智能供配电技术- 课件 项目7 智能供配电系统单体通信集成

智能供配电技术项目7：智能供配电系统单体通信集成本项目主要内容任务一、多功能电力仪表Modbus-RTU报文帧解析任务二、智能配电系统多功能电力仪表监测集成任务三、框架断路器监控集成任务四、变频变频器监控集成器监控集成任务五、继电保护装置监控集成项目导入

由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电力系统是当今地球上最复杂的人工系统，配电系统作为其重要组成部分，正在融入物联网、云服务等新技术以构建智能配电系统，为终端用户配送稳定、绿色、智慧的电力能源。项目目标知识目标1.了解常见电力通信协议，掌握Modbus-RTU数据帧组成；2.掌握多功能电力仪表，框架断路器，变频器，塑壳断路器通信集成；3.了解继电保护装置通信集成。技能目标1.能分析Modbus-RTU报文帧的解析过程；2.能实现智能配电系统多功能电力仪表，框架断路器，变频器，塑壳断路器监测集成；3.能实现保护装置监控集成；4.能完成某广电中心低压配电柜数字化升级改造。项目知识（课前）知识7-1OSI模型与数据传输解析过程知识7-2常见智能配电通信协议知识7-3Modbus通信协议知识7-4IEC61850协议项目准备本项目实训需要的设备和软件如下：1、1台安装智能配电软件的计算机；2、1套智能配电集成与运维平台；3、1条串口通信线与配套软件；4、1套智能配电集成与运维电气图纸；5、多功能电力仪表、框架断路器、变频器、继电保护装置、塑壳断路器产品说明书。本项目以机场智能配电项目的智能高压柜、智能低压柜、智能配电软件为案例，借助相关资源完成5个项目实训任务。项目实训任务7-1多功能电力仪表Modbus-RTU报文帧解析；任务7-2智能配电系统多功能电力仪表监测集成；任务7-3框架断路器监控集成；任务7-4变频器监控集成；任务7-5继电保护装置监控集成。任务7-1多功能电力仪表Modbus-RTU报文帧解析本任务采用串口通信线直接读取多功能电力仪表数据，了解通信协议的应用，并分析Modbus-RTU报文帧内容。多功能电力仪表通信接线如图所示，仪表本体上的RS485-A接X30:1端子，RS485-B接X30:3端子。因此串口通信线连接时，先拆除X30:1、X30:2端子另一侧导线，然后将串口通信线的屏蔽双绞线端红线与X30:1端子连接，蓝线与X30:2端子连接，USB口端与安装串口通信软件的计算机连接。任务7-1多功能电力仪表Modbus-RTU报文帧解析从本项目Modbus通信协议知识点章节得知，Modbus-RTU通信主要采用的是请求/应答来读取设备的数据，且是按数据列表顺序进行设备数据读取与写入，所以执行任务前，需要了解多功能电力仪表的数据列表（也称为通信地址表，以下均称为通信地址表）。在本书配套材料《M1M多功能电力仪表通信点表》从中整理出，如表所示的常用多功能电力仪表通信地址表。任务7-1多功能电力仪表Modbus-RTU报文帧解析常用多功能电力仪表通信地址表序号地址名称使用转换注释单位功能码123296线电压平均值=数据/10V03223298相电压Uan=数据/10V323300相电压Ubn=数据/10V423302相电压Ucn=数据/10V523304线电压Uab=数据/10V623306线电压Ucb=数据/10V723308线电压Uac=数据/10V823310电流平均值=数据/100A923312电流Ia=数据/100A1023314电流Ib=数据/100A1123316电流Ic=数据/100A1223318零序电流=数据/100A1323322总有功功率=数据/100W1423324A相有功功率=数据/100W1523326B相有功功率=数据/100W1623328C相有功功率=数据/100W1723330总无功功率=数据/100Var1823332A相无功功率=数据/100Var1923334B相无功功率=数据/100Var2023336C相无功功率=数据/100Var2123338总视在功率=数据/100VA2223340A相视在功率=数据/100VA2323342B相视在功率=数据/100VA2423344C相视在功率=数据/100VA2523346频率=数据/100Hz2623360总功率因数=数据/1000

