能源管理系統(tǒng)開發(fā)和設(shè)計【畢業(yè)作品】

專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化隨著時代的不斷進步與發(fā)展，能源已經(jīng)越來越成為需要迫切解決的問題了，在開發(fā)新能源的同時，對現(xiàn)有能源的系統(tǒng)管理也變得越來越重要，對能源的管理也要求信息化。從能源利用的角度來說，系統(tǒng)的管理能顯著提高能源的實物資源的配置效率、將有力推動行業(yè)的整體技術(shù)進步、在更高層次上促進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造升級和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、提升經(jīng)濟運行和管理水平。尤其是對于設(shè)備種類多、投資大、能耗大的行業(yè)來說，采用現(xiàn)代化的科學管理方法和手段來進行能源的科學管理，將有效提高企業(yè)的生產(chǎn)效率、減少能源消耗、極大地促進能源資源的高效利用、顯著提高能源利用的經(jīng)濟效益，具有十分重要的意義。本文論述了能源管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)：整個系統(tǒng)采用分布式布置、集中管理的模式，對生產(chǎn)工藝設(shè)備、用能設(shè)備的能量數(shù)據(jù)進行管理；采用組態(tài)王這一個工程軟件作為控制系統(tǒng)的核，以PLC為例來對組態(tài)王這軟件進行初步了解與學習，最后用該軟件對現(xiàn)場進行生產(chǎn)控制，現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集，現(xiàn)場時刻報表以及現(xiàn)場報警提示等各項項目的監(jiān)控，同時建立初步的生產(chǎn)模型監(jiān)控系統(tǒng)，達到總車間或者總公司能時刻掌握各車間各設(shè)備生產(chǎn)運營的情況。Abstract 1 .2國內(nèi)外能源系統(tǒng)管理的現(xiàn)狀 .2.國外能源系統(tǒng)管理的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 .2.2國內(nèi)能源管理系統(tǒng)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 .3本課題的研究思路 42.必要性和可行性研究 2.2系統(tǒng)框架和系統(tǒng)功能分析 2.2.系統(tǒng)框架設(shè)計 2.3系統(tǒng)軟件——組態(tài)王 2.3.2建立新畫面 2.3.3添加文本顯示 2.3.4模擬量顯示 2.3.5模擬量及數(shù)據(jù)的輸出 2.3.6按鈕控制輸出 2.3.7設(shè)備運行狀態(tài)指示 2.3.8程序下載 2.3.9注意事項 4.SQL訪問管理器 4.2對數(shù)據(jù)庫的操作 4.3數(shù)據(jù)庫查詢控件 5.1模型的設(shè)計概述 5.2運行結(jié)果與總結(jié) 錯誤!未定義書簽。 能源問題，從中國乃至全世界范圍來看，正逐漸成為一個亟待解的問題。隨著的時代的?。∫皇情_發(fā)新能源、可再生能源；二是對現(xiàn)有的能源設(shè)施進行節(jié)能改造，實現(xiàn)能源的優(yōu)化。我國在“十一五”規(guī)劃中提出了建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的奮斗目標，能量的綜合利用、能源的使用效率越來越受到人們的重視。為了能使企業(yè)更好地完成資源調(diào)配、組織生產(chǎn)、企業(yè)能量平衡、部門結(jié)算、成本核算、能源預測等，需要建立一套有效能源數(shù)據(jù)的自動采集、監(jiān)測、管理、調(diào)配系統(tǒng)，以便企業(yè)隨時握能源消耗、使用狀況。本文將選取采用分布式監(jiān)控、集中式管理模式，基于現(xiàn)場總線方式的網(wǎng)絡(luò)分布式能源管理系統(tǒng)，將其劃分為數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信和能源管理系統(tǒng)三部分，介紹其對生產(chǎn)工藝設(shè)備、用能設(shè)備的能量數(shù)據(jù)進行采集、監(jiān)控、計量、統(tǒng)計、分析等機制，論述其方案的設(shè)計與實現(xiàn)。1.1.1立題的背景和意義能源的利用一直是當今時代的主題，隨著時代的不斷進步和發(fā)展，能源的逐步消耗，因此，能源的開發(fā)就顯得肯定重要和迫切！在我國的能源消耗中，工業(yè)是我國能源消耗的大戶，左右，這一指標是“十一五”規(guī)劃目標中最重要的約束性指標之一，也是我國“十一五”期間節(jié)能工作的奮斗目標。因此，加強企業(yè)能源計量管理，開展企業(yè)節(jié)能降耗行動，提高能源利用率是減少資源消耗、保護環(huán)境的最有效途徑，也是我國走新型工業(yè)化道路的重要內(nèi)容，這對于提高企業(yè)經(jīng)濟效益，緩解社會經(jīng)濟發(fā)展面臨的能源和環(huán)境約束，完成“十一五”規(guī)劃為了能使企業(yè)更好的完成資源調(diào)配、組織生產(chǎn)、部門結(jié)算、成本核算，需要建立一套有效的自動化能源數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)，對能源供應進行監(jiān)測，以便企業(yè)實時握能源狀況，為實現(xiàn)能源自動化調(diào)控扎下堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，同時方便企業(yè)的計量和成本核算工作。