学士学位论文—-组态王风电机组监测与控制设计报告.doc

风电机组监测与控制

课 程 设 计

设计题目：风电机组监测与控制

系 别 班级
学生姓名 学号
指导教师 职称 讲师
起止日期： 2015年 1月 5 日起——至 2015 年1 月 11 日止
目录
一、组态王简介
1.1组态王的作用………………………………………………………………..1
1.2组态王通用软件的结构……………………………………………………..1
1.3怎样产生动画效果…………………………………………………………..2
1.4建立应用工程的一般过程…………………………………………………..2
二、相关设计及说明……………………………………………………………4
三、部分曲线图…………………………………………………………………12

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一、组态王简介
1、组态王的作用
组态王开发监控系统软件是新型的工业自动控制系统正以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统，它具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。通常可以把这样的系统划分为控制层、监控层、管理层三个层次结构。其中监控层对下连接控制层，对上连接管理层，它不但实现对现场的实时监测与控制，且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发的重要作用尤其考虑三方面问题：画面、数据、动画。通过对监控系统要求及实现功能的分析，采用组态王对监控系统进行设计。组态软件也为试验者提供了可视化监控画面，有利于试验者实时现场监控。而且，它能充分利用Windows的图形编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示控制设备的状态，具有报警窗口、实时趋势曲线等，可便利的生成各种报表。它还具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态方式、数据链接功能 按照你所说的要求只要你有完整的接收和发送的完整模块体系在模块件相互通信的情况下是可以的
2组态王通用软件的结构
“组态王6.5”是运行于Microsoft Windows XP/NT/2000中文平台上的全中文界面的人机界面软件（HMI），窗体框架结构，界面直观易学易用。采用了多线程、COM组件等新技术，实现了实时多任务且软件运行稳定可靠。“组态王6.5”软件包由工程管理器ProjManager、工程浏览器TouchExplorer、画面开发系统TouchMak（内嵌于工程浏览器）和运行系统TouchVew四部分组成。工程管理器用于新工程的创建和已有工程的管理，在工程浏览器中您可以查看、配置工程的各个组成部分，画面的开发和运行由工程浏览器调用画面制作系统TouchMak和工程运行系统TouchVew来完成的。
工程管理器：ProjManager是计算机内的所有应用工程的统一管理环境。ProjManage具有很强的管理功能，可用于新工程的创建及删除，并能对已有工程进行搜索、备份及有效恢复，实现数据词典的导入和导出等功能。工程浏览器：TouchExplorer是应用工程的设计管理配置环境，进行应用工程的程序语言的设计、变量定义管理、连接设备的配置、开放式接口的配置、系统参数的配置、WEB发布管理、第三方数据库的管理等。
画面开发系统：TouchMak是应用工程的开发环境。您需要在这个环境中完成画面设计、动画连接、程序编写等工作。TouchMak具有先进完善的图形生成功能；数据词典库提供多种数据类型，能合理地提取控制对象的特性；对变量报警、趋势曲线、过程记录、安全防范等重要功能进行简捷的操作。
运行系统：TouchVew是组态王6.5软件的实时运行环境，在应用工程的开发环境中建立的图形画面只有在TouchVew中运行才能实时反应现场的运行情况。TouchVew负责从控制设备中采集数据，并存于实时数据库中。它还负责把数据的变化以动画的方式形象地表示出来，同时可以完成变量报警、操作记录、趋势曲线等监视、存储功能，并按实际需求记录到历史数据库中组态王作为一个开放型的通用工业监控系统，支持工控行业中大部分国内常见的测量控制设备。遵循工控行业的标准，采用开放接口提供第三方软件的连（DDE/OPC/ ACTIVE X等）。用户无须关心复杂的通信协议原代码、无须编写大量的图形生成、数据统计处理程序代码就可以方便快捷地进行设备的连接、画面的开发、简单程序的编写从而完成一个监控系统的设计。
3、 怎样产生动画效果
开发者在画面开发系统TouchMak中制作的画面都是静态的，那么它们如何以动画方式反映工业现场的状况呢？这需要通过实时数据库，因为只有实时数据库中建立的变量才与现场状况同步变化的。数据库变量的变化又如何导致画面的动画效果呢？通过“动画连接”——所谓“动画连接”就是建立画面的图素与数据库变量的对应关系，这样，工业现场的数据，比如温度、液面高度等，当它们发生变化时，通过设备驱动将引起实时数据库中相关联变量的变化。比如画面上有一个指针图素，您规定了它的偏转角度与一个变量关联，您就会看到指针随工业现场数据的变化而同步偏转。“动画连接”的引入是设计人机界面的一次技术突破，它把程序员从繁重的图形编程中解放出来，为程序员提供了标准的工业控制图形界面，并且可以通过内置的命令语言连接来增强图形动画效果
4、建立应用工程的一般过程
建立应用工程大致可分为以下五个步骤：
1）、设计图形界面
2）、定义设备驱动
3）、构造数据库变量
4）、建立动画连接
5）、运行和调试
需要说明的是，这五个步骤并不是完全独立的，事实上，这五个部分常常是交错进行的。在用TouchMak构造应用工程之前，您要仔细规划您的项目，主要考虑三方面问题：
画面：您希望用怎样的图形画面来模拟实际的工业现场和相应的控制设备？用组态王系统开发的应用工程是以“画面”为程序显示单位的，“画面”显示在程序实际运行时的Windows窗口中。
数据：怎样用数据来描述控制对象的各种属性？也就是创建一个实时数据库，用此数据库中的变量来反映控制对象的各种属性，比如变量“温度”，“压力”等。此外，还有代表操作者指令的变量，比如“电源开关”。您的规划中可能还要为临时变量预留空间。动画：数据和画面中的图素的连接关系是什么？也就是画面上的图素以怎样的动画来模拟现场设备的运行，以及怎样让操作者输入控制设备的指令。

