01目的

·1. 學(xué)習(xí)使用MCGS嵌入版組態(tài)軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)對變電所網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的模擬控制。

·2. 用TP717B型MCGS觸摸屏來控制西門子S7-200的PLC進(jìn)行工作。

·3. 了解MCGS嵌入版組態(tài)軟件的組態(tài)過程、操作方法和實(shí)現(xiàn)功能等環(huán)節(jié)。

·4. 熟悉MCGS嵌入版組態(tài)軟件的動畫制作、控制流程的設(shè)計(jì)、腳本程序的編寫、數(shù)據(jù)對象的設(shè)計(jì)等多項(xiàng)組態(tài)操作。

02設(shè)備

·計(jì)算機(jī)1臺、MCGS嵌入版組態(tài)軟件1套、TP717B型MCGS觸摸屏1臺、數(shù)據(jù)通信線2根、西門子S7-200PLC 1臺、V4.0 STEP 7 MicroWIN SP6軟件1套。

03工藝過程及控制要求

·1、供電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)線由2路電源供電，出線有6條線路。

·2、每條支路由指示燈、控制開關(guān)，檢測信號燈組成。

·3、供電網(wǎng)絡(luò)同時(shí)檢測變壓器、供電線路的保護(hù)狀態(tài)。

·4、 控制方式由觸摸屏、PLC共同控制。

·5、當(dāng)供電網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)保護(hù)動作時(shí)，由系統(tǒng)自動切換線路。

·6、設(shè)置用戶權(quán)限管理、報(bào)警信息管理。

1工程分析及工藝流程

·供電網(wǎng)進(jìn)線由2路電源供電，出線有6條線路，運(yùn)行線路有4 條。初始狀態(tài)只有電源1開啟，電源2備用。在正常情況下電源1供電時(shí)，由電源1直接向負(fù)載提供電源，電源2一直工作在睡眠狀態(tài)。電源1的供電控制開關(guān)開關(guān)1、開關(guān)2、開關(guān)3、開關(guān)4都為“1”。當(dāng)電源1的A-B電路出現(xiàn)故障，則開關(guān)1、開 關(guān)2立即跳閘，開關(guān)3、開關(guān)4、開關(guān)9閉合；當(dāng)電源1的B-C電路出現(xiàn)故障，則開關(guān)3、開關(guān)4立即跳閘，開關(guān)7、開關(guān)8、開關(guān)9閉合；當(dāng)變壓器1出現(xiàn)故障，則開關(guān)3、開關(guān)4立即跳閘，開關(guān)7、開關(guān)8、開關(guān)9閉合；當(dāng)電源2的D-E電路出現(xiàn)故障，則開關(guān)5、開關(guān)6立即跳閘，開關(guān)3、開關(guān)4、開關(guān)9閉  合；當(dāng)電源2的E-F電路出現(xiàn)故障，則開關(guān)7、開關(guān)8立即跳 閘，開關(guān)3、開關(guān)4、開關(guān)9閉合；當(dāng)變壓器1出現(xiàn)故障，開關(guān)7、開關(guān)8立即跳閘，開關(guān)3、開關(guān)4、開關(guān)9閉合；當(dāng)B-E電路出現(xiàn)故障，則開關(guān)9立即跳閘，電源1開啟；當(dāng)出路的G-H 電路出現(xiàn)故障，則開關(guān)10立即跳閘，其他出路照常工作。

2建立新畫面

·雙擊“MCGS組態(tài)環(huán)境”圖標(biāo)，進(jìn)入MCGS嵌入版組態(tài)軟件環(huán)境工作臺。在MCGS組態(tài)工作臺上，單擊“用戶窗口”，在“用戶窗口”中單擊“新建窗口”按鈕，則產(chǎn)生新“窗口0”，選中“窗口0”，單擊右邊的窗口屬性按鈕，并將窗口名改為“主窗口”。  同理建立“報(bào)表”，“報(bào)警”，“封面”窗口，整體框圖如圖實(shí)訓(xùn)4-1至圖實(shí)訓(xùn)4-4所示。

 

圖4-1 MCGS工作臺窗口

 

圖4-2 工作主窗口

 

圖4-3 報(bào)警主窗口

 