到能源數(shù)據(jù)對于企業(yè)決策的重要意義，以及能源本身具備危性的特點，需要對企業(yè)建立的能源數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)提出更高的要求。因此，企業(yè)能源管理系統(tǒng)（以下簡稱EMS）必須滿足專業(yè)性強、實時性好、可進行遠程資料交換、可用性強的需求。1.1.2能源管理的現(xiàn)狀和需求當前企業(yè)采用數(shù)據(jù)管理的模式，基本上是現(xiàn)場安裝數(shù)據(jù)采集儀器、儀表，人工定時采集數(shù)據(jù)，填報能量消耗報表，然后逐級匯總，統(tǒng)計后上報到企業(yè)的能源管理部門、財務部門和上級主管部門。這種方法的缺點非常明顯：效率低下、不具有實時性儀表種類繁多、通信協(xié)議各異、分布范圍廣，進行自動數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)布置時要仔細加以考慮。各企業(yè)的自動化水平不一，有的企業(yè)從國外引進的生產(chǎn)線自動化水平很高，有的還停留在二十世紀七八十年代的水平；企業(yè)的辦公自動化水平也千差萬別，有的企業(yè)基本可以實現(xiàn)無紙辦公，有的還處在繁雜的手工勞動中。這些復雜的局面提高了能源管理系統(tǒng)的布置難度。隨著信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機控制技術(shù)的不斷發(fā)展，對傳統(tǒng)的能源管理的方式進行自動化改造變得完全有必要和可能。國外的一些DCS系統(tǒng)已經(jīng)將能源管理系統(tǒng)納入和國務院公布的九大行業(yè)近期淘汰落后產(chǎn)能標的文件，明確指出企業(yè)提高管理水平的必要性，這也給企業(yè)能源管理系統(tǒng)的實施帶來了機遇。1.2.1國外能源系統(tǒng)管理的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1．受經(jīng)濟發(fā)展和人口增長的影響，世界一次能源消費量不斷增加。隨著世界經(jīng)濟規(guī)模的不斷增大，世界能源消費量持續(xù)增長，1973年世界一次能源消費量僅為57.3億噸油當量，2003年已達到97.4億噸油當量。過去30年來，世界能源消費量年均2．世界能源消費呈現(xiàn)不同的增長模式，發(fā)達國家增長速率明顯低于發(fā)展中國家。過去30年來，北美、中南美洲、歐洲、中東、非洲及亞太等六大地區(qū)的能源消費總量均有所增加，但是經(jīng)濟、科技與社會比較發(fā)達的北美洲和歐洲兩大地區(qū)的增長速度非常緩慢，歐洲地區(qū)則由1973年的42.8%下降到2003年的29.9%。OECD(經(jīng)濟合作與發(fā)展組織)成員國能源消費占世界的比例由1973年的8.0%下降到2003年的55.4%。其主要原因，一是發(fā)達國家的經(jīng)濟發(fā)展已進入到后工業(yè)化階段，經(jīng)濟向低能耗、高產(chǎn)出的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展，高能耗的制造業(yè)逐步轉(zhuǎn)向發(fā)展中國家；二是發(fā)達國家高度重視節(jié)能與提高能源使用效率。3．世界能源消費結(jié)構(gòu)趨向優(yōu)質(zhì)化。石油、煤炭所占比例緩慢下降，天然氣的比例上升。同時，核能、風能、水力、地熱等其他形式的新能源逐漸被發(fā)和利用，形成了前以化石燃料為主和可再生能源、新能源并存的能源結(jié)構(gòu)格局。到2003年底，化石能源仍是世界的主要能源，在世界一次能源供應中約占87.7%，其中，石油占37.3%、煤炭占2.5%、天然氣占23.9%。非化石能源和可再雖然增長很快，但仍保持較低的比例，約為12.3%。相對于我國現(xiàn)狀，世界的能源消費結(jié)構(gòu)明顯要先進。1.2.2國內(nèi)能源管理系統(tǒng)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1．能源豐富而人均消費量少我國能源雖然豐富，但分布很不均勻，煤炭資源0%以上在華北，水力資源70%以上在西南，而工業(yè)和人口集中的南方八省一市能源缺乏。雖然在生產(chǎn)方面，自解放后，能源發(fā)的增長速度也是比較快，但由于我國人口眾多，且人口增長快，造成我國人均能源消費量水平低下。2．能源構(gòu)成以煤為主，燃煤嚴重污染環(huán)境從目前狀況看，煤炭仍然在我國一次能源構(gòu)成中占70%以上，成為我國主要的能源，煤炭在我國城市的能源構(gòu)成中所占的比例是相當大的。以煤為主的能源構(gòu)成以及62％的燃煤在陳舊的設(shè)備和爐灶中沿用落后的技術(shù)被直接燃燒使用，成為我國大氣污染嚴重的主要根源。燃煤排放的大氣污染物對我國城市的大氣污染的危害已十分突出：污染嚴重、尤其是降塵量大；污染冬天比夏天嚴重；我國南方燒的高硫煤產(chǎn)生了另一種污染酸雨；能源的利用率低增加了3．農(nóng)村能源供應短缺我國農(nóng)村的能源消耗，主要包括兩方面，即農(nóng)民生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的耗能。我國農(nóng)村人口多，能源需求量大，但農(nóng)村所用電量僅占總發(fā)電量的14%左右。