【正文】 用表交叉引用表(crossreference)負(fù)責(zé)搜索在畫面、函數(shù)、歸檔和消息中所使用的變量函數(shù)、OLE對(duì)象和ActiveX控件[8]。7) 文本庫(kù)文本庫(kù)(text library)編輯不同語(yǔ)言版本下的文本消息。5) 報(bào)表編輯器報(bào)表編輯器(report designer)提供許多標(biāo)準(zhǔn)的報(bào)表，也可以設(shè)計(jì)各種格式的報(bào)表，并可按照預(yù)定的時(shí)間進(jìn)行打印。3) 報(bào)警記錄報(bào)警記錄(alarm logging)負(fù)責(zé)采集和歸檔報(bào)警消息。2) 圖形編輯器圖形編輯器(graphics designer)用于設(shè)計(jì)各種圖形畫面并使其動(dòng)態(tài)化。WinCC SQL Server 2000(WinCC )數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行生產(chǎn)數(shù)據(jù)的歸檔，同時(shí)具有Web瀏覽器功能，可使經(jīng)理、廠長(zhǎng)在辦公室內(nèi)看到生產(chǎn)流程的動(dòng)態(tài)畫面，從而更好地調(diào)度指揮生產(chǎn)，是工業(yè)企業(yè)中MES和ERP系統(tǒng)首選的生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)軟件。WinCC將Windows NT應(yīng)用程序的現(xiàn)代體系結(jié)構(gòu)和使用方便的圖形設(shè)計(jì)程序集合在一起，可以很方便地生成人機(jī)界面，建立完整的過程監(jiān)控解決方案。 WinCC組態(tài)軟件簡(jiǎn)要介紹工業(yè)組態(tài)軟件Simatic WinCC是德國(guó)西門子公司和微軟共同開發(fā)的軟件系統(tǒng)，是世界上第一個(gè)集成的人機(jī)界面(HMI)軟件系統(tǒng)，是結(jié)合西門子在過程自動(dòng)化領(lǐng)域中的先進(jìn)技術(shù)和微機(jī)軟件強(qiáng)大功能的產(chǎn)物[6]。WinCC監(jiān)控軟件提供了友好的操作界面，用戶可根據(jù)需要形成操作畫面、監(jiān)控畫面、報(bào)警畫面、實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線、歷史趨勢(shì)曲線和打印報(bào)表等，因而在各行各業(yè)得到廣泛的應(yīng)用[6]。WinCC是采用了最新的32位技術(shù)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(qū)動(dòng)程序。 組態(tài)王軟件是國(guó)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(guó)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(yǔ)言的腳本，包括一個(gè)調(diào)試環(huán)境。 Cit公司的Citech組態(tài)軟件具有簡(jiǎn)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。組態(tài)軟件的控制功能伴隨著以工業(yè)PC為核心的自動(dòng)控制技術(shù)的日趨完善和工程技術(shù)人員使用組態(tài)軟件水平的不斷提高，用戶對(duì)組態(tài)軟件的要求已不像過去那樣主要側(cè)重于畫面，而是要考慮一些是指性的應(yīng)用功能，如軟PLC功能，先進(jìn)性過程控制策略等。Internet將是實(shí)現(xiàn)分布式生產(chǎn)的基礎(chǔ)?？梢灶A(yù)見，組態(tài)軟件與管理信息系統(tǒng)或領(lǐng)導(dǎo)信息的集成必將更加緊密，并很可能以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析與決策功能的模塊形式在組態(tài)軟件中出現(xiàn)。在生產(chǎn)制造過程中，需要現(xiàn)場(chǎng)的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行流程分析和過程控制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)流程的調(diào)整和優(yōu)化。增加功能最常用的是ActiveX組件的應(yīng)用，目前部分組態(tài)軟件能提供完備的ActiveX組件引入功能，并實(shí)現(xiàn)引入對(duì)象在腳本語(yǔ)言中訪問。具體的實(shí)現(xiàn)方式可分為三種：一是內(nèi)置的類C/Basic語(yǔ)言：二是采用微軟公司的VB的編程語(yǔ)言：三是有少數(shù)組態(tài)軟件采用面向?qū)ο蟮哪_本語(yǔ)言。腳本語(yǔ)言編寫功能腳本語(yǔ)言是擴(kuò)充組態(tài)系統(tǒng)功能的重要手段。 組態(tài)軟件的功能常見的組態(tài)軟件一般都有以下基本功能：數(shù)據(jù)采集功能大多數(shù)組態(tài)軟件提供多種數(shù)據(jù)采集程序，用戶可以進(jìn)行應(yīng)用配置。系統(tǒng)設(shè)置組件系統(tǒng)設(shè)置組件通常完成系統(tǒng)運(yùn)行過程中的相關(guān)設(shè)置，如系統(tǒng)啟動(dòng)畫面設(shè)置，用戶設(shè)置，密碼設(shè)置等功能。