毕业设计（论文）-公共建筑能耗管理组态画面设计.doc

武汉科技大学本科毕业设计 本科毕业设计题目：公共建筑能耗管理组态画面设计学 院:信息科学与工程学院专 业:自动化学 号:学生姓名: 指导教师:日 期:二一六年五月 摘 要 在我国，大型公共建筑占城镇建筑面积的比例不到4%，但是能耗却占到建筑能耗的20%以上，公共建筑能耗数量巨大并且浪费严重。而在公共建筑全年能耗中，采暖与空调制冷系统能耗占了50%至60%，照明系统占了20%至30%，其它如电梯，热水等约占15%左右。从上述的几个方面进行能耗监控和管理能有效的掌握公共建筑能耗情况并采取有效的措施来减少能耗。 因此，本文以大学校园建筑为研究对象，分别对其图书馆的中央空调系统，学生公寓的热水供应系统和教学楼的照明系统运用组态王软件设计了能耗管理画面，利用组态王中的趋势曲线，报表等功能实现了能耗数据的监测和分析。直观的显示了校园各个公共建筑的能耗情况，并能通过相关按钮的控制来实现对应开关的控制。该设计界面能使操作人员清楚，及时的了解整体建筑的能耗情况，同时能够快速的查询历史能耗记录并做出相应的操作。 本文通过对校园能耗数据的实时记录与分析，为实现大型建筑能耗的信息化，网络化，透明化提供了良好的基础。关键词： 建筑能耗； 组态软件； 界面； 曲线 I 武汉科技大学本科毕业设计 Abstract In China,Large-scale public buildings in urban construction area of less than 4%, but energy consumption accounts for more than 20%, energy consumption of public buildings is huge and waste is serious .In the public building annual energy consumption, heating and air conditioning refrigeration system energy consumption accounts for 50% to 60%, lighting system accounts for 20% to 30%, other such as elevators, hot water apply system accounts for about 15%.From what has said above,several aspects of the energy consumption monitoring and management to effectively control public building energy consumption situation and take effective measures to reduce energy consumption. Therefore, taking Wuhan University of Science and Technology as the research object, respectively, for the central air conditioning system of the library, student apartments of hot water supply system and the building lighting system Configuration software design of the energy consumption management, using the trend curve in Configuration software, report functions such as the monitoring and analysis of energy consumption data.Intuitive shows various campus energy consumption situation of public buildings, and can pass the relevant button control to realize the corresponding