【正文】 的采集和歸檔，包括過程、預(yù)加工、表達式、確認及歸檔等消息的采集功能。以導(dǎo)航畫面中的 “ 返回 ” 按鈕為例子。連接的變量可以是外部變量也可以是內(nèi)部變量。當(dāng)我們激活運行 WinCC時，畫面窗口缺省顯示的是設(shè)計 主界面。 4．“工具欄”中，勾選打開對話框“設(shè)置參數(shù)”、“縮放區(qū)域 ” 和“開始 /停止更新”等有用選項。 6.“數(shù)據(jù)軸”中將“自動”勾掉，在“接受變量屬性”中自“ 0”至“ 1”填寫好變量范圍。在彈出的對話框中輸入窗口的標(biāo)題“ 壓力曲線 ”，單擊“確定”。 如圖 412所 示。 初步設(shè)計好的界面如圖 411所示 。 圖 410 控件 壓縮機主界面 礦山空氣 壓縮機 的 主界面是所有圖形界面中 顯示相關(guān) 參數(shù)最多的界面，主要顯示的參數(shù)有：入口壓力和出口壓力、出口溫度 等。 2． 智能對象 ：用于通用任務(wù)的已做好的 對象。再右擊圖標(biāo)選擇 “打開畫面 ”或者雙擊該圖標(biāo)，即可進入畫面。如：在 “ 數(shù)據(jù)（ D） ” 中選擇 “ 位內(nèi)存 ” ，在 “ 地址（ A） ” 中選擇位，輸入 “ 0” ，單擊 “ 確定 ” 。右擊 “ PROFIBUS”下的 “ kyj” 握手連接圖標(biāo)，從快捷菜單欄中選擇 “ 新建變量 ” 菜單項，打開變量屬性框，如圖 47所示。 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 19 由外部過程為其提供變量值的變量，稱為外部變量，也稱為過程變量；過程沒有為其提供變量值的變量，稱為內(nèi)部變量。 2． 從快捷菜單欄中 選擇“添加新的驅(qū)動程序”，打開“添加新的驅(qū)動程序”菜單項，選擇 “ SIMATIC S7 Protocol ” 如圖 44所示 。 圖 43 設(shè)置計算機參數(shù) 建立邏輯連接 驅(qū)動的功能 WinCC為了與外部設(shè)備（如 PLC）進行通訊，必須組臺用于該設(shè)備的通道。為獲得更好的性能，如果項目目前沒有使用到某個組件，則不可選擇。右擊右邊窗口的計算機圖標(biāo)，單擊“屬 性”，彈出一個“計算機屬性”對話框，在這個對話框里，有“常規(guī)”，“啟動”，“參數(shù)”， “圖形運行系統(tǒng)” ，“運行系統(tǒng)”五個版面。 4． 變量記錄（歸檔及趨勢） 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 15 被用來采集、處理和歸檔工業(yè)現(xiàn)場的過程數(shù)據(jù)。 WinCC 資源管理器的組成與相應(yīng)功能 WinCC基本系統(tǒng)是很多應(yīng)用程序的核心，它主要包含以下幾部件 如 圖 41所示 ： 礦山空氣壓縮機智能監(jiān)控 控制仿真 系統(tǒng) 設(shè)計 14 圖 41 WinCC 功能畫面 1． 變量管理器 定義和存放內(nèi)外部變量；通過各種協(xié)議集和系統(tǒng)或者外部 PLC建立連接。 3． 使工業(yè)應(yīng)用更加安全 ： WindowsNT是模塊化的操作系統(tǒng)，它允許用戶關(guān)掉某些應(yīng)用而不影響其它應(yīng)用。它為操作者提供了圖文并茂、形象直觀的操作環(huán)境，不僅縮短了軟件設(shè)計周期，而且提高了工作效率。 最后是 PID 控制： 在實際的工程應(yīng)用中，應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡稱 PID控制，又稱 PID調(diào)節(jié)。為礦山的作業(yè)提供了方便。 “ SIMATIC 300 站點”，雙擊右邊的“硬件”對 SIMATIC 300 的站點進行組態(tài)，在 SIMATIC 300 站點界面中的左上部分添加“機架”，然后在右邊選擇我們已經(jīng)選型好的硬件，選擇“ SIMATIC 300”，在 PS300 中選擇電源模塊， CPU300 中選擇 CPU 模塊，在 SM300 中可以添加數(shù)字量輸入、數(shù)字量輸出，以及模擬量輸入 /輸出模塊。確認錯誤以后重新啟動空壓機。當(dāng)一個輸入設(shè)置了脈沖捕捉功能時，輸入端的狀態(tài)變化被鎖存并一直保持到下一個掃描循環(huán)刷新。 S7300PLC通過 RS485與通風(fēng)機房各高壓柜中的微機保護裝置通信，收集各高壓柜的遙測、遙信數(shù)據(jù) [7]。