【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 可以使用面向?qū)ο蟮膱D形來(lái)創(chuàng)建富于動(dòng)感的觸控式顯示窗口。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。 Window Viewer則是一種運(yùn)行環(huán)境，用于顯示在Window Maker中創(chuàng)建的圖形窗口。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]。 與其他組態(tài)軟件相比，Intouch具有以下優(yōu)勢(shì)： （1）先進(jìn)性和易用性。Intouch軟件率先引入Microsoft Windows操作系統(tǒng)。有多種繪圖工具，強(qiáng)大動(dòng)畫(huà)功能和豐富的圖形元件庫(kù)，能快速建立和部署實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程的圖形顯示方案，組態(tài)靈活方便，減少開(kāi)發(fā)時(shí)間和費(fèi)用，提高工作效率。 （2）無(wú)可匹敵的連接能力。Intouch支持最新的設(shè)備（如ABB、西門(mén)子、Modicon、Opto22等）通信協(xié)議，包括Wonderware的SuiteLink協(xié)議、OPC（OLE for Process Control）標(biāo)準(zhǔn)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換（Dynamic Data Exchange, DEE）、Fast DDE和Net DDE。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。 （3）穩(wěn)定性和可靠性。Intouch軟件經(jīng)過(guò)技術(shù)人員的多次測(cè)試，性能超群。Wonderware公司已經(jīng)在世界范圍內(nèi)安裝了20萬(wàn)個(gè)Intouch HMI，是世界上銷(xiāo)售量最大的HMI軟件[9][10]。 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。 Intouch的使用 首先，在Intouch的Window Maker開(kāi)發(fā)環(huán)境中，可以新建你所需要的若干窗口，窗口大小顏色都可調(diào)整。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。用來(lái)繪制需要的畫(huà)面以進(jìn)行下一步設(shè)置及連接。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。通過(guò)動(dòng)畫(huà)鏈接，就可以為創(chuàng)建的圖形對(duì)象或符號(hào)賦予“生命”，可以改變對(duì)象或符號(hào)的外觀，以反映標(biāo)記名或者表達(dá)式值所發(fā)生的變化。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。在運(yùn)行時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)包含數(shù)據(jù)庫(kù)中所有項(xiàng)目的當(dāng)前值。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。必須給每個(gè)變量指定標(biāo)記名和類型。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。 在“菜單—﹥標(biāo)記名字典” ，或者在左側(cè)應(yīng)用程序?yàn)g覽器中，雙擊“標(biāo)記名字典”如圖32。 圖32啟動(dòng)標(biāo)記名字典此時(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。在其他地方實(shí)用未定義的字符串時(shí)，系統(tǒng)也會(huì)提示我們進(jìn)行定義。 腳本 編寫(xiě)Intouch腳本是Intouch應(yīng)用程序最強(qiáng)大的功能之一。Intouch Quick Script功能可供在滿足指定條件的情況下執(zhí)行特定的命令和邏輯運(yùn)算。例如，鍵被按下、窗口被打開(kāi)、值發(fā)生改變等。通過(guò)腳本，可以創(chuàng)建各種自定義和自動(dòng)化的系統(tǒng)函數(shù)。 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。 窗口腳本：鏈接到特定的窗口。 鍵腳本：鏈接到鍵盤(pán)上特定的鍵或鍵組合。 條件腳本：鏈接到離散型標(biāo)記名或表達(dá)式。 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。 向?qū)В哼\(yùn)行時(shí)訪問(wèn)向?qū)傩砸员惬@取更強(qiáng)的功能。 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。 Quick Function既可以是同步也可以是異步，而所有其他腳本類型只能 是同步的。圖33為觸動(dòng)—?jiǎng)幼髂_本 觸動(dòng)按鈕動(dòng)作腳本與鏈接到“觸動(dòng)鏈接—?jiǎng)幼靼粹o”的對(duì)象關(guān)聯(lián)。有若干條件類型供用戶選擇，可根據(jù)需要來(lái)編寫(xiě)。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。條件腳本一般用于某個(gè)條件一旦滿足，就像整個(gè)應(yīng)用程序的中斷一樣，立即執(zhí)行。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。Quick Function腳本如同其他編程語(yǔ)言里的函數(shù)，即在各類腳本中均可以調(diào)用。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。 報(bào)警Intouch提供了一個(gè)通知系統(tǒng)，可以向操作員通知生產(chǎn)過(guò)程與系統(tǒng)狀況的有關(guān)信息。