而作為農(nóng)村主要燃料的農(nóng)作物桔桿，除去飼料和工業(yè)原料的消耗，剩下供農(nóng)民作燃料的就不多了。即使加上供應農(nóng)民生活用的煤炭，以及砍伐薪柴，揀拾干畜糞等，也還不能足對能源的需求。本課題研究的大致思路如下：1．研究國內(nèi)外能源信息的管理及其企業(yè)信息化方面的現(xiàn)狀，并確定的能源信息管理的實2．根據(jù)理論情況進行本系統(tǒng)開發(fā)的可行性分析以及分析本系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)的。3．系統(tǒng)設(shè)計部分，進行本系統(tǒng)研發(fā)平臺的設(shè)計，并設(shè)計出能源信息管理及決策方面的實4．借鑒了數(shù)據(jù)倉庫的概念來幫助本系統(tǒng)實現(xiàn)異構(gòu)平臺的數(shù)據(jù)采集，并建立一個良好適用5．實際的開發(fā)階段，利用組態(tài)王這一軟件，完成系統(tǒng)由想法到產(chǎn)品的過程。系統(tǒng)分析是系統(tǒng)開發(fā)的關(guān)鍵階段。本部分將結(jié)合課題的研究內(nèi)容，對能源信息管理系統(tǒng)建設(shè)的可行性進行分析，并做出對新系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能上的分析。2.1.1必要性由于世界信息化的沖擊，為了同國際接軌必須要加快改革的步伐、引進國外先進的管理技術(shù)、采用現(xiàn)代化的管理手段。而目前由于能源信息的復雜性，在能源信息的管理方面還比較落后。雖然各公司都有自己的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，但卻沒有統(tǒng)一的能源信息管理方面的系統(tǒng)。如果想要知道全公司的能源消耗產(chǎn)出等信息，就必須要技術(shù)處能源管理科的人員來進行人工的統(tǒng)計，時效性和準確性都達不到較高的層次，而且不便于總公司對能源信息進行進一步的在新系統(tǒng)開發(fā)之前，有必要對系統(tǒng)開發(fā)的可行性進行初步分析，以避免盲目投資，減少不必要的損失。1．計算機硬件的功能已經(jīng)越來越強，價格卻也大幅度地下降。揚子石化公司已經(jīng)配備了大量的PC機，幾乎每個科室都至少有一臺，因此不必再投入大量的資金用于電腦硬件的配備了。2．計算機網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已發(fā)展到非常成熟時期了。網(wǎng)絡(luò)的大小規(guī)?？梢郧Р钊f別。各公司內(nèi)部已經(jīng)建成了，如主干622Mbps、分支155Mbps的光纖主干網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；并輔以2Mbps的無線.計算機軟件隨著計算機硬件技術(shù)的飛躍發(fā)展，計算機軟件也做的更加完善。軟件的不斷更新能為系統(tǒng)開發(fā)提供了高性能、方便的開發(fā)平臺，使開發(fā)速度幾倍、幾十倍的提高，開發(fā)的質(zhì)量也明顯提高，面更加美觀友好、交互能力強。4．各公司在能源管理方面原來有一定的基礎(chǔ)。原始數(shù)據(jù)真實，帳、卡各種報表齊全，各管理科室信息流向明確，為能源信息管理系統(tǒng)提供了軟環(huán)境的可能。并且各個分都有信息室和專門的信息處理人員，為技術(shù)處能源管理科實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)共享奠定了基礎(chǔ)。本系統(tǒng)2.2系統(tǒng)框架和系統(tǒng)功能分析本系統(tǒng)在分析階段運用結(jié)構(gòu)化分析方法，與用戶進行充分的交流，采用“自頂向下”的方法進行系統(tǒng)的分析。把一個大的復雜的系統(tǒng)逐級分解成小的、易于管理的系統(tǒng)，既利于系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)，又利于用戶能夠盡早地看到結(jié)果，及時提出意見等等。系統(tǒng)架構(gòu)：能源管理系統(tǒng)以SCADA系統(tǒng)為核心，加以組態(tài)王這一工業(yè)軟件，利用PLC作為接口連接數(shù)據(jù)采集和后臺數(shù)據(jù)庫，如圖2.1所示。能源管理系統(tǒng)的構(gòu)架可以從體系結(jié)構(gòu)上分成3層，即數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，現(xiàn)場控制器(PLC或現(xiàn)場設(shè)備)及通信網(wǎng)絡(luò)(RS232,RS485),能源管理監(jiān)控中心(PC控制室)。整個系統(tǒng)以實時數(shù)據(jù)庫和組態(tài)王軟件為基礎(chǔ)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)通信，嵌入式技術(shù)組成一套先進的自動采集，存儲，分析數(shù)據(jù)并進行預測。