設(shè)備管理組件設(shè)備管理組件完成組態(tài)軟件與相關(guān)下層控制設(shè)備的通信組態(tài)設(shè)備，如與PLC，智能儀表，各種數(shù)據(jù)采集板卡的連接等。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)是組態(tài)軟件中更為重要的一個(gè)組件。圖形組態(tài)組件圖形組態(tài)組件也稱為畫面開發(fā)系統(tǒng)，借助畫面開發(fā)系統(tǒng)，可以完成工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過程的各種工藝過程人機(jī)界面的圖形組態(tài)。組態(tài)軟件通常由圖形組態(tài)軟件，數(shù)據(jù)變量管理組件，設(shè)備管理組件，系統(tǒng)設(shè)置組件與其他組件構(gòu)成。 組態(tài)軟件的組成組態(tài)軟件是指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件，他們是在自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級(jí)的軟件平臺(tái)和開發(fā)環(huán)境。3 計(jì)算機(jī)監(jiān)控組態(tài)軟件 計(jì)算機(jī)監(jiān)控組態(tài)軟件介紹 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)使用最常見的Windows XP系統(tǒng)，這里不再多做介紹。 泵站監(jiān)控系統(tǒng)的總體方案如前所述，泵站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主要由早期的單級(jí)繼電器控制系統(tǒng)、集散型控制系統(tǒng)和基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的PLC網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，根據(jù)羅家路泵站的工藝特點(diǎn)和要求，羅家路泵站的自動(dòng)化改造采用基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的PLC網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。泵站是在運(yùn)行人員的監(jiān)護(hù)下工作的監(jiān)控系統(tǒng)必須隨時(shí)向運(yùn)行人員提供反映設(shè)備運(yùn)行工控的信息，同時(shí)又能隨時(shí)接受運(yùn)行人員的各種命令。軟件要便于修改和增刪，具有通用性。一個(gè)泵站監(jiān)控系統(tǒng)的功能隨著泵站本身可能的分期裝機(jī)發(fā)展及排水系統(tǒng)的發(fā)展勢(shì)必要有一些改進(jìn)的提高，這就要求計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能盡可能的進(jìn)行功能擴(kuò)充。同時(shí)，一個(gè)成熟的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)不僅在所采用泵站能實(shí)現(xiàn)監(jiān)控并體現(xiàn)良好的工作特性，在做少量的軟、硬件修改后，就能適用于其它的泵站，這將給設(shè)計(jì)者和用戶帶來很大的方便，節(jié)約資金縮短投運(yùn)周期。良好的適應(yīng)性和可移植性。計(jì)算機(jī)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)各種信息的采集和處理要滿足實(shí)時(shí)性的要求，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各種狀態(tài)變化要及時(shí)響應(yīng)。應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)零部件，便于硬件的更換。其二，配有明顯的指示或信號(hào)顯示，并配有查錯(cuò)、診斷、故障報(bào)警程序，在故障出現(xiàn)時(shí)能及時(shí)對(duì)它定位并排除。盡可能降低對(duì)操作人員的專業(yè)技術(shù)知識(shí)的要求，使他們?cè)谳^短的時(shí)間內(nèi)或通過說明書能掌握和熟悉操作使用。第二，計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展十分迅速，硬件和軟件更新?lián)Q代的周期越來越短，采用先進(jìn)的技術(shù)意味著延長(zhǎng)系統(tǒng)的生命期限:第三，計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)大多作為整套生產(chǎn)設(shè)備的一部分出現(xiàn)，而高技術(shù)含量往往又體現(xiàn)在控制系統(tǒng)上，先進(jìn)技術(shù)的采用可以大大提高整套設(shè)備的附加值，帶來客觀的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)原則應(yīng)當(dāng)是不盲目追求新技術(shù)，而在技術(shù)成熟的前提下盡量采用先進(jìn)的技術(shù)。技術(shù)上的先進(jìn)性。