獨(dú)實(shí)現(xiàn)供熱的功能。熱泵可按工作過程、熱源和熱匯、驅(qū)動(dòng)方式等分類[2]。關(guān)于按熱源的分類方法，迄今為止尚未有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，不同的文獻(xiàn)，所指對(duì)象往往有所差別。就目前相關(guān)文獻(xiàn)分析，按熱源分類的方法主要有兩種。第一種分類和第二種分類方法地主要區(qū)別在于水源熱泵和地源熱泵的定義范圍，具體來說，即地下水源熱泵的歸類的不同。我國目前文獻(xiàn)中基本上采用第一種分類方法，而在國外文獻(xiàn)中，兩種方法均有采用。就目前國外文獻(xiàn)來看，在有關(guān)設(shè)計(jì)方法和實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行總結(jié)的文獻(xiàn)中，采用第二種方法的較多。在美國ASHRAE學(xué)會(huì)出版的《地源熱泵工程技術(shù)指南》[3]一書中，更是將地表水源熱泵、地下水源熱泵和土壤熱交換器地源熱泵都?xì)w結(jié)為地源熱泵的三種不同形式。相對(duì)而言，國外近年發(fā)表的關(guān)于埋管換熱器研究和特性模擬等學(xué)術(shù)論文中，所指地源熱泵，一般為土壤源熱泵。事實(shí)上，以地表水、地下水和土壤為熱源的熱泵系統(tǒng)，熱泵的運(yùn)行工況和影響因素，有著很大的不同。ARI（Air-ConditioningandRefrigerationInstitute）針對(duì)上述三種熱源形式，1998年分別制定了水源熱泵（water-sourceheatpumpARI320）[4]、地下水源熱泵（ground-watersourceheatpumpARI325）[5]和閉環(huán)地源熱泵（groundsourceclosed-loopheatpumpARI330）[6]的標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)定義的熱泵分類方法基本上與第一種分類方法相類似。在本文的后續(xù)內(nèi)容中，所指地源熱泵，如果不加特別說明，所指即為土壤熱交換器地源熱泵。1.2.2熱泵的應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀雖然自19世紀(jì)早期，卡諾循環(huán)提出來以后，熱泵的循環(huán)原理就已經(jīng)被人們所認(rèn)識(shí)，但直到世界第二次大戰(zhàn)后，隨著建筑業(yè)尤其是住宅建設(shè)的發(fā)展，能夠?qū)崿F(xiàn)供冷和供熱或單獨(dú)供熱的熱泵技術(shù)才開始得到應(yīng)用，但由于能源價(jià)格和效率等因素的制約，熱泵的應(yīng)用發(fā)展緩慢。1973年石油危機(jī)以來，熱泵技術(shù)的推廣和應(yīng)用收到了重視。20世紀(jì)90年代，適應(yīng)溫室氣體排放控制的要求，熱泵技術(shù)在全球范圍內(nèi)發(fā)展迅速[7]。經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展、人們對(duì)居住環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)要求的提高、以及能源結(jié)構(gòu)和能源政策的變化，是驅(qū)動(dòng)熱泵應(yīng)用市場不斷擴(kuò)大的直接動(dòng)力。節(jié)能和環(huán)境保護(hù)的要求以及不斷擴(kuò)大的市場需求，加快了熱泵理論研究和應(yīng)用技術(shù)的提高。由于熱泵所具有的節(jié)能優(yōu)勢(shì)，使其不但在建筑空調(diào)領(lǐng)域，而且在工業(yè)領(lǐng)域（木材和種子干燥、養(yǎng)殖等）也開始得到應(yīng)用[7]、[8]。2001年在寧波召開的全國空調(diào)與熱泵技術(shù)交流會(huì)議和2002年5月在北京召開的第7屆國際能源機(jī)構(gòu)（IEA）熱泵會(huì)議，反映了最近幾年國內(nèi)外在熱泵研究和應(yīng)用領(lǐng)域的最新進(jìn)展采用埋管式地源熱泵方式，由于地表5米以下全年土壤溫度穩(wěn)定且約等于年平均溫度，可以分別在夏冬兩季提供相對(duì)較低的冷凝溫度和較高的蒸發(fā)溫度，因而可以取得比空氣源熱泵更好的節(jié)能效果，同時(shí)避免了空氣源熱泵用于低溫條件下的結(jié)霜問題，從而可在更大的范圍內(nèi)獲得應(yīng)用。其次，由于不直接抽取地下水，所以可有效避免對(duì)地下水資源的破壞，是一種合理開發(fā)利用地?zé)豳Y源的冷熱源方式。雖然受地下埋管內(nèi)流體與土壤之間熱交換速率的影響，需要布置較大的換熱器面積和較高的投資成本，但地源熱泵依然被認(rèn)為，在目前和將來都是極具前途的節(jié)能裝置和系統(tǒng)，是國際空調(diào)和制冷行業(yè)前沿性和熱點(diǎn)課題之一[9]、[10]1.3土壤源熱泵系統(tǒng)及其特點(diǎn)1.3.1土壤源熱泵系統(tǒng)的定義國際上通常根據(jù)熱泵的冷源（heatsink）和熱源（heatsource），以及熱泵系統(tǒng)輸送介質(zhì)（distributionfluid）的不同對(duì)熱泵進(jìn)行分類，按冷熱源可分為空氣源熱泵（air-sourceheatpumps，ASHP）、水源熱泵（water-sourceheatpumps，WSHP）和地源熱泵（ground-sourceheatpumps，GSHP）三大類。熱泵的輸送介質(zhì)主要空氣和水，同時(shí)考慮冷熱源和輸送介質(zhì)時(shí)，可分為：空氣—水熱泵、水—空氣熱泵（包括地下水熱泵和地表水熱泵）、水—水熱泵以及地下耦合熱泵[11]。地源熱泵（GSHP）是一個(gè)廣義的定義，包括冷熱源為土壤、地下水和地表水的熱泵系統(tǒng)，即：地下耦合熱泵系統(tǒng)（ground-coupledheatpumpsystems，GSHPs），也稱為地下熱交換器地源熱泵系統(tǒng)（ground-heat-exchangerheatpumpsystems）和土壤源熱泵系統(tǒng)（soil-sourceheatpumpsystems）；地下水熱泵系統(tǒng)（groundwaterheatpumpsystems，GWHPs）；地表水熱泵系統(tǒng)（surface-waterheatpumpsystems，GSHPs）[12]、[13]。地源熱泵還有一系列其它術(shù)語，如地?zé)釤岜茫╣eothermalheatpumps，GHPs），地能熱泵（earthenergysystems），地源系統(tǒng)（ground-sourcesystems，GS）等，1997年由ASHRAE統(tǒng)一為標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語—地源熱泵（ground-sourceheatpump，GSHPs）[13]、[14]。本文所指的土壤源熱泵系統(tǒng)就是以大地（土壤、地層等）為冷熱源的地源熱泵（GSHPs）。土壤源熱泵，就是將大地（土壤、地層等）中的冷（或熱）量通過一定的裝置采集，然后用一定的輸送介質(zhì)輸送到需要的地方，改善人類的生存環(huán)境，達(dá)到調(diào)節(jié)空氣環(huán)境的目的[15]。1.3.2土壤源熱泵系統(tǒng)的組成土壤源熱泵系統(tǒng)一般由地下耦合換熱器環(huán)路、制冷劑環(huán)路、室內(nèi)末端環(huán)路和生活熱水環(huán)路四個(gè)循環(huán)環(huán)路組成。1.3.3土壤源熱泵系統(tǒng)的分類按地下耦合系統(tǒng)分類土壤與熱泵系統(tǒng)可分為水平埋管熱泵系統(tǒng)和垂直埋管熱泵系統(tǒng)；按有無中間流體分類土壤源熱泵分為二次流體熱泵系統(tǒng)和地下耦合自成封閉系統(tǒng)；按與土壤換熱管道材料分類地?zé)岜孟到y(tǒng)可分為熱塑材料系統(tǒng)和金屬材料系統(tǒng)。1.3.4土壤源熱泵系統(tǒng)的工作原理大地常年吸收太陽輻射熱能儲(chǔ)存起來，因此地表淺層的土壤具有相對(duì)穩(wěn)定的溫度，我國大部分地區(qū)地表淺層土壤的溫度在15℃～20℃之間，夏季低于環(huán)境溫度，冬季高于環(huán)境溫度。土壤源熱泵系統(tǒng)就是利用這一特點(diǎn)，夏季向土壤中釋放熱量，冬季從土壤中吸取熱量，從而達(dá)到制冷和制熱的目的。1.4土壤源熱泵系統(tǒng)的評(píng)價(jià)1.4.1土壤源熱泵系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性分析經(jīng)濟(jì)性指的是各種空調(diào)采暖方式的初投資、運(yùn)行費(fèi)用和熱價(jià)。目前國內(nèi)外已采用的采暖空調(diào)聯(lián)供方案有：(1)熱電冷三聯(lián)供：夏季，熱電廠抽汽+蒸汽吸收式制冷；冬季，熱電廠抽汽+汽水換熱器供熱。(2)熱電冷三聯(lián)供：夏季，熱電廠熱水+熱水吸收式制冷；冬季，熱電廠熱水+汽水換熱器供熱。(3)直燃式冷熱水機(jī)組：夏季、冬季，直燃式冷熱水機(jī)組制冷、供熱。(4)電制冷+燃?xì)?油)鍋爐采暖。(5)土壤源熱泵。(6)空氣源熱泵。各種方案的投資和全年運(yùn)行成本(不包括戶內(nèi)系統(tǒng))見表1－2。以土壤源熱泵系統(tǒng)和電制冷＋鍋爐供熱系統(tǒng)進(jìn)行具體分析，對(duì)于10000m2的建筑，冬季采暖運(yùn)行時(shí)間按3000小時(shí)，設(shè)計(jì)熱負(fù)荷為50W/m2，平均負(fù)荷按35W/m2。夏季空調(diào)運(yùn)行時(shí)間為2000小時(shí)，設(shè)計(jì)冷負(fù)荷按70W/m2，平均負(fù)荷按56W/m2。根據(jù)上述數(shù)據(jù)，計(jì)算得：電制冷＋鍋爐供熱系統(tǒng)，冷熱源投資為144萬元，年運(yùn)行費(fèi)用為67萬元。土壤源熱泵系統(tǒng)冷熱源投資為212萬元，年運(yùn)行費(fèi)用為53萬元。土壤源熱泵初投資增加68萬元，年運(yùn)行費(fèi)用節(jié)約24萬元，三年的時(shí)間即可收回其初投資增加的費(fèi)用。表1－2土壤源熱泵系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析表項(xiàng)目熱電冷（蒸汽）熱電冷（熱水）直燃式電制冷+鍋爐土壤源熱泵空氣源熱泵投資（萬元/kW）0.2230.3020.2070.2060.3020.199成本（元/kWh）0.1390.1510.2140.2070.1670.2201.5我國地源熱泵的研究現(xiàn)狀我國地源熱泵的研究工作分兩個(gè)階段，第一階段是90年代初以前，主要由天津大學(xué)呂燦仁、馬一太等開展的地?zé)崴疅岜貌膳难芯縖16]和天津商學(xué)院高祖錕等人[17]所開展的淺層土壤源熱泵的研究（埋管深度地下1.6m）。這一階段研究工作的主要內(nèi)容是研究利用熱泵技術(shù)利用低溫地?zé)崴膳芯亢吞接懺谖覈鴳?yīng)用土壤地源熱泵的可行性。相對(duì)而言，地?zé)崴礋岜萌〉昧溯^多的理論研究成果，而對(duì)土壤源熱泵的埋管換熱機(jī)理和地源熱泵的運(yùn)行性能沒有則開展更多的研究。此后，1997年以來，開始了我國以土壤為熱源的地源熱泵的理論與實(shí)驗(yàn)研究。具有代表性的研究工作有：重慶建筑大學(xué)開展的淺埋豎套管的試驗(yàn)與理論研究[18]、[19]、[20]。同濟(jì)大學(xué)開展的40m－50m埋深的U型埋管地源熱泵的性能實(shí)驗(yàn)和土壤熱物性的測試實(shí)驗(yàn)[21]、[22]和青島建筑工程學(xué)院的53m的地源熱泵性能測試和實(shí)驗(yàn)分析[23]天津大學(xué)此階段也繼續(xù)開展了地源熱泵的理論研究，并結(jié)合示范性系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究[24]、[25]。近期，山東建筑工程學(xué)院開展了示范性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研究[26]，河北建筑科技學(xué)院也已建成埋深120m的地源熱泵實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析和研究[27]。就國內(nèi)總的研究現(xiàn)狀來看，絕大多數(shù)都局限于對(duì)所建立的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行性能測試并與傳統(tǒng)的空氣熱源熱泵性能進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，從而得出土壤源熱泵節(jié)能的一般性結(jié)論，使得這些結(jié)論只適用于某一具體實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，所提供的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)較少，很難做為設(shè)計(jì)和運(yùn)行控制依據(jù)。