switch control.The design interface can clear the operating personnel and timely understanding of the overall situation of building energy consumption, energy consumption at the same time, can quickly query history record and make the corresponding operation. This article with campus energy consumption data real-time recording and analysis, to achieve the informatization of the energy consumption of large buildings, networked, transparent provides a good foundation.Keywords: Building Energy Consumption; Configuration Software; Interface; Curve 目 录1 绪论1 1.1 课题背景与意义1 1.2 国内外研究现状 1 1.2.1 国内公共建筑能耗监测现状.1 1.2.2 国外公共建筑能耗监测现状.2 1.3 本文主要研究内容.2 1.4 本章小结.22 校园建筑能耗结构分析3 2.1 校园能耗介绍3 2.1.1 图书馆中央空调能耗分析32.1.2 学生公寓热水供应能耗分析4 2.1.3 教学楼照明系统能耗分析.4 2.2 本章小结53 组态软件的介绍6 3.1 组态软件简介63.1.1 组态软件概述63.1.2 组态软件主要特点6 3.1.3 组态软件现状.6 3.2 组态王介绍.73.2.1 组成部分.73.2.2 工程管理器.73.2.3 工程浏览器.73.2.4 画面运行系统.7 3.3 本章小结.84 基于组态软件的能耗管理界面设计.94.1 界面设计基本思路94.2 变量的设定10 4.3 模块设计.13 4.3.1 画面的建立.13 4.3.2 图书馆中央空调界面设计144.3.3 学生公寓热水系统界面设计214.3.4 教学楼照明系统界面设计22 4.4 数据报警系统.23 4.5 本章小结.24 5 总结与展望. .25 5.1 总结.25 5.2 展望.25结束语.26参考文献.27致谢28 IV 武汉科技大学本科毕业设计1 绪论1.1 课题背景与意义 公共建筑面积虽然占中国建筑总面积的比例小，但是其每年的建筑能耗所占比例却很大，在商场，写字楼，学校等公共建筑中，每天的能耗花费都是一项非常大的开销。降低大型公共建筑能耗花费，首先需要了解公共建筑能耗具体的构成结构，分析其特点，掌握其能耗数据。组态软件的运用可以通过组态画面的设计直观地显示公共建筑中各项能耗的具体情况，通过趋势曲线进行数据分析，报表进行数据记录。对于公共建筑能耗情况的有效记录与分析对于其能耗管理有很大的作用。1.2 国内外研究现状1.2.1 国内公共建筑能耗监测现状国内大型公共建筑的能耗存在以下三个特征： 北方采暖能耗巨大随着采暖建筑总量的增长，北方城镇采暖总能耗也从1996年的7200万tce增长到了2010年的15300万tce。受到气候的影响，北方城镇居民煤炭采暖面积已经超过了88亿平方米。目前，采暖所产生的能源损耗约占我国建筑总能耗的23.36%左右。 公共建筑能耗巨大且增长迅速 随着我国经济的增长，公共设施建设的完善，大型公共建筑的面积越来越大，与此同时，大型公共建筑在公共建筑中的比例还在迅速的增加。另外，一些原本能耗水平比较低的公共建筑，增加了一些现代化的设施而使得其建筑能耗增加。总的来说，由于多样的建筑外形，复杂的系统设备和独特的内部环境的影响，这类公共建筑凭借其高密度的能源损耗，存在巨大的节能空间。 建筑能耗监测系统不完善 我国目前还没有统一，规范的一套公共建筑能耗监测系统，有的大型公共建筑的能耗监测太过单一，也没有从根本上实现对整个建筑能耗全方位的监测和记录。所以导致工作人员无法准确的掌握具体的，详细的能耗情况，而无法采取正确的操作来减少不必要的能耗。 