在硬件方面，微機(jī)要選擇較高的配置和可靠性較高的操作系統(tǒng)，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化的功能模塊，尤其對(duì)接口的可靠性要給予特別的重視。計(jì)算機(jī)要能長(zhǎng)期連續(xù)工作，要有較強(qiáng)的抗干擾能力和自檢、自恢復(fù)功能。由于計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境一般都相對(duì)惡劣，而且計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)往往負(fù)擔(dān)著重要的任務(wù)，它一旦出現(xiàn)故障，將造成整個(gè)被監(jiān)控過程的混亂，引起嚴(yán)重的后果，由此造成的經(jīng)濟(jì)損失和對(duì)人們生活帶來的不便往往遠(yuǎn)非計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)本身的造價(jià)所能比擬的。 監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)排水泵站監(jiān)控系統(tǒng)任務(wù)重大，根據(jù)其任務(wù)及系統(tǒng)要求，監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該具備以下幾個(gè)特點(diǎn)[5]：運(yùn)行上的可靠性。②各種監(jiān)控參數(shù)的的指定區(qū)段數(shù)據(jù)打印:③各種監(jiān)控參數(shù)的報(bào)表打印。④控制行為查詢。②各種監(jiān)控參數(shù)的曲線及趨勢(shì)。③控制行為的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)。(5) 存儲(chǔ)功能①各種監(jiān)控參數(shù)的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)。③相關(guān)參數(shù)的歷史曲線及趨勢(shì)顯示。(4) 主要設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)顯示①工藝流程的動(dòng)態(tài)顯示。 ③能對(duì)監(jiān)控參數(shù)進(jìn)行趨勢(shì)預(yù)報(bào):④能對(duì)監(jiān)控參數(shù)的異常狀態(tài)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。(2) 狀態(tài)數(shù)據(jù)的處理與分析①能對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。 泵站監(jiān)控系統(tǒng)的功能要求 泵站的監(jiān)控系統(tǒng)是在泵站控制室內(nèi)的控制臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)泵站設(shè)備的監(jiān)測(cè)、控制功能，實(shí)現(xiàn)監(jiān)視泵站狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)、接收故障報(bào)警信息、通過智能終端設(shè)備下達(dá)控制信號(hào)，并具有分級(jí)報(bào)警功能、操作權(quán)限管理功能、報(bào)表統(tǒng)計(jì)和打印功能等。在水位超出設(shè)備設(shè)定范圍時(shí)，或者系統(tǒng)的其它設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)報(bào)警。設(shè)計(jì)要求，系統(tǒng)可以通過各種傳感設(shè)備自動(dòng)監(jiān)測(cè)集水池水位，根據(jù)水位的高低來自動(dòng)控制泵機(jī)的啟停，從而使集水池的水位保持在一個(gè)合適的位置。2 泵站控制系統(tǒng)概述 控制工藝和功能 泵站主控工藝 污水進(jìn)入泵站后的工藝流程如下：泵站進(jìn)水渠——泵站集水池——提升泵房——出水渠——長(zhǎng)江。在本章中，對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程和步驟做了詳細(xì)的介紹和說明，并對(duì)重要的圖形界面分別做了說明。然后對(duì)本設(shè)計(jì)選擇的組態(tài)軟件WinCC做了簡(jiǎn)單的介紹。第二章主要對(duì)系統(tǒng)的工藝要求進(jìn)行了說明，基本明確了系統(tǒng)的研究方法。全文共分5章。8. 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備更換和系統(tǒng)擴(kuò)展更為方便。6. 提高了系統(tǒng)測(cè)量與控制的精度。4 維護(hù)開銷大幅度下降。2. 表和輸入/輸出轉(zhuǎn)換器(卡件)大量減少。它必將逐步取代傳統(tǒng)的獨(dú)立控制系統(tǒng)，集中采集控制系統(tǒng)和集散控制系統(tǒng)，成為本世紀(jì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的主流?