【正文】 的查詢。 現(xiàn)場(chǎng)工程師在使用組態(tài)軟件時(shí)只需要進(jìn)行數(shù)據(jù)組態(tài)，再在圖形組態(tài)環(huán)境下把被控對(duì)象(如微機(jī)保護(hù)裝置、電壓表、直流屏 )形象地畫(huà)出來(lái)，通過(guò)內(nèi)部數(shù)據(jù)連接把被控對(duì)象的屬性與 I/O 設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯連接。組態(tài)軟件是面向監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集 (SCADA，即 supervisory control And Data Acquisition)的軟件平臺(tái)工具，具有豐富的設(shè)置項(xiàng)目，使用方式靈活，功能強(qiáng)大。 變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的后臺(tái)監(jiān)控組態(tài)軟件的開(kāi)發(fā)屬于工控組態(tài)的范疇。一方面，用戶根據(jù)需要進(jìn)行一定的操作，施發(fā)指令，通訊設(shè)備收集和整理外部所要控制對(duì)象的信息，在組態(tài)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理之后，以報(bào)表、統(tǒng)計(jì)圖等直觀的形式傳達(dá)給用戶，這樣用戶可以達(dá)到了解控制對(duì)象情況的目的；另一方面，用戶依據(jù)所了解到的情況，再通過(guò)組態(tài)軟件控制外部設(shè)備的運(yùn)行 [7]。下面就對(duì)幾種組態(tài)軟件分別進(jìn)行介紹。在 iFix 中， Intellution中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 13 頁(yè) 提供了強(qiáng)大的組態(tài)功能，原有的 Script 語(yǔ)言改為 VBA(visual basic for application)，并且在內(nèi)部集成了微軟的 VBA 開(kāi)發(fā)環(huán)境。 WinCC 內(nèi)嵌 OPC 支持，并可對(duì)分布式系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)。豐富的功能、有好的界面、龐大的 I/O 驅(qū)動(dòng)使得該軟件成為 占有率最高的國(guó)內(nèi)組態(tài)軟件。 （ 6） MCGS： MCGS 是北京昆侖通態(tài)的產(chǎn)品，出現(xiàn)比較晚，但功能強(qiáng)大。在 Intouch 中它們分別是： Intouch 應(yīng)用程序管理器、 Window Maker 和 Window Viewer。Window Viewer 可以執(zhí)行 Intouch Quick Script、執(zhí)行落實(shí)數(shù)據(jù)記錄與報(bào)告、處理報(bào)警記錄與報(bào)告，并可以充當(dāng) DDE、 Suite link 通信協(xié)議的客戶端和服 務(wù)器 [8]。 （ 2）無(wú)可匹敵的連接能力。 Intouch 軟件經(jīng)過(guò)技術(shù)人員的多次測(cè)試，性能超群。并且可以通過(guò)添加很多窗口對(duì)象如線條、長(zhǎng)方形、多邊形、按鈕、文本及位圖等，也可以使用 Windows 控件向?qū)砑右恍?fù)雜的對(duì)象。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 15 頁(yè) 圖 31“文本”動(dòng)畫(huà)鏈接畫(huà)面 標(biāo)記名字典 “標(biāo)記名字典”（運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)）是 Intouch 的核心。系統(tǒng)提供 DB Dump 和 DB Load 這兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)用程序來(lái)處理標(biāo)記名來(lái)管理和維護(hù)標(biāo)記名。 腳本 編寫(xiě) Intouch 腳本是 Intouch 應(yīng)用程序最強(qiáng)大的功能之一。 常用的腳本類型： 應(yīng)用程序腳本：鏈接到整個(gè)應(yīng)用程序。 數(shù)據(jù)改變腳本：僅鏈接到標(biāo)記名和（或）標(biāo)記名點(diǎn)域。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 17 頁(yè) 圖 33 為觸動(dòng) — 動(dòng)作腳本 觸動(dòng)按鈕動(dòng)作腳本與鏈接到“觸動(dòng)鏈接 — 動(dòng)作按鈕”的對(duì)象關(guān)聯(lián)。條件腳本的使用在本設(shè)計(jì)中應(yīng)用較多，用于事故的判斷，如線路電流是否大于保護(hù)整定值等。Intouch 支持分布式報(bào)警系統(tǒng)，可供顯示本地 Intouch 應(yīng)用程序及其他網(wǎng)絡(luò) Intouch 應(yīng)用程序的報(bào)警系統(tǒng)產(chǎn)生的報(bào)警與條件。 