PC控制室圖2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖能源管理監(jiān)控中心能源管理境況中心以SCADA軟件和I/0Server實時數(shù)據(jù)服務器為核心，布置分布式數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)，實現(xiàn)在線的數(shù)據(jù)監(jiān)視，數(shù)據(jù)采集和實時傳輸?shù)饶茉垂芾砉δ懿⒅С侄伍_發(fā)通信網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)采用RS485和RS232連接，建立分區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)，層與層之間采用線性結(jié)構(gòu)進行連接，從而建立高可靠，專有的能源數(shù)據(jù)采集通信網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集為核心，進行數(shù)據(jù)信號采集，處理，通信，協(xié)議轉(zhuǎn)換等，將采集到的能源消耗數(shù)據(jù)連續(xù)、真實、可靠的傳輸?shù)较到y(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，為能源管理系統(tǒng)的統(tǒng)計系統(tǒng)的主要功能包括：◆采集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括電流、電壓、功率因數(shù)、流量、溫度、壓力、設(shè)備狀態(tài)等；◆傳感器網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的實現(xiàn)、轉(zhuǎn)換及實現(xiàn)裝置，以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的實現(xiàn)；◆過程監(jiān)視、操作控制、實時調(diào)整等界面和過程曲線、信息顯示等輔助界面的顯示、切換；◆介質(zhì)計量參數(shù)管理、維護單位管理、計量設(shè)備管理、測點耗量關(guān)系等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的管◆各種配置參數(shù)設(shè)置、用戶權(quán)限設(shè)置、其他需人工錄入的參數(shù)設(shè)置等界面管理；◆能源數(shù)據(jù)匯總、統(tǒng)計、管理以及數(shù)據(jù)報表的生成；◆能源使用分析、計劃、仿真；◆能量平衡計算、能源使用估計、能源消耗的預測；◆能源供給品質(zhì)估計、供給能力估計；◆能源生產(chǎn)監(jiān)測，包括能源品質(zhì)監(jiān)測、能源生產(chǎn)績效監(jiān)測等；◆支持ODBC、OPC、API、DDE等標準數(shù)據(jù)交換方式；◆網(wǎng)絡(luò)NetBIOSIPXSPXTCPIP系統(tǒng)可以從實現(xiàn)原理上分為管理件和現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集柜兩部分。SCADA件是系統(tǒng)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺，其可以采用通用件，例如NILookOut,組態(tài)王等，也可以針對專用的平臺獨現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)作為SCADA系統(tǒng)的一部分，整個能源管理系統(tǒng)的中扮演著基礎(chǔ)數(shù)據(jù)提實現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換和系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進行通信等?，F(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采集速度，采集精度，設(shè)備穩(wěn)定性，擴展性等決定了整個系統(tǒng)的性能。組態(tài)王是國產(chǎn)工控領(lǐng)域組態(tài)件中應用較為普遍的一種，它可以與很多種類的PLC及其值為27648,所以“最小原始值”設(shè)為0,“最大原始值”設(shè)為27648;“最小值”代表對應PLC中的“最小原始值"需要顯示的值，設(shè)為0;“最大值”代表對應PLC中的“最大原始值”需要顯示的值，假設(shè)壓力傳感器的量程為1MPa,則“最大值"為1;"連接設(shè)備”項選擇對應PLC的MPI地址，本例選擇MPI2;"寄存器"選擇DB1.0(即DB1.DBWO);"數(shù)據(jù)類型"選擇為SHORT(整型數(shù));“轉(zhuǎn)換方式”為線性，由于只需要顯示壓力，多樣“讀寫屬性”選“只讀”,如圖2.2所示，單擊“確定”按鈕。 茫述必系統(tǒng)配置設(shè)置開發(fā)系統(tǒng)設(shè)置運行系統(tǒng)打印配置發(fā)布實時信息目發(fā)布歷史信息委量描法委量描法ZT643保存參數(shù)保存數(shù)值轉(zhuǎn)動方式允許DDE訪間圖2.2定義變量 2.3.2建立新畫面單擊左邊“畫面”,打開如圖2.3所示窗口。數(shù)據(jù)詞典晶表相模板圖2.3畫面新建單擊“新建”,添加新的監(jiān)控畫面，如圖2.4所示，在“新畫面”對話框中，“畫面名稱”記為監(jiān)控畫面1;"對應文件"可以采用默認名；“畫面位置"項可以采用默認的“左邊”、“頂pic00026.pic無圖2.4畫面屬性2.3.3添加文本顯示單擊右邊"工具箱"中的文本按鈕“T"在屏幕的相關(guān)位置添加文本說明："壓力顯示”“速度控制”、"點動控制按鈕"和"指示燈",如圖2.5所示。