，F(xiàn)場(chǎng)總線是當(dāng)今3C技術(shù)即通信(Communication)技術(shù)、計(jì)算機(jī)(Computer)技術(shù)、控制(Control)技術(shù)發(fā)展的結(jié)合點(diǎn)，是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展在控制領(lǐng)域的體現(xiàn)及其發(fā)展到現(xiàn)場(chǎng)的結(jié)果。現(xiàn)場(chǎng)總線是用于過程自動(dòng)化和制造自動(dòng)化(最底層)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或現(xiàn)場(chǎng)儀表互連的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)，是現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)與控制系統(tǒng)的集成。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線概念的理解和解釋還存在一些不同的表述。由于從根本上解決了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的自身可靠性問題，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用愈發(fā)廣泛了國(guó)際電工委員會(huì)IEC61158對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線(fieldbus)的定義是:安裝在制造或過程區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)裝置與控制室內(nèi)的自動(dòng)控制裝置之間的數(shù)字式、串行、多點(diǎn)通信的數(shù)據(jù)總線稱為現(xiàn)場(chǎng)總線。4. 系統(tǒng)不易擴(kuò)展。所有的測(cè)量功能與采集功能均在工控機(jī)上，工控機(jī)負(fù)擔(dān)很重。由于線路上傳輸?shù)氖?20mA的模擬信號(hào)，容易受到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的干擾，造成精度的損失。由于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備相對(duì)分散，而所有的信號(hào)都要連接到工控機(jī)上，這導(dǎo)致施工不便，產(chǎn)生故障后不易查找與排除。同時(shí)它采用了獨(dú)家封閉式的通信協(xié)議，為一些開發(fā)商所志有，給用戶系統(tǒng)集成和應(yīng)用帶來許多問題。這種監(jiān)控系統(tǒng)在當(dāng)時(shí)具有一定的先進(jìn)性，但是還存在很多問題。20世紀(jì)70年代初隨著單片機(jī)的出現(xiàn)和發(fā)展，出現(xiàn)了DCS系統(tǒng)，它是以集中管理、分散控制為核心思想。武漢市羅家路排水泵站當(dāng)前的監(jiān)控系統(tǒng)還是這種比較老的系統(tǒng)，因此存在很多缺點(diǎn)，這也是對(duì)其進(jìn)行改造的主要原因。操作人員可以坐在監(jiān)控室內(nèi)觀察生產(chǎn)流程各處的狀態(tài)，可以把各單元儀表的信號(hào)按需要組成復(fù)雜控制系統(tǒng)。因此泵站的控制和管理沒有形成區(qū)域化的網(wǎng)絡(luò)。在電氣控制上，自動(dòng)化監(jiān)控程度低，大部分的泵站僅有單級(jí)的常規(guī)控制。 泵站監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)縱觀控制系統(tǒng)的發(fā)展過程，任何一種新的控制系統(tǒng)的出現(xiàn)都是針對(duì)舊的控制系統(tǒng)存在的缺陷而給出的解決方案，并在用戶需求和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)等外部因素的推動(dòng)下占主導(dǎo)地位。，為泵站的建設(shè)和管理提供了可靠有力的科學(xué)證據(jù)，為摸索城市排水規(guī)律，提高管理水平提供了方便條件。同時(shí)可減少運(yùn)行人員，實(shí)現(xiàn)少人甚至無(wú)人值班，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低了運(yùn)行費(fèi)用和成本。一旦出現(xiàn)異常狀態(tài)，系統(tǒng)就能夠發(fā)出報(bào)警信息，而且能夠迅速把信息傳遞給現(xiàn)場(chǎng)工作人員，及時(shí)做出處理。在抗洪時(shí)各個(gè)排水泵站的作用顯得格外重要，因此，為了提高城市的防洪排澇能力，武漢市政府決定對(duì)各大泵站進(jìn)行自動(dòng)化改造。通過構(gòu)建泵站監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)過程無(wú)人自動(dòng)化已迫在眉睫。 泵站的特點(diǎn) 此泵站以前的控制系統(tǒng)是用的老的單級(jí)繼電器控制，其自動(dòng)化監(jiān)控程度低，泵站管理全部是手工操作，運(yùn)行數(shù)據(jù)全部由人工記錄，人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，耗電量大，而且運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集缺乏科學(xué)性，系統(tǒng)不易檢修。泵站的控制和監(jiān)控