圖4-4 報(bào)表主窗口

3定義數(shù)據(jù)變量

·進(jìn)入MCGS嵌入版組態(tài)軟件工作臺的“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫”窗口，打開實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫窗口頁面。點(diǎn)擊“新增對象” 按鈕，在窗口的數(shù)據(jù)變量列表中增加新的數(shù)據(jù)變量，增加多個(gè)數(shù)據(jù)變量。選中變量點(diǎn)擊“對象屬性”按鈕打開對象屬性設(shè)置窗口，對所有的對象屬性進(jìn)行設(shè)置新增對象如表4-1所示。

·以故障組變量屬性設(shè)置為例進(jìn)行說明：進(jìn)入數(shù)據(jù)對象設(shè)置的基本屬性中，對象名稱為：液位組；對象類型為：組對象；其他設(shè)置不變。在存盤屬性中數(shù)據(jù)對象值的存盤設(shè)置中選擇定時(shí)存盤，存盤周期設(shè)置為2秒。在組對象成員中選擇“故障1”，“故障2”， “故障3”，“故障4”， “故障5”，“故障6”， “故障7”，“故障8” 故障組變量屬性設(shè)置完成。

表實(shí)訓(xùn)4-1 數(shù)據(jù)變量

變量名稱	類 型	注 釋
電源1	開 關(guān) 型	控制電路1“開啟”、“斷開”的變量
電源2	開 關(guān) 型	控制電路2“開啟”、“斷開”的變量
開關(guān)1	開 關(guān) 型	電路中的開關(guān)
故障1	開 關(guān) 型	控制電路A~B故障“開啟”、“斷開”的變量
故障 2	開 關(guān) 型	控制電路B~C故障“開啟”、“斷開”的變量
3	開 關(guān) 型	控制變壓器1故障“開啟”、“斷開”的變量
故障 4	開 關(guān) 型	控制電路D~E故障“開啟”、“斷開”的變量
故障 5	開 關(guān) 型	控制電路E~F故障“開啟”、“斷開”的變量
故障 6	開 關(guān) 型	控制變壓器2故障“開啟”、“斷開”的變量
故障 7	開 關(guān) 型	控制電路B~E故障“開啟”、“斷開”的變量
故障 8	開 關(guān) 型	控制電路G~H故障“開啟”、“斷開”的變量
變壓器1	開 關(guān) 型	控制變壓器1的“開啟”、“斷開”的變量
變壓器2	開 關(guān) 型	控制變壓器2的“開啟”、“斷開”的變量
故障	組 對 象	用于歷史數(shù)據(jù)、報(bào)表輸出等功能構(gòu)件

4動畫連接

·變電所網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)主要的動畫連接就是供電網(wǎng)絡(luò)的停送電的切換。動畫的實(shí)現(xiàn)在組態(tài)環(huán)境里面使用流動塊來完成的。動畫連接的設(shè)置如下：雙擊流動塊，彈出“流動塊構(gòu)件屬性 設(shè)置”窗口進(jìn)行流動塊的“流動屬性”設(shè)置。修改“表達(dá)式”連接的對象變量名稱，其他屬性不變。2個(gè)變壓器：雙擊“變壓器”選中“數(shù)據(jù)對象”進(jìn)行數(shù)據(jù)對象連接。對2個(gè)電源按鈕進(jìn)行設(shè)置：雙擊“電源1”按鈕進(jìn)行數(shù)據(jù)對象連接。8個(gè)故障標(biāo)簽：雙擊“故  障1”標(biāo)簽進(jìn)行單元屬性設(shè)置，左邊8個(gè)輸出標(biāo)簽：雙擊“A-B電路故障”標(biāo)簽進(jìn)行單元屬性設(shè)置。單擊選擇變量按鈕選中 變量“故障1”確定。設(shè)置其他輸出標(biāo)簽。15個(gè)開關(guān)：雙擊開 關(guān)，選中“按鈕輸入”，則會出現(xiàn)選擇變量按鈕，單擊選中開關(guān)確定。17個(gè)指示燈進(jìn)行相應(yīng)的變量連接即可。變壓器進(jìn)行數(shù)據(jù)對象連接使用相同方法進(jìn)行動畫連接。流動塊的設(shè)置如圖4-5所示。

 

 

圖4-5 流動塊的設(shè)置窗口

5運(yùn)行策略設(shè)置

·打開“運(yùn)行策略”窗口的“循環(huán)策略”進(jìn)入“策略屬性設(shè)置”，把“循環(huán)時(shí)間”設(shè)為：200ms，按確定即可。在策略組態(tài)中，單擊工具條中的“新增策略行”圖標(biāo)，再添加策略工具箱中的1個(gè)腳本程序策略。顯示循環(huán)策略如圖實(shí)訓(xùn)4-6所示。