開發(fā)系統(tǒng)一開發(fā)系統(tǒng)圖2.5文本設(shè)置在字符串替換項，輸入“0000”,打開“動畫連接”,單擊“值輸出”框的“模擬值輸出”,彈出“模擬值輸出連接”對話框，單擊“表達式”框右邊的“?”按鈕，選擇變量值，單擊壓“表達式"中出現(xiàn)“\\本站點\P1”;在“輸出格式”項，選擇壓力P1顯示的“整數(shù)位數(shù)”為2,"小數(shù)位數(shù)"為3;“對齊方式”為居坐，如圖2.6所示，單擊“確定”按鈕。壓力丑示壓力丑示圖2.6文本動畫連接(1)壓力亞示速度控制點功控制按鈕恩動兩連毯動兩連毯左311上109孤?lián)党鰺煷_定寬度32圖2.7文本動畫設(shè)置(2)“最小”0;單擊“確定”按鈕，如圖2.8所示。壓力顯示壓力顯示0000動西連接權(quán)強戶動面注控取消潔除速度控制寬度322圖2.8速度變量設(shè)定左287上244高度16寬度32位置與大小變化無圖2.9模擬值輸入?yún)?shù)設(shè)置2.3.6按鈕控制輸出按鈕控制的制作：單擊右邊“工具箱”中的“按鈕”,拖放到畫面中，如圖2.10所示。副冊親圖2.10按鈕設(shè)置單擊新添加的按鈕，選擇“動畫連接”,打開“命令語言連接"的“按下時”,彈出“命令語言"窗口，單擊"全部函數(shù)”,彈出“選擇函數(shù)”對話框，選擇“BitSet"函數(shù)，單擊“確定"按鈕，如圖2.11所示。速度控制選擇函敏...EnableNavigateEnableSaveTagValueIoExitExpFileCopyFileDeleteFileWriteStrGetBackupFrogreseGetDate目名稱名稱工業(yè)庫變量字符審.數(shù)學.控件.SQL.=眼消在圖2.12中，選擇的BitSe(Var,bitNo,OnOff),Var代表變量，bitNo代表第幾位(1~8位),0nOff代表開(1)或者關(guān)(0),函數(shù)BitSe(Var,bitNo,OnOff)代表讓變量VarBitSel(Var,bitNonOff通而經(jīng)稱控件.SQL..刊助i{+) f=圖2.12命令語言“bitNo"改為"7”,表示是第7位，0nOff改為1,表示是關(guān)閉輸出，相當于讓Q4.7輸出1,如圖所示，單擊“命令語言”對話框中的“確認”按鈕。壓力顯示0000□爭令語言美順蹈×選的面字時果消左305上391+百面名亦宇符事if+=圖2.13命令語言設(shè)定"按下時"的功能配置完畢，有對勾表示。在“動畫連接”打開“命令語言連接”的“抬起時”,彈出“命令語言”窗口，單擊“全部函數(shù)”,彈出“選擇函數(shù)”對話框，選擇“BitSe”函數(shù)，如圖3,單擊“確定”按鈕，"選擇函數(shù)”對話框關(guān)閉?！癰itNo”改為“7”,表示是第7位，0nOff改為0,表示是關(guān)閉輸出，相當于讓Q4.7輸出0,如圖2.15所示，單擊“命令語言”對話框中的“確認”按鈕。如圖2.15所示，單擊“命令語言”對話框中的“確認”按鈕。變量[.域]畫面名稱由報警短名稱數(shù)學..形助家統(tǒng).控件.if+/)=圖2.14程序編定“命令語言”關(guān)閉，該按鈕的“動畫連接"中，"抬起時”的功能也配置完畢，有對勾表示，如圖所示，該按鈕按下時Q4.7置位，抬起時Q4.7復位。壓力顯示速度控制指示燈國 一回動面連接動面連接左3萬上30t聲度34寬度02討爍概擬造輸水平圖2.15命令語言動畫連接右擊按鈕，選擇“字符串替換”,輸入文字"點動",按"確定"按鈕，如圖2.16所示。點動確定取消圖2.16按鈕屬性帶有文字"點動"的按鈕，制作完畢。如圖2.17所示。指示燈圖2.17按鈕屬性完成壓力顯示指示燈壓力顯示指示燈“紅色”,如下圖2.18所示。右擊拖放到畫面中的“圓",選擇動畫連接，在“特殊”欄，打開“隱含”,左擊“隱含連接中"條件表達式"右邊的"?",在"選擇變量名"中選擇變量“IO”,如圖所示，單擊0000圖2.18按鈕隱含連接bitNo)為提取變量Var的第幾位，Var取P1,bitNo取第1位(對應P1.0),即bit選擇“顯示”,單擊“確定”按鈕，如圖2.19所示。指示燈速度控制0000圖2.19隱含連接設(shè)定顯示換面編程完畢，單擊“文件"然后選擇“全部存”,保存編號的程序。單擊“文件”然后選擇“切換到VIEW”,"組態(tài)王"運行編好的程序的運行程序。2.3.9注意事項"組態(tài)王"與某些設(shè)備的軟件連接，有時需要使用設(shè)備廠家提供的驅(qū)動，以S7-300為例，需要先安裝西門子為S7-300提供的編程軟件STEP7或組態(tài)軟件WINCC,數(shù)據(jù)是由現(xiàn)場設(shè)備(PLC)進行采集，記錄。這些采集到的數(shù)據(jù)格式不一定統(tǒng)一，還要進行整理和轉(zhuǎn)換格式，使它能夠為系統(tǒng)處理的能源信息做好準備；最后，對這些能源數(shù)據(jù)進行平衡優(yōu)化處理，就是要按照一定的規(guī)則和設(shè)定，對采集到的數(shù)據(jù)進行必要的分類、篩選、統(tǒng)計、計算等處理并對各廠的能源信息進行反饋控制。網(wǎng)絡(luò)傳輸與查詢子系統(tǒng)是相對獨立的子系統(tǒng)，是為不同層次，不同部門之間提供一個數(shù)據(jù)文件的傳輸功能和方便的交流查詢功能。如圖2.20所示：平衡處理否是是圖2.20數(shù)據(jù)流程圖第3章系統(tǒng)設(shè)計通過FX2n的編程口構(gòu)成的二級系統(tǒng)控制如圖3.1所示，按鈕，行程開光等得常開觸點接PLC針對PLC端程序，為了保證FX2n-32MR型PLC能夠與PC正常進行通信，需要在PLC中運行如圖3.2所示的一段程序，其功能是設(shè)置PLC的通信參數(shù)：波特率為9600bit/s,7位數(shù)據(jù)位，1位停止位，偶校驗，站號為0。