中文摘要:文章介紹了本文介紹了組態王在工業高壓電力能源系統的監控與能源統計中的應用。為能源系統的管理提供了更準確、更方便、更省時管理條件。
關鍵字:現場總線;組態;監控系統;組態王;智能儀表
1 引言
組態王是一個具有豐富功能的HMI/SCADA軟件。可用于工業自動化的過程控制和管理監控。它提供了集成、靈活、易用的開發環境和廣泛的功能,能夠快速建立、測試和部署自動化應用,來連接、傳遞和記錄實時信息。使用戶可以實時查看和控制工業生產過程。
組態王的主要功能:
(1). 豐富的人機界面功能,可視化操作界面,真彩顯示圖形、豐富的圖庫
(2). 強大的通訊能力
(3). 先進的報警和事件管理
(4).強大的網絡和冗余功能
組態王目前能連接PLC、智能儀表、板卡、模塊、變頻器等上千種工業自動化設備。支持設備之多之廣可與國外優秀同類軟件相媲美。組態王通過驅動程序和這些工控設備通訊,利用這里優點可以采用單獨的智能儀表就可以對供電系統進行監控和對設備能耗(日消耗單班消耗等)進行統計。
2 能源系統計算機監控和能源統計的總體設計思想
目前很多能源系統的統計都采用智能儀表來實現,可是每天必須有專職的抄表工來對儀表顯示的參數進行記錄與計算才得到設備的日消耗電量。這樣不但耗費人力,而且消耗掉很多的時間,得到的結果又不十分的準確。筆者利用計算機的快速、準確和組態王采集參數的實時的特點把現場儀表中的參數用過SR458 總線采集到上位機中進行能源的統計。同時又可以把現場操作的狀態反饋到儀表上,然后通過監控畫面進行狀態監控。于是得到以下方案配置圖(一)。
3 基于現場總線的能源系統計算機監控和能源統計的研究與實現
由上面的配置圖可以配置到下面的原理圖(二)來實現高壓電力能源統計的功能。運用組態王提供的命令語言功能對能源參數進行處理和計算,可實現設備的日耗電、單班耗電等功能。
(1) 構造數據庫
數據庫是“組態王”軟件的核心部分,工業現場的生產狀況要以動畫的形式反映在屏幕上,操作者在計算機前發布的指令就可以迅速送達生產現場,所有這一切都是以實時數據庫為中介環節,所以說數據庫是聯系上位機和下位機的橋梁。在數據庫變量的“數據詞典”中定義好需要采集的變量,用來作為狀態顯示或數據處理計算。
采集智能儀表的參數主要是三相三線制或三相四線制交流電路中的三相電流、三相電壓(真有效值)、無功功率、有功功率、功率因數、頻率、正反向有功電度、正反向無功電度等電參數,并帶2 路開關量輸入及1 路可設置的繼電器報警輸出等。采集地址的設定參照智能儀表手冊。根據監控的需要采集,本文主要采集相電壓、有功功率、有功電能、有效電流、合閘輸入等參數。
(2) 編輯統計命令
統計命令語言都是靠事件觸發執行的,如定時、數據的變化、鍵盤鍵的按下、鼠標的點擊等。根據事件和功能的不同,包括應用程序命令語言、熱鍵命令語言、事件命令語言、數據改變命令語言、自定義函數命令語言、動畫連接命令語言和畫面命令語言等。具有完備的詞法語法查錯功能和豐富的運算符、數學函數、字符串函數、控件函數、SQL 函數和系統函數。各種命令語言通過“命令語言編輯器”編輯輸入,在“組態王”運行系統中被編譯執行。
在本例中主要采用的是時間定時啟動來觸發能源統計的計算。具體統計是實行12 小時記錄一次有功電能,然后相鄰兩次相減得到單班或月的能源消耗。
(3) 能量統計的實現
能量統計主要是實現單臺設備或單個車間的電能統計,但是方法都是一樣的實現。單車間的就是本車間的所有設備電能日耗電或單班耗電相加。首先通過采集智能儀表的電能數值進行定時保存,然后前后相減即可得到單班或日耗電能。通過得到的數據進行統計就可以得到電能的好日耗電或單班耗電,本文例子程序為單班耗電(當早上7:45 到來時對夜班進行計算,到下午19:45 到來時對白班進行計算)。如圖(三)的程序:
4 結束語
基于組態王在能源管理系統中的應用具有很強的可操作性,以較低的開發成本,較強的可移植性、可延展性、可維護性及方便升級的設計,使能源管理系統更快捷、準確、高效。經運行證明,軟件系統穩定可靠,性能良好,便于操作。這種方案的監控可以減少維護抄表工勞動強度,而且編成簡單,易于實現,具有很強的推廣性。在項目的實施過程中得到了北京亞控科技技術員技術支持,在此表示感謝。
作者簡介:楊春軍(1981——),男,2005 年7 月畢業于貴州大學自動化專業。一直從事與自動化控制的設計開發與調試工作。