在地下埋管換熱復(fù)雜機(jī)理研究與模擬、埋管系統(tǒng)形式優(yōu)化、土壤熱特性等研究領(lǐng)域，與國外還有較大差距。1.6系統(tǒng)的自動(dòng)化控制要求20世紀(jì)中葉，伴隨著自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)的建立及工業(yè)化發(fā)展，誕生并逐漸形成一個(gè)嶄新的學(xué)科自動(dòng)化學(xué)科。隨著IT技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)正在發(fā)生一些變化和變革。三電一體化和嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，以PC為基礎(chǔ)的分布式控制系統(tǒng)和現(xiàn)場總線的產(chǎn)品將成為工業(yè)控制裝置的主流，先進(jìn)控制和智能控制技術(shù)卓有成效的應(yīng)用，表現(xiàn)了發(fā)展變化的趨勢(shì)。而且水泵系統(tǒng)為380V高電危險(xiǎn)系統(tǒng)，應(yīng)盡量減少與之的直接接觸，提高操作者的安全系數(shù)。在自動(dòng)化系統(tǒng)迅猛發(fā)展的社會(huì)大背景下，要求我們做出智能化、分散化、網(wǎng)絡(luò)化，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)管控一體的系統(tǒng)，這就對(duì)我們提出了新的要求。1.6.1控制系統(tǒng)的智能化、分散化、網(wǎng)絡(luò)化智能化包括智能設(shè)備、智能控制技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)等幾個(gè)主要方面。隨著智能傳感器、變送器、測量儀表、調(diào)節(jié)器、執(zhí)行器等智能設(shè)備，以及如專家系統(tǒng)、模糊控制、自適應(yīng)控制及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等智能控制技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用，地源熱泵系統(tǒng)自動(dòng)化將會(huì)向智能化方向發(fā)展。智能設(shè)備、智能控制技術(shù)很明顯是具有“智能”的?，F(xiàn)場總線技術(shù)則由于將專用的CPU置入傳統(tǒng)的測控儀表，使它們各自都具有了數(shù)字計(jì)算和通信能力，亦即“智能化”?？刂葡到y(tǒng)的分散化和網(wǎng)絡(luò)化則主要表現(xiàn)在現(xiàn)場總線的應(yīng)用上?，F(xiàn)場總線是應(yīng)用在生產(chǎn)現(xiàn)場的全數(shù)字化、實(shí)時(shí)、雙向、多節(jié)點(diǎn)的數(shù)字通信系統(tǒng)。采用可進(jìn)行簡單連接的雙絞線、同軸電纜等作為聯(lián)系的紐帶，把掛接在總線上作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的多個(gè)現(xiàn)場級(jí)測控儀表連接成網(wǎng)絡(luò)，并按公開、規(guī)范的通信協(xié)議，使現(xiàn)場測控儀表之間及其與遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與信息交換，形成多種適應(yīng)實(shí)際需要的控制系統(tǒng)，即所謂“網(wǎng)絡(luò)化”；由于這些網(wǎng)上的節(jié)點(diǎn)都是具備智能的可通信產(chǎn)品，因而它所需要的控制信息(如實(shí)時(shí)測量數(shù)據(jù))不采取向PLC或計(jì)算機(jī)存取的方式，而可直接從處于同等層上的另一個(gè)節(jié)點(diǎn)上獲取，在現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)的環(huán)境下，借助其計(jì)算和通信能力，在現(xiàn)場就可進(jìn)行許多復(fù)雜計(jì)算，形成真正分散在現(xiàn)場的完整的控制系統(tǒng),提高了系統(tǒng)的自治性和可靠性。在地源熱泵空調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)中，通過采用開放式網(wǎng)絡(luò)，如現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)(Ethernet)等，把TCP/IP引入系統(tǒng)現(xiàn)場，使Internet延伸到現(xiàn)場設(shè)備，利用Web技術(shù)實(shí)現(xiàn)水廠遠(yuǎn)程監(jiān)控、調(diào)試、維護(hù)和故障診斷等功能，從而建成基于Internet的地源熱泵空調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)。應(yīng)用Web技術(shù)實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化功能，是信息時(shí)代的要求，也是當(dāng)前地源熱泵系統(tǒng)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的主要方向。1.6.2控制系統(tǒng)管控一體化控制系統(tǒng)管控一體化就是要建立一個(gè)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場狀態(tài)的監(jiān)視和控制，同時(shí)還把現(xiàn)場信息和地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)管理信息結(jié)合起來的具有系統(tǒng)控制和企業(yè)管理功能的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。一般地源熱泵空調(diào)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括：企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)是管控信息集成的基本條件，沒有信息網(wǎng)絡(luò)就不可能實(shí)現(xiàn)企業(yè)橫向和縱向信息的溝通和匯集，建網(wǎng)的目標(biāo)在于實(shí)現(xiàn)全企業(yè)范圍內(nèi)的信息資源共享，以及與外部世界的信息溝通。管控一體化解決方案中的企業(yè)管理層由各種服務(wù)器和客戶機(jī)等組成，用于集成企業(yè)的各種信息，實(shí)現(xiàn)與Internet的連接，完成管理、決策和商務(wù)應(yīng)用的各種功能。過程監(jiān)控層由局域網(wǎng)段以及連接在局域網(wǎng)段的擔(dān)任監(jiān)控任務(wù)的工作站或控制器組成，現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)通過現(xiàn)場總線接口與過程監(jiān)控層相連，或者監(jiān)控層直接由現(xiàn)場總線來擔(dān)當(dāng)；監(jiān)控站可以完成對(duì)控制系統(tǒng)的組態(tài)，執(zhí)行對(duì)控制系統(tǒng)的監(jiān)控、報(bào)警、維護(hù)及人機(jī)交互等功能?，F(xiàn)場控制層由現(xiàn)場總線設(shè)備和控制網(wǎng)段構(gòu)成，把傳統(tǒng)的集散系統(tǒng)控制站(如PLC分站)的功能分散到了現(xiàn)場總線設(shè)備，此時(shí)的控制站實(shí)際是一個(gè)虛擬的控制站?，F(xiàn)場總線技術(shù)與產(chǎn)品所形成的底層網(wǎng)絡(luò)，充分發(fā)揮其使測控設(shè)備具有通信能力的特點(diǎn)，為控制網(wǎng)絡(luò)與通用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的連接提供了方便。企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)是管控一體化的基礎(chǔ)，現(xiàn)場總線則為構(gòu)建管控一體化網(wǎng)絡(luò)鋪平了道路?，F(xiàn)場總線為開放式網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)同類或不同類網(wǎng)絡(luò)的互連以及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的共享，打破了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的封閉性，使系統(tǒng)的開放性大大增強(qiáng)，既可實(shí)現(xiàn)地?zé)峥照{(diào)系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)與其它網(wǎng)的無縫連接，也可把Internet引入系統(tǒng)自動(dòng)化，從而建成測控管一體化的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。在這種需求下，基于IFIX軟件和PLC構(gòu)建的地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。1.7本文的主要研究內(nèi)容（1）在已建成的地源熱泵實(shí)驗(yàn)裝置上，開展地源熱泵系統(tǒng)全年工況的運(yùn)行特性實(shí)驗(yàn)，研究熱泵機(jī)組運(yùn)行參數(shù)變化、空調(diào)末端負(fù)荷變化和地下埋管換熱器變化時(shí)地源熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行特性；（2）對(duì)地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)建，以及硬件選擇和總體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有初步了解。（3）通過對(duì)IFIX軟件的應(yīng)用學(xué)習(xí)掌握組態(tài)軟件的基本常識(shí)和掌握基本的編程能力，能夠具有一定的獨(dú)立編制軟件的能力。第2章土壤源熱泵監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)2.1土壤源熱泵的監(jiān)控系統(tǒng)和控制方案的確定2.1.1空調(diào)水監(jiān)控系統(tǒng)空調(diào)水監(jiān)控系統(tǒng)是以IFix組態(tài)軟件為核心的，通過對(duì)地下埋管的溫度采集，地表壓力、溫度、功率、流量的監(jiān)測，采用該變流量進(jìn)行控制，達(dá)到預(yù)期的目的。2.1.1.1監(jiān)控系統(tǒng)的目的對(duì)冷熱源系統(tǒng)實(shí)施自動(dòng)監(jiān)控能夠及時(shí)了解各機(jī)組、水泵、冷卻塔等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并對(duì)設(shè)備進(jìn)行集中控制，自動(dòng)控制它們的啟停，并記錄各自運(yùn)行時(shí)間，便于維護(hù)。如果，這些工作還是由人工來進(jìn)行操作，那么工作起來會(huì)很不方便，而且當(dāng)工作人員在工作上產(chǎn)生疏忽而忘記關(guān)閉設(shè)備時(shí)，將會(huì)造成能量的極大浪費(fèi)和不安全因素。通過對(duì)冷熱源系統(tǒng)實(shí)施自動(dòng)監(jiān)控，可以從整體上整合空調(diào)系統(tǒng)，使之運(yùn)行在最佳的狀態(tài)。多臺(tái)冷水機(jī)組、冷卻水泵、冷凍水泵和冷卻塔、熱水機(jī)組、熱水循環(huán)水泵或者其他不同的冷熱源設(shè)備可以按先后有序地運(yùn)行，通過執(zhí)行最新的優(yōu)化程序和預(yù)定時(shí)間程序，達(dá)到最大限度的節(jié)能，同時(shí)可以減少人手操作可能帶來的誤差，并將冷熱源系統(tǒng)的運(yùn)行操作簡單化。集中監(jiān)視和報(bào)警能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的問題，進(jìn)行預(yù)防性維修，以減少停機(jī)時(shí)間和設(shè)備的損耗，通過降低維修開支而使用戶的設(shè)備增值。2.1.1.2監(jiān)控系統(tǒng)的功能地?zé)嵩礋岜孟到y(tǒng)的監(jiān)測與自動(dòng)控制，其主要功能有如下三個(gè)方面：（1）基本參數(shù)的測量。