2723361A相功率因数=数据/1000

2823362B相功率因数=数据/1000

2923363C相功率因数=数据/1000

3025352DI1状态/

3125353DI2状态/

通信读取到的数据是未经转换的原始数据，要经过运算才能转化为多功能电力仪表现场显示数据，具体运算公式见表中的“使用转换注释”。例如：设备通信地址23298存储的是相电压Uan，仪表上显示的Uan=原始数据/10；通信地址23312存储的电流Ia，仪表上显示的Ia=原始数据/100。任务7-1多功能电力仪表Modbus-RTU报文帧解析在整理好多功能电力仪表通信地址表后，从本项目Modbus知识点章节得知，需要设置主/从站双方的通信参数，其中主要是通信地址、波特率、起始位、数据位、停止位、校验位、奇偶校验等参数，以下仅截取其中重要部分内容（完整内容见《M1M多功能电力仪表产品说明书》中7.5通信(COM)所示）。M1M中比较重要的参数如图所示，分别是总线地址（可设置1-254）、波特率（可选1.2k、2.4k、4.8k、9.6k、19.2k）以及字节格式。任务7-1多功能电力仪表Modbus-RTU报文帧解析在M1M字节格式中已将常用的数据位、停止位、校验位、奇偶校验等参数分组，具体内容如表所示。传输格式代码解释8E18位数据位，偶校验，1位停止位8O18位数据位，奇校验，1位停止位8N18位数据位，无奇偶校验，1位停止位8N28位数据位，无奇偶校验，2位停止位任务7-1多功能电力仪表Modbus-RTU报文帧解析将多功能电力仪表地址设置为1、波特率采用19.2Kbps，传输格式为3即1位起始位，8位数据位，无奇偶校验，1位停止位，如下图所示。任务7-1多功能电力仪表Modbus-RTU报文帧解析打开串口通信软件修改相应的参数，如下图所示，串行口选用COM6（在电脑设备管理器端口号中可查询），波特率为19200，起始位1（默认），8位数据位，无奇偶校验，1位停止位。任务7-1多功能电力仪表Modbus-RTU报文帧解析连接好串口通信线与多功能电力仪表，并设置好通信参数后，由串口软件向多功能电力仪表请求读取Uan数据（地址为23298），发送16进制数据帧01035B020006772C给多功能电力仪表，数据帧的解析如图所示。01035B020006772C读取的仪表地址为01读取寄存器的功能码为03Uan存储地址为23298（16进制为5B02），连续读取6个变量（0006）CRC校验码（系统计算）任务7-1多功能电力仪表Modbus-RTU报文帧解析多功能电力仪表在收到请求数据帧并处理后，回复响应数据帧01030C000008CA000008CB000008CC9F32给串口软件，其数据帧及解析如图所示。01030C000008CA000008CB000008CC9F32返回的仪表地址为01响应功能码030C代表字节数量，000008CA为地址23298存储的Uan数据（以十进制换算为2250）CRC校验码（系统计算）任务7-1多功能电力仪表Modbus-RTU报文帧解析思考：1、如串口软件向多功能电力仪表请求读取Uan数据，发送数据帧01045B020006CRC校验码给仪表，将接收到什么样的回复报文？任务7-2智能配电系统多功能电力仪表监测集成在任务7-1中我们已经初步掌握Modbus-RTU的通信线连接、通信参数设置、报文帧格式等内容，但是在实际智能配电工程项目中，将会采用控制器与智能配电软件来完成数据采集、存储、分析以及应用。在本任务中，我们将采用控制器与智能配电软件来实现对多功能电力仪表的数据监测。任务7-2智能配电系统多功能电力仪表监测集成采用边缘控制器X20实现数据的采集与传输，由于X20本身不带Modbus-RTU通信模块，因此我们选用安装与控制器IF1030通信模块实现Modbus-RTU通信协议的采集与传输，如图7-18所示控制器与IF1030之间采用安装于背板的内部总线通信，IF1030模块的3、8号端子与多功能仪表的RS+、RS-连接。任务7-2智能配电系统多功能电力仪表监测集成在智能配电软件中一般采用AutomationStudio（简称AS）平台开发通信与控制程序以及简单人机界面，在Aprol系统里开发复杂的人机界面、报表以及与上层管理之间的集成应用（如Web应用等），本任务我们重点介绍基于AS平台的通信集成，AS软件的应用请参考AS软件教学视频。