目前我国政府十分重视建筑能耗和能耗节能问题，近几年，已经颁布了一些有关建筑能耗监测与管理的政策来规范建筑过程中的能耗监测问题。而解决了能耗数据的监测问题和能耗数据的统计问题就是解决了建筑能耗节能发展战略最基本的问题。1.2.2 国外公共建筑能耗监测现状 国外的能耗数据监测研究工作方面进行的比我国较早。1982年美国一家空调能源公司以降低空调供电价格的方式，鼓励用户安装两套电能测量系统来测量供暖和空调电耗。20世纪80年代J.S.Reiley对大型商业建筑的建筑能耗数据处理，依次按照整栋和个体建筑以及单位能耗进行了能耗数据的分类分析1。 德国联邦政府设有联邦统计局，同样十分重视能源统计工作，统计程序科学严谨和重视信息共享，公开是德国能源统计的重要特点。20世纪初德国颁布了新的节能规范EnEv2002，EnEv2002分别从建筑的整体能耗部分和建筑材料部分对建筑能耗进行了整体的具体要求2。 从国外公共建筑运行管理模式中可以发现不论是美国的建筑节能管理模式，还是德国实施的节能项目措施。关于公共建筑能耗的记录和研究工作，都在努力追求一个相同的目标，努力使能耗监测规范化，同时，使建筑能耗监测运用的范围更大。1.3 本文主要研究内容 本文以武汉科技大学的校园建筑为研究对象，分别将图书馆的中央空调能耗数据，学生公寓的热水供应系统的能耗数据，以及教学楼的照明系统的能耗数据进行了监控。通过组态软件进行了三个模块的界面设计，在设计的界面当中，涉及到了三个方面的设计： 相关数据的监控；如中央空调的温度，热水供应系统的温度与流量，照明系统实际电压与功率，利用组态软件中的趋势曲线，报表功能从而达到能耗数据监控与能耗数据查询的功能。 动态界面的设计；组态软件中有丰富的控件选择，和富有特色的动画连接功能能将界面动态化，形成具有良好人机交互的界面。 开关的设置；在掌握了建筑能耗数据之后，可以根据情况控制相关按钮的开关来控制能耗情况，从而避免不必要的浪费，在一定程度上达到降低能耗的目标。1.4 本章小结本章具体介绍了选择课题的目的和意义，同时分析了国内外建筑能耗监测的发展情况。另外简要地介绍了能耗管理的界面设计时的基本思路和界面所涉及的三个方面的内容。 2 校园建筑能耗结构分析2.1 校园能耗简介 大学校园是大学生学习和生活的主要公共场所，为了给学生提供一个方便，舒适的学习和生活环境，即提供光线充足的教室环境，热水方便的学生公寓环境与温度适宜的图书馆环境。如此，每天需要消耗的公共建筑能耗是一项不小的花费，所以，强化大学校园水，电等能耗进行精细化管理将会大幅度降低学校运营成本，建设绿色校园。校园里的图书馆，学生宿舍，教学楼等都是能源消耗的主要建筑，其中的中央空调系统是耗能的主要部分，另外其中的照明系统也占了电耗中不可忽视的一部分，而对于有着几千人居住的学生宿舍来说，其每天的热水供应所带来的能耗也是一个不小的数字。2.1.1 图书馆中央空调能耗分析 中央空调系统的工作原理如附图所示，中央空调系统由中央空调主机，冷却水泵，冷却塔，冷冻水泵，风机，集水器，分水器等结构组成。中央空调系统的种类也有很多，有制冷中央空调，制冷制热中央空调；有安装在大型商场的中央空调系统，安装在写字楼的中央空调系统等都会根据不同的工作状态，不同的安装地点而调整其构成结构。但是所有的中央空调都具有相同的工作原理，以制冷模式为例，包含冷冻泵组的水循环系统是将降温下来的水带到风机，使其吹出冷风，让室内的温度下降，达到制冷的效果。包含冷冻泵组的水循环系统是将制冷主机压缩冷媒所释放的热量带到冷冻塔进行降温。图2.1 中央空调结构图 从中央空调的工作原理出发，准备从三个方面进行中央空调系统能耗管理界面设计： 空调温度高低的设定是觉得中央空调能耗大小的决定性的指标，所以，对温度的监测是必不可少的，在组态软件中运用了模拟量输出，趋势曲线，柱状图进行温度数据的监测。 设计了一些控制开关，制冷制热模式选择，冷冻泵组的阀门开度，冷却泵组的阀门开度等。 运用了实时报表，历史报表，报警等功能对数据进行记录和监控。2.1.2 学生公寓热水供应能耗分析 学生公寓是大学生生活的主要场所，为了提高其舒适感，学生公寓定时提供热水并且保证热水适宜的温度是基本的要求。热水供应系统分为热媒部分和热水供应部分。热媒部分包括热源，输热管道，换热器，其他装置与附加等，又称第一循环系统，起加热，输热，换热作用；热水供应部分包括换热器，供热水管道，循环管道，冷水供应管道等，又称第二循环系统。