D8120通信，如圖3.3所示。結(jié)構(gòu)變量結(jié)構(gòu)變量數(shù)據(jù)詞央備1板卡OFC服務器統(tǒng)配查設(shè)置開發(fā)承統(tǒng)設(shè)置運行系統(tǒng)報警配置歷史數(shù)據(jù)記錄用尸配查表格模板記錄體b發(fā)布畫面發(fā)布實時信息發(fā)布歷史信息發(fā)布數(shù)據(jù)庫信層搜索新建開除屏性備份恢復DE導出IB導入開發(fā)Kingdnoprogranfilesl新建工程向?qū)еこ堂Q和描述工程名稱：工程指述：描述版本數(shù)字運行圖3.3組態(tài)王工程建立4.單擊“確定”按鈕，新工程建立。單擊“是”按鈕將新建工程設(shè)為組態(tài)王當前工程，此時組態(tài)王工程管理器中出現(xiàn)新建的工程。5.雙擊新建的工程名，出現(xiàn)加密狗未找到的“提示”對話框，選擇“忽略”項，出現(xiàn)演示方式“提示”對話框，單擊“確定”按鈕，進入程序瀏覽器對話框。3.1.2制作圖形換面在工程瀏覽器左側(cè)樹形菜單中選擇“文件/畫面”,在右側(cè)視圖中雙擊“新建”圖標，出現(xiàn)畫面屬性對話框，輸入畫面名稱“PC與PLC串口通信”,設(shè)置畫面位置，大小等，然后單擊“確定”按鈕，進入組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)。通過圖庫為圖形畫面添加8個指示燈對象XO,X1,X2,X3,X4,X5,X6,X7,8個開關(guān)對象Y0,Y1,Y2,Y3,Y4,Y5,Y6,Y7,如圖3.4所示。3.1.3定義串口設(shè)備首先添加設(shè)備。在組態(tài)王工程瀏覽器的左側(cè)選擇“設(shè)備/COM1”,在右側(cè)雙擊"新建"圖標，運行“設(shè)備1.選擇PLC/三菱/FX2/編程口，如圖3.5所示。設(shè)備配置向?qū)Аa(chǎn)廠家、設(shè)備名稱、通訊方式_通訊口<上一步(B)下一步()>取消圖3.5選擇串口設(shè)備2.單擊“下一步”按鈕，給要安裝的設(shè)備指定惟一的邏輯名稱，如FX2PLC(可以任意取)。3.單擊“下一步”按鈕，選擇串口號，如：COM1(需與PLC在PC上使用的串口號一致)。4.單擊“下一步”按鈕，為要安裝的PLC指定地址，如：1(注意，這個地址應該與PLC通信參數(shù)設(shè)置程序中的地址相同)。5.單擊“下一步”按鈕，出現(xiàn)“通信故障恢復策略”設(shè)定窗口，使用默認設(shè)置就可。6.單擊“下一步”按鈕，顯示所要安裝的設(shè)備信息，請檢查各項設(shè)置是否正確，確認無誤后，單擊“確定”按鈕，完成設(shè)備的設(shè)置。接下來設(shè)置串口通信參數(shù)。雙擊“設(shè)備/COM1”,彈出設(shè)置串口對話框，設(shè)置串口COM1的通信參數(shù)：波特率為9600,7位數(shù)據(jù)位，1位停止位，偶校驗，通信方式選RS232,如圖3.6所示。圖3.6設(shè)置串口COM1界面設(shè)置完畢，單擊"確定"按鈕，這就完成了對COM1的通信參數(shù)配置，保證COM1同PLC的通信能夠正常進行。要對PLC進行通信測試，選擇新建的串口設(shè)備“FX2PLC”,單擊右鍵，出現(xiàn)一彈出式下拉菜單。選擇"測試FX2PLC"項，出現(xiàn)“串口設(shè)備測試”畫面，觀察設(shè)備參數(shù)與通信參數(shù)是否正確，若正確，選擇"設(shè)備測試"選項卡。寄存器選擇X,再添加數(shù)字1,即選擇X1;數(shù)據(jù)類型選擇Bit,單擊“添加”按鈕，X1進入采集列表。講線路中X1端口與COM端口短接，PLC上輸入信號指示燈1亮，單擊串口設(shè)備測試畫面中“讀取”命令，寄存器X1的變量值為“打開”。如果將線路中X1端口與COM端口斷開，PLC上輸入信號指示燈1滅，單擊串口設(shè)備測試畫面中的“讀取”命令，寄存器X1的變量值為“關(guān)閉”。同樣可以測試寄存器Y的狀態(tài)值。3.1.4定義變量定義變量按第二章的2.4.1步驟進行操作，各項參數(shù)如下圖3.7所示。定義變量轉(zhuǎn)換方式線性開方圖3.7定義“開關(guān)量輸入”變量同樣的，定義8個“開關(guān)量輸入”變量，變量名為“開關(guān)量輸入0~開關(guān)量輸入7”,對應的寄存器分別為“X0~X7”,其他屬性相同。定義變量讀寫開圖3.8定義"開關(guān)量輸出"變量指示燈向?qū)е甘緹粝驅(qū)瑯尤缟蠄D，定義8個“開關(guān)量輸出”變量，變量名為“開關(guān)量輸出0~開關(guān)量輸出7”,對應的寄存器分別為“Y0~Y7”,其他屬性相同。最后，分別定義8個“開關(guān)"變量和8個"燈”變量，變量名分別為“開關(guān)0”,"開關(guān)1”·…“開關(guān)7”,“燈0”,"燈1”……"燈7”。變量類型都是選擇內(nèi)存離散，初始值選關(guān)。3.1.5建立動畫連接1.建立指示燈對象X0~X7的動畫連接雙擊指示燈對象，出現(xiàn)“指示燈向?qū)А睂υ捒颍瑢⒆兞棵?離散量)設(shè)定為“\\本站點\燈1”,將正常顏色設(shè)置為綠色，報警顏色設(shè)置為紅色，其他按所述步驟。如圖3.9所示。亭秒隔?圖3.9指示燈對象動畫連接界面2.建立開關(guān)對象Y0~Y7的動畫連接按上述步驟，只要把變量名設(shè)定為“\\本站點\\開關(guān)1”,同上按所述步驟。如圖3.10所示。開關(guān)向?qū)ч_關(guān)向?qū)?