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。Intouch分布式報(bào)警系統(tǒng)是獨(dú)立于Window Viewer的一套軟件組件。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。待操作員確認(rèn)報(bào)警以后，系統(tǒng)才會(huì)返回已確認(rèn)的狀態(tài)。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34為離散型標(biāo)記名的配置對(duì)話框。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。模擬類型共有7個(gè)報(bào)警類型包括4種值、兩種偏差和一種變化率。圖35為模擬型標(biāo)記名的配置對(duì)話框。圖35模擬型標(biāo)記名的配置對(duì)話框 報(bào)警數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分布式報(bào)警系統(tǒng)使用多種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)形式：報(bào)警緩存：有關(guān)當(dāng)前與最新報(bào)警的大部分信息均緩存于各計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)的內(nèi)存中。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。在多節(jié)點(diǎn)環(huán)境下，各個(gè)節(jié)點(diǎn)上的報(bào)警緩存共同組成一個(gè)分布式內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)。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。通過(guò)Alarm DB Logger可以實(shí)現(xiàn)歷史事件的查詢。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)。這些數(shù)據(jù)庫(kù)支持通過(guò)開(kāi)放的非專有接口進(jìn)行訪問(wèn)，因而可以輕松檢查或分析數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容。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)與歷史趨勢(shì)Intouch提供了兩種趨勢(shì)顯示對(duì)象：實(shí)時(shí)趨勢(shì)和歷史趨勢(shì)。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。實(shí)時(shí)趨勢(shì)可供最多四支筆（數(shù)據(jù)值）畫(huà)圖，而歷史趨勢(shì)則可供最多八支筆畫(huà)圖。實(shí)時(shí)趨勢(shì)是動(dòng)態(tài)的，在運(yùn)行期間不斷更新。最多可以繪制四個(gè)本地標(biāo)記名或表達(dá)式的變化。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）。圖36實(shí)時(shí)趨勢(shì)雙擊進(jìn)行配置（圖37）?？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。圖37實(shí)時(shí)趨勢(shì)的配置在運(yùn)行期間，數(shù)據(jù)會(huì)自右向左寫(xiě)入趨勢(shì)圖。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。歷史趨勢(shì)一次最多可以關(guān)聯(lián)8個(gè)標(biāo)記名。點(diǎn)擊添加歷史曲線圖，配置方法與實(shí)時(shí)趨勢(shì)相似。注意：使用歷史趨勢(shì)時(shí)，標(biāo)記名需要選擇“記錄數(shù)據(jù)”，并設(shè)置最大、最小值。同時(shí)，要啟用歷史記錄功能。否則，運(yùn)行后無(wú)歷史曲線產(chǎn)生。 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)創(chuàng)建不同的用戶并設(shè)置密碼、安全級(jí)別等，可以建立多個(gè)層次的訪問(wèn)權(quán)。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。當(dāng)操作員登錄到應(yīng)用程序后，訪問(wèn)任何受保護(hù)的功能時(shí)，系統(tǒng)均會(huì)根據(jù)給鏈接到該功能的內(nèi)部安全性標(biāo)記名指定的值去驗(yàn)證操作員的口令和訪問(wèn)級(jí)別，以確定是否授予訪問(wèn)權(quán)。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。以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的保護(hù)，避免誤操作，避免事故。也讓監(jiān)控系統(tǒng)更有層次，更全面。 數(shù)據(jù)庫(kù)的建立為了使配電站的操作人員對(duì)電動(dòng)機(jī)、變壓器等設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行有效的檢查，畢業(yè)建立起一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)對(duì)各個(gè)設(shè)備的測(cè)量信息進(jìn)行收集和處理，然后輸出其中的有效信息，供操作人員進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析。其中最有效的形式就是報(bào)表。報(bào)表應(yīng)該包括兩個(gè)基本的組成部分：數(shù)據(jù)源和布局。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。