所以学生公寓热水供应系统每天的热耗也是建筑能耗中的一大消耗部分，对其热耗数据进行监控和对热水阀进行控制，可以大大减少不必要的能耗浪费同时能方便操作人员控制热水供应系统的阀门。 结合热水供应系统的特点，从以下三个方面设计界面：热水供应系统中热水温度和供应时流量的监测，通过组态软件中的动画连接设计动态显示界面。设置界面的阀门开关控件来设定阀门的开度，通过监测容量指标控制进水开关，还有热水的温度设定。同时有实时趋势曲线，实时报表和历史报表来进行监测，报警设置来防止温度过高或过低。2.1.3 教学楼照明系统能耗分析 教学楼是教学和学习的主要场所,每年教室里日光照明灯所消耗的电量也是不可忽视的建筑能耗的组成部分。 以主楼一楼的教室为例，一般情况下，一间大型教室装有40W的照明灯30支，教室开放时间一周按7天来算，每天16个小时，加上一些不确定的开关灯等因素，一周的电能消耗大概为84千瓦时。这样计算每年的电能消耗的确是一项很大的开支。除了从一些节能措施上来减少电能的消耗，如果实现对能耗情况的监控，便能更加方便的对教学楼照明系统实现能耗管理。 结合照明系统的特点，从以下两个方面设计界面：实际电压，功率，电耗的实时监测，并用实时报表和历史报表加以呈现。设计了灯组开关部分，使得在界面上就能方便的控制灯组开关。2.2 本章小结 本章分析了校园建筑能耗的一些特点，并具体从图书馆中央空调系统，学生公寓热水供应系统，教学楼照明系统三个方面入手叙述了其相关能耗的一些特点，最后分三个模块介绍了界面设计的一些想法和思路，以及组态软件设计界面的一些特点。 3 组态软件的介绍3.1 组态软件简介 组态软件是运行在WindowsXPNT2OOO上的一种开放型的工业监控软件，该软件的特点是窗体框架结构简单，采用多线程、COM组件等新技术，从而实现多时多任务控制3。现已应用于化工、电力、邮电通迅、环保、水处理、等各个工业运用行业。组态王KingView工控软件是近来很受欢迎的组态软件之一。3.1.1 组态软件概述 组态软件具有丰富的设置项目，使用方式灵活，功能强大。组态软件由早先单一的人机界面向数据处理机方向发展，同时其能实现的功能越来越强大，运用范围也越来越广。随着组态软件自身以及控制系统的发展，监控组态软件部分地与硬件发生分离，为自动化软件的发展提供了很大的平台与空间。（OLE for Process Control）的出现，以及现场总线尤其是工业OPC以太网的快速发展，大大简化了异种设备间的互连，降低了开发I/O设备驱动软件的工作量。I/O驱动软件也逐渐向标准化的方向发展4。 3.1.2 组态软件主要特点 （1）延续性和可扩性。（2）封装性。 （3）通用性。3.1.3 组态软件现状 现今比较受欢迎的国外组态软件有WondWare的InTouch、西门子公司的WinCC、CiTech、Interlution公司的Fix、LogoSystem的LogView等5。这些软件系统主要有数据采集与控制信息发送、报警处理和历史趋势显示与记录功能，但是针对国内的需要，这些系统还有明显的弱点：本地化差，虽然部分系统已经汉化，但是中国市场中某些行业规范，它们很难满足；价格昂贵，这些系统价格昂贵，很难为国内一般应用所接受。同国外系统相比，大部分国产通用系统具有较高的性能价格比，本地化能力较强，如三维科技公司的力控、北京亚控科技公司的组态王等都是不错的组态软件的选择。而且，国内的组态软件更新和发展的速度都很快。3.2 组态王介绍3.2.1 组成部分 组态王软件包括以下三部分组成：工程管理器（ProjManager）；工程浏览器（TouchExplorer）;画面运行系统（TouchView）。在组态王软件中，用户新建立的每一个应用程序为一个工程。在每一个工程的路径下，生成和保存一些重要的数据文件。3.2.2 工程管理器 对于组态王的界面设计来说，一个系统开发过程可以保存有很多个组态王工程，这对于这些工程的集中管理和新开发工程中的工程备份都是比较繁琐和复杂的过程。工程管理器是组态王开发过程中的管理系统，具有很强的管理功能，用于集中管理工程文件。工程管理器的主要功能包括：新建工程、删除工程，搜索指定路径下的所有组态王工程，修改工程属性，工程的备份、恢复，数据词典的导入导出，切换到组态王开发或运行环境等6。 