包括：各機(jī)組的運(yùn)行、故障、手自動(dòng)參數(shù)；冷卻水、供熱水循環(huán)系統(tǒng)總管的溫度、流量，有的會(huì)同時(shí)考慮壓力；冷凍水泵、熱水循環(huán)水泵的運(yùn)行、故障、手自動(dòng)參數(shù)；冷卻水循環(huán)系統(tǒng)總管的溫度、冷卻水泵和冷卻塔風(fēng)機(jī)的運(yùn)行、故障、手自動(dòng)參數(shù)；分集水器之間旁通閥的壓差反饋；以及冷凍、冷卻水路的電動(dòng)閥門的開關(guān)狀態(tài)。參數(shù)的測量是使冷熱源系統(tǒng)能夠安全正常運(yùn)行的基本保證。（2）基本的能量調(diào)節(jié)。主要是機(jī)組本身的能量調(diào)節(jié)，機(jī)組根據(jù)水溫自動(dòng)調(diào)節(jié)導(dǎo)葉的開度或滑閥位置，電機(jī)電流會(huì)隨之改變。（3）冷熱源系統(tǒng)的全面調(diào)節(jié)與控制。即根據(jù)測量參數(shù)和設(shè)定值，合理安排設(shè)備的開停順序和適當(dāng)?shù)卮_定設(shè)備的運(yùn)行臺(tái)數(shù)，最終實(shí)現(xiàn)“無人機(jī)房”。這是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)揮其可計(jì)算性的優(yōu)勢(shì)，通過合理的調(diào)節(jié)控制，節(jié)省運(yùn)行能耗，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的途徑，也是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)與常規(guī)儀表調(diào)節(jié)或手動(dòng)調(diào)節(jié)的主要區(qū)別所在。2.1.2控制方案的研究與確定2.1.2.1壓差變流量控制壓差變流量控制是利用變頻器改變泵的流量,保持空調(diào)系統(tǒng)供回水干管兩側(cè)壓差的穩(wěn)定。它是目前工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用最多的一種方案,從泵的運(yùn)行特性出發(fā),充分發(fā)揮水泵效率,采用這種控制方式的空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。圖2-1是壓差變流量控制流程圖?！鳌鱄△H,控制信號(hào)變頻器壓力傳感器圖2-1是壓差變流量控制流程圖?；驹?設(shè)空調(diào)系統(tǒng)供、回水干管兩端壓力分別為P1和P0,HB為循環(huán)水泵的揚(yáng)程,Q0為管網(wǎng)總流量,S1為冷源側(cè)管網(wǎng)阻,S2為負(fù)荷側(cè)管網(wǎng)阻抗,S為管網(wǎng)總阻抗,ΔH為壓差設(shè)定值,維持ΔH′保持不變,ΔH′為實(shí)際供回水壓差。供、回水干管兩端壓差:P1-P0=HB-S1Q20則有:ΔH′=P1-P0=(S-S1)Q20=S2Q20這種控制方式只考慮到系統(tǒng)的管網(wǎng)特性,沒有考慮系統(tǒng)的熱力特性,不能反映中央空調(diào)系統(tǒng)冷/熱負(fù)荷的變化,也不能保證室內(nèi)溫濕度要求,節(jié)能效果不明顯,而且這種控制方式對(duì)循環(huán)泵的要求很高,循環(huán)泵的性能曲線應(yīng)比較陡峭,否則節(jié)能效果不明顯。對(duì)于土壤源熱泵空調(diào)系統(tǒng),外循環(huán)管網(wǎng)阻抗變化不大,很難實(shí)現(xiàn)對(duì)外循環(huán)泵的壓差變流量控制。因?yàn)殡S著水溫度的上升或降低,系統(tǒng)的壓力也會(huì)隨著增大或減小,這使得控制變得撲朔迷離。找到一個(gè)符合系統(tǒng)管網(wǎng)特性的ΔH設(shè)定值就比較困難。2.1.2.2溫差變流量控制溫差變流量控制是用變頻器改變泵的流量,保持空調(diào)系統(tǒng)供、回水溫差穩(wěn)定。從空調(diào)系統(tǒng)熱力特性出發(fā),能夠保證室內(nèi)溫/濕度要求,能夠反映中央空調(diào)系統(tǒng)冷/熱負(fù)荷的變化,供、回水溫差可達(dá)到4.5℃以上,節(jié)能效果明顯,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)內(nèi)、外循環(huán)泵變流量控制,適用于土壤源熱泵變流量控制。圖2-2△△T△T,控制信號(hào)變頻器溫度傳感器圖2-2是溫差變流量控制流程圖。基本原理：設(shè)Q為實(shí)時(shí)負(fù)荷量；ΔT為空調(diào)系統(tǒng)供、回水溫差設(shè)定值；ΔT′為供水、回水實(shí)時(shí)溫差；Q0為管網(wǎng)總流量。Q=Q0ΔT′/0.86保持ΔT′恒定,Q0隨著Q的變化而變化。溫差變流量控制主要是對(duì)系統(tǒng)的熱力特性的控制,沒有考慮系統(tǒng)管網(wǎng)特性,可能會(huì)造成系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定,因而只適用于管網(wǎng)特性基本不變或變化不大的空調(diào)系統(tǒng)。由于機(jī)組本身具有根據(jù)負(fù)荷變化進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)的功能,采用該控制方法會(huì)出現(xiàn)與空調(diào)機(jī)組控制不協(xié)調(diào)的現(xiàn)象,甚至?xí)绊憴C(jī)組的正常工作。通過對(duì)壓差變流量控制和溫差變流量控制分析可以看出,壓差變流量控制節(jié)能效果不明顯,控制不容易實(shí)現(xiàn);溫差變流量控制節(jié)能效果明顯,容易實(shí)現(xiàn),但對(duì)系統(tǒng)管網(wǎng)特性有一定的要求。對(duì)于土壤源熱泵空調(diào)系統(tǒng)采用溫差變流量控制能夠?qū)蓚€(gè)水系統(tǒng)循環(huán)泵進(jìn)行變流量控制,特別是對(duì)于地埋管水系統(tǒng)循環(huán)泵,由于地埋管水系統(tǒng)管網(wǎng)特性基本穩(wěn)定,管網(wǎng)阻抗基本不變,采用溫差變流量控制方式效果更明顯。2.2土壤源熱泵監(jiān)控系統(tǒng)的工藝流程及構(gòu)成2.2.1土壤源熱泵的地下埋管換熱器閉式循環(huán)系統(tǒng)地下埋管系統(tǒng)設(shè)有兩眼埋管主井，鉆孔直徑為170mm，鉆孔深度120m，埋管換熱器以水為循環(huán)介質(zhì)，采用高密度聚乙烯塑料管（HDPE）U型埋管換熱器，直徑分別為25mm和32mm。兩組地下埋管換熱器在地面以上采用PPR管并聯(lián)連接，與兩臺(tái)并聯(lián)的DF40-80/2型管道離心循環(huán)水泵、熱泵機(jī)組的冷凝器（夏季）或蒸發(fā)器（冬季）和高位水箱組成閉式循環(huán)，環(huán)路可通過閥門之間的切換，埋管換熱器可獨(dú)立運(yùn)行，也可改為串聯(lián)運(yùn)行。兩臺(tái)循環(huán)水泵由FRENIC為測試地下溫度場的變化規(guī)律，另設(shè)有3個(gè)測溫輔井，其中1、2、3號(hào)測溫井鉆孔直徑為100mm，孔深為90m；在2個(gè)埋管井和3個(gè)測溫輔井的不同深度處共埋設(shè)測溫?zé)犭娮?2個(gè)見圖2-4。2.2.2土壤源熱泵地表循環(huán)系統(tǒng)測點(diǎn)的布置地面以上共布置溫度測點(diǎn)12個(gè)，采用的傳感器是WZP-201型PT100熱電阻。測點(diǎn)分別布置在每個(gè)主井的進(jìn)水口和出水口、總的進(jìn)水口和出水口、機(jī)組冷凝器和蒸發(fā)器水側(cè)的進(jìn)口和出口、風(fēng)機(jī)盤管側(cè)的進(jìn)水口和出水口。在地下埋管換熱器的進(jìn)、出口、冷凝水泵和冷凍水泵進(jìn)、出口、熱泵機(jī)組的高壓排氣側(cè)和低壓吸氣側(cè)等處共布置了6個(gè)壓力測點(diǎn)。在地下埋管換熱器總進(jìn)水口和風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)總進(jìn)水口處同時(shí)布置了2個(gè)流量測點(diǎn)。2.3空調(diào)水監(jiān)控系統(tǒng)硬件選擇2.3.1現(xiàn)場儀表選擇儀表選擇應(yīng)注意儀表的精度、測量范圍和輸出信號(hào)的類型。儀表精度代表儀表的靈敏程度,根據(jù)所需被測參數(shù)的精度要求選擇,測量范圍應(yīng)在被測參數(shù)的波動(dòng)范圍內(nèi)。輸出信號(hào)的類型有電流信號(hào)(如4～20mA)，電壓信號(hào)(如0～5V)和電阻信號(hào)(如鉑電阻46～100Ω)。一般來說電流電壓信號(hào)易受周圍環(huán)境的干擾，但對(duì)接受信號(hào)的板卡要求不高；而電阻信號(hào)不易受周圍環(huán)境的干擾，但對(duì)接受信號(hào)的板卡要求很高。本工程溫度采集采用WZP-201PT100溫度傳感器，精度0.5級(jí)，測量范圍0～80℃，輸出信號(hào)4～20MA；壓力采集采用鈦/藍(lán)寶石B0806型和通用擴(kuò)散硅B0501型壓力傳感器，精度0.1級(jí)，測量范圍0～1.2MPA,輸出信號(hào)4～20MA；流量采集采用旋翼式水表和LWGY型渦輪流量傳感器來測量循環(huán)系統(tǒng)的水流量，流量傳感器精度等級(jí)為1級(jí)，測量范圍31.1～186.8kPa，輸出信號(hào)4～20mA。2.3.2變頻器選擇變頻器是空調(diào)系統(tǒng)變流量運(yùn)行的主要設(shè)備。變頻器的選擇主要是對(duì)變頻器功率的選擇。變頻器功率一般按泵功率的1.1倍選取。這樣選取變頻器,變頻器可能在泵的額定電流下不能正常工作,出現(xiàn)電流過載的故障,應(yīng)按照水泵的額定電流和水泵功率相結(jié)合選取。如水泵功率P為55kW,額定電流為101A,按泵功率選取功率大于W1=1.1P=1.1×55W=60.5W的變頻器,按額定電流選取功率大于W2=3UI=1.732×380×101=66.5kW的變頻器。最后選取功率大于W=Max(W1,W2)=66.5kW的變頻器。本工程選取變頻器FRN45P11S24CX和FRN75P11S24CX兩臺(tái)。2.3.3控制設(shè)備選取工控機(jī)采用ADVANTECH工控機(jī),可采集包括溫濕度、壓力、流量、功率和液位傳感器變送的120路標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),并且還能拓展采集路數(shù)。2.3.4其他參數(shù)的選定熱泵機(jī)組在非正常工作下會(huì)出現(xiàn)蒸發(fā)器水流故障,蒸發(fā)器結(jié)冰故障,蒸發(fā)器進(jìn)水溫度過高故障,蒸發(fā)器進(jìn)水溫度傳感器失效,蒸發(fā)器出水溫度傳感器失效,壓縮機(jī)高壓故障和壓縮機(jī)低壓故障等故障。土壤源熱泵在冬季變流量運(yùn)行時(shí),當(dāng)機(jī)組蒸發(fā)器出口水溫度低于機(jī)組蒸發(fā)器最低出口水溫度時(shí),就會(huì)出現(xiàn)蒸發(fā)器結(jié)冰故障;當(dāng)冷凝器水流量低于機(jī)組最小冷凝器水流量時(shí),就會(huì)出現(xiàn)壓縮機(jī)高壓故障;當(dāng)蒸發(fā)器水流量低于機(jī)組最小蒸發(fā)器水流量時(shí),就會(huì)出現(xiàn)壓縮機(jī)低壓故障。因而在變流量運(yùn)行時(shí)應(yīng)對(duì)蒸發(fā)器出口水最低溫度、蒸發(fā)器最小水流量和冷凝器最小水流量進(jìn)行設(shè)置。蒸發(fā)器出口水最低溫度的設(shè)置參照機(jī)組說明,熱泵機(jī)組允許蒸發(fā)器出口水最低溫度為4℃。蒸發(fā)器最小水流量的設(shè)置可通過調(diào)節(jié)變頻器的頻率直到機(jī)組出現(xiàn)壓縮機(jī)低壓故障,此時(shí)蒸發(fā)器水流量就是機(jī)組所允許的蒸發(fā)器最小水流量。通過調(diào)節(jié)變頻器的頻率直到機(jī)組出現(xiàn)壓縮機(jī)低壓故障,此時(shí)蒸發(fā)器水流量為96.4m3/h。冷凝器最小水流量的設(shè)置可通過調(diào)節(jié)變頻器的頻率直到機(jī)組出現(xiàn)壓縮機(jī)高壓故障。此時(shí)冷凝器的水流量就是機(jī)組允許的冷凝器最小水流量。通過調(diào)節(jié)變頻器的頻率直到機(jī)組出現(xiàn)壓縮機(jī)高壓故障,此時(shí)冷凝器水流量為123.6m3/h。土壤源熱泵在夏季變流量運(yùn)行時(shí)，應(yīng)保證機(jī)組不出現(xiàn)蒸發(fā)器進(jìn)水溫度過高故障、壓縮機(jī)高壓故障、壓縮機(jī)低壓故障。熱泵機(jī)組允許蒸發(fā)器進(jìn)口水最低溫度為21℃。通過調(diào)節(jié)變頻器的頻率直到機(jī)組出現(xiàn)壓縮機(jī)低壓故障，此時(shí)蒸發(fā)器水流量為150.6m3/h。