此外，本系統(tǒng)還實現(xiàn)了與企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)的鏈接， PLC采集到的信號經(jīng)過工業(yè)以太網(wǎng)傳輸?shù)竭h程調(diào)度室，使企業(yè)授權(quán)人員 能瀏覽或者控制壓風(fēng)機的運行狀況。其型號為： SM331 AI8*12bit 6ES7 3317KF020AB0?？紤]到負載模塊 不是很多 ，故選取 5A的電源。它 具有的報警記錄使我們能及時得知異常情況并找出錯原因，它所具有的變量歸檔和報表打印使我們能大量存檔并隨時打印出來，以供分析。同時，操作人員還得對某些參數(shù)進行記錄 ， 這是一項繁瑣的工作，不僅增加了工作量，還增加了運行成本。用繼電器搭成的控制電路具有可靠性差、不易維護、不易監(jiān)視，已不能適應(yīng)當(dāng)前的要求。目前大部分空壓機 存在著控制方式落后、操作不方便的問題。 37 結(jié) 論 27 常量組態(tài) 16 添加 SIMATIC S7 Protocol Suite 驅(qū)動程序的步驟 10 S7300 程序的設(shè)計 8 礦山空氣壓縮機控制系統(tǒng)的工藝流程 6 輸入地址 II 第 1 章 緒論 I Abstract 實際運行結(jié)果表明該控制系統(tǒng)運行良好 ， 效果達到了預(yù)期要求 。 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 說明書 礦山空氣壓縮機智能監(jiān)控 控制仿真 系統(tǒng) 設(shè)計 Design of Simulation System for Intelligent Control of Mine Airpressor 學(xué)生學(xué)號： 學(xué)生姓名： 專業(yè)班級： 測控 指導(dǎo)教師： 職 稱： 講 師 起止日期： ～ 吉 林 化 工 學(xué) 院 Jilin Institute of Chemical Technology吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 I 摘 要 空氣壓縮機的安全生產(chǎn)和保護對于廠礦企業(yè)的生產(chǎn)是十分重要的。在對控制系統(tǒng)需求分析的基礎(chǔ)上 ， 設(shè)計出空壓機監(jiān)控系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) ， 給出了系統(tǒng)的軟硬件配置 ， 詳細闡述了系統(tǒng)各功能模塊的內(nèi)容及作用 ， 并對系統(tǒng)調(diào)試原理和 方法進行了說明。 9 S7300 硬件的配置 13 WinCC 資源管理器的組成與相應(yīng)功能 15 建立邏輯連接 27 變量組態(tài) 41 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 1 第 1 章 緒論 引言 在煤礦采煤生產(chǎn)中，空氣壓縮機（簡稱：空壓機）主要負責(zé)向礦井大量的風(fēng)動機械提供動力，其工作的可靠 性和安全性直接影響著礦山的正常生產(chǎn)和經(jīng)濟效益。礦山設(shè)備不斷更新，不斷進步，可靠性、易操作性、 可監(jiān)視性、易維護性等已是最基本的要求了。以往的操作人員不得不親自到現(xiàn)場去檢測各個表的讀數(shù)，不但費時費力，而且對操作人員礦山空氣壓縮機智能監(jiān)控 控制仿真 系統(tǒng) 設(shè)計 2 的耳膜有損壞，一旦有些參數(shù)發(fā)生異常情況不能及時反映給操作 人員，就很容易損壞機器，影響機器的運行，造成成本過高。它 不僅降低了運行成本，而且增加了系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和容錯性。 圖 21 系統(tǒng)原理圖 1． 電源模塊 PS307將 120/230交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?24V直流電壓，為 S7300提供電源。 礦山空氣壓縮機智能監(jiān)控 控制仿真 系統(tǒng) 設(shè)計 4 5． 模擬量輸入 (AI)模塊 SM331 本系統(tǒng)采用 12位模擬量輸入模塊?？梢赃M行監(jiān)測報表的查詢、打印以及壓風(fēng)機多種狀態(tài)的圖形輸出。如圖 22所示。而在掃描周期的開始，這些脈沖不是總能被 CPU讀到。