组态软件在双速电机ＳＣＡＤＡ系统中的应用

王洪华　高德欣　韩俊青

摘要 在双速电机智能测试系统中，用力控组态软件对上位机进行开发，可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。

关键词 组态软件；双速电机；SCADA

中图分类号：TM301.2文献标识码：A文章编号：1671-489X（2009）12-0099-02

Application of Configuration Software in Two Speed Electrical Machinery SCADA System//Wang Honghua, Gao Dexin, Han Junqing

Abstract In the two speed electrical machinery intelligence test system, carry on the development to on position machine with power control configuration software. It cancarry on the surveillance and the control to the scene running equipment, realized the functions .of data acquisition, device control, survey, parameter adjustment as well as each kind of signal reports and so on.

Key words configuration software；two speed electrical machinery；SCADA

Authors address

1 Qingdao University of Science & Technology, Qingdao, Shandong 266042

2 Dezhou Vocational and Technical College, Dezhou, Shandong 253034

1 引言

现代工业的生产技术及工艺过程日趋复杂，生产设备及装置的规模不断扩大，企业生产自动化程度越来越高，因此，工业控制要求应用各种分布式监控与数据采集系统。传统的工业控制是对不同的生产工艺过程编制不同的控制软件，使得工控软件开发周期长、困难大，被控参数、结构有变动就必须修改源程序。而专用工控系统，通常是封闭的系统，选择余地小或者不能满足要求，很难与外界进行数据交换，升级和增加功能都受到限制。监控组态软件的出现，把用户从编程的困境中解脱出来，利用组态软件的功能可以构件一套最适合自己的应用系统。组态软件作为个人计算机监控系统的重要组成部分，日益受到控制工程师的欢迎，成为开发上位机的主流开发软件[1]。在双速电机智能测试系统中，用力控组态软件对上位机进行开发，可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。在SCADA系统集成平台上，实现信息的采集、传输、处理以及综合利用。它将数据采集控制系统与工厂内部管理网络系统连接，利用Internet/Web技术，达到工厂内部信息交换，实现企业的管控一体化，提高企业的生产效率。

2 组态软件概述

组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件，它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。组态软件应该能支持各种工控设备和常见的通信协议，并且通常应提供分布式数据管理和网络功能。

3 力控组态软件的构成

力控监控组态软件是对现场生产数据进行采集与过程控制的专用软件，最大的特点是能以灵活多样的“组态方式”而不是编程方式来进行系统集成，它提供良好的用户开发界面和简捷的工程实现方法，只要将其预设置的各种软件模块进行简单的“组态”，便可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能，缩短自动化工程师系统集成的时间，大大提高集成效率。力控软件包括工程管理器、人机界面VIEW、实时数据库DB、I/O驱动程序、控制策略生成器以及各种网络服务组件等[2]。

4 监控系统软件功能实现

在双速电机SCADA系统中用力控软件开发，根据控制的需要设计开发“参数设置”“系统结构展示”“历史曲线”“实时曲线”“报警记录”“数据采集和记录”“报表输出”“用户管理”等功能和组态界面。以下是系统比较重要的部分。

4.1 工程组态的建立在力控中建立新工程时，首先通过力控的“工程管理器”指定工程的名称和工作的路径，不同的工程一定要放在不同的路径下。启动力控的“工程管理器”点击“确定”按钮，此时在工程管理器中可以看到添加一个名为“双速电机”的工程，然后再点击“开发系统”按钮，进入力控的组态界面。

4.2 创建组态界面进入力控的开发系统后，可以为每个工程建立无限数目的画面，在每个画面上可以组态相互关联的静态或动态图形。

1）监控系统主界面（图1）。用户可以在此画面的显示区中读出电机的“电压”“电流”“有功功率”“耗电量”“功率因数”“电机的温度”等参数，便于实时监视电机的运行状态，并在每个电机的右上角设置电机运行状态指示灯，当电机正常运转时显示绿色，当电机出现报警时为红色并不断闪烁，便于操作人员及时发现确认报警。

2）实时曲线界面。该界面有输出测试系统实时曲线的作用，当系统运行时，电机各时刻数据的曲线走势会显示在上图中间的格子内。通过该画面，用户可以随时观测数据曲线的走向，可以随时在此画面上比较任意时刻的历史曲线和实时曲线的不同趋势，以便做到数据的实时监控和比较。

3）历史曲线界面。在历史曲线界面中，用户可以调用过往任意时刻的曲线画面，并且可以和当时的实时曲线作比较。当用户需打印历史曲线时，可以通过曲线下方的“打印”按扭打印历史曲线。

4）用户管理界面。通过该界面用户可以选择“登录用户”“注销用户”“修改口令”“修改用户”操作，从而实现相应的操作。登录用户分为4个权限等级：操作员级、班长级、工程师级、管理员级。并对每个权限的用户设置不同的操作区，增强系统的安全性。

5）系统退出界面。当要退出系统，按下“退出系统”操作按钮时，系统会提示操作者“请输入密码，否则不能退出系统”，保证系统的安全，因为只有知道密码的企业工作人员才能进行系统的操作[3]。

4.3 电机运行测试电机测试运行参数配置窗口是电机运行测试操作的重要窗口，通过它可以设定电机在自动运行时的各种参数，如电机低速正转时间、反转时间、停止时间、转停比等。具有电机负载调节功能以及电机在不同的运行状态的电压等级配置功能。手动操作具有“启动水泵”“停止水泵”“低速正转”“低速反转”等按钮可实现电机的手动控制。自动操作具有“启动测试”“停止测试”“暂停检修”“恢复运行”等功能。

下面是电机测试步骤。

第一步：启动，输入电机参数（额定电压、额定电流、额定转速、报警电流上下限）。

第二步：启动自动调压。根据输入额定电压，调压器调节，自动调压实现过程：启动计算机，通过电压采集模块采集当前调压器电压，若等于额定电压，则PLC不控制调压器动作；若小于额定电压，PLC控制调压器正转（电压变大），然后电量采集模块实时采集调压器电压，反馈给计算机：若大于额定电压，PLC控制调压器反转（电压变小），然后电量采集模块EDA9011实时采集调压器电压，反馈给计算机；一旦等于（或在某一范围内）则停止调压器。

第三步：输入电机在不同转速下的运行电压——系数*额定电压。

第四步：设定电机负载，一般电机在不同转速下负载不同。

第五步：电机手自动测试设定。若选手动，则可在启动水泵的前提下，手动控制电机“低速正转”“低速反转”“高速正转”；如果选择自动，则下一步需要输入电机自动控制参数：正转时间(秒)、反转时间（秒）等[4]。

电机运行后通过参数显示面板观察电机参数变换、运行状态、目前运行时间等参数。

5 结束语

采用SCADA系统进行洗衣机用双速电机试验参数的测试，通过上位机进行操作，大大提高测试的效率。上位机界面可以通过实时曲线很好地实时反映电机的各项运行参数，并且能够进行绕组电流、电压，绕组温度、转速等越限报警，保证试验的安全性。通过上位机界面可以同时进行多台上位机的监控，大大提高工作效率。同时，本上位机系统进行用户操作权限设置，避免没有操作权限人员的误操作，明确分工和责任。

参考文献

[1]刘川来,胡乃平.计算机控制技术[M].北京:机械工业出版社,2007

[2]Forcecontrol用户使用手册[Z].北京三维力控科技有限公司

[3]Forcecontrol图形界面开发手册[Z].北京三维力控科技有限公司

[4]高德欣,张文武,杨清.双速电机高精度测速与参数测试SCADA系统开发[J].电气应用,2007,26(2):105-108