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基于组态软件的智能楼宇控制系统设计.doc
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2023-06-24
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基于组态软件的智能楼宇控制系统设计.doc
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一、设计实验条件
地 点:自动化系实验室
实验设备:PC 机
二、设计任务
1、根据题目要求进行资料收集及监控方案的设计。
2、利用力控组态软件,完成控制系统软件组态,包括:建立实时数据库;绘制
控制主界面;包括数据采集、显示(界面动画等)、报警组态、数据保存、历史
数据查询、报表打印等功能。
3、撰写课程设计说明书
三、设计说明书的内容
1、前言(绪论)(设计的目的、意义等)
2、主体设计部分
3、参考文献
4、结束语
四、设计时间与设计时间安排
1、设计时间:6 月 27 日~7 月 8 日
2、设计时间安排:
熟悉课题、收集资料: 3 天(6 月 27 日~ 6 月 29 日)
具体设计(含上机实验): 6 天(6 月 30 日~ 7 月 5 日)
答辩: 1 天(7 月 8 日)
前言
随着工业自动化水平的迅速提高和计算机在工业领域的广泛应用,人们对工
业自动化的要求越来越高,种类多的控制设备和过程监控装置在工业领域的应用,
使得传统的工业控制软件已无法满足用户的各种要求。通用工业自动化组态软件
的出现未解决上述实际工程问题提供了一种崭新的方法,因为它能够很好的解决
传统工业控制软件存在的种种问题,使用户能根据自己的控制对象和控制目的任
意组态,完成最终的自动化控制工程。目前世界上组态软件品种繁多,国外产品
有美国 Wonderware 公司的 InTouch,美国 Intellution 公司的 iFIX 等,国内产品有
三维力控,组态王,MCGS 等。
一.组态软件基本概述
组态软件通常是被用来为工业过程控制,计算机集散控制和实时监测领域进
行服务的一种计算机系统软件。大部分的组态软件都具有功能完善、操作简便、
可视性好、可维护性强等优点。它一般采用图形化编程结构,真实将现场的运行
情况反映在计算机的屏幕上。
力控 ForceControl6.1 监控软件概述
力控 Forcecontrol6.1 工业监控组态软件是北京三维力控科技有限公司
根据当前的自动化技术的发展趋势,总结多年的开发、实践经验和大量的
用户需求而设计开发的高端自动化软件产品,是力控科技全体 研发工程师
集体智慧的结晶,该产品主要定位于国内高端 HMI/SCADA 自动化市场及应
用,是企业信息化的有力数据处理平台。力控 Forcecontrol6.1 产品在数
据处理性能、容错能力、界面容器、报表等方面产生了巨大飞跃,力控
Forcecontrol6.1 在秉承力控 6.0 成熟分布式应用技术的基础上,功能更强
大,主要特点如下:
1)、互联网时代的骄傲
提供在 Internet/Intranet 上通过 IE 浏览器以“瘦”客户端方式来监
控工业现场的解决方案;支持通过 PDA 掌上终端在 Internet 实时监控现场
的生产数据,支持通过移动 GPRS、CDMA、GSM 网络与控制设备或其它远程
力控节点通讯;
面向国际化的设计,同步推出英文版和繁体版,保证对多国语言版的
快速支持与服务;
力控软件内嵌分布式实时数据库,数据库具备良好的开放性和互连功
能,可以与 MES、SIS、PIMS 等信息化系统进行基于 XML 、OPC、ODBC、OLE
DB 等接口方式进行互连,保证生产数据实时地传送到以上系统内。
2)、强大的移动网络
支持通过移动 GPRS、CDMA 网络与控制设备或其它远程力控节点通讯,力
控移动数据服务器与设备的通讯为并发处理、完全透明的解决方案,消除
了一般软件采用虚拟串口方式造成数据传输不稳定的隐患,有效的流量控
制机制保证了远程应用中节省通讯费用。
3)、完整的网络冗余及软件容错解决方案
作为民族产业的大型 SCADA、DCS 软件,力控软件支持控制设备冗余、
控制网络冗余、监控服务器(双机)冗余、监控网络冗余、监控客户端冗