工程管理器实现了对组态王中工程文件的管理，方便了开发人员在开发过程中对工程文件的开发，备份及管理等功能。3.2.3 工程浏览器 工程浏览器是组态王中另外一个重要组成部分，浏览器将设计画面、命令语言编辑、设备驱动、数据报警、网络通信等工程元素进行集中管理，开发人员可以方便地查看工程中的各个组成部分。由于操作画面和Windows中的资源管理器界面相似，使得工程浏览器组态王软件变得简便易学。组态王开发系统内嵌于组态王工程浏览器，又称为画面开发系统，是应用程序的集成开发环境，工程人员在这个环境里进行系统开发7。利用“工程管理器”界面：单击菜单“工具/切换到开发系统”命令或工程管理器工具条上的“开发”按钮或快捷菜单“切换到开发系统”命令或双击工程信息显示区中显示的工程条目后，进入组态王开发系统（即工程浏览器），同时将自动关闭工程管理器。3.2.4 画面运行系统 在组态王软件中，工程浏览器（TouchExplorer）和画面运行系统（TouchView）是能够分开进行使用的各自独立的Windows应用程序，。一个工程可以同时被编辑和运行，这对于工程的调试是非常方便的。同时两者又相互依存，在工程浏览器内嵌的画面制作开发系统中设计开发的画面应用程序必须在画面运行系统的运行环境中才能运行。 3.3 本章小结 本章介绍了组态软件相关的一些知识，简要的叙述了其特点和现状，以及在使用中的一些步骤。另外介绍了组态王软件的组成部分和各个组成部分的具体特点。 4 基于组态软件的能耗管理界面设计4.1 界面设计基本思路 如图4.1所示是公共建筑能耗管理组态界面的主界面设计，对于大学校园建筑能耗管理界面分三个模块来设计，图书馆中央空调控制界面，学生公寓热水供应控制界面和教学楼照明系统控制界面。分为监控，报表及曲线，和控制部分。图4.1 设计主界面 界面设计了三个分项选择按钮，分别是“图书馆”，“学生公寓”，“教学楼”三个按钮连接。设置时，利用文本的动画连接设置，在“弹起时”的动画连接命令编辑框中利用ShowPicture()函数，括号中的参数为需要连接画面窗口的名称。如图4.2与图4.3所示。 右上角的时间显示是运用的日历控件，将文本与变量“$时间”和“$日期”相连接后，进行字符串输出即可。 另外的两个按钮控件分别用ShowPicture()和Exit()两个函数来连接，“退出界面”按钮是连接的Exit()函数，Exit()函数使组态王运行环境退出。调用形式为Exit(Option);Option为整型变量或数值，0为退出当前程序；1为关机；2为重新启动Window。图4.2 文本动画连接图图4.3 界面连接函数图 4.2 变量的设定 在界面的设计中，变量的设定占很重要的一部分，涉及到了外部数据的获取和界面数据的呈现，另外还有与数据库的连接。在能耗设计界面中，变量的设定如图4.4所示，主要涉及了内存实型，内存整型，内存离散，I/O实型和I/O整型。其中内存数据类型在设计界面中用于数据的设定功能，I/O数据类型与A1相连接，用于模拟数据的采集，即让界面上的数据能够在一定范围内变化，随机变化或者逐渐增长。另外设置的内存离散数据类型，其值只在0与1之间变化，在界面设计时，用于开关的控制设置，将内存离散变量与开关进行变量连接即可实现开关的控制。图4.4 变量设置图对于A1的设定，在设备版块中设置COM口，与仿真PLC中的COM口相连接。将变量与A1相连接之后，可以实现相关数据的变化，如在一定范围内的随机变化，或者一直增长等。在实际运用中，对于COM口的设置也是非常重要，端口的是否正确选择决定了能否采集到现场设备正确的参数数据，实现现场设备的监控。以“室内温度”变量设定为例，介绍变量的设定步骤：在数据词典模块中新建一个变量，取变量名为“室内温度”。 对变量进行设定。分别进行变量类型，最小值，最大值，连接设备，寄存器，数据类型的设定。如图4.6所示。图4.5 COM口设置图图4.6 变量数据属性4.3 模块设计4.3.1 画面的建立首先打开组态王软件，然后在工程管理器中新建一个工程，如图4.7所示，点击下一步设置保存路径和给新建的工程去名称。新建完工程之后，在工程浏览器中或者在画面中按右键新建新画面，会显示如图4.8的设置窗口，对画面名称，画面位置和画面风格进行设置。其中“背景色”选项可以对画面的整个背景的颜色进行选择，而“标题杆”选项可以让画面名称直接显示在画面的左上角上，“大小可变”选项可以让画面随意拉伸。