通過調(diào)節(jié)變頻器的頻率直到機(jī)組出現(xiàn)壓縮機(jī)高壓故障，此時(shí)冷凝器水流量為124.2.4傳感器的選擇2.4.1溫度測量地下溫度測點(diǎn)分布在埋管主井和測溫輔井中。經(jīng)對(duì)地下地質(zhì)情況進(jìn)行物探，根據(jù)土壤分布情況在不同的深度共埋設(shè)52個(gè)鎧裝PT100熱電阻。地面以上共布置溫度測點(diǎn)12個(gè)，采用的傳感器是WZP-201型PT100熱電阻。測點(diǎn)分別布置在每個(gè)主井的進(jìn)水口和出水口、總的進(jìn)水口和出水口、機(jī)組冷凝器和蒸發(fā)器水側(cè)的進(jìn)口和出口、風(fēng)機(jī)盤管側(cè)的進(jìn)水口和出水口等。地面溫度測點(diǎn)布置見圖4-19。溫度傳感器測量精度等級(jí)為0.5級(jí)，所有溫度傳感器在安裝前均進(jìn)行了標(biāo)定。2.4.2壓力測量在地下埋管換熱器的進(jìn)、出口、冷凝水泵和冷凍水泵進(jìn)、出口、熱泵機(jī)組的高壓排氣側(cè)和低壓吸氣側(cè)等處共布置了6個(gè)壓力測點(diǎn)，根據(jù)測點(diǎn)壓力等級(jí)和測試精度要求分別布置了鈦/藍(lán)寶石B0806型和通用擴(kuò)散硅B0501型壓力傳感器，壓力傳感器精度等級(jí)為0.1級(jí)。2.4.3流量測量實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)共布置了2個(gè)流量測點(diǎn)，在地下埋管換熱器總進(jìn)水口和風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)總進(jìn)水口處同時(shí)布置了旋翼式水表和LWGY型渦輪流量傳感器來測量循環(huán)系統(tǒng)的水流量，在熱泵機(jī)組中布置了LWGY型渦輪流量傳感器來測量制冷劑的流量，流量傳感器精度等級(jí)為1級(jí).2.4.4電功率的測量實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可以分別測量地下埋管系統(tǒng)循環(huán)水泵、空調(diào)系統(tǒng)循環(huán)水泵和熱泵機(jī)組壓縮機(jī)的功率，測點(diǎn)布置在動(dòng)力配電柜中，共采用六臺(tái)（四臺(tái)20：5安培；兩臺(tái)5：5安培）精度為0.2S級(jí)的電流互感器和三臺(tái)精度為0.2級(jí)的三相有功功率變送器。每個(gè)功率測點(diǎn)用一臺(tái)三相有功功率變送器和兩臺(tái)電流互感器組合使用產(chǎn)生4—20mA的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，測量精度等級(jí)達(dá)到0.2級(jí)。2.5監(jiān)控系統(tǒng)的軟件控制軟件系統(tǒng)采用INTELLUTION基于PC機(jī)的分布式處理客戶/服務(wù)器的FIX軟件,它是一種分布式自動(dòng)化控制軟件。其基本功能是數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理,還具有監(jiān)視、監(jiān)控、報(bào)警、控制、數(shù)據(jù)歸檔和報(bào)表等功能,不僅能夠顯示數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線,而且可以顯示數(shù)據(jù)的歷史趨勢(shì)曲線。軟件系統(tǒng)提供了一套VisualBasic語言函數(shù)集,可以讀寫系統(tǒng)中的任一數(shù)據(jù)點(diǎn),軟件系統(tǒng)的開放式結(jié)構(gòu)為編寫解決自動(dòng)控制問題的軟件提供了工具,可以用Vi2sualBasic快速開發(fā)與現(xiàn)場數(shù)據(jù)相關(guān)的應(yīng)用程序。其處理能力可以滿足各種類型的配置和處理策略,并可方便地進(jìn)行分布式處理或集中式處理。2.6數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)包括相應(yīng)的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，可采集包括溫度、壓力、流量、功率傳感器變送的120路4—20mA或1—5V標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，并且還能拓展采集路數(shù)。分辯率為12bit，轉(zhuǎn)換時(shí)間是25μS，平均無故障時(shí)間達(dá)50000小時(shí)。數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)具有監(jiān)視、監(jiān)控、報(bào)警、控制、數(shù)據(jù)歸檔和報(bào)表等功能，不僅能夠顯示數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線，而且可以顯示數(shù)據(jù)的歷史趨勢(shì)曲線。第3章軟件介紹及配置3.1SCADA/HMI—iFix產(chǎn)品選型及方案特點(diǎn)iFIX是全球最領(lǐng)先的HMI/SCADA自動(dòng)化監(jiān)控組態(tài)軟件，已有超過300，000套以上的軟件在全球運(yùn)行。世界上許多最成功的制造商都依靠GEFanuc的iFIX軟件來全面監(jiān)控和分布管理全廠范圍的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。在包括冶金、電力、石油化工、制藥、生物技術(shù)、包裝、食品飲料、石油天然氣等各種工業(yè)應(yīng)用當(dāng)中，iFIX獨(dú)樹一幟地集強(qiáng)大功能、安全性、通用性和易用性于一身，使之成為任何生產(chǎn)環(huán)境下全面的HMI/SCADA解決方案。GEProficyiFixSCADA/HMI的產(chǎn)品組件：(1)iFixSCADAServer產(chǎn)品作為I/O服務(wù)器，主要負(fù)責(zé)對(duì)設(shè)備層數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)與分析，硬件指令的收發(fā)，系統(tǒng)信息的監(jiān)視、收集和通知。(2)iFixiClient產(chǎn)品作為操作員站HMI的工具，主要提供簡潔直觀、快捷方便的人機(jī)界面，接受用戶指令下發(fā)至I/O服務(wù)端，同時(shí)從I/O服務(wù)端接收經(jīng)過分析的數(shù)據(jù)信息和報(bào)警信息提供給用戶。(3)iFIXSCADADeveloper作為iFIX的HMI開發(fā)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)各類監(jiān)控畫面的組態(tài)。iFixSCADA/HMI產(chǎn)品是整個(gè)綜合自動(dòng)化一體化監(jiān)控平臺(tái)的有機(jī)構(gòu)成部分，提升了一體化監(jiān)控平臺(tái)在技術(shù)和架構(gòu)上的先進(jìn)性以及功能和性能上的優(yōu)勢(shì)。整個(gè)系統(tǒng)建立在開放型結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境上的，系統(tǒng)具備很高的可靠性和一定的實(shí)時(shí)性，采用成熟、先進(jìn)的開發(fā)平臺(tái)，采用許多任務(wù)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，保證其開放性和可擴(kuò)展性，使得系統(tǒng)的開發(fā)和集成變得十分簡便。設(shè)計(jì)符合標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化要求。廣泛采用分布處理技術(shù)。具有良好的可移植性，可擴(kuò)性和聯(lián)網(wǎng)功能。便于功能和系統(tǒng)的擴(kuò)充和升級(jí)，并充分保護(hù)用戶投資，使系統(tǒng)能適應(yīng)功能的增加和規(guī)模的擴(kuò)充要求。所提供的管理中心管理系統(tǒng)應(yīng)是近幾年發(fā)展和改進(jìn)的成熟的世界領(lǐng)先的專業(yè)系統(tǒng)。iFIX的分布式構(gòu)架連續(xù)3年獲全球用戶首選獎(jiǎng)。據(jù)此原理設(shè)計(jì)的I/O服務(wù)器與操作員站形成的C/S結(jié)構(gòu)同樣具有高可靠性和易擴(kuò)展性，用戶可根據(jù)需要任意擴(kuò)展操作員站數(shù)量而無須更改和開發(fā)數(shù)據(jù)。開放系統(tǒng)所用的技術(shù)規(guī)范都是公認(rèn)的并可以公開自由采用。具有用戶友好的圖形界面，友好的人機(jī)界面及支持各種標(biāo)準(zhǔn)界面及環(huán)境。對(duì)采集到的各種數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算、處理、分類，自動(dòng)生成各種數(shù)據(jù)庫及報(bào)表，供實(shí)時(shí)監(jiān)測、查詢、修改、打印，生成后的報(bào)表文件的修改或重組。與其他系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，把過程數(shù)據(jù)提供給上層管理網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)能利用先進(jìn)、成熟的信息技術(shù)手段建立企業(yè)現(xiàn)代化的管理信息網(wǎng)絡(luò)，為實(shí)現(xiàn)企業(yè)現(xiàn)代化的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及提供高效、準(zhǔn)確、及時(shí)的管理手段。高級(jí)開發(fā)語言為VBA，簡單易懂。適合用戶自行維護(hù)。數(shù)據(jù)連接開放，接口便宜，配置十分簡單易于維護(hù)。整個(gè)系統(tǒng)擴(kuò)展十分容易，二次投資少。3.2iFIX功能特點(diǎn)ProficyHMI/SCADA–iFIX，是GEFanucProficy自動(dòng)化軟件產(chǎn)品家族中的MI/SCADA最重要的組件，它是基于WindowsNT/2000平臺(tái)上的功能強(qiáng)大的自動(dòng)化監(jiān)視與控制的軟件解決方案。ProficyHMI/SCADA-iFIX可以幫助精確地監(jiān)視、控制生產(chǎn)過程，并優(yōu)化生產(chǎn)設(shè)備和企業(yè)資源管理。它能夠?qū)ιa(chǎn)事件快速反應(yīng)，保證礦井安全生產(chǎn)，減少消耗，提高生產(chǎn)率。技術(shù)方面：（1）基于Windows2000/NT/XP平臺(tái)；（2）即插即解決結(jié)構(gòu)及COM技術(shù)，方便集成第三方應(yīng)用；（3）全面支持ActiveX控件；（4）安全容器，可以排除ActiveX控件故障，保證ProficyWorkSpace運(yùn)行；（5）功能強(qiáng)大的微軟標(biāo)準(zhǔn)編程語言，嵌入式VBA；（6）完整的OPC客戶／服務(wù)器模式支持；（7）標(biāo)準(zhǔn)SQL/ODBCAPI接口，方便關(guān)系數(shù)據(jù)庫集成；（8）提供SQLServer集成安裝方式；開發(fā)環(huán)境方面：（1）ProficyWorkSpace為所有GEFanucProficy組件提供集成化的開發(fā)平臺(tái)；（2）智能圖符生成向?qū)У葟?qiáng)大的圖形工具方便了系統(tǒng)開發(fā)；（3）功能鍵編輯器自定義功能熱鍵；（4）腳本編寫向?qū)褂脩魟?chuàng)建VBA腳本程序更方便；（5）標(biāo)簽組編輯器大量節(jié)省系統(tǒng)開發(fā)時(shí)間；數(shù)據(jù)采集和管理方面：（1）歷史數(shù)據(jù)采集；（2）VisiconX：功能強(qiáng)大的ActiveX數(shù)據(jù)連接控件；（3）強(qiáng)大的圖表對(duì)象和趨勢(shì)顯示工具；（4）圖表組向?qū)Чδ埽唬?）導(dǎo)出數(shù)據(jù)到關(guān)系數(shù)據(jù)庫，生成各種報(bào)表；3.3軟件配置IFIX的啟動(dòng)畫面如圖3-1。圖3-1IFIX啟動(dòng)畫面圖3-1IFIX啟動(dòng)畫面圖3-1IFIX啟動(dòng)畫面運(yùn)行進(jìn)行IFIX設(shè)置圖3-1IFIX啟動(dòng)畫面3.3.1SCADA配置SCADA(SupervisoryControlAndDataAcquisition)系統(tǒng)，即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)。