第07章计算机控制系统软件2014

第7章

计算机控制系统软件SoftwareofComputerControlSystem2/5/20231计算机控制技术计算机控制软件概述地源热泵监控系统设计举例本章主要内容2/5/20232计算机控制技术7.1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部分，它是包括程序、数据及其相关文档的完整集合；程序是按事先设计的功能和性能要求执行的指令序列；数据是使程序能正常操纵信息的数据结构；文档是与程序开发，维护和使用有关的图文材料。2/5/20233计算机控制技术根据功能可以分为系统软件和应用软件两类。z应用软件系统软件7.1计算机控制软件概述--计算机软件分类2/5/20234计算机控制技术系统软件：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、设备驱动程序、通讯处理程序等。7.1计算机控制软件概述--计算机软件分类应用软件：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、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、辅助类软件、控制类软件等。2/5/20235计算机控制技术实时数据采集：采集现场控制设备的数据，过程控制参数；控制策略：为控制系统提供可供选择的控制策略方案；闭环输出：在软件支持下进行闭环控制输出，以达到优化控制的目的；报警监视：处理数据报警及系统报警；画面显示：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；7.1计算机控制软件概述--计控系统软件功能

2/5/20236计算机控制技术报表输出：各类报表的生成和打印输出；数据存储：存储历史数据并支持历史数据的查询系统保护：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；通信功能：各控制单元间、操作站间、子系统间的数据通信功能；数据共享：具有与第三方程序的接口，方便数据共享；7.1计算机控制软件概述--计控系统软件功能

2/5/20237计算机控制技术7.1计算机控制软件概述---控制系统软件设计自顶向下设计程序设计者在开始设计时就有全局观点，对欲开发的软件有全面的了解；然后由顶层起逐层向下分解，直至所有的模块都达到便于管理的目的为止设计过程中的大概步骤设计管理程序并进行测试对每一个程序标志进行程序设计对最后形成的整个程序进行测试自底向上设计首先对最低层模块进行编码、测试和调试在这些模块正常工作的基础上，就可以用它们来开发较高层的模块主要用于解决较小的问题2/5/20238计算机控制技术2.太阳能-地源热泵复合能源系统监控平台

——可再生能源实验室数据采集功能工况切换功能报警功能数据归档功能控制功能监控平台功能2/5/20239计算机控制技术2/5/202310计算机控制技术太阳能-地源热泵监控系统设计

地源热泵中央空调选用三星DVMWATER水冷式数码涡旋中央空调，该中央空调系统属于VRV系统，主机为地源热泵机组，室内机9台，布置在8个房间。三星热泵机组的启停控制由室内机决定，其监控功能包括热泵运行状态检测、手/自动状态检测、故障报警和功率检测。2/5/202311计算机控制技术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、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0-100℃，4-20mA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，4-20mA电流输出，精度1级；流量传感器选用电磁流量计，4-20mA电流输出，精度1级。地埋管在2根垂直地埋管的不同深度安装10只温度传感器，在3根水平地埋管内安装12只温度传感器，在15路地埋管回水管内安装15只温度传感器，在15路地埋管供水管内安装15只流量传感器。温度传感器选用PT1000，四线制接线，电阻信号输出，精度0.2℃；流量传感器选用电磁流量计，4-20mA电流输出，精度1级。太阳能-地源热泵监控系统设计

2/5/202312计算机控制技术热水箱：通过太阳能集热器对水箱内的水进行加热。同时在热水箱内安装1只PT1000铂电阻，测量热水箱的温度，量程范围0-100℃，输出4-20mA电流信号。循环泵：循环泵供电电压380V，功率1.5KW。循环泵的启停由热泵机组控制，启停顺序：室内机启动→热泵机组启动循环泵→热泵机组通过水流开关检测到水流时，启动热泵机组。为了实现系统的变流量调节，循环泵采用变频控制。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/自动状态检测、故障报警和水泵功率检测。太阳能回灌泵：太阳能回灌泵的供电电压380V，功率0.55KW，回灌泵采取变频控制，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/自动状态检测、故障报警和水泵功率检测。太阳能-地源热泵监控系统设计

2/5/202313计算机控制技术PLC控制系统设计硬件开发平台监控系统采用PROFIBUS-DP主从通信的结构，上位机是由研华工控机和CP5611通讯板卡组成，下位机则由可编程控制器PLC组成，系统的监控框图如图所示：2/5/202314计算机控制技术PLC控制系统设计本系统采用PROFIBUS-DP通讯将上位机，PLC和现场设备连接在一起，形成了PROFIBUS现场总线系统。

监控系统网络拓扑结构图2/5/202315计算机控制技术PLC控制系统设计电气控制柜配置电气控制柜面板包括手/自动切换按钮，循环泵启停控制按钮，变频器手动调频电位器，以及各个阀的开关控制按钮2/5/202316计算机控制技术软件平台设计开发了太阳能地源热泵系统远程监控软件实现了系统的远程监控、数据分析和诊断

2/5/202317计算机控制技术软件平台设计2/5/202318计算机控制技术软件平台设计2/5/202319计算机