余等多种系统冗余方式。
力控软件支持控制设备冗余如 SIEMENS 公司的 S7400H,GE 的 GE9070 系
列 PLC 的冗余模式,支持普通的 232、485、以太网等控制网络的冗余,支
持控制硬件的软冗余切换和硬冗余切换。
4)、稳定的通讯处理
支持通过 RS232、RS422、RS485、电台、电话轮循拨号、以太网、移动
GPRS、CDMA、GSM 网络等方式和设备进行通讯。
支持主流的 DCS、PLC、DDC、现场总线、智能仪表等 1000 多种厂家设备
的通讯。
支持离线诊断,在开发环境下可以诊断是否正常通讯。
支持不同协议的设备在一条通讯链路进行通讯。
支持在大型 SCADA 系统中的远程通道冗余通讯。
5)、图形系统主要特点:
方便、灵活的开发环境,提供各种工程、画面模板、可嵌入各种格式
(BMP、GIF、JPG、JPEG、CAD 等) 的图片,方便画面制作,大大降低了组
态开发的工作量;
强大的分布式报警、事件处理,支持报警、事件网络数据断线存储,恢
复功能;
支持操作图元对象的多个图层,通过脚本可灵活控制各图层的显示与隐
藏;
强大的 ActiveX 控件对象容器,定义了全新的容器接口集,增加了通过
脚本对容器对象的直接操作功能,通过脚本可调用对象的方法、属性;
全新的、灵活的报表设计工具:提供丰富的报表操作函数集、支持复杂
脚本控制,包括:脚本调用和事件脚本,可以提供报表设计器,可以设计
多套报表模板,报表文件格式兼容 Excel 工作表文件,支持图表显示自动
刷新,可输出多种文件格式:Excel、TXT、PDF、HTML、CSV 等。
6)分布式的结构
力控监控组态软件在软件功能模块的分布式体系结构体现在各个组件
程序间的关系上,图形界面系统 VIEW 和实时数据库 DB 之间是分布式的,
力控科技在图形 VIEW 级率先提出了"数据源"的概念,使一个图形界面可同
时连接多个不同的机器上的实时数据和数据源,而各个分布式的数据库分
别对连接自己的 I/O Server 进行采集数据和处理,如输入数据的量程变换、
流量累积、报警检查,以及 PID 运算等,这种 体系结构的优越性在于,各
组件任务分配更合理,使您的系统实时性更好,稳定性更高。
三.智能化楼宇的定义
什么样的建筑才算是智能化楼宇?目前世界上的对楼宇智能化的提法很
多,欧洲、美国、日本、新加坡及国际智能工程学会的提法各有不同,其中,
日本的国情与我国较为相近,其提法可以参考,日本电机工业协会楼宇智能
化分会把智能化楼宇定义为:综合计算机、信息通信等方面的最先进技术,
使建筑物内的电力、空调、照明、防灾、防盗、运输设备等协调工作,实现
建筑物自动化(BA)、通信自动化(CA)、办公自动化(OA)、安全保卫
自动化系统(SAS)和消防自动化系统(FAS),将这 5 种功能结合起来的
建筑,外加结构化综合布线系统(SCS),结构化综合网络系统(SNS),
智能楼宇综合信息管理自动化系统(MAS)组成,就是智能化楼宇。
1)智能楼宇的起源和发展
现代社会对信息的需求量越来越大,信息传递速度也越来越快,二十一世
纪是信息化的世纪,目前推动世界经济发展的主要是信息技术、生物技术和
新材料技术,而其中信息技术对人们的经济、政治和社会生活影响最大,信
息业正逐步成为社会的主要支柱产业,人类社会的进步将依赖于信息技术的
发展和应用。
近年来,电子技术(尤其是计算机技术)和网络通信技术的发展,使社
会高度信息化,在建筑物内部,应用信息技术、古老的建筑技术和现代的高
科技相结合,于是产生"楼宇智能化"。 楼宇智能化是采用计算机技术对建筑
物内的设备进行自动控制,对信息资源进行管理,为用户提供信息服务,它
是建筑技术适应现代社会信息化要求的结晶。
1984 年美国联合科技的 UTBS 公司在康涅狄格(Connecticut Stste)州
哈伏特(Hartford)市将一座金融大厦进行改造并取名 City Place(都市大
厦),主要是增添了计算机设备、数据通信线路、程控交换机等,使住户可
以得到通信、文字处理、电子函件、情报资料检索、行情查询等服务。同时,
对大楼的所有空调、给排水、供配电设备、防火、保安设备由计算机进行控
制,实现综合自动化、信息化,使大楼的用户获得了经济舒适、高效安全的
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