組態(tài)課程設(shè)計(jì)基于mcgs組態(tài)環(huán)境在中央空調(diào)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)

PAGE16目錄TOC\o"1-3"\h\u32537摘要 36376前言 4168831、概述 532251.1課程設(shè)計(jì)內(nèi)容 581311.2課程設(shè)計(jì)要求分析 5326712、系統(tǒng)工程設(shè)計(jì) 5317272.1建立工程 5152352.2定義變量 617102.3數(shù)據(jù)變量定義步驟 7207783、系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì) 7206563.1建立組態(tài)用戶窗口 7195453.2窗口畫面的制作 8258833.2.1主窗口的制作 8185143.2.2其他窗口的制作 10256453.3系統(tǒng)腳本程序編寫 1157084、設(shè)計(jì)總結(jié) 1511340參考文獻(xiàn) 1627873謝辭 17摘要冷卻水循環(huán)系統(tǒng)是中央空調(diào)系統(tǒng)中的重要組成部件，它直接影響到中央空調(diào)供冷、供熱功能的實(shí)現(xiàn)效果，所以對(duì)它準(zhǔn)確的測(cè)試與處理要求很高。本設(shè)計(jì)研究了基于MCGS組態(tài)環(huán)境在中央空調(diào)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中得應(yīng)用。利用組態(tài)軟件MCGS設(shè)計(jì)了冷卻水循環(huán)系統(tǒng)監(jiān)控界面，提供了直觀、清晰、準(zhǔn)確的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而為控制運(yùn)行、維修和故障診斷提供了多方面的可能性，充分提高了系統(tǒng)的工作效率?！娟P(guān)鍵詞】中央空調(diào)、冷卻水循環(huán)、MCGSAbstractThecoolingwatercirculationsystemisakeycomponentinthecentralairconditioningsystem,itdirectlyaffectsthecentralair-conditioningcoolingandheatingfunctiontoachievetheeffect,soitisaccuratetestinganddemanding.ThisdesignstudyBasedonMCGSenvironmenthavecentralair-conditioningcoolingwatercirculationsystemapplications.ConfigurationsoftwareMCGSdesignofthecoolingwatercirculationsystemmonitoringinterfaceprovidesanintuitive,clear,accurateoperationalstatusofthecoolingwatercirculationsystem,andthusprovideawiderangeofpossibilitiesforthecontroloftheoperation,maintenanceandtroubleshootingtofullyenhancethesystemefficiency.Keywords:centralairconditioning,coolingwatercirculation,MCGS前言隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，中央空調(diào)被廣泛使用，尤其是城市的賓館、飯店、大型商場(chǎng)、娛樂場(chǎng)所、大型寫字樓、辦公樓、現(xiàn)代化生產(chǎn)車間都相繼安裝了中央空調(diào)設(shè)備，它不僅給人們帶來舒適的環(huán)境，同時(shí)也被用來調(diào)節(jié)工業(yè)生產(chǎn)所需環(huán)境的溫度和濕度。中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)包括冷卻水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)和采暖水系統(tǒng)。冷卻水系統(tǒng)是由熱交換器、冷卻水泵、管道、冷卻塔等組成。冷卻水在冷凍機(jī)里冷卻受熱受壓的制冷劑，溫度上升至37℃左右，經(jīng)水泵送至冷卻塔，冷卻后返回至冷凍機(jī)中循環(huán)使用。中央空調(diào)一般承擔(dān)著夏季供冷、冬季供熱的任務(wù)，春季和秋季停機(jī)檢修或保養(yǎng)，即使在正常運(yùn)行期間也根據(jù)氣溫的變化和工作環(huán)境的需要停機(jī)。