第07章計算機控制系統(tǒng)軟件2014

第7章

計算機控制系統(tǒng)軟件SoftwareofComputerControlSystem2/5/20231計算機控制技術(shù)計算機控制軟件概述地源熱泵監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計舉例本章主要內(nèi)容2/5/20232計算機控制技術(shù)7.1計算機控制軟件概述

軟件是計算機系統(tǒng)中與硬件相互依存的另一部分，它是包括程序、數(shù)據(jù)及其相關(guān)文檔的完整集合；程序是按事先設(shè)計的功能和性能要求執(zhí)行的指令序列；數(shù)據(jù)是使程序能正常操縱信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；文檔是與程序開發(fā)，維護和使用有關(guān)的圖文材料。2/5/20233計算機控制技術(shù)根據(jù)功能可以分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩類。z應(yīng)用軟件系統(tǒng)軟件7.1計算機控制軟件概述--計算機軟件分類2/5/20234計算機控制技術(shù)系統(tǒng)軟件：用來管理計算機系統(tǒng)的資源，并以盡可能簡便的形式向用戶提供使用資源的服務(wù)，包括操作系統(tǒng)、系統(tǒng)實用程序、系統(tǒng)擴充程序（操作系統(tǒng)的擴充、漢化）、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件、設(shè)備驅(qū)動程序、通訊處理程序等。7.1計算機控制軟件概述--計算機軟件分類應(yīng)用軟件：是軟件公司或用戶為解決某類應(yīng)用問題而專門研制的軟件。主要包括科學(xué)和工程計算機軟件、文字處理軟件、數(shù)據(jù)處理軟件、圖形軟件、圖象處理軟件、應(yīng)用數(shù)據(jù)庫軟件、事務(wù)管理軟件、輔助類軟件、控制類軟件等。2/5/20235計算機控制技術(shù)實時數(shù)據(jù)采集：采集現(xiàn)場控制設(shè)備的數(shù)據(jù)，過程控制參數(shù)；控制策略：為控制系統(tǒng)提供可供選擇的控制策略方案；閉環(huán)輸出：在軟件支持下進行閉環(huán)控制輸出，以達到優(yōu)化控制的目的；報警監(jiān)視：處理數(shù)據(jù)報警及系統(tǒng)報警；畫面顯示：使來自設(shè)備的數(shù)據(jù)與計算機圖形畫面上的各元素關(guān)聯(lián)起來；7.1計算機控制軟件概述--計控系統(tǒng)軟件功能

2/5/20236計算機控制技術(shù)報表輸出：各類報表的生成和打印輸出；數(shù)據(jù)存儲：存儲歷史數(shù)據(jù)并支持歷史數(shù)據(jù)的查詢系統(tǒng)保護：自診斷、掉電處理、備用通道切換和為提高系統(tǒng)可靠性和維護性所采取的措施；通信功能：各控制單元間、操作站間、子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)通信功能；數(shù)據(jù)共享：具有與第三方程序的接口，方便數(shù)據(jù)共享；7.1計算機控制軟件概述--計控系統(tǒng)軟件功能

2/5/20237計算機控制技術(shù)7.1計算機控制軟件概述---控制系統(tǒng)軟件設(shè)計自頂向下設(shè)計程序設(shè)計者在開始設(shè)計時就有全局觀點，對欲開發(fā)的軟件有全面的了解；然后由頂層起逐層向下分解，直至所有的模塊都達到便于管理的目的為止設(shè)計過程中的大概步驟設(shè)計管理程序并進行測試對每一個程序標(biāo)志進行程序設(shè)計對最后形成的整個程序進行測試自底向上設(shè)計首先對最低層模塊進行編碼、測試和調(diào)試在這些模塊正常工作的基礎(chǔ)上，就可以用它們來開發(fā)較高層的模塊主要用于解決較小的問題2/5/20238計算機控制技術(shù)2.太陽能-地源熱泵復(fù)合能源系統(tǒng)監(jiān)控平臺

——可再生能源實驗室數(shù)據(jù)采集功能工況切換功能報警功能數(shù)據(jù)歸檔功能控制功能監(jiān)控平臺功能2/5/20239計算機控制技術(shù)2/5/202310計算機控制技術(shù)太陽能-地源熱泵監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