SCADA系統(tǒng)的工作原理是：根據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)獲得的系統(tǒng)運(yùn)行工況參數(shù)與設(shè)計(jì)工況參數(shù)的比較結(jié)果，然后通過由調(diào)節(jié)閥和與之配套的電動(dòng)、氣動(dòng)、電液聯(lián)動(dòng)或氣液聯(lián)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及檢測被調(diào)參數(shù)的儀表等組成的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)某些偏離設(shè)計(jì)工況的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)糾偏調(diào)節(jié)。在SCADA配置中，主要是用于配置IFIX與下位機(jī)通訊所用的數(shù)據(jù)庫及I\O驅(qū)動(dòng)。在本系統(tǒng)中，由于要使用與下位機(jī)PLC的通訊，故采用了MBE趨同。由于本系統(tǒng)在做完之后的檢測，要用本身的SIM驅(qū)動(dòng)來纏身摸你的耕種函數(shù)，從而檢驗(yàn)系統(tǒng)是否按設(shè)計(jì)思路實(shí)現(xiàn)動(dòng)作。SCADA配置對(duì)話框如圖3-2所示圖3-2SCADA配置界面圖3-2SCADA配置界面3.3.2路徑配置IFIX的路徑配置與其他的一些工程軟件不同，由于IFIX本身是各個(gè)軟件分開運(yùn)行，然后再工作臺(tái)上集體顯示，故每個(gè)部分是獨(dú)立運(yùn)行的。是在一個(gè)主程序的管理下分別運(yùn)行的，所以各個(gè)分程序的設(shè)定就會(huì)保存在自己的文件夾之下。每個(gè)工程建立之后會(huì)生成很多個(gè)文件夾，并且在各個(gè)文件夾之下存在各文件的支撐程序。所以單純的新建文件夾是不能滿足要求的。在安裝完IFIX之后，在開始菜單下，proficyHMISCADA-IFIX4.0之下有一個(gè)備份與恢復(fù)向?qū)?。界面如圖3-3所示。圖3-3IFIX備份與恢復(fù)向?qū)D3-3IFIX備份與恢復(fù)向?qū)нx擇工程項(xiàng)目恢復(fù)向?qū)Вㄗ⒁庠撓驅(qū)е荒茉趇FIX停止時(shí)才可用）。選中安裝程序是自動(dòng)生成的FactoryDefaut.IFD文件。如圖3-4所示新建工程。圖3-4新建工程圖3-4新建工程圖3-4新建工程在右面選擇“恢復(fù)整個(gè)系統(tǒng)”，在左側(cè)選擇“創(chuàng)建新工程項(xiàng)目”在“工程項(xiàng)目路徑”一欄輸入想要?jiǎng)?chuàng)建新工程的地址。點(diǎn)擊“完成”即可創(chuàng)建一個(gè)工程項(xiàng)目圖3-4新建工程新建完新工程之后可以在路徑配置之下將所有的路徑改成新工程之下。3.1.3報(bào)警配置圖3-5報(bào)警配置圖3-5報(bào)警配置報(bào)警配置如圖3-5所示，各個(gè)報(bào)警作用很直觀很方便理解。再次不必一一解釋贅余。主要是“報(bào)警一覽服務(wù)”“報(bào)警文件服務(wù)”及“報(bào)警歷史服務(wù)”此三項(xiàng)應(yīng)注意啟用。其具體以是產(chǎn)生報(bào)警文件以便在做軟件時(shí)能夠調(diào)用這些文件從而制作報(bào)警項(xiàng)目。這些文件是報(bào)警服務(wù)的源文件，也就是說這幾項(xiàng)服務(wù)未啟動(dòng)的話，將無法設(shè)置報(bào)警。其余配置暫時(shí)不在介紹，在用到時(shí)再介紹。3.2I/O驅(qū)動(dòng)配置3.2.1MBE驅(qū)動(dòng)配置在上面提到，IFIX是三層數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，即工作臺(tái)，數(shù)據(jù)庫，I/O驅(qū)動(dòng)?，F(xiàn)在介紹I/O驅(qū)動(dòng)的配置。曾經(jīng)有做過IFIX的人說過，如果能從I/O驅(qū)動(dòng)順利的把下位機(jī)的數(shù)據(jù)讀過來，那么IFIX就算做完一半了，把這一步比喻成“萬里長征第一步”也不為過。圖3-6MBE驅(qū)動(dòng)界面圖3-6MBE驅(qū)動(dòng)界面圖3-6所示為打開MBE驅(qū)動(dòng)的歡迎界面，主要有兩個(gè)選項(xiàng)，即本地服務(wù)和遠(yuǎn)程服務(wù)。由于IFIX軟件提供支持TCP/IP協(xié)議，能夠方便使用利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交流。所以在一些IFIX的配置中京城涉及到是選擇本地服務(wù)還是網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程服務(wù)的問題。因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)是單獨(dú)的一臺(tái)上位機(jī)就能完成數(shù)據(jù)的采集處理故直接選擇本地服務(wù)。圖3-7MBE主界面圖3-7MBE主界面圖3-7所示界面就是開始新建的I/O驅(qū)動(dòng)。在每個(gè)驅(qū)動(dòng)下面可以新建八個(gè)通道，每個(gè)通道可以新建八個(gè)服務(wù)器，每個(gè)服務(wù)器可以新建八個(gè)數(shù)據(jù)塊。下面介紹一下具體的設(shè)定。圖3-8MBE配置界面圖3-8MBE配置界面窗口如圖3-8所示。通道的設(shè)定基本選擇新建后的默認(rèn)即可。注意應(yīng)把右上角的“Enable”選擇上。主要介紹服務(wù)器的設(shè)定及數(shù)據(jù)塊的設(shè)定。上圖是一個(gè)服務(wù)器的設(shè)定界面。在“Eevice”一欄中自動(dòng)生成的即是本服務(wù)器的默認(rèn)地址，這個(gè)在以后中是涉及到的。在“IP”一欄中輸入要接受的數(shù)據(jù)源的IP地址。由于本冊(cè)設(shè)計(jì)是模擬實(shí)驗(yàn)過程，在本機(jī)上運(yùn)行虛擬PLC，故IP地址一欄中輸入本機(jī)的IP地址。在Commom選項(xiàng)卡中addressing一欄中選擇要通訊的PLC的IP地址的長度。我在電腦上運(yùn)行的虛擬PLC是五位就選擇了五。（注意：在選擇此項(xiàng)時(shí)可能會(huì)報(bào)錯(cuò)，可以在下一步之后在選擇地址為數(shù)）。圖3-9MBE運(yùn)行檢測圖3-9MBE運(yùn)行檢測在數(shù)據(jù)塊的設(shè)定中，應(yīng)當(dāng)正確的填寫數(shù)據(jù)地址即和PLC上的地址對(duì)應(yīng)且正確。當(dāng)正確填寫各項(xiàng)之后確認(rèn)每個(gè)模塊的“Enable”被選中之后，可以點(diǎn)擊菜單欄上的運(yùn)行按鈕，點(diǎn)擊觀測按鈕可以觀測接受數(shù)據(jù)是否正常，如果修改可以點(diǎn)擊設(shè)定按鈕，重新設(shè)定。效果圖如圖3-9。在“data”一欄中顯示“Good”即表示數(shù)據(jù)順利進(jìn)入I/O驅(qū)動(dòng)中。3.2.2SIM驅(qū)動(dòng)配置此驅(qū)動(dòng)為IFIX軟件中自帶的一種驅(qū)動(dòng)，起作用時(shí)能夠?yàn)橄到y(tǒng)提供摸你仿真數(shù)據(jù)，此項(xiàng)會(huì)在數(shù)據(jù)庫中在介紹，此處不再贅余。3.3數(shù)據(jù)庫配置在打開工作臺(tái)之后，在左側(cè)的“系統(tǒng)樹”中或者在“工具欄”中的均可打開“數(shù)據(jù)庫管理器”。選擇本地節(jié)點(diǎn)，如果打不開，本文會(huì)在最后的錯(cuò)誤提示及解決辦法中給出解決辦法。第4章軟件的開發(fā)4.1主界面作為第一個(gè)被開發(fā)出來的界面，首先要考慮能全面的，直觀的反應(yīng)系統(tǒng)的總貌。并且要有良好的人機(jī)界面，增強(qiáng)人機(jī)交互性能。并且能給使用者以目錄作用，能夠清晰的了解系統(tǒng)的主要控制對(duì)象，能夠使使用者以最快的速度了解系統(tǒng)，熟悉系統(tǒng)，掌握系統(tǒng)。但是又不能太過繁瑣，使得使用者不能準(zhǔn)確快速的找到需要控制的界面。綜上所述，設(shè)計(jì)了如圖4-1的畫面。共有“系統(tǒng)總貌檢測”，“熱泵工藝流程”，“系統(tǒng)動(dòng)態(tài)流程”，“水泵運(yùn)行狀態(tài)”，“新系統(tǒng)總貌”，“趨勢(shì)曲線一”，“趨勢(shì)曲線二”，“歷史曲線觀察”，“報(bào)警一覽”，“地下測點(diǎn)分布”十大項(xiàng)。圖4-1主界面圖4-1主界面4.2系統(tǒng)檢測總貌系統(tǒng)檢測總貌是直觀的反應(yīng)整個(gè)系統(tǒng)的所有測點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，在圖中按照傳感器的類型分成了左右兩欄。效果如圖4-2系統(tǒng)檢測總貌。圖4-2系統(tǒng)檢測總貌圖4-2系統(tǒng)檢測總貌左側(cè)為所有的溫度的傳感器。因?yàn)楸鞠到y(tǒng)不僅是作用于現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用，更具有實(shí)驗(yàn)理論，研究開發(fā)等重要作用。所以在埋管的基礎(chǔ)上分布了四個(gè)測溫井。即1#測溫井，2#測溫井，3#測溫井，4#測溫井。地下共52個(gè)測點(diǎn)。地上共計(jì)12個(gè)測點(diǎn)。地下測點(diǎn)及各井的排列，作用在下面將詳細(xì)的介紹。地上測點(diǎn)的分布將在“系統(tǒng)流程圖”中標(biāo)示出，這里只是做個(gè)總體的現(xiàn)實(shí)不再贅余。右側(cè)則是6個(gè)壓力傳感器，2個(gè)流量傳感器和4個(gè)電機(jī)的功率現(xiàn)實(shí)。壓力傳感器，流量傳感器的位置及作用在“系統(tǒng)流程圖”中標(biāo)示出，這里不再詳細(xì)介紹其作用。電動(dòng)機(jī)的功率檢測可以通過變頻器取得數(shù)值，并加以顯示。4.3熱泵流程圖在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要用到“熱泵實(shí)驗(yàn)室工藝流程”來顯示整個(gè)熱泵工藝過程，起作用是讓使用者更加清晰明了的了解熱泵運(yùn)行過程及作用。其效果如圖4-3所示。圖4-3熱泵實(shí)驗(yàn)室工藝流程圖圖4-3熱泵實(shí)驗(yàn)室工藝流程圖此圖用示意圖的方式詮釋整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行過程，使得使用者能夠更加深刻的了解本系統(tǒng)的永興狀態(tài)，地上部分檢測點(diǎn)的位置及作用，清晰明了。能夠讓使用者方便的掌握系統(tǒng)。在繪制此圖時(shí)，除了少部分是運(yùn)用了IFIX自帶的圖符集以外大部分都是設(shè)計(jì)人員自行繪制的。其中很多涉及到“旋轉(zhuǎn)”工具的使用。并結(jié)合復(fù)制，對(duì)齊，成組，疊加等工具的運(yùn)用。是對(duì)用IFIX的運(yùn)用的一個(gè)較大考驗(yàn)。4.4系統(tǒng)動(dòng)態(tài)流程圖4-4系統(tǒng)流程圖圖4-4系統(tǒng)流程圖系統(tǒng)動(dòng)態(tài)流程是整個(gè)系統(tǒng)的核心。也是最難設(shè)計(jì)的部分。本圖要能充分的顯示整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)，能夠監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行情況，是否出現(xiàn)溫度的超范圍，是否出現(xiàn)壓力失衡的危險(xiǎn)情況，是否出現(xiàn)電機(jī)故障問題等等，均可在本圖中體現(xiàn)。而且運(yùn)用動(dòng)畫效果使得使用者能夠清晰明了的看出系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，其中溫度傳感器，壓力傳感器，流量傳感器的數(shù)據(jù)都是用動(dòng)畫的效果體現(xiàn)的。使得整幅圖畫生動(dòng)，避免使用者由于面對(duì)單一數(shù)據(jù)長期監(jiān)控而產(chǎn)生視覺勞累，影響對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的判斷能力。其效果圖如圖4-4所示。該圖中可以直接的現(xiàn)實(shí)地上循環(huán)和地下循環(huán)兩個(gè)循環(huán)的組成，以及各個(gè)傳感器的位置和作用溫度傳感器分別為機(jī)組前后四個(gè)，作為測量機(jī)組熱量交換之后的溫度變化，還有測量進(jìn)入地下之前，之后，以及分支前后的溫度變化，最后兩個(gè)測量作為測量風(fēng)機(jī)盤管前后的溫度變化。