二、相关设计过程及说明：
1、 打开组态王6.55软件，在工程管理器其中新建文件名为kcsj-cope的文件作为根目录。如下图

2、 双击鼠标打开文件夹kcsj-cope进入工程浏览器界面如下图所示：

3、在画面菜单栏中点击新建按钮，新建一个名为“目录”的画面开发系统，以此作为本次工程的开始页面，在其间输入相关信息。其中文本的输入方法如下：
①点击菜单栏中的工具命令，在下拉菜单中选择“文本”命令即可输入文本
②输入快捷键F10打开工具箱，在其中点击文本命令“T”即可进行文本输入
如下图所示：

之后在画面菜单栏中再次点击新建，新建一个名为“主界面”的画面开发系统，作为监控主入口。
3、 ①点击刚刚建立的“目录”按钮，进入开发系统，在工具栏中选择“按钮”命令（或者按F10打开工具箱，在其中选择“按钮”命令也可），在开发系统空白处创建一个按钮图标。
②鼠标单击该图标，使其处于激活状态，在工具栏中选择“文本”命令，在出现在文本对话框中输入“主界面”三个字，点击确定。
③双击该按钮出现如下图所示名为“动画连接”的对话框，在对话框“命令语言连接”中选中“按下时”命令，之后出现如下图所示名为“命令语言”的对话框

④在“命令语言”对话框中选择“全部函数”命令，出现如下名为“选择函数”对话框

⑤从键盘输入字符串“show”，则会出现下图所示信息，在其中选择“ShowPicture”函数，点击确定

⑥点击确定后，出现如下图示，将其中“PictureName”字符串删除，在右侧画面名称中选择“主界面”，出现如下图示

⑦点击确定，至此则创建了“目录”和“主界面”间的画面连接
4、 在工程浏览器左侧菜单栏中选择“变量”命令出现如下界面

点击其中新建命令，在出现的“定义变量”对话框中输入变量名“电压1”变量类型选择“内存实数”，最大值选择360，如下图，点击确定

同理，分别创建名为“电压2”……“电压8”，“电流1”……..“电流8”，“温度1”……“温度8”，以及“t1”的变量.创建完成后，如下图所示

5、 在工程浏览器画面对话框中新建一个名为“Ⅰ号风机”的开发系统，进入该开发系统
6、 在工具栏中选择“实时趋势曲线”命令，在开发界面中绘制一个曲线表如下图

7、 双击该表格，弹出“实时趋势曲线”对话框如下图所示，选择“曲线定义”一栏，在“曲线”栏中选择曲线1，单击旁边的“？”按钮，弹出如下所示名为“选择变量名”对话框，在其中选择变量“电压1”点击确定，同理，分别在曲线2中选择变量“电流1”，在曲线3中选择变量“温度1”点击确定
点击“标示定义”在其中按数据要求，进行相应的修改即可，如下图

8、 在开发系统空白处，创建4个按钮，分别命名为电压、电流、温度、主界面，其中“主界面”按钮按步骤3所示与工程浏览器画面中的“主界面”名称建立画面连接关系，在此不再赘述。
通过文本命令，分别在电压、电流、温度按钮后面输入一下字符串“##.###”，双击电压后的“##.###”字符串，出现名为“动画连接”的对话框，如下图所示

在值输出栏中选择“模拟值输出”弹出名为“模拟值输出连接”对话框，如下图所示

点击表达式右侧的“？”按钮，在弹出的“选择变量名”对话框中选择变量“电压1”点击确定，出现以下图片所示内容，点击确定结束设置，同理对电流、温度后的“##.###”
分别进行设置。

7、点击工具浏览器左侧栏中的“命令语言”菜单，在下拉菜单中选择“应用程序命令语言”，按提示进入“应用程序命令语言”编辑栏，如下图所示

在“运行时”编辑栏中输入以下语句

单击确认即可
9、 按步骤5~7在工程浏览器画面栏中创建名为“Ⅱ号风机”“ Ⅲ号风机”…….“Ⅷ号风机”的画面如下图所示

10、 打开工程浏览器画面栏中的“主界面”开发系统，在工具栏中选择“点位图”命令，在开发区创建一矩形区域，右击该区域，从弹出的菜单中选择“从文件中加载”命令
弹出以下对话框

选择相应的风机图片插入即可，如下

在图片下方，创建一个按钮，命名为“Ⅰ号风机”，按步骤三所示，使该按钮与工程浏览器中画面栏中的“Ⅰ号风机”简历画面连接，同理创建其它“Ⅱ号风机”“ Ⅲ号风机”等七个风机的动画连接如下图

11、 至此，完成所有的程序开发

三、部分曲线图