第07章计算机控制系统软件2014

1、2022-6-29计算机控制技术1第第7章章 计算机控制系统软件计算机控制系统软件2022-6-29计算机控制技术2计算机控制软件概述计算机控制软件概述地源热泵监控系统设计举例地源热泵监控系统设计举例本章主要内容2022-6-29计算机控制技术37.1 计算机控制软件概述计算机控制软件概述 软件是计算机系统中与硬件相互依存的另一软件是计算机系统中与硬件相互依存的另一部分，它是包括部分，它是包括程序、数据程序、数据及其相关及其相关文档文档的的完整集合；完整集合； 程序程序是按事先设计的功能和性能要求执行的是按事先设计的功能和性能要求执行的指令序列；指令序列； 数据数据是使程序能正常操纵信息的数据

2、结构；是使程序能正常操纵信息的数据结构； 文档文档是与程序开发，维护和使用有关的图文是与程序开发，维护和使用有关的图文材料。材料。 2022-6-29计算机控制技术4。 z7.1 计算机控制软件概述计算机控制软件概述-计算机软件分类计算机软件分类2022-6-29计算机控制技术5u系统软件：系统软件： 用来管理计算机系统的资源，并以尽可能简便用来管理计算机系统的资源，并以尽可能简便的形式向用户提供使用资源的服务，包括操作的形式向用户提供使用资源的服务，包括操作系统、系统实用程序、系统扩充程序（操作系系统、系统实用程序、系统扩充程序（操作系统的扩充、汉化）、网络系统软件、设备驱动统的扩充、汉化）

3、、网络系统软件、设备驱动程序、通讯处理程序等。程序、通讯处理程序等。7.1 计算机控制软件概述计算机控制软件概述-计算机软件分类计算机软件分类u应用软件：应用软件： 是软件公司或用户为解决某类应用问题而专门是软件公司或用户为解决某类应用问题而专门研制的软件。主要包括科学和工程计算机软件、研制的软件。主要包括科学和工程计算机软件、文字处理软件、数据处理软件、图形软件、图文字处理软件、数据处理软件、图形软件、图象处理软件、应用数据库软件、事务管理软件、象处理软件、应用数据库软件、事务管理软件、辅助类软件、控制类软件等。辅助类软件、控制类软件等。 2022-6-29计算机控制技术6l 实时数据采集实

4、时数据采集：采集现场控制设备的数据，过：采集现场控制设备的数据，过程控制参数；程控制参数；l 控制策略控制策略：为控制系统提供可供选择的控制策：为控制系统提供可供选择的控制策略方案；略方案；l 闭环输出闭环输出：在软件支持下进行闭环控制输出，：在软件支持下进行闭环控制输出，以达到优化控制的目的；以达到优化控制的目的；l 报警监视报警监视：处理数据报警及系统报警；：处理数据报警及系统报警；l 画面显示画面显示：使来自设备的数据与计算机图形画：使来自设备的数据与计算机图形画面上的各元素关联起来；面上的各元素关联起来；7.1 计算机控制软件概述计算机控制软件概述-计控系统软件功能计控系统软件功能 2

5、022-6-29计算机控制技术7l 报表输出报表输出：各类报表的生成和打印输出；：各类报表的生成和打印输出；l 数据存储数据存储：存储历史数据并支持历史数据的查询：存储历史数据并支持历史数据的查询l 系统保护系统保护：自诊断、掉电处理、备用通道切换和：自诊断、掉电处理、备用通道切换和为提高系统可靠性和维护性所采取的措施；为提高系统可靠性和维护性所采取的措施；l 通信功能通信功能：各控制单元间、操作站间、子系统间：各控制单元间、操作站间、子系统间的数据通信功能；的数据通信功能；l 数据共享数据共享：具有与第三方程序的接口，方便数据：具有与第三方程序的接口，方便数据共享；共享； 7.1 计算机控制

6、软件概述计算机控制软件概述-计控系统软件功能计控系统软件功能 2022-6-29计算机控制技术87.1 计算机控制软件概述计算机控制软件概述-控制系统软件设计控制系统软件设计2022-6-29计算机控制技术92.太阳能太阳能-地源热泵复合能源系统监控平台地源热泵复合能源系统监控平台可再生能源实验室可再生能源实验室 数据采集功能数据采集功能 工况切换功能工况切换功能 报警功能报警功能 数据归档功能数据归档功能 控制功能控制功能监控平台功能监控平台功能2022-6-29计算机控制技术102022-6-29计算机控制技术11太阳能太阳能-地源热泵监控系统设计地源热泵监控系统设计 地源热泵地源热泵中央

7、空调选用三中央空调选用三星星DVM WATER水冷式数水冷式数码涡旋中央空调，该中央码涡旋中央空调，该中央空调系统属于空调系统属于VRV系统，系统，主机为地源热泵机组，室主机为地源热泵机组，室内机内机9台，布置在台，布置在8个房间。个房间。 三星热泵机组的启停控制三星热泵机组的启停控制由室内机决定，其监控功由室内机决定，其监控功能包括热泵运行状态检测、能包括热泵运行状态检测、手手/自动状态检测、故障报自动状态检测、故障报警和功率检测。警和功率检测。 2022-6-29计算机控制技术12 地源侧供回水总管地源侧供回水总管 地源侧供回水总管包括供回水温度检测、供回水压力检测、地源侧供回水总管包括供