兩個(gè)流量傳感器作為測量地上，地下兩個(gè)循環(huán)的流速。六個(gè)壓力傳感器作為測量水泵前后以及進(jìn)出地下之后的壓力。在本圖的設(shè)計(jì)中，動(dòng)態(tài)的現(xiàn)實(shí)液體的流向是一個(gè)重點(diǎn)問題。在IFIX中的原有動(dòng)畫效果不足以滿足本設(shè)計(jì)要求時(shí)就要考慮編輯腳本，設(shè)定命令來實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫的效果。由于此前未接受過VB開發(fā)軟件的教育，必須從新學(xué)習(xí)VB，那樣就無異于大大增加了工作量和開發(fā)時(shí)間。所以決定另辟蹊徑，在原有動(dòng)的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)此目的。在“基本動(dòng)畫”中的“前景”中有一項(xiàng)叫做“閃爍”。其設(shè)定界面如圖4-5所示，閃圖4-5前景動(dòng)畫專家圖4-5前景動(dòng)畫專家爍功能是使在此數(shù)據(jù)范圍內(nèi)時(shí)，該動(dòng)畫前景按每秒閃爍，如果設(shè)定該數(shù)據(jù)的范圍永遠(yuǎn)大于數(shù)據(jù)產(chǎn)生的范圍，即數(shù)據(jù)產(chǎn)生的范圍不會(huì)超過前景閃爍范圍，前景動(dòng)畫就會(huì)在設(shè)定好的顏色間不斷閃爍。設(shè)定兩個(gè)“”前景動(dòng)畫，使得兩個(gè)動(dòng)畫之間的動(dòng)畫閃爍是相互交替的。從在在視覺上給人以流動(dòng)的感覺。圖中的溫度傳感器，壓力傳感器，和流量傳感器都是自己設(shè)計(jì)的，不是調(diào)用的圖符集原有的動(dòng)畫。這樣做的好處是各個(gè)傳感器的示值范圍均可由設(shè)計(jì)者根據(jù)實(shí)際情況來設(shè)定?，F(xiàn)在用溫度傳感器來說明。溫度傳感器的設(shè)計(jì)是從圖符集中調(diào)用了一個(gè)再在里面空白的地方添加一個(gè)滿的矩形，動(dòng)畫設(shè)定為前景，按比例填充。因?yàn)閯?dòng)畫是按照比例填充的，所以可以用同一個(gè)模板做出不同的傳感器。例如，某Pt100熱電阻傳感器的測量溫度范圍是0~100攝氏度，輸出的標(biāo)準(zhǔn)電壓為0~5V，當(dāng)該軟件接受數(shù)據(jù)時(shí)，在數(shù)據(jù)庫中建立的AI中，可以把數(shù)據(jù)設(shè)定下限0，上限5。當(dāng)在工作臺(tái)的溫度顯示上標(biāo)注為0~100攝氏度之后，由于兩者之間是按照比例填充的效果，所以可以直接在工作臺(tái)上的動(dòng)畫直接認(rèn)為是溫度傳感器的所測值。同理設(shè)定流量和壓力傳感器，只不過將動(dòng)畫設(shè)定為“按比例旋轉(zhuǎn)”即可。4.5水泵運(yùn)行狀態(tài)作為上位機(jī)，IFIX不僅可以檢測系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)更能實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對(duì)下位機(jī)的手動(dòng)控制。在這個(gè)頁面，為使用者設(shè)置了下位機(jī)PLC的各個(gè)輸出點(diǎn)的控制按鈕。可以是使用者人工控制各個(gè)輸入端，按照人為的方向運(yùn)行系統(tǒng)。圖4-6變頻器及水泵運(yùn)行狀態(tài)圖4-6變頻器及水泵運(yùn)行狀態(tài)4.6新系統(tǒng)總貌本系統(tǒng)是利用地底深層保持恒溫的原理來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)地標(biāo)建筑物內(nèi)的溫度。由于地底的熱源收集緩慢，或當(dāng)要調(diào)節(jié)的面積過大時(shí)，單純從地底吸收熱量已經(jīng)不能滿足現(xiàn)實(shí)的需求。這是本系統(tǒng)的原有的原理上的根本癥結(jié)，為了適應(yīng)這一問題，滿足全地域的適應(yīng)性，我們?cè)趯?duì)系統(tǒng)在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行了部分改進(jìn)，從而設(shè)計(jì)了新系統(tǒng)總貌圖4-7新系統(tǒng)總貌圖4-7新系統(tǒng)總貌在原有基礎(chǔ)上增加了一個(gè)新的部分循環(huán)。增加了外加的集熱器和儲(chǔ)水箱。集熱器是以電能為能源的，這樣即使在寒冷的北方，地底熱源不足以滿足需求時(shí)可以打開外接的集熱器，增加整個(gè)系統(tǒng)的熱量來源，以維持系統(tǒng)的能量供給。其余部分均與系統(tǒng)流程圖一樣，再次不再贅余。4.7趨勢(shì)曲線1在前面的各個(gè)頁面中，各個(gè)數(shù)據(jù)都是瞬時(shí)的，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。不能看出其中的變化規(guī)律。為了滿足使用者對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的有更加完整的了解，從而設(shè)計(jì)了該畫面。IFIX軟件專門為設(shè)計(jì)曲線設(shè)定了一個(gè)專門的插件。點(diǎn)擊工具箱里的“”即可在該畫面內(nèi)插入一個(gè)曲線表。選擇要顯示的數(shù)據(jù)，即可顯示由該數(shù)據(jù)各點(diǎn)連接而成的曲線。其運(yùn)行狀況效果圖如下頁圖4-8趨勢(shì)曲線1。圖4-8趨勢(shì)曲線1圖4-8趨勢(shì)曲線1圖4-9趨勢(shì)曲線2溫度曲線圖4-10趨勢(shì)曲線2壓力曲線圖4-9趨勢(shì)曲線2溫度曲線圖4-10趨勢(shì)曲線2壓力曲線4.8趨勢(shì)曲線2同理設(shè)定兩個(gè)曲線畫面，分別監(jiān)測系統(tǒng)的壓力和流量。運(yùn)行效果分別如圖4-9,4-10所示。（以上各個(gè)曲線均有SIM驅(qū)動(dòng)提供的仿真函數(shù)產(chǎn)生數(shù)據(jù)，在現(xiàn)實(shí)中接入真正的數(shù)據(jù)即可顯示該數(shù)據(jù)的曲線）4.9歷史曲線上面的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)曲線只能顯示一段時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)，而不能顯示整個(gè)數(shù)據(jù)在較長時(shí)間段內(nèi)的趨勢(shì)，發(fā)展。為了滿足使用者的要求，故開發(fā)了歷史曲線一項(xiàng)。要繪制歷史曲線首先要保存歷史數(shù)據(jù)，這就要求正確的配置歷史庫。在系統(tǒng)樹中有一項(xiàng)“歷史庫配置”，首先由定義歷史庫。如圖4-11歷史數(shù)據(jù)庫定義畫面所示的界面圖4-11歷史數(shù)據(jù)庫定義畫面圖4-11歷史數(shù)據(jù)庫定義畫面雙擊某個(gè)節(jié)點(diǎn)，即可進(jìn)入編輯對(duì)話框。對(duì)話框的界面如圖4-12歷史數(shù)據(jù)庫節(jié)點(diǎn)定義所示圖4-12歷史數(shù)據(jù)庫節(jié)點(diǎn)定義圖4-12歷史數(shù)據(jù)庫節(jié)點(diǎn)定義點(diǎn)擊標(biāo)簽名之后的“？”即可進(jìn)行選擇。歷史數(shù)據(jù)庫節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)選擇如圖4-13所示。圖4-13歷史數(shù)據(jù)庫節(jié)點(diǎn)選擇圖4-13歷史數(shù)據(jù)庫節(jié)點(diǎn)選擇選擇好之后，選擇“增加”，即可將該數(shù)據(jù)添加到歷史保存數(shù)據(jù)庫中。在歷史庫定義中還可以選擇沒多長時(shí)間保存一次歷史數(shù)據(jù)，4小時(shí)，8小時(shí)抑或24小時(shí)。配置完歷史數(shù)據(jù)庫之后還需要檢查是否打開“HTC”程序。這個(gè)程序就是控制IFIX保存歷史數(shù)據(jù)的進(jìn)程。在系統(tǒng)配置的“任務(wù)”一項(xiàng)中檢查是否打開“HTC”任務(wù)。如圖4-14，圖4-14任務(wù)配置界面圖4-14任務(wù)配置界面如果沒有在執(zhí)行的一行之中，可以在“文件名”后的“？”中打開IFIX的文件夾中找到“HTC.EXE”選中，然后增加到執(zhí)行之中。增加之后可以重啟軟件，也可以打開IFIX系統(tǒng)樹中的“任務(wù)控制”一欄，打開“任務(wù)控制”一欄效果圖如圖4-15所示。圖4-15任務(wù)控制界面圖4-15任務(wù)控制界面點(diǎn)擊啟動(dòng)，即可啟動(dòng)該任務(wù)。在執(zhí)行該任務(wù)之后在該項(xiàng)目下的

“PDB”文件夾下生成歷史文件。在點(diǎn)擊“”之后，新建曲線之后，選擇數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)選擇“歷史庫”選項(xiàng)卡。歷史選項(xiàng)卡如圖4-16所示。圖4-16歷史數(shù)據(jù)選擇界面圖4-16歷史數(shù)據(jù)選擇界面選中要顯示的歷史數(shù)據(jù)即可顯示。圖4-17歷史曲線顯示圖4-17歷史曲線顯示可以選擇多個(gè)數(shù)據(jù)顯示，以滿足不同的要求。歷史數(shù)據(jù)顯示效果如圖4-17所示。4.10報(bào)警一覽本系統(tǒng)即為檢測控制系統(tǒng)，就不僅要求實(shí)時(shí)顯示該系統(tǒng)的運(yùn)行情況，還必須能夠根據(jù)系統(tǒng)的要求監(jiān)視數(shù)據(jù)的運(yùn)行情況。例如，壓力的要求，因?yàn)楸鞠到y(tǒng)有地下部分，如果當(dāng)壓力瞬時(shí)低于某一個(gè)范圍時(shí)，可能是由于地下部分出現(xiàn)泄漏，導(dǎo)致系統(tǒng)“失壓”；當(dāng)管道中的壓力超過某一壓力時(shí)，可能是由于系統(tǒng)由于阻塞，活著是由于供水泵的不正常運(yùn)行，如果壓力過大，可能導(dǎo)致管道破裂，導(dǎo)致系統(tǒng)破壞。為了突出報(bào)警的危險(xiǎn)，可以啟動(dòng)“報(bào)警音響”以提示使用者可能出現(xiàn)危險(xiǎn)。在使用者了解報(bào)警之后，可以“報(bào)警音響禁用”以去掉報(bào)警音效。在常規(guī)的報(bào)警中，系統(tǒng)的報(bào)警確認(rèn)只能一個(gè)個(gè)確認(rèn)，繁瑣且容易掩蓋新的報(bào)警。所以為方便使用者，建立了“確認(rèn)全部報(bào)警”。只要點(diǎn)擊該控件，就可確認(rèn)全部報(bào)警。報(bào)警界面設(shè)計(jì)如圖4-18所示。圖4-18報(bào)警一覽界面圖4-18報(bào)警一覽界面4.11地下測點(diǎn)分布地下埋管系統(tǒng)設(shè)有兩眼埋管主井，鉆孔直徑為170mm，鉆孔深度120m，埋管換熱器以水為循環(huán)介質(zhì)，采用高密度聚乙烯塑料管（HDPE）U型埋管換熱器，直徑分別為25mm和32mm。兩組地下埋管換熱器在地面以上采用PPR管并聯(lián)連接，與兩臺(tái)并聯(lián)的DF40-80/2型管道離心循環(huán)水泵、熱泵機(jī)組的冷凝器（夏季）或蒸發(fā)器（冬季）和高位水箱組成閉式循環(huán)，環(huán)路可通過閥門之間的切換，埋管換熱器可獨(dú)立運(yùn)行，也可改為串聯(lián)運(yùn)行。兩臺(tái)循環(huán)水泵由FRENIC5000G11S型變頻調(diào)速器控制可以調(diào)節(jié)循環(huán)流量。系統(tǒng)設(shè)置的渦輪流量傳感器和旋翼式流量計(jì)可分別測量系統(tǒng)循環(huán)流量，除此以外，系統(tǒng)還布置了若干溫度和壓力測點(diǎn)來觀測系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。為測試地下溫度場的變化規(guī)律，另設(shè)有4眼測溫輔井，其中1、2、3號(hào)測溫井鉆孔直徑為100mm，孔深為90m；4號(hào)測溫井鉆孔深度為120m。埋管井和測溫輔井的平面布置見圖。在2眼埋管井和4眼測溫輔井的不同深度處共埋設(shè)測溫?zé)犭娮?2個(gè)。設(shè)計(jì)界面如圖4-19所示。圖4-19地下測點(diǎn)分布界面圖4-19地下測點(diǎn)分布界面第5章軟件的后期處理及遇到的問題解決辦法軟件的主程序部分在上面已經(jīng)配置完了，但是單單光有這個(gè)是不夠的。因?yàn)檫@只是把軟件的程序部分編譯完成了，還需要一些其他的輔助性的配置才能保證軟件的完整性以及安全性。