图4.7 新建工程图4.8 新建画面4.3.2 图书馆中央空调界面设计 如图4.9所示为图书馆中央空调能耗管理的主界面，这个界面分别涉及了一个旋转扇叶的动态设计；两个温度数据的实时显示，其中的室内温度如果太高或者太低时，温度的显示颜色需要与正常温度时显示的颜色有所区别；四个连接其它界面的按钮设定，一个温度实时曲线的设定和一个温度棒图的设定。图4.9 图书馆中央空调能耗画面 旋转扇叶的设定部分，首先使用工具栏中的椭圆和多边形画一个扇叶，组合成组合图素。将该组合图素置于一个中央空调的图画上，中央空调图画是运用了点位图插入的，如图4.10所示，在“从文件中加载”选项中选择在网上下载的中央空调图片。同时设定一个I/O整型的变量“旋转”，与A1相连接，寄存器类型设为INCREA。设定相关选项后将变量与组合图素旋转叶片进行“旋转”的动画连接。旋转动画连接如图4.11所示。图4.10 点位图设置图图4.11 旋转动画连接 温度的显示将文本进行模拟值输出的动画连接，将两个温度变量与对应的文本进行模拟值输出连接。如图4.12所示，同时室内温度过高或者过低，即在0.00到5.00之间温度显示黄色和在40.00到45.00之间温度显示红色。其设置界面如图4.13所示。图4.12 文本色动画连接图4.13 文本色属性设置 四个按钮用ShowPicture()函数连接即可。 实时趋势曲线的设定，在工具栏中选中实时趋势曲线选项，并拖到界面上，与两个温度参数相连接。将两种不同颜色的曲线与室内温度和空调设定温度变量一一相对应。实时趋势曲线最多可同时显示四个变量的变化情况，而在此界面只需要设置两个变量即可。 温度棒图的设定，在工具栏中选择“插入控件”选项，在如图4.14的创建控件的窗口中选择“立体棒图”选项。然后在界面上拖出一个立体棒图控件，双击控件，弹出如图4.15的设置界面，选择图表类型中的三维条形图。温度棒图的设定与一般的动画连接和变量连接都不同，需要进行命令语言的编写。在温度棒图的画面属性中进入画面语言命令，进行相关命令语言编辑。程序编辑如图4.16和图4.17所示。图4.14 立体棒图选择图4.15 立体棒图属性设置图4.16 温度棒图设置图4.17 温度棒图设置 实时报表的设定，如图4.18所示，为两个温度变量在实时报表中的显示。在工具栏里选择报表窗口，拖到界面上，再在表格里点击右键选择插入变量，进行变量连接即可。界面中的打印属性功能是调用了函数ReportPrint2(Report1,0);自动打印功能是调用了函数ReportPrint2(Report1,1);打印预览功能是调用了函数ReportPrintSetup(Report1)。图4.18 温度实时报表 历史报表的设定，如图4.19所示为温度历史报表的显示。首先需要拉一个报表窗口到界面，再将查询按钮与ReportSetHistData2(1,1)函数相连接，参数代表从第一行第一列开始。按钮进行函数连接以后运行界面，在报表历史查询窗口中设定“报表名称”，“时间属性”即查询的间隔时间，“变量选择”即选出需要查询的变量。如图4.20所示，点击确定即可显示所设的变量在间隔时间中的数据记录，在查询前首先需要将查询变量的属性中选择定时记录。图4.19 温度历史报表图4.20 历史报表属性设置 控制界面如图4.21所示，分别简单图示了中央空调的控制与运行界面图和一些控制按钮。上位机起到人工控制的作用，交换机和PLC起到控制信号的传输作用。右上角部分为中央空调的各个组成部分，其中包含两套水循环系统，以制冷模式为例，包含冷冻泵组的水循环系统是将降温下来的水带到风机，使其吹出冷风，让室内的温度下降，达到制冷的效果。包含冷冻泵组的水循环系统是将制冷主机压缩冷媒所释放的热量带到冷冻塔进行降温。通过调节两个水循环系统的水流量可以调节中央空调的工作状态。模式选择开关可以选择制热还是制冷模式，温度设定可以直接设定中央空调温度，两个控制阀门的开度可调节冷却泵和冷冻泵的进出水量。图4.21 中央空调控制图4.3.3 学生公寓热水系统界面 如图4.22所示，为学生公寓热水系统能耗管理界面。这个界面是监测学生公寓热水系统热水罐中热水的出水温度和出水流量的实时数据，并加上了动态显示。另外还有两个数据的实时趋势曲线和实时报表以及记录历史数据的历史报表。