变电站微机监控实训报告
题目：供暖锅炉控制系统设计
姓名：*** 学号：1167130129 班级：11级电气一班 指导老师：李子剑
内蒙古科技大学变电站实训报告
摘要
计算机组态技术是实现自动控制比较快捷的方法，是当前自动控制工程中普遍采用的技术设计过程。力控组态软件工业控制设计在成本、开放性、灵活性、功能和界面等方面给用户提供了最佳的控制系统解决方案。本文通过小型供暖锅炉监控系统的设计，简要介绍了力控组态软件的使用，设计包括工程界面、实时曲线、专家报表等模块。
关键词：组态软件；力控；锅炉监控系统；
1
内蒙古科技大学变电站实训报告
一、力控ForceControl V6.1简介
典型的计算机控制系统通常可以分为设备层、控制层、监控层、管理层四个层次结构，构成了一个分布式的工业网络控制系统， 其中设备层负责将物理信号转换成数字或标准的模拟信号，控制层完成对现场工艺过程的实时监测与控制，监控层通过对多个控制设备的集中管理，以完成监控生产运行过程为目的，管理层实现对生产数据进行管理、统计和查询。监控组态软件一般是位于监控层的专用软件，负责对下集中管理控制层，向上连接管理层，是企业生产信息化的重要组成部分。
力控监控组态软件是对现场生产数据进行采集与过程控制的专用软件，最大的特点是能以灵活多样的“组态方式”而不是编程方式来进行系统集成，它提供了良好的用户开发界面和简捷的工程实现方法，只要将其预设置的各种软件模块进行简单的“组态” ，便可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能，比如在分布式网络应用中，所有应用（例如趋势曲线、报警等）对远程数据的引用方法与引用本地数据完全相同，通过“组态”的方式可以大大缩短了自动化工程师的系统集成的时间，提高了集成效率。
力控监控组态软件能同时和国内外各种工业控制厂家的设备进行网络通讯，它可以与高可靠的工控计算机和网络系统结合，达到集中管理和监控的目的，同时还可以方便的向控制层和管理层提供软、硬件的全部接口，实现与“第三方”的软、硬件系统进行集成。 主要的各种组件说明见下：
（1）工程管理器（Project Manager）
工程管理器用于创建工程、工程管理等用于创建、删除、备份、恢复、选择当前工程等。
（2）开发系统（Draw）
开发系统是一个集成环境，可以创建工程画面，配置各种系统参数，启动力控®其它程序组件等。
（3）界面运行系统（View）
界面运行系统用来运行由开发系统Draw创建的画面，脚本、动画连接等工程，操作人员通过它来完成监控。
2
内蒙古科技大学变电站实训报告
（4）实时数据库（DB）
实时数据库是力控®软件系统的数据处理核心，构建分布式应用系统的基础。它负责实时数据处理、历史数据存储、统计数据处理、报警处理、数据服务请求处理等。
（5） I/O 驱动程序（I/O SERVER）
I/O 驱动程序负责力控®与控制设备的通信。它将 I/O 设备寄存器中的数据读出后，传送到力控®的数据库，然后在界面运行系统的画面上动态显示。 （6）网络通信程序（NetClient/NetServer）
网络通信程序采用 TCP/IP 通信协议，可利用 Intranet/Internet 实现不同网络结点上力控○R 之间的数据通信。 （7）通信程序（PortServer）
通信程序支持串口、电台、拨号、移动网络通信。通过力控®在两台计算机之间，使用 RS232C接口，可实现一对一（1：1方式）的通信；如果使用RS485总线，还可实现一对多台计算机（1：N 方式）的通信，同时也可以通过电台、MODEM、移动网络的方式进行通信。 （8）Web 服务器程序（Web Server）