用戶可以通過(guò)標(biāo)記名字典中的“詳細(xì)和報(bào)警”來(lái)設(shè)置報(bào)警條件，可以配置報(bào)警狀態(tài)是對(duì)應(yīng)于離散型標(biāo)記名的 TRUE 狀態(tài)還是 FALSE 狀態(tài)，以及相關(guān)的報(bào)警優(yōu)先級(jí)。圖 35 為模擬型標(biāo)記名的配置對(duì)話框。 報(bào)警記錄： Alarm DB Logger 會(huì)創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，以記錄報(bào)警發(fā)生、子狀態(tài)轉(zhuǎn)換、確認(rèn)以及恢復(fù)正常的時(shí)間，這些數(shù)據(jù)會(huì)形成系統(tǒng)中的永久或準(zhǔn)永久性報(bào)警歷史記錄。 分布式報(bào)警系統(tǒng)以查詢?yōu)榛A(chǔ)，支持使用一個(gè)計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)來(lái)記錄多個(gè)其他節(jié)點(diǎn)的報(bào)警。 實(shí)時(shí)趨勢(shì)是動(dòng)態(tài)的，在運(yùn)行期間不斷更新?？梢栽谄渲性O(shè)置標(biāo)記名、時(shí)間刻度、值刻度以及最大值、最小值等，來(lái)滿足用戶的需求。點(diǎn)擊 添加歷史曲線圖，配置方法與實(shí)時(shí)趨勢(shì)相似。 安全性 Intouch 既提供傳統(tǒng)型基于 Intouch 的安全性選項(xiàng)，也提供選擇基于操作系統(tǒng)或ArchestrA 的安全性選項(xiàng)。 通過(guò)安全性的設(shè)置，可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同身份的人進(jìn)行識(shí)別，然后授予其不同的操作權(quán)限。其中最有效的形式就是報(bào)表。可以將事件和數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)，也可以從該數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)入數(shù)據(jù)供系統(tǒng)使用。 HistData 實(shí)用程序采用 DDE（ Dynamic Data Exchange“動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換” ）技術(shù)訪問(wèn) InTouch 創(chuàng)建的歷史數(shù)據(jù)文件。 礦區(qū)西家莊站為 110kV 變電站，其 35kV 母線最大運(yùn)行方式下的短路容量為 400MVA，最小運(yùn)行方式下短路容量為 300MVA，繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為 秒。所有已注冊(cè)的用戶在登錄界面中都會(huì)通過(guò)下拉列表被列出。 圖 43登錄框 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 24 頁(yè) 圖 44 主界面 主 接線圖 本界面為監(jiān)控系統(tǒng)的核心界面，功能較多、較集中（圖 45）。若輸入的密碼不正確，則隔離開(kāi)關(guān)和斷路 器無(wú)效，不可操作。如圖 46。實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下： 定義四個(gè)離散型標(biāo)記名： dlq dlq glkg glkg2 分別表示斷路器的閉合狀態(tài)、打開(kāi)狀態(tài)、隔離開(kāi)關(guān)的閉合狀態(tài)、打開(kāi)狀態(tài)。 glkg1==1 時(shí)不可見(jiàn)。 //顯示斷路器打開(kāi) dlq2=0。 //斷路器閉合 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 26 頁(yè) ENDIF。 ENDIF。 ENDIF。 圖 47 提示隔離開(kāi)關(guān)、斷路器非法操作 由于本人能力有限，對(duì)于其他閉鎖功能不能完全實(shí)現(xiàn)。（只有操作指令與操作設(shè)備對(duì)應(yīng)才能對(duì)被操作設(shè)備操作） 防止接地開(kāi)關(guān)處于閉合位置時(shí)關(guān)合斷路器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)。 報(bào)警 界面 監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)。（只有在斷路器分閘狀態(tài)，才能操作隔離開(kāi)關(guān)或手車才能從工作位置退至試驗(yàn)位置，才能合上接地開(kāi)關(guān)） 防止誤入帶電室。（斷路器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、接觸器合閘狀態(tài)不能操作隔離開(kāi)關(guān)。 在主接線圖中，輸入了正確的密碼確認(rèn)了身份，可操作燈變?yōu)榫G色后，對(duì)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)操作如果順序不正確時(shí)，會(huì)彈出提示窗口，提示用戶正確操作。 //彈出“提示”窗口 ELSE IF kczd==1 THEN //可操作燈為綠時(shí) glkg1=0。 //彈出“提示”窗口 ELSE IF kczd==1 THEN //可操作燈為綠時(shí) glkg1=1。 在 dlq2 的觸動(dòng)動(dòng)作鏈接中輸入以下腳本： IF kczd==1 THEN //可操作燈為綠時(shí) dlq1=0。 glkg1==0 時(shí)， glkg2 失效。 kczd==0 時(shí)失效。在本設(shè)計(jì)中，為了實(shí)現(xiàn)這樣的操作，斷路器和隔離開(kāi)關(guān)都由兩個(gè)不同狀態(tài)的元件疊在一起，一個(gè)元件表示其斷開(kāi)狀態(tài)，另外一個(gè)表示其閉 合狀態(tài)。界面左上方有“操作口令”按鈕，點(diǎn)擊彈出要求輸入密碼的對(duì)話框，輸入密碼正確后，點(diǎn)擊“確定”，可操作燈由紅變綠。通過(guò)主界面，還能看到數(shù)字的動(dòng)態(tài)顯示、同時(shí)可對(duì)斷路器和隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行實(shí)時(shí)操作。如圖 44所示。由西王莊做工作回路（圖 41）。中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 22 頁(yè) 4 東湖龍 35KV 地面變電站監(jiān)控軟件的實(shí)現(xiàn) 變電站簡(jiǎn)介 本礦井為低瓦斯礦井，礦井設(shè)計(jì)能力為年產(chǎn) 120 萬(wàn)噸，在冊(cè)職工人數(shù)為 5000 人。 InTouch HistData 程序還包含自己的內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)源可以是數(shù)據(jù)庫(kù)中的表，也可以是視圖、查詢或者臨時(shí)表，布局指的是報(bào)表的打印格式。也讓監(jiān)控系統(tǒng)更有層次，更全面。實(shí)施安全性 之后，便可以在按鈕、動(dòng)畫(huà)鏈接、表達(dá)式或 QuickScript 等對(duì)象上使用多個(gè)內(nèi)部安全標(biāo)記名，控制是否允許登錄的操作員執(zhí)行特定的功能。同時(shí)，要啟用歷史記錄功能。 歷史趨勢(shì)與實(shí)時(shí)趨勢(shì)不同，歷史趨勢(shì)不是動(dòng)態(tài)的，只有接收到指示時(shí)才會(huì)更新。點(diǎn)擊工具欄 圖標(biāo)，將實(shí)時(shí)趨勢(shì)圖粘貼在窗口內(nèi)（圖 36）。通過(guò)兩種趨勢(shì)對(duì)對(duì)象進(jìn)行配置，用以顯示特定時(shí)間內(nèi)多個(gè)標(biāo)記名的圖形。 分布式報(bào)警系統(tǒng)支持將報(bào)警記錄到 Microsoft SQL Server 或 MSDE 之類的數(shù)據(jù)庫(kù)。最早的 Intouch 報(bào)警系統(tǒng)使用兩個(gè)高速緩沖存儲(chǔ)器：一個(gè)用于存儲(chǔ)當(dāng)前報(bào)警，一個(gè)用來(lái)存儲(chǔ)歷史報(bào)警。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 18 頁(yè) 圖 34 離散型標(biāo)記名的配置對(duì)話框 模擬類報(bào)警對(duì)應(yīng)于整型或?qū)嵭蜆?biāo)記名。通常如果過(guò)程值消耗過(guò)用戶定義的極限時(shí)，便會(huì)觸發(fā)報(bào)警。對(duì)于動(dòng)作腳本，即給某個(gè)窗口對(duì)象定義一系列動(dòng)作，當(dāng)對(duì)象的事件觸動(dòng)時(shí)，即執(zhí)行腳本內(nèi)容。數(shù)據(jù)改變腳本時(shí)當(dāng)對(duì)應(yīng)的標(biāo)記名值或其他點(diǎn)域發(fā)生變化時(shí)，可以設(shè)置執(zhí)行一系列腳本來(lái)達(dá)到所需要的目的。 Quick Function：可以從其他 Intouch Quick Script 或動(dòng)畫(huà)鏈接表達(dá)式中進(jìn)行調(diào)用的腳本。 鍵腳本：鏈接到 鍵盤(pán)上特定的鍵或鍵組合。例如，鍵被按下、窗口被打開(kāi)、值發(fā)生改變等。 圖 32 啟動(dòng)標(biāo)記 名字典 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 16 頁(yè) 此時(shí)出現(xiàn) 標(biāo)記名最長(zhǎng)可達(dá) 32 個(gè)字符，必須以希臘字符開(kāi)頭。為了創(chuàng)建運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)， Intouch 需要了解所有要?jiǎng)?chuàng)建的變量的有關(guān)信息。例如，雙擊一些對(duì)象（文本、按鈕等）可以進(jìn)行下一步設(shè)置和鏈接，如圖 31。 鑒于 Intouch 的這些優(yōu)點(diǎn)，本設(shè)計(jì)選擇使用 Intouch 組態(tài)軟件作為平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的監(jiān)控。還允許安裝第三方 ActiveX 控件并通過(guò)配置應(yīng)用到程序中，組網(wǎng)方便簡(jiǎn)單。 