圖3.10開關(guān)對象動畫連接界面3.1.6編輯命令語言進入工程瀏覽器，在左側(cè)樹形菜單中選擇“命令語言\數(shù)據(jù)改變命令語言”,在右側(cè)雙擊“新建…”,出現(xiàn)"數(shù)據(jù)改變命令語言"編輯對話框。在變量【·域】文本中輸入表達式：\\本站點\開關(guān)量輸入1,在編輯欄中輸入程序：if[\\本站點\開關(guān)量輸入1==1]()*()*f{}+\\本站點\燈1=1;\\本站點\燈1=0;如圖3.11所示。?ifN本站點\開關(guān)量輸入1==1]W本站點v燈1=1;W本站點燈1=0;田報警組名稱田關(guān)鍵字名稱SQL..3.11開關(guān)量輸入控制程序同樣的方法編輯下面程序：if[\\本站點\開關(guān)1==1]\\本站點\開關(guān)量輸出=1;\\本站點\開關(guān)量輸出=0;變量【·域】文本中輸入表達式：\\本站點\開關(guān)1,如圖3.12所示。()*{}+= 某曬X選字ifN本站點\開關(guān)1==1]M本站點開關(guān)量輸出=1;W本站點\開關(guān)量輸出=0;SQL...圖3.12開關(guān)量輸出控制程序注：這里的程序編輯，采用的是C語言命令。3.1.7調(diào)試與運行將設(shè)計的畫面和程序全部存儲并配置成主畫面，啟動運行系統(tǒng)。1.將線路中的輸入端口如X1與COM端口短接，則PLC上輸入信號指示燈1亮；將X1端口與COM斷開，則PLC上輸入信號指示燈1滅。2.啟動或關(guān)閉程序畫面中開關(guān)按鈕，線路中PLC上對應的外接輸出信號指示燈亮或者滅。組態(tài)王SQL訪問功能實現(xiàn)組態(tài)王和其他外部數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)傳輸。它包括組態(tài)王的SLQ訪問管理器和相關(guān)的SQL函數(shù)。4.1SQL訪問管理器SQL訪問管理器用來建立數(shù)據(jù)庫列和組態(tài)王變量之間的聯(lián)系，包括表格模板和記錄體兩部分功能。通過表格模板在數(shù)據(jù)庫中建立表格；通過記錄體建立數(shù)據(jù)庫表格列和組態(tài)王之間的聯(lián)系，允許組態(tài)王通過記錄體直接操作數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。表格模板和記錄體都是在工程瀏覽器中建立的。1.創(chuàng)建表格模板。在工程瀏覽器左側(cè)工程目錄顯示區(qū)中選擇“SQL訪問管理器”下的“表格模板”項在右側(cè)目錄內(nèi)容顯示區(qū)中雙擊“新建”圖標，彈出“創(chuàng)建表格模板”對話框。在表格中建立5個記錄，字段名稱，變量類型，字段長度，索引類型分別如圖4.1所示。在表格中建立5個記錄，字段名稱，變量類型，字段長度，索引類型分別如圖4.1所示。創(chuàng)建表格模板時間定長字符串型沒有沒有沒有沒有沒有55圖4.1“創(chuàng)建表格模板”對話框建立表格模板的目的在于定義一種格式，在后面用到SQLCreatTable()函數(shù)時以此格式在Access數(shù)據(jù)庫中自動建立表格。2.創(chuàng)建記錄體。雙擊“SQL訪問管理器”下的記錄體，彈出“創(chuàng)建記錄體”對話框，如圖4.2所示。創(chuàng)建記錄體創(chuàng)建記錄體時間本站點速時間?圖4.2“創(chuàng)建記錄體”對話框記錄體定義了組態(tài)王變量$日期，$時間，原料油液位置等和Access數(shù)據(jù)庫表格中對應字段日期，時間，原料等之間的對應關(guān)系。3.建立MSAccess數(shù)據(jù)庫。首先建立一個空Access文件，定名為mydb.mdb(將此文件當如建立的組態(tài)王工程文件中)。然后定義數(shù)據(jù)源。組態(tài)王SQL訪問功能能夠和其他外部數(shù)據(jù)庫(支持ODBC訪問接口)之間進行數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸必須在系統(tǒng)ODBC數(shù)據(jù)源中定義相應數(shù)據(jù)庫。源管理器”對話框。"ODBC數(shù)據(jù)源管理器"對話框中前兩個選項卡分別是“用戶DSN”和“系統(tǒng)DSN”。二者的共同點是，在他們中定義的數(shù)據(jù)源都存儲了如何與指定數(shù)據(jù)提供者再連接的信息，但二者又有所區(qū)別。在"用戶DSN"中定義的數(shù)據(jù)源只對當前用戶可見，而且只能對用于當期機器上；在"系統(tǒng)DSN"中定義的數(shù)據(jù)源對于當前機器上所有用戶可見，包括WindowsNT服務。因此，用戶將根據(jù)數(shù)據(jù)庫使用的范圍進行ODBC數(shù)據(jù)源的建立。選擇“系統(tǒng)DSN”選項卡，并單擊“添加”按鈕。在彈出的“創(chuàng)建新數(shù)據(jù)源"對話框中，從列表中選擇"MirosoftAccessDriver”驅(qū)動程序，單擊"完成"按鈕，彈出"ODBCMirosoftAccess安裝"對話框，定義數(shù)據(jù)源名：mine,單擊“完成”按鈕，從中選擇相應路徑下的數(shù)據(jù)庫文件：mydb.mdb,如圖4.3所示。上山繁可目加合上山繁可目加合因心國團國回因心國耐今語言豐我性表結(jié)構(gòu)責量數(shù)務詞典卡置運行報警配置形軍河管理工具目子中名稱聚動程序.數(shù)據(jù)庫單擊"確定"按鈕，完成對數(shù)據(jù)庫的配置。1.