Web 服务器程序可为处在世界各地的远程用户实现在台式机或便携机上用标准浏览器实时监控现场生产过程。
（9）控制策略生成器（StrategyBuilder）
控制策略生成器是面向控制的新一代软件逻辑自动化控制软件，采用符合IEC1131-3 标准的图形化编程方式，提供包括：变量、数学运算、逻辑功能、程序控制、常规功能、控制回路、数字点处理等在内的十几类基本运算块，内置常规 PID、比值控制、开关控制、斜坡控制等丰富的控制算法。同时提供开放的算法接口，可以嵌入用户自己的控制程序。控制策略生成器与力控®的其它程序组件可以无缝连接。
二、力控在工企业配电中的应用
力控软件结合通讯技术、计算机及网络技术，可以完成电力设备在正常及事故情况下的监测、保护、控制，可以完全以动态图形方式对工企业配电情况进行监控，通过网络电力仪表的采集、控制与通讯功能，将线路运行参数与开关状
3
内蒙古科技大学变电站实训报告
态上传，从而达到四遥功能，故障自动应变处理、系统故障预防等功能，软件实现的主要功能见下： （1）图形监控
变电站或电网的地理位置图、厂站电气设备的布置图； 设备的电气一次实时单线图、电气设备的柜面布置图；
系统仪表单元的列表和实时状态、实时电流、电压和能耗的曲线； 故障报警的详细清单表格、跳闸设定的曲线对比图等； （2）报警、故障处理
在发生故障情况下，可以按照供电线路实际运行情况与系统供电安全运行条件要求的逻辑功能进行自动判断及处理，通过对线路电力参数的监测，实时分析线路供电安全性，当任何参数不符合所设定的初步范围时，系统可提出报警，并可按要求进行逻辑控制功能。 （3）配电信息化
可以将配电信息以图形化的方式在内部局域网和互连网上浏览，软件可以把日常管理工作中的各项分别纳入到系统数据库中，来完成远程集中抄表，开关的操作记录、故障记录、电力运行参数的统计、报表的填写及打印等各项工作。 （4）典型应用案例：力控在南通醋酸纤维配电应用
南纤工程中高压共有两个配电室：丝束高压 10条，丙酮高压 8，低压配电室有两个配电室：丝束动力变电站 13 条，丝束照明/维修变电站 40 条，在整个配电系统中共用了 6 种不同厂家的设备；接近 70 台网络仪表，系统数据库连接点数为 2546， 监控画面个数为 278个。 力控在整个系统中以 WEB 方式有效的完成了配电的监控，保证生产的正常进行。
三、锅炉监控系统设计
3.1设计目的：
运用组态软件“力控6.1”，结合工业过程实验室已有的设备按照定值系统的控制要求，应用PID控制算法，自行设计，构成锅炉液位、温度和压力监控系统设计系统，使系统能够稳定运行，最终能够得到一个具有较美观的组态画面和比较完善的组态控制程序的监控系统。
4
内蒙古科技大学变电站实训报告
3.2系统要求
该系统要求供暖过程中采集液位、温度、水压等关键数据，以确保正常供暖。具体的功能需求如下：
1.能及时、准确、可靠地反映锅炉供暖系统主要设备的运行情况。若温度、压力、液位超过允许值时进行报警。
2.能保证调度人员有效地对供暖设施进行调度管理。 3.通过系统运行，发现和寻找供暖系统中布局不合理的部分，提出改进意见、 确定合理、经济的方案。 4.利用液位传感器对水桶进行实时的液位监控，使用组态软件实现控制监控，采用合理的控制规律，是水桶内的水位稳定在设定值附近，已达到整体系统稳定运行的效果。
3.3设计步骤
（1）建立新工程
按“新建”,项目名称“New App2”,再按“确定”，如图3-1所示，选中该工程后，再按“开发”，开始系统设计。
图3-1
（2）创建组态界面
首先，创建新窗口，如图3-2，并命名，然后创建图形对象，画出界面图.