當(dāng)空壓機啟動后，實時檢測數(shù)據(jù)，當(dāng)出現(xiàn)報警或者停機時及時檢查或者停止空壓機。 圖 32 SIMATIC 300硬件配 置 礦山空氣壓縮機智能監(jiān)控 控制仿真 系統(tǒng) 設(shè)計 10 下位機程序設(shè)計 S7300 硬件 的配置 SIMATIC Manager 快捷圖標(biāo)，按照“新建項目向?qū)А碧砑右粋€新的項目。來帶動氣泵和氣鎬運作 [11]。 圖 35 模擬量轉(zhuǎn)換 礦山空氣壓縮機智能監(jiān)控 控制仿真 系統(tǒng) 設(shè)計 12 其次控制變頻器啟動電機，來啟動空 壓機，實時監(jiān)空壓機的各個數(shù)據(jù)參數(shù)，進行報警和停機。用戶在其友好的界面下進行組態(tài)、編程和數(shù)據(jù)管理，可形成所需的操作畫面、監(jiān)視畫面、控制畫面 、報警畫面、實時趨勢曲線、歷史趨勢曲線和打印報表等。當(dāng)其中一臺出現(xiàn)故障時，另外一臺計算機仍然可以繼續(xù)監(jiān)控 壓縮機，從而不影響 壓縮機的正常運行。這增強了監(jiān)控系統(tǒng)的附加功能，如：現(xiàn)場打印報表 [17] [18]。系統(tǒng)向?qū)Ш徒M態(tài)對話框在組態(tài)期間提供相應(yīng)的支持，為了在運行中顯示消息，可以使用包含在圖形編輯器的對象選項板中的報警控件。激活項目時，將裝載運行系統(tǒng)所需要的附加程序模塊。在缺省狀態(tài)下，將始終啟動并激活圖形運行系統(tǒng)。對運行系統(tǒng)的修改，大部分的設(shè)置在重新修改激活后即可生效；部分設(shè)置須重新啟動，才能生效。 添加 SIMATIC S7 Protocol Suite 驅(qū)動程序的步驟 1． 在 WinCC項目管理器的瀏覽窗口中，右擊“變量管理” 。按照功能又可以分為外部變量、 內(nèi)部變量、系統(tǒng)變量和腳本變量這四種。 2． 創(chuàng)建與編輯變量 在 WinCC項目管理器的變量管理器中，打開 “ 內(nèi)部變量 ” 目錄。地址（ A） 則表示數(shù)據(jù)存放的初始地址。選擇這個圖標(biāo)，右擊，選擇 “ 重命名畫面 ” ，輸入更改后的名稱，如 “ 主畫面 ” 。一個復(fù)雜的對象由多種不同的形狀生成，這些可能組合起來形成一個簡單的對象，或用智能屬性生成用戶定義對象。 礦山空氣壓縮機智能監(jiān)控 控制仿真 系統(tǒng) 設(shè)計 22 了解了這些 就可以開始圖形界面的設(shè)計了。 將輸入輸出域的各個變量連接好。在“消息行”中設(shè)置消息行包含的元素有：日期、時間、編號、消息文本和錯誤點。設(shè)計步驟如下： 1． 選擇控件選項板中的“ WinCC Online Trend Control”，拖放到合適的位置。還可以設(shè)置時間范圍。 然后 勾選“狀態(tài)欄” 以及 “工具欄”。 如圖 414所示 。 變量組態(tài) 變量組態(tài)就是將變量連接到圖形對象上去，這是一種簡單的組態(tài)形式。這種組態(tài)用在實現(xiàn)畫面的跳轉(zhuǎn)上。 圖 419 畫面連接 礦山空氣壓縮機智能監(jiān)控 控制仿真 系統(tǒng) 設(shè)計 30 組態(tài)報警 報警組態(tài)其實也是變量組態(tài)的一種形式，所不同的是報警組態(tài)是在報警記錄（也可以說報警記錄編輯器）中進行的。 報警記錄的內(nèi)容和功能 報警記錄有兩個系統(tǒng)組成：組態(tài)系統(tǒng)和運行系統(tǒng)。 圖 420 報警記錄設(shè)置 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 31 組態(tài)過程值歸檔 在 WinCC 項目管理器中打開變量記錄編輯器，如圖 421 所 示。 圖 430 變量常規(guī)設(shè)置 圖 431 歸檔值設(shè)置及變量選擇 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 35 圖 432 變量權(quán)限 總的歸檔圖變量和歸檔表如圖 433 和 434 所示。 ：將控制字 047F 傳送給 PZD1 中的 STW，將所設(shè)定的頻率值傳送給 PZD1 中的 HSW（主設(shè)定值）。狀態(tài)字和實際值可從 , 讀出。此外，它還具有高度的開放性和可擴充性，可以連接第三方設(shè)備。隨著這篇本科畢業(yè)論文的最后落筆，我四 年的大學(xué)生活也即將劃上一個圓滿