這部分內(nèi)容也是相當(dāng)重要的，因?yàn)橹谱髁藗€(gè)裸程序是不能完全滿足使用者的要求的，每次運(yùn)行軟件都要手動(dòng)加載一些必要的附加程序以保證系統(tǒng)能正常運(yùn)行。在軟件的后期制作中可以設(shè)定一些東西自動(dòng)加載，以簡化整個(gè)系統(tǒng)的操作。GE公司充分考慮到這些，在軟件中集成了足夠的后處理功能，可以滿足軟件開發(fā)人員對(duì)軟件的必須的后處理操作。此外在軟件的開發(fā)過程中遇到一些問題，在老師同學(xué)的幫助得以解決，這里介紹一下解決辦法，在軟件以后的運(yùn)行過程中如果出現(xiàn)類似的問題可以從中找到解決的辦法。能夠幫助使用者更好的是用本軟件。5.1軟件的后期處理把軟件設(shè)計(jì)完之后，交付使用者之前要設(shè)定好一些權(quán)限，自動(dòng)播放等動(dòng)能，以避免使用者不慎對(duì)軟件整體造成不可恢復(fù)的損傷。在“工作臺(tái)”下的“用戶首選項(xiàng)”一欄中，在“常規(guī)”選項(xiàng)卡中，可以設(shè)定基本功能。圖5-1用戶首選項(xiàng)界面圖5-1用戶首選項(xiàng)界面可以設(shè)定“按運(yùn)行模式啟動(dòng)工作臺(tái)”，每次打開IFIX軟件之后自動(dòng)選擇運(yùn)行模式，“運(yùn)行模式下全屏顯示”可以屏蔽標(biāo)題欄和任務(wù)欄等。此外還需要配置“環(huán)境保護(hù)”一項(xiàng)?？梢愿鶕?jù)設(shè)計(jì)者的要求對(duì)“環(huán)境”進(jìn)行設(shè)定，防止其他不具有設(shè)計(jì)權(quán)限的使用者隨意更改本軟件?！碍h(huán)境保護(hù)”是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，不能忽視，這樣能保護(hù)設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)不被隨意破壞。用戶首選項(xiàng)界面如圖5-2所示。圖5-2環(huán)境保護(hù)配置圖5-2環(huán)境保護(hù)配置再啟動(dòng)畫面選項(xiàng)卡中，選中要默認(rèn)打開的畫面，一般為歡迎畫面或者是主頁面。圖5-3啟動(dòng)動(dòng)畫配置圖5-3啟動(dòng)動(dòng)畫配置配置如圖5-3所示。設(shè)定完“用戶首選項(xiàng)”軟件設(shè)計(jì)基本就完成了。最后打開proficyHMISCADA-IFIX4.0之下的備份與恢復(fù)向?qū)А＿x擇“完整備份”。在要保存的文件夾下新建好自己工程的名字，點(diǎn)擊“完成”即可。如圖5-4工程備份所示。圖5-4工程備份圖5-4工程備份將之后生成的文件交給使用方即可。5.2遇到的問題及解決辦法在做軟件時(shí)可能出現(xiàn)各種情況和問題，軟件編程中有時(shí)會(huì)遇到種種問題，有時(shí)其實(shí)只是簡單的某一數(shù)據(jù)的類型設(shè)定錯(cuò)誤就可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)無法正常運(yùn)行?，F(xiàn)在我介紹一下在本次設(shè)計(jì)中遇到的一些問題及解決方法。以方便學(xué)習(xí)本軟件的使用者，以便在遇到相同問題時(shí)能夠節(jié)約時(shí)間和精力。5.2.1數(shù)據(jù)庫問題在安裝完IFIX軟件之后，第一次打開IFIX軟件的數(shù)據(jù)庫時(shí)也許會(huì)彈出圖5-5錯(cuò)誤。圖5-5打開節(jié)點(diǎn)錯(cuò)誤圖5-5打開節(jié)點(diǎn)錯(cuò)誤在“打開上次顯示的節(jié)點(diǎn)”一欄反灰的情況下，“顯示可用本地節(jié)點(diǎn)列表”打開的是個(gè)空的列表，而且“打卡本地節(jié)點(diǎn)”提示如圖情況下。只能選擇“取消”。但是數(shù)據(jù)庫也同時(shí)被關(guān)閉，無法正常打開數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)操作。此列情況一般有兩種情況到這的：I/O驅(qū)動(dòng)未配置保存或者是因?yàn)檫\(yùn)行軟件是選擇的節(jié)點(diǎn)不正確。解決辦法也有幾種。第一種：檢查是否配置正確的SCADA陪著，如果正確配置檢查是否保存配置。有時(shí)即使正確配置但由于未能保存，軟件會(huì)認(rèn)為還是在原來未配置的默認(rèn)情況下，不能打開數(shù)據(jù)庫。第二種：如果在I/O驅(qū)動(dòng)配置正確并保存完整的情況下依舊打不開數(shù)據(jù)庫，可以嘗試先關(guān)掉整個(gè)軟件，在重新開啟的時(shí)候，打開主界面時(shí)有個(gè)節(jié)點(diǎn)選項(xiàng)，可以嘗試更換節(jié)點(diǎn)。如圖5-6所示。圖5-6IFIX啟動(dòng)畫面圖5-6IFIX啟動(dòng)畫面5.2.2I/O設(shè)置問題當(dāng)在配置I/O驅(qū)動(dòng)時(shí)，可能遇到各種問題，現(xiàn)在只介紹本設(shè)計(jì)在軟件開發(fā)中遇到的一些問題。在配置MBE驅(qū)動(dòng)的服務(wù)器時(shí)，需要配置接受數(shù)據(jù)的地址的位數(shù)，就是給接收地址分配字節(jié)數(shù)的時(shí)候，會(huì)發(fā)生無法配置并彈出錯(cuò)誤提示如圖5-7所示。圖5-7MBE驅(qū)動(dòng)錯(cuò)誤1圖5-7MBE驅(qū)動(dòng)錯(cuò)誤1提示不允許更改地址類型，因?yàn)閿?shù)據(jù)塊需要更多的地址位數(shù)。解決辦法很簡單，就是先配置好下層的數(shù)據(jù)塊的地址類型，注意由于在服務(wù)器的地址配置上我們未能配置成功，所以在填寫的位數(shù)必須為默認(rèn)的六位地址。如果你需要的地址不足六位時(shí)可以在中間加零。然后再去配置服務(wù)器的地址類型就可以了，如果配置之后數(shù)據(jù)塊的地址發(fā)生變化不是你需要的，可以再去更改數(shù)據(jù)塊的地址，但是地址的位數(shù)是正確的了。在驅(qū)動(dòng)配置中最常見的就是配置和保存之后的驅(qū)動(dòng)無法從PLC中讀取數(shù)據(jù)，出現(xiàn)各種“bad，error，overruns”等等。如圖5-8所示。圖6-4MBE驅(qū)動(dòng)錯(cuò)誤2這種情況有很多原因造成，不過如果按照正確的配置及檢查之后無任何自認(rèn)的錯(cuò)誤時(shí)，可以嘗試去查看一下自己的電腦IP地址，有時(shí)有的電腦可能由于局域網(wǎng)的變化導(dǎo)致自己的網(wǎng)卡IP地址也發(fā)生變化，致使驅(qū)動(dòng)無法從該電腦讀取數(shù)據(jù)，無法正確運(yùn)行。再去看看虛擬PLC是否正在正常運(yùn)行，有時(shí)PLC是無法正常運(yùn)行的，這時(shí)是無法正常接收數(shù)據(jù)的。圖6-4MBE驅(qū)動(dòng)錯(cuò)誤2圖5-8MBE驅(qū)動(dòng)錯(cuò)誤2在解決完以上的后處理步驟以及以上問題之后，對(duì)整個(gè)IFIX軟件的了解會(huì)更加深入透徹。并且軟件能夠交給使用者使用了。完成了基本的設(shè)計(jì)要求。第6章使用說明本系統(tǒng)是用于對(duì)地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的監(jiān)測的，在系統(tǒng)各硬件設(shè)備連接好之后，開啟工控機(jī)。將光盤中下的“程序.fbk”復(fù)制到桌面上。安裝IFIX4.0軟件。正確安裝該軟件之后，從開始菜單調(diào)出proficyHMISCADA-IFIX4.0程序，打開之后如圖3-3“工程項(xiàng)目恢復(fù)向?qū)А?。選擇從光盤復(fù)制好的文件打開軟件就會(huì)自動(dòng)加載該程序。打開IFIX4.0，由于程序在編制的過程中就已經(jīng)設(shè)定了環(huán)境保護(hù)，使用者只能使用該程序，而不能進(jìn)入程序的編輯界面。在程序的環(huán)境保護(hù)中設(shè)定了自動(dòng)打開運(yùn)行程序，只要打開IFIX4.0就會(huì)自動(dòng)運(yùn)行編制好的軟件，如果數(shù)據(jù)加載失敗，請(qǐng)參照6.1中辦法解決。程序打開后首先自動(dòng)運(yùn)行的是“主頁面”。用戶可根據(jù)各種現(xiàn)實(shí)需要選擇要打開的界面。一般情況下用戶應(yīng)該長期處在“系統(tǒng)流程圖”頁面下，在此頁面下能夠?qū)崟r(shí)顯示整個(gè)系統(tǒng)的地上動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。用戶應(yīng)打開“報(bào)警一覽”在此頁面下將“報(bào)警提示音開啟”打開，以便對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)化的監(jiān)控。在正常運(yùn)行的情況下用戶可以結(jié)合“系統(tǒng)流程圖”“趨勢(shì)曲線1”“趨勢(shì)曲線2”“系統(tǒng)檢測總貌”“歷史曲線觀察”來動(dòng)態(tài)的監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)提出報(bào)警時(shí)，用戶應(yīng)及時(shí)查看“報(bào)警一覽”中的報(bào)警詳細(xì)，查看是哪處出現(xiàn)危險(xiǎn)，是何種報(bào)警，一般情況下本軟件會(huì)通過下位機(jī)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)調(diào)節(jié)。如果出現(xiàn)特殊情況，或者軟件無法及時(shí)解除該報(bào)警，請(qǐng)及時(shí)打開“水泵運(yùn)行狀態(tài)”頁面，對(duì)其輸出進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)。當(dāng)報(bào)警的情況接觸后，再打開“報(bào)警一覽”頁面，“確認(rèn)報(bào)警”。通過“歷史曲線”可以觀察系統(tǒng)溫度，壓力和流量的關(guān)鍵部分的歷史數(shù)據(jù)，由其繪制的歷史曲線圖可以方便使用者對(duì)系統(tǒng)在近一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)行狀況得以更清晰的了解。6.1開啟軟件開啟電腦，在正常情況下運(yùn)行IFIX軟件。雙擊桌面上的IFIX4.0的圖標(biāo)即可打開并運(yùn)行IFIX4.0.如果沒有購買正版的IFIX軟件，會(huì)提示正在使用，只能使用兩個(gè)小時(shí)。如果做教學(xué)可以使用，如果想長時(shí)間用于生產(chǎn)實(shí)際，請(qǐng)購買正版軟件。6.2主界面使用在軟件正確打開之后，首先打開的是“主界面”。圖見4-1主頁面，在該界面有十個(gè)按鈕分別是“系統(tǒng)檢測總貌”，“熱泵工藝流程”，“系統(tǒng)動(dòng)態(tài)流程”，“水泵運(yùn)行狀態(tài)”，“新系統(tǒng)總貌”，“趨勢(shì)曲線1”，“趨勢(shì)曲線2”，“歷史曲線觀察”，“報(bào)警一覽”，“地下測點(diǎn)分布”。這個(gè)界面是整個(gè)系統(tǒng)的主要界面，能夠全面的體現(xiàn)軟件設(shè)計(jì)時(shí)的思路以及整個(gè)軟件所能提供的各種功能。如果想觀察各個(gè)按鈕下的畫面只需用鼠標(biāo)單擊相應(yīng)的按鈕即可。例如當(dāng)單擊“系統(tǒng)檢測總貌”時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)切換到圖4-2所示的界面。在本界面能觀察系統(tǒng)所具有的所有測點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，是最直觀最有效的對(duì)系統(tǒng)的檢測。在主頁面可以隨便打開想要打開的任何界面，在其他的界面是不具有這樣的功能的。所以它是整個(gè)系統(tǒng)的樞紐。6.3系統(tǒng)檢測總貌使用當(dāng)在主界面點(diǎn)擊“系統(tǒng)檢測總貌”后，軟件會(huì)自動(dòng)切換到如圖4-2的界面。本界面被分為左右兩個(gè)部分，左邊是六排隨時(shí)在變的數(shù)據(jù)，分別被標(biāo)為“1#測溫井”，“2#測溫井”，“3#測溫井”，“4#測溫井”，“埋管井”，“地上測點(diǎn)”。1#，2#，3#測溫井是系統(tǒng)的檢測井。每個(gè)有十個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，這些是地下溫度傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，4#測溫井和埋管井是兩個(gè)循環(huán)井的溫度實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)（地下測點(diǎn)傳感器的分布見圖4-19）。