 

圖4-6循環(huán)策略圖

在“運(yùn)行策略”中，雙擊“循環(huán)策略”進(jìn)入，雙擊圖標(biāo)進(jìn)入“策略屬性設(shè)置”，需要把“循環(huán)時(shí)間”設(shè) 為：200ms，按確定即可完成。進(jìn)入腳本程序編輯環(huán)境，腳本程序如下。

IF 開關(guān)1 = 1 AND 開關(guān)2 = 1 AND 開關(guān)3 = 1 AND 開關(guān)4 = 1 THEN

IF 故障1 = 1 THEN 開關(guān)1 = 0，開關(guān)2 = 0，開關(guān)3 = 1，開關(guān)4 = 1，開關(guān)5 = 1，開關(guān)6 = 1， 開關(guān)9 = 1 ENDIF

IF 故障2 = 1 THEN開關(guān)3 = 0，開關(guān)4 = 0，開關(guān)1 = 1，開關(guān)2 = 1，開關(guān)7 = 1，開關(guān)8 = 1

開關(guān)9 = 1 ENDIF

IF 故障3= 1 THEN變壓器1 = 0，開關(guān)3 = 0，開關(guān)4 = 0，開關(guān)1 = 1，開關(guān)2 = 1，開關(guān)7 = 1

開關(guān)8 = 1，開關(guān)9 = 1 ENDIF ENDIF

6實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)表格與歷史數(shù)據(jù)表格

·（1）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)表格。

·實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)是實(shí)時(shí)地將數(shù)據(jù)對象變量值按報(bào)告格式顯示出來。實(shí)時(shí)表格的設(shè)置如下：進(jìn)入“報(bào)表”窗口，點(diǎn)擊工具箱中的自 由表格圖標(biāo)，拖放到窗口適當(dāng)位置并調(diào)整大小。在窗口中拉出一個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表，再通過增加行，刪除列，表格設(shè)置為七行兩列形式，然后在第一列添加如下6個(gè)變量：。最后在 后一列各自連接對應(yīng)變量：電源1 、電源2、故障1、故障2、故障3、故障4完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的連接，完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的制作。如圖實(shí)訓(xùn)4-7所示。

·（2）歷史數(shù)據(jù)表格。

·歷史數(shù)據(jù)表格的創(chuàng)建：在“工具箱”中單擊“歷史表格” 圖標(biāo)， 拖放到桌面適當(dāng)位置。拖動鼠標(biāo)從R2C1到R5C3，表格會反黑。表格中單擊鼠標(biāo)右鍵，單擊“連接”或直接按“F9”，從菜 單中單擊“表格”，單擊“合并表元”或直接單擊工具條中“編輯條” 圖標(biāo)，從編輯條中單擊“合并單元” 圖標(biāo)，會出現(xiàn)反斜

杠，雙擊表格中反斜杠處，彈出“數(shù)據(jù)庫連接”窗口，單擊“基本屬性”中的“存盤數(shù)據(jù)源組態(tài)設(shè)置”，彈出“數(shù)據(jù)源配置”，設(shè)置完畢后按“確認(rèn)”退出完成。

 

圖4-7報(bào)表顯示效果圖

7報(bào)警顯示

·（1）設(shè)置數(shù)據(jù)對象的報(bào)警屬性。

·在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中，對變量“故障1”、“故障2”、“故障3” “故障4”、“故障5”、

“故障6”、 “故障7”、“故障8”、進(jìn)行報(bào)警屬性設(shè)置。

·（2）實(shí)時(shí)報(bào)警。

·報(bào)警窗口的設(shè)置如下：進(jìn)入“報(bào)警”窗口，用標(biāo)簽作標(biāo)題名為“報(bào)警”。然后單擊工具箱中的報(bào)警顯示按鈕，用來制作實(shí)時(shí)報(bào)警窗口內(nèi)容。從“工具箱” 中單擊“報(bào)警瀏覽” 圖標(biāo)，變“十”后用鼠標(biāo)拖動到適當(dāng)位置與大小。在“報(bào)警瀏覽構(gòu)件屬性設(shè)置”中，把“實(shí)時(shí)報(bào)警數(shù)據(jù)”的變量改為：“故障”。在“實(shí)時(shí)報(bào)警”屬性設(shè)置中，將“實(shí)時(shí)報(bào)警數(shù)據(jù) ”設(shè)為“液位組”。在“歷史報(bào)警”中，將“對應(yīng)數(shù)據(jù)對象”設(shè)為“液位組”。然后再插入1個(gè)標(biāo)簽為報(bào)警，設(shè)置完成報(bào)警實(shí)時(shí)顯示報(bào)警顯示設(shè)置完成。報(bào)警窗口效果圖如圖4-8所示。