大多數(shù)企事業(yè)單位由于編制上的限制不設(shè)專門水處理技術(shù)管理人員，實(shí)行粗放式管理，因此，對(duì)中央空調(diào)進(jìn)行過程自動(dòng)化控制處理，具有良好的處理效果，管理簡(jiǎn)單方便，水處理成本低廉。1、概述課程設(shè)計(jì)內(nèi)容本設(shè)計(jì)中針對(duì)中央空調(diào)冷卻水循環(huán)控制系統(tǒng)為對(duì)象，進(jìn)行工控組態(tài)設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)冷卻水循環(huán)部分的過程自動(dòng)化處理。主控制界面應(yīng)用MCGS組態(tài)軟件對(duì)傳感器接受到的信號(hào)進(jìn)行顯示與處理，完成相應(yīng)的報(bào)警信息顯示、實(shí)時(shí)曲線、報(bào)表和歷史曲線、報(bào)表的顯示，是系統(tǒng)保持穩(wěn)定的運(yùn)行。本設(shè)計(jì)我主要制作主窗口，繪制原件，并對(duì)其參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。1.2課程設(shè)計(jì)要求分析本設(shè)計(jì)要求完成組態(tài)軟件工藝畫面的設(shè)計(jì)，并完成系統(tǒng)的綜合調(diào)試。對(duì)工藝畫面有如下要求：(1)用戶圖形界面生成：創(chuàng)建用戶窗口。(2)設(shè)置用戶窗口屬性：設(shè)置為啟動(dòng)窗口。(3)創(chuàng)建編輯圖形對(duì)象：插入元件并制作文字框圖。(4)制作用戶動(dòng)畫界面：使用工具箱中得流動(dòng)塊。1.3設(shè)計(jì)思路(1)本設(shè)計(jì)以中央空調(diào)冷卻水循環(huán)控制系統(tǒng)為對(duì)象，進(jìn)行工控組態(tài)設(shè)計(jì)，演示冷卻水循環(huán)部分的過程自動(dòng)化運(yùn)行。(2)由演示可直觀的了解冷卻水系統(tǒng)組成,即冷卻水系統(tǒng)是由熱交換器、冷卻水泵、管道、冷卻塔等組成。(3)當(dāng)熱交換器中水溫高于37℃時(shí)，通過溫度傳感器產(chǎn)生控制信號(hào)，使電動(dòng)機(jī)動(dòng)作，帶動(dòng)水泵工作，將熱交換器中水通過管道送入冷卻塔，冷卻后再送入熱交換器中繼續(xù)循環(huán)。(4)冷卻塔設(shè)置最高和最低安全運(yùn)行水位，保證系統(tǒng)正常工作，當(dāng)水位高于低于安全水位時(shí)，補(bǔ)水閥或出水閥工作，補(bǔ)充或放出水使系統(tǒng)正常運(yùn)行。(5)在冷卻塔出水口安裝溫度傳感器，設(shè)置冷卻塔水溫上限，當(dāng)水溫高于上限值時(shí)報(bào)警，說明系統(tǒng)運(yùn)行不正常，提醒工作人員檢修。2、系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)2.1建立工程(1)單擊文件菜單中“新建工程”選項(xiàng)，彈出工作臺(tái)窗口。如圖2-1所示。(2)選擇文件菜單中的“工程另存為”菜單項(xiàng)，彈出文件保存窗口。(3)在文件名一欄中輸入“中央空調(diào)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)”，點(diǎn)擊“保存”按鈕，工程建立完畢。如圖2-2所示。圖2-1新建工程圖2-2輸入文件名2.2定義變量在定義變量之前，應(yīng)先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析，確定需要的變量。變量名類型初值注釋補(bǔ)水閥開關(guān)型0控制補(bǔ)水閥打開、關(guān)閉的變量出水閥開關(guān)型0控制出水閥打開、關(guān)閉的變量開關(guān)量開關(guān)型0控制系統(tǒng)運(yùn)行、停止的變量冷卻塔出水溫度數(shù)值型0顯示運(yùn)行中冷卻塔出水溫度值冷卻塔出水溫度上限數(shù)值型0設(shè)置運(yùn)行中冷卻塔出水溫度上限冷卻塔儲(chǔ)水容量數(shù)值型0顯示運(yùn)行中冷卻塔儲(chǔ)水容量冷卻塔儲(chǔ)水上限數(shù)值型0設(shè)置運(yùn)行中冷卻塔儲(chǔ)水量上限冷卻塔儲(chǔ)水下限數(shù)值型0設(shè)置運(yùn)行中冷卻塔儲(chǔ)水量下限熱交換器內(nèi)壓值數(shù)值型0顯示運(yùn)行中水泵出水壓力值熱交換器內(nèi)溫度值數(shù)值型0顯示運(yùn)行中水泵入水溫度值溫度容量組組對(duì)象用于歷史數(shù)據(jù)、報(bào)表輸出等功能構(gòu)件綜合對(duì)象組組對(duì)象用于歷史數(shù)據(jù)、報(bào)表輸出等功能構(gòu)件表2-1冷卻塔循環(huán)系統(tǒng)變量分配表2.3數(shù)據(jù)變量定義步驟(1)單擊工作臺(tái)中的“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫”選項(xiàng)卡，進(jìn)入“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫”窗口頁，如圖2-3所示。