Intouch 軟件率先引入 Microsoft Windows 操作系統(tǒng)。這些顯示窗口可以連接到工業(yè) I/O 系統(tǒng)以及其他的 Microsoft Windows 應(yīng)用程序。中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 14 頁(yè) Intouch簡(jiǎn)介 Wonderware 的 Intouch 軟件是最早進(jìn)入我國(guó)的組態(tài)軟件，其專注于軟件的開(kāi)發(fā)，提供最大的可擴(kuò)展性和上層網(wǎng)絡(luò)的支持。 （ 5）力控：是國(guó)內(nèi)最早用于 Inter 的軟件，是基于 B/S 應(yīng)用的組態(tài)軟件。組態(tài)王也提供多種硬件驅(qū)動(dòng)程序。 Intellution 也是 OPC 組織的發(fā)起成員之一。最新的 InTouch 版 將世界領(lǐng)先的 HMI 軟件與卓越的先進(jìn)圖形技術(shù)相結(jié)合，從而使客戶獲得運(yùn)行和工程生產(chǎn)率上的顯著提高。但在 90 年代中期之前，組態(tài)軟件在我國(guó)的應(yīng)用并不普及隨著工 業(yè)控制系統(tǒng)應(yīng)用的深入，隨著計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)控制系統(tǒng)應(yīng)用規(guī)模逐步擴(kuò)大，控制更為復(fù)雜，原有的上位機(jī)編程的開(kāi)發(fā)方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展，似的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)可以為企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、決策提供更詳細(xì)和深入的數(shù)據(jù)，以便優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中的各個(gè)環(huán)節(jié)。其由驅(qū)動(dòng)軟 件和硬件設(shè)備兩部分構(gòu)成。 組態(tài)軟件最早出現(xiàn)時(shí)，人機(jī)接口 HMI(Human Machine Interface)是其主要內(nèi)涵，隨著它的快速發(fā)展，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、實(shí)時(shí)控制、 SCADA、通信及聯(lián)網(wǎng)、開(kāi)放數(shù)據(jù)接口、對(duì) I/O 設(shè)備的廣泛支持己經(jīng)成為它的主要內(nèi)容。 因此，組態(tài)軟件作為變電站監(jiān)控后臺(tái)軟件系統(tǒng)的首選 [4]中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 12 頁(yè) 3 組態(tài)軟件 組態(tài)軟件概述 分布式控制系統(tǒng) (DCS，又稱集散式控制系統(tǒng) )的出現(xiàn)和發(fā)展，催生了“組態(tài)”(configuration)這個(gè)概念。 6)報(bào)警功能。 4)數(shù)據(jù)分析和整理等功能。 2)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)。 4)降低了系統(tǒng)及工程成本 對(duì)大范圍、大規(guī)模 I/O 的分布式系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，省去了大量的電纜、 I/O 模塊及電纜敷設(shè)工程費(fèi)用，降低了系統(tǒng)及工程成本。 2)開(kāi)放式、互操作性、互換性、可集成性 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 11 頁(yè) 不同廠家產(chǎn)品只要使用同一總線標(biāo)準(zhǔn)，就具有互操作性、互換性，因此設(shè)備具有很好的可集成性。 (3)現(xiàn)場(chǎng)總線的主要優(yōu)點(diǎn) 作為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)場(chǎng)總線適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的惡劣環(huán)境，并按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織和開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)提供了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，具有互操作性好，開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)，可靠性高，穩(wěn)定性好，抗干擾能力強(qiáng)，通 信速率快，行人低，維護(hù)成本低等特點(diǎn)。 現(xiàn)場(chǎng)總線 (l)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)概念 目前，公認(rèn)的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)概念描述如下