【正文】 板 也可以在 WinCC 組態(tài)軟件的庫中找管道圖，和畫水池的方法一樣。畫管道其實很簡單，可以在“對象選項板”找到“標準對象”，然后畫出管道的形狀在改變管道的各個參數(shù)名稱等。 西安文理學院本科畢業(yè)設計（論文） 12 （ 2）接下來就是畫聯(lián)通各個池子的管道，以及在管道上的水泵。 根據(jù)圖形上的黑色小方框可以調節(jié)罐的尺寸，兩個罐子就可以做成一個池子，其中的一個罐子是用來做池子的底部。 圖 標準工具欄中的顯示庫 圖 庫中的罐 打開“罐”的文件夾，然后再右邊的顯示區(qū)中找 到“罐 1”，用鼠標將“罐 1”拖到圖形編輯器中就會出現(xiàn)酸堿池、沉淀池等眾多池子的大概式樣。先設置好畫面的屬性，一般畫面的背景色為灰色而網(wǎng)格顏色為黑色；接下來就是畫工藝流程圖。 西安文理學院本科畢業(yè)設計（論文） 11 圖 對象調色板 設置畫面的名稱的時候，畫面的擴展名不用改變。而一般的新建的圖形編輯器的低紋都是黑色網(wǎng)格狀的。首先要在草稿紙上畫出工藝流程圖的大致布局，然后再在組態(tài)軟件上畫圖。也就 是說 WinCC 圖形編輯器是設計恒壓供水系統(tǒng)的工藝流流圖、設備控制界面、參數(shù)設置界面等。在發(fā)生故障時，用戶可以快速的根據(jù)工藝圖了解到故障發(fā)生地點以便快速排除故障。 工藝流程界面 恒壓供水系統(tǒng)的工藝流程在 WinCC 組態(tài)軟件界面設計中是最為重要的，因為下面的變量參數(shù)、控制電機、歷史曲線等眾多界面設計和需要監(jiān)控的變量都是根據(jù)工藝流程圖設計的。所以必須在滿足過程實時監(jiān)控的基礎上，配以靈活、多樣、友好的人機界面。 西安文理學院本科畢業(yè)設計（論文） 10 第 4 章 恒壓供水系統(tǒng)中 WinCC 的應用 恒壓供水系統(tǒng)中 WinCC 界面的設計 本課題最主要的就是對恒壓供水系統(tǒng)中 WinCC 組態(tài)軟件界面的設計。在這種情況下，若實際壓力低于設定壓力，則延時后開啟再開啟調速泵進行控制，工作過程同 4 步。當用水量繼續(xù)下降，并且滿足減少水泵的條件時，將繼續(xù)發(fā)生如上轉換，直到剩下一臺變頻泵運行為止。 (3)當用水量繼續(xù)增加 ，變頻器的輸出頻率達到上限頻率 50Hz 時，若此時用戶管網(wǎng)的實際壓力還未達到設定壓力，并且滿足增加水泵的條件時，在變頻循環(huán)式的控制方式下，系統(tǒng)將電機 M1 切換至工頻電網(wǎng)供電后， M1 恒速運行，同時使第二臺水泵 M2 投入變頻器并變速運行，系統(tǒng)恢復對水壓的閉環(huán)調節(jié)，直到水壓達到設定值為止。 (1)系統(tǒng)通電，按照接收到有效的自控系統(tǒng)啟動信號后，首先啟動變頻器拖動水泵 M1，通過恒壓控制器，根據(jù)用戶管網(wǎng)實際壓力和設定壓力的誤差調節(jié)變頻器的輸出頻率，控制 M1 的轉速，當輸出壓力達到設定值，其供水量與用水量相平衡時，轉速才穩(wěn)定到某一定值，這期間 M1 工作在調速運行狀態(tài)。主 要功能是起保護和水泵切換功能。 在控制過程中由于直接啟動另一臺水泵工頻運行，會造成水壓上升過大，一般在運行過程中多工作在第一種工作狀態(tài)。 循環(huán)式工作狀態(tài)：變頻器連接其中一臺大的水泵，當此水泵工作在工頻，供水量仍無法滿足用戶用水要求時，系統(tǒng)將該水泵維持在 50Hz 固 定，并將變頻器切換到另一臺水泵。內(nèi)置 PID 可以實時的根據(jù)壓力變送器所給信號改變輸出頻率調節(jié)控制水泵轉速。 ① PLC 是整個供水控制系統(tǒng)的核心，功能主要包括供水系統(tǒng)中主要信號的采集，通過編程實現(xiàn)對主電路和控制電路的控制。當變頻器達到頻率上限或下限時，變頻器就會發(fā)出相應的信號給 PLC，讓 PLC 控制工作電機的臺數(shù)實現(xiàn)恒壓供水。從而防止水泵空轉造成危險。 圖 系統(tǒng)原理框圖 (1)水泵機組由 2 臺水泵 構成，正常運行情況下只有 1 臺主泵運行。 