窗口中列出了系統(tǒng)已有數(shù)據(jù)變量“數(shù)據(jù)對(duì)象”的名稱。其中一部分為系統(tǒng)內(nèi)部建立的數(shù)據(jù)對(duì)象。(2)單擊工作臺(tái)右側(cè)“新增對(duì)象”按鈕，在窗口的數(shù)據(jù)對(duì)象列表中增添了一個(gè)新的數(shù)據(jù)對(duì)象。(3)選中該數(shù)據(jù)對(duì)象，按“對(duì)象屬性”按鈕，打開“數(shù)據(jù)對(duì)象屬性設(shè)置”窗口。根據(jù)表3-1中的值對(duì)屬性窗口進(jìn)行設(shè)置。如圖2-4所示。(4)按照步驟2-3，根據(jù)表2-1，設(shè)置其他數(shù)據(jù)對(duì)象。(5)單擊“保存”按鈕，屬性設(shè)置完成。圖2-4數(shù)據(jù)對(duì)象屬性設(shè)置圖2-3實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫3、系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì)3.1建立組態(tài)用戶窗口本系統(tǒng)運(yùn)行過程中需要有如下5個(gè)用戶窗口：封面、中央空調(diào)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)主窗口、報(bào)警記錄與參數(shù)設(shè)置窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)窗口、歷史數(shù)據(jù)窗口。如圖3-1所示。圖3-1用戶窗口3.2窗口畫面的制作3.2.1主窗口的制作(1)單擊“用戶窗口”，雙擊“用戶窗口”中的“中央空調(diào)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)”。進(jìn)入編輯界面。如圖3-3所示。(2)單擊“工具箱”內(nèi)的“標(biāo)簽”按鈕，可根據(jù)需要繪制標(biāo)簽。(3)雙擊已繪制好的標(biāo)簽，打開“動(dòng)畫組態(tài)屬性設(shè)置”窗口，設(shè)置標(biāo)簽屬性。如圖3-4所示。(4)單擊“工具箱”內(nèi)的“插入元件”圖表，打開“對(duì)象元件管理”對(duì)話框，將相應(yīng)的動(dòng)畫元件添加到組態(tài)中。“對(duì)象元件管理”如圖3-53-6所示。(5)最終的組態(tài)畫面如圖3-7所示。圖3-3編輯環(huán)境圖3-4動(dòng)畫組態(tài)屬性設(shè)置圖3-5對(duì)象元件庫管理圖3-6傳感器元件庫管理圖3-7中央空調(diào)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)(1)冷卻塔的單元屬性中大小變化關(guān)聯(lián)表達(dá)式冷卻塔儲(chǔ)水容量，我們是通過設(shè)備窗口中的模擬設(shè)備內(nèi)部屬性，將儲(chǔ)水量最大值設(shè)為60，在通道連接中對(duì)應(yīng)冷卻塔儲(chǔ)水容量，使得動(dòng)畫自動(dòng)運(yùn)行起來。(2)通過函數(shù)模擬使傳感器動(dòng)作。(3)當(dāng)熱交換器動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)接受信號(hào)，帶動(dòng)水泵運(yùn)行。開關(guān)為綠色時(shí)為運(yùn)行，紅色時(shí)為停止。熱交換器運(yùn)行時(shí)，不停的閃爍。(4)當(dāng)補(bǔ)水閥打開，開關(guān)為綠色，補(bǔ)水閥流動(dòng)塊動(dòng)作。當(dāng)出水閥打開，開關(guān)為綠色，出水閥流動(dòng)塊動(dòng)作。(5)在控制面板中，4個(gè)儀表分別對(duì)應(yīng)冷卻塔出水溫度、熱交換器內(nèi)壓值、冷卻塔出水溫度、熱交換器內(nèi)溫度。用了4個(gè)標(biāo)簽其屬性設(shè)置顯示輸出分別為表達(dá)式冷卻塔的出水溫度、熱交換器內(nèi)壓值、冷卻塔出水溫度、熱交換器被溫度輸出量類型為數(shù)值量輸出。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行，會(huì)顯示各個(gè)變量的值。(6)其中與4個(gè)按鈕，設(shè)置操作屬性中的打開用戶窗口分別對(duì)應(yīng)封面、歷史數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，報(bào)警記錄與參數(shù)設(shè)置，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，通過按動(dòng)按鈕，可以轉(zhuǎn)到相應(yīng)的界面窗口。