8、回水温度检测、供回水压力检测、供回水压差检测和总流量检测。其中，温度传感器选用供回水压差检测和总流量检测。其中，温度传感器选用PT1000，量程，量程0-100，4-20 mA电流输出，精度电流输出，精度0.2；压力压差传感器选用扩散硅压力压差传感器，压力压差传感器选用扩散硅压力压差传感器， 4-20 mA电电流输出，精度流输出，精度1级；流量传感器选用电磁流量计，级；流量传感器选用电磁流量计，4-20mA电流输出，精度电流输出，精度1级。级。 地埋管地埋管 在在2根垂直地埋管的不同深度安装根垂直地埋管的不同深度安装10只温度传感器，在只温度传感器，在3根水平地埋管内安装根水平地埋管内安装12

9、只温度传感器，在只温度传感器，在15路地埋管回路地埋管回水管内安装水管内安装15只温度传感器，在只温度传感器，在15路地埋管供水管内安路地埋管供水管内安装装15只流量传感器。温度传感器选用只流量传感器。温度传感器选用PT1000，四线制接，四线制接线，电阻信号输出，精度线，电阻信号输出，精度0.2；流量传感器选用电磁流；流量传感器选用电磁流量计，量计，4-20mA电流输出，精度电流输出，精度1级。级。 太阳能太阳能-地源热泵监控系统设计地源热泵监控系统设计 2022-6-29计算机控制技术13 热水箱：热水箱：通过太阳能集热器对水箱内的水进行加热。同时通过太阳能集热器对水箱内的水进行加热。同时

10、在热水箱内安装在热水箱内安装1只只PT1000铂电阻，测量热水箱的温度，铂电阻，测量热水箱的温度，量程范围量程范围0-100，输出，输出4-20mA电流信号。电流信号。 循环泵循环泵：循环泵供电电压：循环泵供电电压380V，功率，功率1.5KW。循环泵的启。循环泵的启停由热泵机组控制，启停顺序：停由热泵机组控制，启停顺序：室内机启动室内机启动热泵机组启热泵机组启动循环泵动循环泵热泵机组通过水流开关检测到水流时，启动热热泵机组通过水流开关检测到水流时，启动热泵机组泵机组。为了实现系统的变流量调节，循环泵采用。为了实现系统的变流量调节，循环泵采用变频控变频控制制。为此上位机对循环泵的监控包括变频控

11、制、运行状态。为此上位机对循环泵的监控包括变频控制、运行状态检测、手检测、手/自动状态检测、故障报警和水泵功率检测。自动状态检测、故障报警和水泵功率检测。 太阳能回灌泵太阳能回灌泵：太阳能回灌泵的供电电压：太阳能回灌泵的供电电压380V，功率，功率0.55KW，回灌泵采取，回灌泵采取变频变频控制，太阳能回灌泵的监控包括控制，太阳能回灌泵的监控包括水泵启停控制、变频控制、运行状态检测、手水泵启停控制、变频控制、运行状态检测、手/自动状态检自动状态检测、故障报警和水泵功率检测。测、故障报警和水泵功率检测。 太阳能太阳能-地源热泵监控系统设计地源热泵监控系统设计 2022-6-29计算机控制技术14

12、PLC控制系统设计控制系统设计 硬件开发平台硬件开发平台 监控系统采用监控系统采用PROFIBUS-DP主从主从通信的结构，上位机通信的结构，上位机是由研华工控机和是由研华工控机和CP5611通讯板卡组通讯板卡组成，下位机则由可编成，下位机则由可编程控制器程控制器PLC组成，组成，系统的监控框图如图系统的监控框图如图所示：所示：2022-6-29计算机控制技术15PLC控制系统设计控制系统设计 本系统采用本系统采用PROFIBUS-DP通讯通讯将上位机，将上位机，PLC和现和现场设备连接在一起，场设备连接在一起，形成了形成了PROFIBUS现现场总线系统。场总线系统。 监控系统网络拓扑结构图监控系统网络拓扑结构图 2022-6-29计算机控制技术16PLC控制系统设计控制系统设计 电气控制柜配置电气控制柜配置 电气控制柜面板包电气控制柜面板包括手括手/自动切换按钮，自动切换按钮，循环泵启停控制按循环泵启停控制按钮，变频器手动调钮，变频器手动调频电位器，以及各频电位器，以及各个阀的开关控制按个阀的开关控制按钮钮 2022-6-29计算机控制技术17软件平台设计软件平台设计 n开发了开发了太阳能地源热泵太阳能地源热泵系统远程系统远程监控软件监控软件n实现了实现了系统的远程系统的远程监控、数据分析和诊断监控、数据分析和诊断 2022-6-2