·（3）歷史報(bào)警。

·歷史報(bào)警使用報(bào)警瀏覽按鈕制作的，報(bào)警瀏覽按鈕從“工具箱”中單擊圖 標(biāo)，變“十”后用鼠標(biāo)拖動到適當(dāng)位置大小。在“報(bào)警顯示構(gòu)件屬性設(shè)置”  中，把“對應(yīng)的數(shù)據(jù)對象的名稱”改為：“故障”，按“確認(rèn)”后，則歷史報(bào)警設(shè)置完畢。在運(yùn)行環(huán)境中單擊“報(bào)警”菜單，打開“報(bào)警窗口”可以查看實(shí)時(shí)報(bào)警和歷史報(bào)警的相關(guān)信息。

 

圖4-8報(bào)警窗口

8主菜單建立

·系統(tǒng)工程的主菜單建立如下：雙擊打開“主控窗口”新增3個(gè)操作集，分別命名為“用戶管理”、“報(bào)表”、“報(bào)警”。在“用戶管理”下新增4個(gè)操作，分別命名為“用戶登錄”、“用戶退出”、“修改密碼”、“用戶管理”。然后分別對它們的菜單屬性進(jìn)行設(shè) 置，在“主控窗口”的屬性設(shè)置 “菜單設(shè)置”設(shè)為”有菜單”，供電監(jiān)控系統(tǒng)工程的主菜單完成如圖4-9所示。

 

 

圖4-9 主控窗口屬性菜單

9設(shè)備連接

·設(shè)備窗口是MCGS組態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，在設(shè)備窗口中建立系統(tǒng)與外部硬件設(shè)備的鏈接關(guān)系。使系統(tǒng)工程能夠從外部設(shè)備讀取數(shù)據(jù)并控制外部設(shè)備的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對監(jiān)控過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控。設(shè)備窗口是連接和驅(qū)動外部設(shè)備的工作環(huán)境。MCGS嵌入版組態(tài)軟件提供了多種類型的“設(shè)備構(gòu)件”，作為系統(tǒng)與外部設(shè)備進(jìn)行聯(lián)系的媒介。進(jìn)入設(shè)備窗口從設(shè)備構(gòu)件工具箱里選擇相應(yīng)的構(gòu)件，建立接口與通道的連接關(guān)系，設(shè)置相關(guān)的屬性即完成了設(shè)備窗口的組態(tài)工作。運(yùn)行時(shí)應(yīng)用系統(tǒng)自動裝載設(shè)備窗口及其含有的設(shè)備構(gòu)件，并在后臺獨(dú)立運(yùn)行設(shè)備窗口是不可見的，如圖4-10所示。

 

圖4-10 設(shè)備窗口屬性設(shè)置

10工程綜合測試

·最后測試工程各部分的工作情況，完成整個(gè)工程的組態(tài)工作。打開下載配置窗口，選擇“模擬運(yùn)行”點(diǎn)擊“通信測試”，測試通信是否正常。如果通信成功，在返回信息框中將提示“通信測試正常”，同時(shí)彈出模擬運(yùn)行環(huán)境窗口，將以最小化形式在任務(wù)欄中顯示。如果通信失敗將在返回信息框中提示“通信測試失敗”。點(diǎn)擊“工程下載”，將工程下載到模擬運(yùn)行環(huán)境中。如果工程正常下載，將提示：“工程下載成功！”。成功后與觸摸屏進(jìn)行連機(jī)運(yùn)行，點(diǎn)擊“啟動運(yùn)行”，模擬運(yùn)行環(huán)境啟動。模擬環(huán)境最大化顯示可看到工程正在運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了供電網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)功能。

·點(diǎn)擊下載配置中的“停止運(yùn)行”按鈕，或者模擬運(yùn)行環(huán)境窗口中的停止按鈕，工程停止運(yùn)行；點(diǎn)擊模擬運(yùn)行環(huán)境窗口中的關(guān)閉按鈕使窗口關(guān)閉。下載過程圖如圖4-11所示。

 

圖4-11 下載配置窗口

11整體畫面

·按照以上11個(gè)步驟利用MCGS組態(tài)軟件做成的供電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)總圖。如圖4-12所示。

 

圖4-12 供電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)的主畫面圖

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