通常可以選擇Microsoft Office Access軟件配合Intouch來(lái)建立數(shù)據(jù)庫(kù)。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。利用Access數(shù)據(jù)庫(kù)的報(bào)表生成功能，能完成數(shù)據(jù)報(bào)表、事件報(bào)表的生成和打印功能。InTouch HistData程序還包含自己的內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)。內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)中的項(xiàng)目用于指定起始周期、持續(xù)時(shí)間及采樣間隔等，以便訪問(wèn)存儲(chǔ)的歷史數(shù)據(jù)。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。并可以將所選的歷史數(shù)據(jù)移入提出請(qǐng)求的程序，如Microsoft Excel。4東湖龍35KV地面變電站監(jiān)控軟件的實(shí)現(xiàn)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。礦井年最大負(fù)荷利用時(shí)數(shù)為4500小時(shí)，基本電費(fèi)按安裝容量計(jì)收為5元/。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。采用兩回路獨(dú)立電源供電，一條回路由李家屯變電所高壓側(cè)35kV母線供電，一條回路由西王莊變電所二次側(cè)35kV母線供電。由西王莊做工作回路（圖41）。圖41變電站簡(jiǎn)介界面圖42變電站地理位置 進(jìn)入系統(tǒng)首先彈出登錄界面（圖43），要求用戶選擇用戶名并輸入密碼，通過(guò)確認(rèn)身份和密碼，實(shí)現(xiàn)安全登錄。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。用戶在登錄時(shí)選擇自己的用戶名，然后輸入相應(yīng)的密碼，系統(tǒng)會(huì)通過(guò)程序?qū)λ斎胄畔⑦M(jìn)行核對(duì)，正確之后才可以進(jìn)入到下一界面，即監(jiān)控系統(tǒng)的“主菜單”界面。如圖44所示。 通過(guò)“主菜單”可以分別進(jìn)入“變電所概況”、“主接線圖”、“地理信息圖”、“實(shí)時(shí)曲線”、“歷史曲線”、“事件記錄”等子界面。圖43登錄框圖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）。在主接線圖上可顯示變電站整體接線情況、核心功能、各元件的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，用戶可以通過(guò)界面用鼠標(biāo)或鍵盤(pán)方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)元件的直接操作。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。圖45主接線圖（1） 監(jiān)控軟件操作的安全性在主接線圖上，設(shè)置有登陸框，用戶在對(duì)隔離開(kāi)關(guān)、斷路器等元件進(jìn)行在線操作時(shí)，必須先輸入密碼進(jìn)行身份確認(rèn)。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。界面左上方設(shè)有可操作燈，當(dāng)燈為綠色時(shí)才表示可進(jìn)行操作，燈為紅色無(wú)效。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。此時(shí)才能進(jìn)行下一步操作。如圖46。圖46 安全性（2） 元件操作的安全性在變電站電氣設(shè)備的操作規(guī)則中，隔離開(kāi)關(guān)和斷路器的操作必須嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，先對(duì)隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行操作后，才能對(duì)斷路器進(jìn)行操作。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)。然后通過(guò)程序?qū)λ膫€(gè)元件進(jìn)行控制。實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：定義四個(gè)離散型標(biāo)記名：dlqdlqglkgglkg2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)。設(shè)置dlq1==1時(shí)不可見(jiàn)。kczd==0時(shí)失效。dlq2==1時(shí)不可見(jiàn)，dlq1==0時(shí)失效。glkg1==1時(shí)不可見(jiàn)。kczd==0時(shí)失效。glkg1==0時(shí)，glkg2失效。并在dlq1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=1。 //顯示斷路器打開(kāi) dlq2=0。 //斷路器閉合狀態(tài)元件隱藏 ENDIF。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。 //斷路器打開(kāi)狀態(tài)元件隱藏 dlq2=1。 //斷路器閉合 ENDIF。在glkg1的觸動(dòng)動(dòng)作鏈接中輸入以下腳本： IF dlq1==0 THEN //斷路器閉合時(shí) Show提示。 //彈出“提示”窗口 ELSE IF kczd==1 THEN //可操作燈為綠時(shí) glkg1=1。 //隔離開(kāi)關(guān)閉合狀態(tài)元件隱藏 ENDIF。 ENDIF。在glkg2的觸動(dòng)動(dòng)作鏈接中輸入以下腳本： IF dlq3==1 THEN //斷路器打開(kāi)時(shí) Show提示。 //彈出“提示”窗口 ELSE IF kczd==1 THEN //可操作燈為綠時(shí) glkg1=0。 //