图4.22 学生公寓热水系统能耗界面 在温度和流量的数据监控中，左下角的数据显示用一个变量进行模拟量输出连接即可。刻度需要用直线工具画出之后组成组合图素，再和矩形组合即形成了一个刻度表。 在矩形中运用填充的动画连接，将温度和流量变量与填充高度相关联。相关设定如图4.23所示。 另外的变量的实时趋势曲线，实时报表和历史报表的设定都可参照图书馆中央空调的管理界面的相关设定。 以南一学生宿舍的热水供应系统为例，设计的水阀控制的界面如图4.24所示。每层楼供应的热水温度和流量都能实时显示在界面上，而且每层楼里都有水阀开度的设定，通过界面中的设定可以控制水阀的打开程度，从而实现热水出水量的控制。其设置是同时将模拟量输出和模拟量输入都和变量相连接。另外进水管通过开关的设定控制进水管是否进水，将开关和水阀都与离散变量“开关”相连接。 a b图4.23 填充动画连接设置图4.24 热水系统控制图4.3.4 教学楼照明系统管理画面 如图4.25所示，是教学楼照明系统能耗管理画面的设计界面。教学楼照明系统能耗管理界面的设计较为简单，以主楼的一楼教室照明为例，监测每个教室的实际电压，实际功率，电能消耗并在界面显示数据并在报表中显示。 设计控制界面是能够直接控制每个教室中灯光的开关，将灯与开关都分别与离散变量相关联即可。 图4.25 教学楼照明系统能耗画面 图4.26 照明系统控制图4.4 数据报警系统 为了避免设计界面三个模块中涉及的变量过高或者过低，设计了数据报警窗口界面，在工具栏中选中报警窗口拖到界面上，在需要设置报警的变量的定义窗口设置相关的数据报警属性后即可显示如图4.27的实时数据报警和历史数据报警画面。图4.27 数据报警画面4.5 本章小结 本章详细的对设计的界面进行了介绍，分成了四个部分，第一块是设计组态界面的思路进行了叙述，设计思路是分成了三个部分，数据监测，报警和控制部分。第二块叙述了变量的定义，举例进行了相关说明，同时怎样和仿真PLC中的COM口相连接。第三块详细的介绍了图书馆中央空调管理界面，学生公寓热水系统管理界面，教学楼照明系统管理界面的设计，从数据监测，报警和控制部分三个部分进行了简述，其中还涉及到了报表，趋势曲线，柱状图的相关设定和一些动态的动画连接，变量连接。5 总结与展望5.1 总结 本文研究分析了大学校园建筑能耗的特点，从电耗，热耗方向设计了校园中较为典型的能耗的管理画面并利用组态王软件设计了界面。界面中包括一些能耗数据的监测，显示，分析和记录。另外还涉及了一些控制开关的设计便于对下位机的控制。为了该能耗管理组态画面的设计，论文设计期间的主要工作包括：对组态软件的熟悉和研究，通过对组态王软件研究，利用其丰富的画面设计功能进行能耗管理界面的设计，其形象化的动态图形显示使得界面操作更加简洁。分析了校园建筑能耗的一些特点，并从其特点着手设计了相关能耗数据的监测和分析，并通过报表对数据进行了记录。设计了一些控制界面，方便对于下位机的控制，对于界面上的一些控制按钮，对其控制可实现对现场设备的控制，方便相关工作人员的操作。但由于时间和个人能力的关系，公共建筑能耗管理组态画面的设计还不尽如人意，需要进一步的优化和完善；组态王还有很多丰富和有用的功能没有深入研究和利用，例如其中数据库的运用，Modbus的通信连接，Web连接等功能都在实际工作中运用很广。总之，通过对课题的设计与研究，进一步完善了我的知识结构，丰富了科研经验，培养了独立思考和实践能力，为日后的学习和工作打下了坚实的基础，相信这些知识和经验会让我受益终生。由于时间及科研经验不足，加之个人能力有限，在系统设计中难免出现不妥之处。5.2 展望 公共建筑能耗管理平台的搭建，实现建筑能耗全方位的监测还有很多工作需要做，主要是以下几个方面需要完善：更加具体和深入的建立建筑能耗模型，使其规范化，标准化。对于数据的监测和记录还应进一步改善，确保数据的质量，减少错误的发生。组态软件中数据库连接，通讯连接，Web连接都可以运用其中使数据的传输和查询能更加的简洁。结束语 将近两个月的毕业设计已经接近尾声了，对于公共建筑能耗管理组态画面的设计过程，从刚开始对组态软件的一窍不通到现在能够设计一些简单的组态画面并且也简单了解了一些关于组态软件在工业上的一些运用。总的来说，这次毕业对我来说收获是非常大的，不仅让我获得了更多的专业知识，而且也让自己明白了知识的获取不是一朝一夕就能够完成的