地源熱泵中央空調(diào)選用三星DVMWATER水冷式數(shù)碼渦旋中央空調(diào)，該中央空調(diào)系統(tǒng)屬于VRV系統(tǒng)，主機為地源熱泵機組，室內(nèi)機9臺，布置在8個房間。三星熱泵機組的啟?？刂朴墒覂?nèi)機決定，其監(jiān)控功能包括熱泵運行狀態(tài)檢測、手/自動狀態(tài)檢測、故障報警和功率檢測。2/5/202311計算機控制技術(shù)地源側(cè)供回水總管地源側(cè)供回水總管包括供回水溫度檢測、供回水壓力檢測、供回水壓差檢測和總流量檢測。其中，溫度傳感器選用PT1000，量程0-100℃，4-20mA電流輸出，精度0.2℃；壓力壓差傳感器選用擴散硅壓力壓差傳感器，4-20mA電流輸出，精度1級；流量傳感器選用電磁流量計，4-20mA電流輸出，精度1級。地埋管在2根垂直地埋管的不同深度安裝10只溫度傳感器，在3根水平地埋管內(nèi)安裝12只溫度傳感器，在15路地埋管回水管內(nèi)安裝15只溫度傳感器，在15路地埋管供水管內(nèi)安裝15只流量傳感器。溫度傳感器選用PT1000，四線制接線，電阻信號輸出，精度0.2℃；流量傳感器選用電磁流量計，4-20mA電流輸出，精度1級。太陽能-地源熱泵監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

2/5/202312計算機控制技術(shù)熱水箱：通過太陽能集熱器對水箱內(nèi)的水進行加熱。同時在熱水箱內(nèi)安裝1只PT1000鉑電阻，測量熱水箱的溫度，量程范圍0-100℃，輸出4-20mA電流信號。循環(huán)泵：循環(huán)泵供電電壓380V，功率1.5KW。循環(huán)泵的啟停由熱泵機組控制，啟停順序：室內(nèi)機啟動→熱泵機組啟動循環(huán)泵→熱泵機組通過水流開關(guān)檢測到水流時，啟動熱泵機組。為了實現(xiàn)系統(tǒng)的變流量調(diào)節(jié)，循環(huán)泵采用變頻控制。為此上位機對循環(huán)泵的監(jiān)控包括變頻控制、運行狀態(tài)檢測、手/自動狀態(tài)檢測、故障報警和水泵功率檢測。太陽能回灌泵：太陽能回灌泵的供電電壓380V，功率0.55KW，回灌泵采取變頻控制，太陽能回灌泵的監(jiān)控包括水泵啟停控制、變頻控制、運行狀態(tài)檢測、手/自動狀態(tài)檢測、故障報警和水泵功率檢測。太陽能-地源熱泵監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

2/5/202313計算機控制技術(shù)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計硬件開發(fā)平臺監(jiān)控系統(tǒng)采用PROFIBUS-DP主從通信的結(jié)構(gòu)，上位機是由研華工控機和CP5611通訊板卡組成，下位機則由可編程控制器PLC組成，系統(tǒng)的監(jiān)控框圖如圖所示：2/5/202314計算機控制技術(shù)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計本系統(tǒng)采用PROFIBUS-DP通訊將上位機，PLC和現(xiàn)場設(shè)備連接在一起，形成了PROFIBUS現(xiàn)場總線系統(tǒng)。

監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖2/5/202315計算機控制技術(shù)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計電氣控制柜配置電氣控制柜面板包括手/自動切換按鈕，循環(huán)泵啟?？刂瓢粹o，變頻器手動調(diào)頻電位器，以及各個閥的開關(guān)控制按鈕2/5/202316計算機控制技術(shù)軟件平臺設(shè)計開發(fā)了太陽能地源熱泵系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件實現(xiàn)了系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析和診斷

2/5/202317計算機控制技術(shù)軟件平臺設(shè)計2/5/202318計算機控制技術(shù)軟件平臺設(shè)計2/5/202319計算機