連接數(shù)據(jù)庫ID,pwd是登錄的密碼，此處沒有設(shè)置用戶UD和密碼。每次執(zhí)行SQLConnect()函數(shù)，都會返回一個DeviceID值，這個值在后面對所有連接的數(shù)據(jù)庫的操作中都要用到。實際工程情況下將此命令寫入：工程瀏覽器一命令語言一應用程序命令語言一啟動時，即運行時就進行連接。按鈕文本"創(chuàng)建表格",按按鈕“彈起時"動畫連接：該命令用于以表格目標“Tablel“的格式在數(shù)據(jù)庫建立名為”Kingtable”德表格。在生成Kingtable表格中，將生成5個字段，每個字段的變量類型，變量長度及索引類型由表格此命令只需執(zhí)行一次就好了，如果表格目標有改動，需要用戶先將數(shù)據(jù)庫中的表格刪除后才能重新創(chuàng)建。此函數(shù)實際工程中寫入：工程瀏覽器—命令語言一應用程序命令語言一啟動時。在工程調(diào)試階段進入表格的創(chuàng)建，在表格創(chuàng)建完成后用戶可以刪除此函數(shù)或者將此函該命令使用記錄體bindl中定義的連接，在表格KingTable中插入一個新的記錄。該命令執(zhí)行后，組態(tài)王運行系統(tǒng)會將與bindl中關(guān)聯(lián)的組態(tài)王變量的當前值插入到Access數(shù)據(jù)庫表格“KingTable”中生成一條記錄。運行過程中可隨時單擊該按鈕，執(zhí)行插入操作。在數(shù)據(jù)庫中生成多條新的記錄，將變量在數(shù)據(jù)詞典定義變量，這些變量用于返回數(shù)據(jù)庫中記錄的值。記錄日期：內(nèi)存字符串記錄時間：內(nèi)存字符串原料油液返回值：內(nèi)存實型催化劑液返回值：內(nèi)存實型成品油液返回值：內(nèi)存實型定義記錄體bind2,用于定義查詢時的連接。該命令選擇表格Kingtable中所有符合條件的記錄，并以記錄體bind2中定義的連接返回選擇集中的第一條記錄。此處沒有設(shè)定條件，將返回表格中所有記錄。執(zhí)行該命令后，運行系統(tǒng)會把得到的選擇集得第一條記錄的“日期”字段的值賦給記錄時間等分別賦給組態(tài)王變量返回時間等返回值。查詢返回值顯示。在畫面上制作文本，文本“####”對應的“模擬值輸出”動畫分別為：SQLDisconnect(DevicelD)；該命令用于斷開和數(shù)據(jù)庫mydb.mdb的連接。此函數(shù)在實際應用中寫入：工程瀏覽器—命令語—應用程序命令語—退出時。插入控件FileskingviewKYADODBGriHHComponentActivatorClassHHCtriobjectHHCtrl0bjectHHCtrl0bjectIDropImageManager2ClassJavaClasscommswfchtmlDkingviewSuperGridContr該控件為數(shù)據(jù)庫查詢控件，結(jié)合數(shù)據(jù)庫一節(jié)使用該控件。1.雙擊控件，定義控件名稱，如grid,單擊“確定”按鈕。對齊(A)圖4.5“grid屬性”對話框2．右擊控件。選擇“控件屬性”進行設(shè)置，如圖4.5所示。單擊“瀏覽”按鈕可選擇或新建ODC數(shù)據(jù)源。在這里我們選擇已建立的mine。選擇數(shù)據(jù)源后“表名稱”組合框中就自動填充了可選的表名稱，可彈出下拉列表選擇要3．單擊顯示的字段，可在右側(cè)設(shè)置字段顯示的標題，格式及對齊等屬性。使用按鈕的命令語言，利用函數(shù)實現(xiàn)查詢，打印功能。Grid.FetehEnd();Grid.FetchData();Grid.FentehEnd();Grid.Print();通過34兩章的介紹，已經(jīng)明白組態(tài)王的基本操作和能源管理系統(tǒng)的基本框架與設(shè)計思路，在此章，主要是就上述兩章的理論到實際的一個簡單的模型設(shè)計，該模型使用于各種公司或者生產(chǎn)車間。1,打開組態(tài)王軟件，然后建立新的畫面，單擊“新建”,添加新的監(jiān)控畫面，如圖所示，在"新畫面"對話框中，"畫面名稱"記為監(jiān)控站數(shù)據(jù)庫：;“對應文件”可以采用默認名；“畫面位置"項可以采用默認的左邊、頂邊、顯示寬度和顯示高度為1024、畫面寬度和畫面高度為768;"畫面風格"可以采用默認的“大小可調(diào)”后單擊“確定”按鈕。如下圖所示：百面屬性百面屬性圖5.1“總車間”畫面創(chuàng)建2,添加畫面內(nèi)容以總車間為例，將畫面分成6個區(qū)域，分別代表1到6個不同的車間，當然也可以是N個車間。在車間1的區(qū)域，從工具箱中點擊圖庫，選擇"反應器"中的圖片作為整個車間反應的縮影，再添加報警指示燈，雙擊指示燈圖標，彈出“指示燈向?qū)А睂υ捒?，可以簡單的按下圖設(shè)置圖5.2指示燈向?qū)гO(shè)置繼續(xù)對該畫面該區(qū)域進行操作，建立“詳細信息”的按鈕。3,建立各個動畫連接雙擊總車間中反應車間1下面的“詳細信息”按鈕，出現(xiàn)“動畫連接”對話框，點擊“彈起時",出現(xiàn)命令語言框，編輯命令語言，本例在此處的命令語言程序如下，完成后如圖所示報警組各稱五手衍事..其E...系線以if1=圖5.3動畫連接救接救接總車間總車間退出系統(tǒng)耗電量電流值####耗電呈電流值電壓值井井井#圖5.6“煉鋼車間”模板能源系統(tǒng)設(shè)計能源系統(tǒng)設(shè)計A07機械一班凌曉炯圖5.7“頁眉”模板更新返回圖5.8"歷史曲線趨勢"模板圖5.9“操作站”模板和圖5.10“報警窗口”模板日期2011/5/30時間有功功率電流E3.00功率因來0.6954.0047.