5
内蒙古科技大学变电站实训报告
图3-2
（3）定义I/O设备
在Draw中双击“I/O设备驱动”出现如图3-3所示界面，双击“力控”选择“仿真驱动”，双击后选择“仿真”，填入设备名称，然后完成。
图3-3
（4）创建实时数据库
双击“数据库组态”，然后双击空格在指定区域新增I/O点，如图3-4所示。
6
内蒙古科技大学变电站实训报告
图3-4
（5）制作动画连接
选中图中对象，右键选中“对象属性”，在表达式后面选中图所要链接的变量点“确定”，如图3-5所示。
图3-5
（6）编程
7
内蒙古科技大学变电站实训报告
在“动作”下选中“应用程序动作”，先编入口程序，如下： run.pv=0; stop.pv=0; gongqi.pv=0; fangqi.pv=0; yali.pv=0.01; wendu.pv=0; yewei.pv=0; gishui.pv=0; fangshui.pv=0; baojingya.pv=0; baojingye.pv=0; baojingwen.pv=0; usual.pv=0;
然后再编程序运行周期执行：IF run.pv==1; THEN WHILE(yewei.pv<80) DO gishui.pv=100; yewei.pv=yewei.pv+10; ENDWHILE
WHILE(wendu.pv<80) DO gongqi.pv=100; wendu.pv=wendu.pv+10; yali.pv=yali.pv+0.01; ENDWHILE gishui.pv=0; gongqi.pv=0; fangshui.pv=1;
if fangshui.pv==1; then
8
内蒙古科技大学变电站实训报告
yewei.pv=yewei.pv-5; ELSE Endif
IF gongqi.pv==100; THEN wendu.pv=wendu.pv+10; yali.pv=yali.pv+0.02; ELSE ENDIF
IF gongqi.pv==5; THEN wendu.pv=wendu.pv+0.5; ELSE ENDIF
IF wendu.pv<65; THEN gongqi.pv=100; ELSE ENDIF
IF wendu.pv>75; THEN gongqi.pv=5; ELSE ENDIF
IF wendu.pv<60 || wendu.pv>90; THEN baojingwen.pv=1; ELSE ENDIF
IF fangqi.pv==1; THEN yali.pv=yali.pv-0.01; ELSE ENDIF
IF yali.pv>0.08; THEN
9
内蒙古科技大学变电站实训报告
fangqi.pv=1; ELSE
fangqi.pv=0; ENDIF
IF yali.pv>0.12; THEN baojingya.pv=1; ELSE
baojingya.pv=0; ENDIF
IF gishui.pv==100; THEN yewei.pv=yewei.pv+10; ELSE ENDIF
IF gishui.pv==5; THEN yewei.pv=yewei.pv+0.5; ELSE ENDIF
IF yewei.pv<50; THEN gishui.pv=100; ELSE ENDIF
IF yewei.pv>80; THEN gishui.pv=5; ELSE ENDIF
IF yewei.pv>95 || yewei.pv<20;; THEN baojingye.pv=1; ELSE ENDIF
10
内蒙古科技大学变电站实训报告
IF wendu.pv>60 && wendu.pv<90 && yali.pv<0.16 && yewei.pv<95 && yewei.pv>50; THEN usual.pv=1; ELSE ENDIF
IF stop.pv==1; THEN run.pv=0; gongqi.pv=0; fangqi.pv=0; yali.pv=0.01; wendu.pv=0; yewei.pv=0; gishui.pv=0; fangshui.pv=0; baojingya.pv=0; baojingye.pv=0; baojingwen.pv=0; usual.pv=0; ELSE ENDIF ELSE ENDIF
四、锅炉监控系统设计结果
4.1主界面 如图4-1：
11
内蒙古科技大学变电站实训报告
图4-1
4.2系统连接图
如图4-2：
图4-2
4.3系统运行曲线
如图4-3：
12
内蒙古科技大学变电站实训报告
图4-3
4.4系统报表
如图4-4：
图4-4
五、总结
这两周的实训，使我获益匪浅。通过基于在THLDK-2型电力系统监控实验台上完成遥控、遥测、遥信、遥调四遥实验对变电站微机监控有了更深刻的了解，掌握了更丰富的实际经验。在此基础上又用力控软件亲手制作了组态微机监控，通过一系列仿真训练使自己的实际工作能力有了很的的提升，对即将走上工作岗
13
内蒙古科技大学变电站实训报告
位的自己，也是一次很好的演练。
在实训完成后，我深刻的体会了电力系统自动化已经到达了一个很现代化的地步了。尤其在电力系统采用远动技术后，厂站端的远动装置实时地向调度中心的装置传送遥测和遥信信息，这些信息能直观地显示在调度中心的屏幕显示器上和调度模拟屏上，使调度员随时看到系统的实时运行参数和系统运行方式，实现对系统运行状态的有效监视。实训结束了，但我不会就此停止学习，我将以更大的热情来汲取更多的知识，使自己在今后的学习中更上一层楼。
14
内蒙古科技大学变电站实训报告
参考文献：
[1]赵一丁.软件工程基础[M].北京：北京邮电大学出版社，2007.7 [2]马国华.监控组态软件及其应用.北京：清华大学出版社，2001.8 [3]徐春梅，杨平，彭道刚.基于力控组态软件的电加热炉温度控制系统[J]. [4]李庆亮.软件工程基础.武汉：武汉理工大学出版社，2004
[5]龚运新，方立友.工业组态软件实用技术.北京：清华大学出版社，2005.9
15
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容