本設計中控制系統(tǒng)主要由 PLC(可編程控制器 )、變頻器組成， WinCC 上位機監(jiān)控西安文理學院本科畢業(yè)設計（論文） 7 系統(tǒng)，其中 PID 內(nèi)置于變頻器供水基板上，通過設置指令代碼實現(xiàn)控制系統(tǒng)的功能。且由于良好的人機界面，使得操作更加簡單，系統(tǒng)運行狀態(tài)更直觀。當控制要求改變時，利用編程軟件很容易進行程序的修改和下載。且系統(tǒng)采用 PLC，由于其本身抗干擾能力強，系統(tǒng)可靠性高，由于 PLC 產(chǎn)品的系列化和模塊化，用戶可靈活組成各種要求和規(guī)格不同的控制系統(tǒng)。如果運行過程中實際供水壓力高于設定壓力，情況剛好相反，變頻器的輸出頻率將會降低，水泵機組的轉速減小，實際供水壓力因此而減小。在系統(tǒng)運行過程中，如果實際供水壓力低于設定壓力，控制系統(tǒng)將得到正的壓力差，這個差值經(jīng)過計算和轉換，計算出變頻器輸出頻率的增加值，該值就是為了減小實際供水壓力與設定壓力的差值，將這個增量和變頻器當前的輸出值相加，得出的值即為變頻器當前應該輸出的頻率。所以，在某個特定時段內(nèi)，恒壓控制的目標就是使出口總管網(wǎng)的實際供水壓力維持在設定的供水壓力上。變頻恒壓控制系統(tǒng)以供水出口管網(wǎng)水壓為控制目標，在控制上實現(xiàn)出口總管網(wǎng)的實際供水壓力跟隨設定的供水壓力。 (3)通用性，每個用戶根據(jù)工程實際情況，利用通用組態(tài)軟件提供的底層設備（ PLC、 智能儀表、智能模塊、板卡、變頻器等）的 I/O Driver、開放式的數(shù)據(jù)庫和畫面制作工具，就能完成一個具有動畫效果、實時數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)和曲線并存、具有多媒體功能和網(wǎng)絡功能的工程，不受行業(yè)限制。 WinCC 組態(tài)軟件的特點 (1)延續(xù)性和可擴充性，用通用組態(tài)軟件開發(fā)的應用程序，當現(xiàn)場（包括硬件設備或系統(tǒng)結構）或用戶需求發(fā)生改變時，不需作很多修改即可方便地完成軟件的更新和升級。 (5)可編程的命令語言 有可編程的命令語言，使用戶可根據(jù)自己的需要編撰程序，增強圖形界面。組態(tài)軟件向下應能與低層的數(shù)據(jù)采集設備通信，向上能與管理層通信，實現(xiàn)上位機與下位機的雙向通信。開放性是指組態(tài)軟件能與多種通信協(xié)議互聯(lián)，支持多種硬件設備。提供給用戶豐富的作圖工具，可隨心所欲地繪制出各種工業(yè)界面，并可任意編輯，從而將開發(fā)人員從繁重的界面設計中解放出來，豐富的動畫連接方式，如隱含、閃爍、移動等等，使界面生動、直觀。 (2)強大的 界面顯示組態(tài)功能 目前，工控組態(tài)軟件大都運行于 Windows 環(huán)境下，充分利用 Windows 的圖形功能完善界面美觀的特點，可視化的風格界面、豐富的工具欄，操作人員可以直接進人開發(fā)狀態(tài)，節(jié)省時間。 WinCC 組態(tài)軟件的功能和特點 WinCC 組態(tài)軟件的功能 (1)豐富的功能模塊 提供豐富的控制功能庫，滿足用戶的測控要求和現(xiàn)場要求。 WinCC 監(jiān)控軟件提供西安文理學院本科畢業(yè)設計（論文） 4 了友好的操作界面，用戶可根據(jù)需要形成操作畫面、監(jiān)控畫面、報警畫面、實時趨勢曲線、歷 史趨勢曲線和打印報表等，因而在各行各業(yè)得到廣泛的應用 。WinCC 是采用了最新的 32 位技術的過程監(jiān)控的軟件，具有良好的開放性和靈活性。組態(tài)軟件也提供多種硬件驅動程序。 （ 5）組態(tài)王 組態(tài)王軟件是國家第一家較有影響力的組態(tài)軟件開發(fā)公司產(chǎn)品。 （ 4） WinCC 組態(tài)軟件 德國西門子的 WinCC 組態(tài)軟件也是一套完備的組態(tài)開發(fā)環(huán)境，西門子公司提供類 C語言的腳本，包括一個調試環(huán)境。 （ 3） Citech 組態(tài)軟件 Cit 公司的 Citech 組態(tài)軟件具有簡潔的操作方式，但其操作方式更多的是面向程序員，而不是工控用戶。 當今國內(nèi)外常見的組態(tài)軟件主要有以下幾種： （ 1） InTouch 組態(tài)軟件 在 20 世紀 80 年代末初，基于 的 InTouch 組態(tài)軟件給工業(yè)自動化監(jiān)控系統(tǒng)帶來了升級， InTouch 組態(tài)軟件提供了豐富的圖庫，早期的 InTouch 組態(tài)軟件采用動態(tài)數(shù)據(jù)交換方式與驅動程序通信，性能較差，最新的 版已經(jīng)完全基于32 位的 Windows 平臺，并且提供了 OPC 支持。 西安文理學院本科畢業(yè)設計（論文） 3 第 2 章 WinCC 組態(tài)軟件 組態(tài)軟件指一些數(shù) 據(jù)采集與過程控制的專用軟件，它們是在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境，能以靈活多樣的組態(tài)方式（而不是編程方式）提供良好的用戶開發(fā)界面和簡捷的使用方法，它解決了控制系統(tǒng)通用性問題。系統(tǒng)的控制目標是泵站總管的出水壓力穩(wěn)定在設定的壓力值上。 課題主要研究內(nèi)容 本設計采用變頻調速恒壓技術 設計高層建筑的恒壓供水裝置并且實現(xiàn)對高層建筑的連續(xù)恒壓供水?，F(xiàn)在監(jiān)控系統(tǒng)應用領域很廣，可以應用于電力系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、石油、化工等領域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過程控制等諸多領域。由于模擬信號的傳遞需要一對一的物理連接，信號變換緩慢，抗干擾能力差，因此經(jīng)常出現(xiàn)事故 。 WinCC 監(jiān)控界面的發(fā)展趨勢：早期設備自動化監(jiān)控系統(tǒng)通常采用集中采集控制系統(tǒng)的工作模式，即現(xiàn)場各處的參數(shù)通過統(tǒng)一的模擬信號，送往集中監(jiān)控室。（ 3）操作簡便，省時省力。與傳統(tǒng)的水 塔、高位水箱、氣壓罐等供水方式比較，不論是投資、運行的經(jīng)濟性、還是系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、自動化程度等方面都具有優(yōu)勢； 基于 WinCC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)界面設計的優(yōu)勢越來越西安文理學院本科畢業(yè)設計（論文） 2 明顯，具體有： （ 1）投入少，效率高。此方式的缺點必是電機數(shù)量和變頻的數(shù)量一樣多，投資成本高近年 來，隨著變頻調速系統(tǒng)的日益成熟，其顯著的節(jié)能效果和可靠穩(wěn)定的控制方式，在供水系統(tǒng)中得到廣泛的應用。國外變頻供水系統(tǒng)在設計時主要采用一臺變頻器只帶一臺水泵機組的方式。 WinCC 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀：基于 WinCC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)界面設計可動態(tài)反映水泵變頻供水的工作狀態(tài)，變頻恒壓供水是在變頻調速技 術的發(fā)展之后逐漸發(fā)展起來的。這樣才能用組態(tài)軟件進行監(jiān)控系統(tǒng) ,并完成系統(tǒng)運行工況的 CRT畫面顯示、故障報警及打印報表等功能。這是一個數(shù)據(jù)進行交換的過程 ， 我們要利用組態(tài)軟件 的 數(shù)據(jù)交換功能。 采用恒壓供水方式供水，可以很好的解決傳統(tǒng)供水