左面最后一列為地上各個(gè)測點(diǎn)的溫度傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)（地上溫度傳感器的分布及標(biāo)號(hào)見4-4）。在頁面右面的一欄是系統(tǒng)的流量，壓力，以及水泵功率的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)（各傳感器的位置見4-4）。點(diǎn)擊“返回”按鈕回到主界面，以瀏覽其他界面。6.4熱泵工藝流程使用當(dāng)在主界面點(diǎn)擊“熱泵工藝流程”時(shí)，軟件會(huì)自動(dòng)切換到圖4-3所示畫面。在本界面中沒有動(dòng)畫顯示，這是此設(shè)計(jì)中唯一沒有動(dòng)畫顯示，沒有數(shù)據(jù)的界面，但是這個(gè)界面也是軟件的核心。本圖介紹的是整個(gè)實(shí)驗(yàn)室的工藝流程。用最簡單的線條，符號(hào)來顯示整個(gè)過程的流程圖。圖中標(biāo)注有各個(gè)系統(tǒng)的部件，各個(gè)傳感器的位置以及傳感器的型號(hào)。點(diǎn)擊“返回”按鈕回到主頁面，以瀏覽其他界面。6.5系統(tǒng)動(dòng)態(tài)流程使用當(dāng)點(diǎn)擊“系統(tǒng)流程圖”后，軟件會(huì)自動(dòng)切換到圖4-4所示界面。本界面是此設(shè)計(jì)中最重要的界面，畫面效果最好的，動(dòng)畫最多的界面。在本界面內(nèi)用動(dòng)畫顯示管道內(nèi)液體的流向，并顯示處地上和地下系統(tǒng)循環(huán)。此圖內(nèi)得溫度傳感器用動(dòng)畫效果顯示，“溫度計(jì)”內(nèi)的頁面會(huì)隨著溫度傳感器傳過來的數(shù)據(jù)不斷上下變化?？梢栽趶倪吷系臄?shù)據(jù)獨(dú)處現(xiàn)在的溫度值。壓力傳感器和流量傳感器都是模仿顯示中的“壓力表”的樣式，“表”上的指針會(huì)隨著各個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的大小而旋轉(zhuǎn)，通過“表盤”上的示值來顯示系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。在圖中將傳感器中傳過來的不可讀的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成形象生動(dòng)的動(dòng)畫更加方便使用者觀察監(jiān)控。點(diǎn)擊“返回”按鈕回到主頁面，以瀏覽其他界面。6.6水泵運(yùn)行狀態(tài)使用當(dāng)點(diǎn)擊“水泵運(yùn)行狀態(tài)檢測”時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換到圖4-6所示的畫面。在該圖中有16個(gè)單刀雙擲開關(guān)和十六個(gè)指示燈。每個(gè)指示燈有黑和綠兩種顏色。這十六個(gè)指示燈和開關(guān)是下位機(jī)PLC相對(duì)應(yīng)的。當(dāng)指示燈變成綠色時(shí)意味著該指示燈所對(duì)應(yīng)的開關(guān)所對(duì)應(yīng)的PLC的輸入輸出點(diǎn)處在打開的狀態(tài)，即為1。每個(gè)開關(guān)都是可以手動(dòng)控制的，只需要將鼠標(biāo)移動(dòng)到相應(yīng)的開關(guān)上，單擊開關(guān)即可改變?cè)撻_關(guān)的狀態(tài)。由于在編程時(shí)設(shè)定了手動(dòng)改變?cè)撦斎胼敵龅臋?quán)限高于下位機(jī)PLC的自動(dòng)改變權(quán)限。所以當(dāng)在該頁面手動(dòng)更改狀態(tài)之后，輸入輸出的狀態(tài)將被軟件鎖定，直至在此被置位。這個(gè)界面的作用一個(gè)是可以檢測下位機(jī)PLC對(duì)水泵的輸出狀態(tài)，同時(shí)又可以在系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)活著系統(tǒng)處于危險(xiǎn)之下的緊急情況的強(qiáng)制置位作用。點(diǎn)擊“返回”按鈕返回主頁面，以瀏覽其他界面。6.7趨勢(shì)曲線1使用當(dāng)在主頁面點(diǎn)擊“趨勢(shì)曲線1”后，軟件會(huì)自動(dòng)切換到圖4-8所示的界面。該界面很簡單，知識(shí)一個(gè)曲線圖?？v坐標(biāo)是溫度值，橫坐標(biāo)是時(shí)間值?？梢钥闯鲞@是某一溫度的時(shí)間函數(shù)曲線。本界面是室內(nèi)溫度隨時(shí)間變化取點(diǎn)繪制的趨勢(shì)曲線圖。通過該圖能夠清晰的看出室內(nèi)溫度在一段時(shí)間的變化趨勢(shì)，可以看出在有我們的地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)之后室內(nèi)溫度的變化曲線。是否能夠?qū)崿F(xiàn)溫度空調(diào)應(yīng)該具有的恒溫作用。圖中曲線是會(huì)隨著時(shí)間而不斷變化的，不斷延伸。點(diǎn)擊“返回”按鈕返回主界面，已瀏覽其他界面。6.8趨勢(shì)曲線2使用當(dāng)點(diǎn)擊“趨勢(shì)曲線2”后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換到圖4-9和圖4-10所示的畫面。該畫面和趨勢(shì)曲線1的界面很相近，只不過這里是兩個(gè)曲線圖。這兩個(gè)曲線分別是流量時(shí)間曲線和壓力時(shí)間曲線。在整個(gè)系統(tǒng)中流量和壓力是相當(dāng)重要的兩個(gè)參數(shù)，流量是控制整個(gè)系統(tǒng)熱量交換的根本因素，而壓力又是決定系統(tǒng)是否安全的關(guān)鍵因素。這兩個(gè)參數(shù)是必須實(shí)時(shí)監(jiān)控的。在曲線圖中能夠清晰的看出關(guān)鍵部位的流量和壓力隨時(shí)間變化的曲線，從而能夠準(zhǔn)確的掌握一段時(shí)間內(nèi)的系統(tǒng)運(yùn)行狀況。在每個(gè)圖中分別有兩條不同顏色的曲線，每個(gè)顏色對(duì)應(yīng)一個(gè)特定數(shù)值，而這些數(shù)值的含義在每個(gè)趨勢(shì)曲線圖的左下角進(jìn)行了標(biāo)注。例如：在圖4-10中藍(lán)色曲線對(duì)應(yīng)的就是左下角有藍(lán)色字體注解的“水泵壓力”曲線。和趨勢(shì)曲線1一樣，每個(gè)曲線都是在不斷變化的。點(diǎn)擊“返回”按鈕返回主界面，以瀏覽其他界面。6.9歷史曲線使用當(dāng)點(diǎn)擊“歷史曲線觀察”后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換到圖4-17所示的界面。在該界面也是一個(gè)某些參數(shù)的數(shù)值時(shí)間函數(shù)圖表。仔細(xì)觀察之下會(huì)發(fā)現(xiàn)該圖對(duì)應(yīng)的時(shí)間是不一樣的，而且在打開“趨勢(shì)曲線”的時(shí)候，每條曲線都是從打開的那個(gè)時(shí)間點(diǎn)開始的，而且只能延續(xù)很短的一段時(shí)間，要想觀察以前很長一段時(shí)間的趨勢(shì)通過趨勢(shì)曲線圖是不能滿足的。而本圖打開之后是整幅曲線，并且是從一段較長時(shí)間前開始的。這就可以滿足使用者對(duì)較長一段時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)溫度，壓力，流量的趨勢(shì)觀察的要求。在圖中有多條曲線，這些曲線的含義在左下角用相應(yīng)的顏色注釋，在此不做舉例。點(diǎn)擊“返回”按鈕返回主界面，以瀏覽其他界面。6.10報(bào)警一覽使用當(dāng)點(diǎn)擊“報(bào)警一覽”按鈕后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換到圖4-18所示的界面。該圖內(nèi)是一個(gè)報(bào)表系統(tǒng)，表頭分別為“確認(rèn)”，“開始時(shí)間”，“結(jié)束時(shí)間”，“節(jié)點(diǎn)”，“標(biāo)簽名”，“狀態(tài)”，“值”和“描述”。在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)有時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)有范圍要求的，比如壓力，當(dāng)壓力超過安全范圍是，系統(tǒng)會(huì)處于非常危險(xiǎn)的處境，所以軟件設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)出報(bào)警一欄。當(dāng)某一數(shù)據(jù)出現(xiàn)超出范圍的現(xiàn)象時(shí)，在該報(bào)表內(nèi)即會(huì)生成相應(yīng)的報(bào)警文件。這個(gè)數(shù)據(jù)超出報(bào)警范圍的開始時(shí)間，結(jié)束時(shí)間，是哪個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)的標(biāo)簽名，該報(bào)警是何種狀態(tài)的下報(bào)警，在報(bào)警時(shí)該數(shù)據(jù)的值以及該數(shù)據(jù)的描述都會(huì)在報(bào)警一覽中準(zhǔn)確的顯示。在報(bào)表的右邊有三個(gè)按鈕，分別是“報(bào)警音響啟用”，“報(bào)警音響禁用”，“確認(rèn)全部報(bào)警”。當(dāng)點(diǎn)擊“報(bào)警音響啟用”后，如果有報(bào)警系統(tǒng)會(huì)發(fā)出報(bào)警音效以提示出現(xiàn)報(bào)警。當(dāng)點(diǎn)擊“報(bào)警音響禁用”后，即使有報(bào)警，系統(tǒng)指揮在報(bào)表中顯示，而不會(huì)用音效提示。由于報(bào)警不會(huì)自動(dòng)消除，只有在確認(rèn)報(bào)警之后才能消除報(bào)警。當(dāng)報(bào)警的數(shù)量過多時(shí)，為了減輕工作量，并避免音響觀察新的報(bào)警，可以點(diǎn)擊“確認(rèn)全部報(bào)警”。點(diǎn)擊之后，以前所產(chǎn)生的全部報(bào)警都一次確認(rèn)。點(diǎn)擊“返回”按鈕返回主界面，以瀏覽其他界面。6.11新系統(tǒng)檢測總貌當(dāng)點(diǎn)擊“新系統(tǒng)流程圖”后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換到圖4-7所示的畫面。該畫面跟系統(tǒng)流程圖很相似，只不過在左上角加了集熱器。各功能參照系統(tǒng)流程圖。點(diǎn)擊“返回”按鈕返回主界面，以瀏覽其他界面。第7章結(jié)論及建議通過對(duì)土壤源熱泵監(jiān)測系統(tǒng)的總結(jié)和分析，針對(duì)現(xiàn)實(shí)和理論需要，我設(shè)計(jì)了基于IFIF軟件的地源熱泵數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)的工藝流程和數(shù)據(jù)采集、處理與控制系統(tǒng)，可以滿足不同季節(jié)、不同運(yùn)行條件下土壤源熱泵的實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)實(shí)要求。參觀了地源熱泵的冬季和夏季工況的運(yùn)行測試，對(duì)地下埋管周圍溫度場變化規(guī)律、地下埋管換熱器特性和土壤源熱泵系統(tǒng)的循環(huán)性能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了總結(jié)和分析。以土壤為空調(diào)冷熱源方式的土壤源熱泵技術(shù)為核心的檢測軟件是非常重要的。7.1研究結(jié)論（1）以傳感器為核心組建的信息采集網(wǎng)絡(luò)能夠較好的將需要的數(shù)據(jù)采集過來，比最初的認(rèn)為感知要靈敏，快速，準(zhǔn)確。（2）IFIX軟件可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集，處理。IFIX軟件能夠以動(dòng)畫的形式把枯燥的數(shù)據(jù)生動(dòng)的體現(xiàn)在工控機(jī)上，具有良好的人機(jī)界面。（3）IFIX軟件的編程是基于VB的，當(dāng)軟件所提供的基本動(dòng)畫效果不能滿足設(shè)計(jì)者的需求時(shí)，設(shè)計(jì)者可以用VB自行編制動(dòng)畫效果。所以可以說IFIX軟件是一個(gè)開發(fā)的平臺(tái)，為使用者提供了發(fā)揮自己實(shí)力的空間。可以支持用戶編輯的所有符合要求的VB語句，具有強(qiáng)大的編譯功能。（4）IFIX提供支持趨勢(shì)曲線觀測，能夠?qū)⑹褂谜咝枰臄?shù)據(jù)自動(dòng)繪制