(7)使用了三個(gè)標(biāo)簽，分別為熱交換器內(nèi)溫度、冷卻塔水位，系統(tǒng)運(yùn)行。熱交換器內(nèi)溫度的設(shè)置屬性可見度表達(dá)式為熱交換器內(nèi)溫度1=1。前面指示燈設(shè)置中顏色填充表達(dá)式為熱交換器內(nèi)溫度1。根據(jù)程序，當(dāng)溫度過高，前面的指示燈變?yōu)榧t色，后面的標(biāo)簽顯示溫度過高字樣。正常運(yùn)行時(shí)指示燈為綠色。冷卻塔標(biāo)簽原理類似。(8)時(shí)間顯示界面，添加了兩個(gè)標(biāo)簽，屬性設(shè)置顯示輸出的表達(dá)式分別為星期11和時(shí)刻2。輸出值類似為字符串輸出。通過函數(shù)使其運(yùn)行。如圖所示：左傳感器設(shè)置屬性冷卻塔儲(chǔ)水設(shè)置屬性熱交換器內(nèi)壓值設(shè)置屬性歷史數(shù)據(jù)設(shè)置屬性3.2.2其他窗口的制作重復(fù)主窗口制作步驟繪制其他動(dòng)畫窗口。(1)報(bào)警記錄與參數(shù)窗口的繪制：報(bào)警記錄與參數(shù)設(shè)置窗口界面布局如圖3-7所示。(2)歷史數(shù)據(jù)窗口的繪制：歷史數(shù)據(jù)窗口的布局如圖3-8所示。(3)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)窗口的繪制：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)窗口界面如圖3-9所示。(4)封面窗口的繪制：封面窗口界面如圖3-10所示。圖3-7報(bào)警記錄窗口圖3-8歷史數(shù)據(jù)窗口圖3-9實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)窗口圖3-10封面窗口3.3系統(tǒng)腳本程序編寫(1)運(yùn)行策略繪制：運(yùn)行策略界面如圖3-12所示。圖3-12運(yùn)行策略窗口(2)運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫繪制：運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫界面如圖3-11所示。圖3-11實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫窗口雙擊“腳本程序”工具條進(jìn)入腳本程序編輯環(huán)境，編輯腳本程序如下：冷卻塔控制!SetAlmValue(冷卻塔出水溫度,冷卻塔出水溫度上限,3)!SetAlmValue(冷卻塔儲(chǔ)水容量,冷卻塔儲(chǔ)水上限,3)!SetAlmValue(冷卻塔儲(chǔ)水容量,冷卻塔儲(chǔ)水下限,2)'設(shè)置限參數(shù)if冷卻塔儲(chǔ)水容量>=冷卻塔儲(chǔ)水上限or冷卻塔儲(chǔ)水容量<=冷卻塔儲(chǔ)水下限then冷卻塔儲(chǔ)水容量1=0if冷卻塔儲(chǔ)水容量<=冷卻塔儲(chǔ)水下限then冷卻塔儲(chǔ)水下限1=0冷卻塔儲(chǔ)水上限1=1else冷卻塔儲(chǔ)水下限1=1冷卻塔儲(chǔ)水上限1=0endifelse冷卻塔儲(chǔ)水容量1=1冷卻塔儲(chǔ)水下限1=0冷卻塔儲(chǔ)水上限1=0endif冷卻塔出水溫度=!sin(秒1*3.14/60)*10if冷卻塔出水溫度>=8then冷卻塔出水溫度1=1系統(tǒng)運(yùn)行=1else冷卻塔出水溫度1=0系統(tǒng)運(yùn)行=0endifif冷卻塔儲(chǔ)水容量=<冷卻塔儲(chǔ)水下限then補(bǔ)水閥=1else補(bǔ)水閥=0endifif冷卻塔儲(chǔ)水容量>=冷卻塔儲(chǔ)水上限then出水閥=1else出水閥=0endifif冷卻塔儲(chǔ)水容量=<冷卻塔儲(chǔ)水上限and冷卻塔儲(chǔ)水容量>=冷卻塔儲(chǔ)水下限then補(bǔ)水閥=0出水閥=0elseEndif熱交換器控制熱交換器內(nèi)壓值=600+!sin(秒1*3.14/60)*600if熱交換器內(nèi)壓值>1000then熱交換器內(nèi)壓強(qiáng)1=1else熱交換器內(nèi)壓強(qiáng)1=0endif熱交換器內(nèi)溫度值=!sin(秒1*3.14/60)*40if熱交換器內(nèi)溫度值>=37then熱交換器內(nèi)溫度值1=1else熱交換器內(nèi)溫度值1=0endifif熱交換器內(nèi)溫度值1=1then水泵=1else水泵=0endif4、設(shè)計(jì)總結(jié)本次課程設(shè)計(jì)是通過以自主學(xué)習(xí)的方式使用MCGS組態(tài)軟件模擬設(shè)計(jì)中央空調(diào)冷卻水循環(huán)監(jiān)