AS平台不仅是一个开发软件，它是集合编程、诊断、控制、HMI、安全Safety于一体的完整平台。在通信程序开发方面，平台支持IEC标准的六种开发语言（LAD，IL，ST，FBD，CFC，SFC），除此外还支持C/C++语言开发，以及AutomationBASIC语言开发。熟练的工程师一般会使用C语言和ST语言开发。对于刚学习的我们来说，我们先通过FBD（功能块）来了解智能配电设备的集成，在拓展阶段再介绍基于ST语言的应用开发。在人机界面开发方面，AS中强大的HMI开发组件支持所见即所得的方式开发人机界面，由于和控制器开发同在AS平台下，显示控件的变量连接变得极为方便。AS人机界面开发有两种类型，一是较为简单的VC4方式，AS平台提供很多控件，使用方式和市面上多数HMI开发相似。另一种是基于网页开发的mappView方式，它的特点是可以开发出非常美观的界面。任务7-2智能配电系统多功能电力仪表监测集成本任务中从多功能电力仪表—X20通信模块与控制器—AS智能配电软件的数据流如图所示，多功能电力仪表通过内部A/DC电路（模/数转化）将Uab电压信号转为数字信号，并接收控制器请求将数据封装为数据帧的形式发送至控制器，控制器接收并解析数据，再根据开发的程序处理相应的数据，将优化后的数据传输给AS平台，AS平台经过IO设备驱动、IO数据连接等处理将数据存储至实时数据库，人机界面开发等应用程序直接通过位号调用实时数据库中的数据，并形成数据显示与应用。任务7-2智能配电系统多功能电力仪表监测集成多功能电力仪表侧通信参数设置参考任务7-1的内容，AS平台侧硬件接口通信参数设置需与所通信的多功能电力仪表保持一致，如图所示，接口类型选择RS485、通信波特率19200bps、通信间隔时间采用默认时间、校验方式none无奇偶校验、8位数据位、1位停止位。任务7-2智能配电系统多功能电力仪表监测集成完成多功能电力仪表、控制器、安装AS平台的计算机通信线连接和通信参数设置后，通过AS平台的FBD、ST、LD等语言编写通信程序，调用Modbus通信功能块，读取多功能电力仪表的Uab电压。本任务以FBD调用功能块编程为例，通过调用AS已封装好的Modbus-RTU通信函数功能块MBMOpen()、MBMClose()、MBMCmd()，其功能与引脚定义如图所示。任务7-2智能配电系统多功能电力仪表监测集成功能块图例I/O引脚名称数据类型功能描述INenableBOOL只有enable=1时，该功能块才会执行INpDeviceUDINT设备识别符（一般指AS平台硬件组态中通信模块的名称）INpModeUDINT通信参数（波特率、起始位、数据位、停止位、校验位、奇偶校验）INpConfigUDINT数据对象名称INtimeoutUINT超时时间INasciiUSINTModbus模式(0为RTU/1为ASCII)OUTstatusUINT报警代码(0为无错误)。OUTidentUDINT模块识别号，识别,andMBMOpen()函数功能块用于定义Modbus-RTU通信协议参数，并打开通信通道。任务7-2智能配电系统多功能电力仪表监测集成MBMClose()函数功能块用于关闭通信，需要时需重新启用MBMOpen()功能块。功能块图例I/O引脚名称数据类型功能描述INenableBOOL只有enable=1时，该功能块才会执行。INidentUDINTMBMOpen()功能块的IDOUTstatusUINT报警代码(0=无错误)。任务7-2智能配电系统多功能电力仪表监测集成MBMCmd()函数功能块用于指示读取的数据寄存器地址与数量。功能块图例I/O引脚名称数据类型功能描述INenableBOOL只有enable=1时，该功能块才会执行INidentUDINTMBMOpen()功能块的IDINmfcUSINTModbus通信使用的功能码INnodeUSINT读取从站地址(0为广播模式)INdataUDINT读取数据于AS平台中的存储地址（起始地址）INoffsetUINT读取从站设备通信地址表起始地址INlenUINT读取数据的数量OUTstatusUINT报警代码(0为无错误)。INenableBOOL只有enable为1时，该功能块才会执行。任务7-2智能配电系统多功能电力仪表监测集成读取通信地址为1，通信参数为波特率19200bps、1位起始位，8位数据位，无奇偶校验、1位停止位的多功能电力仪表Uan线电压数据。在AS平台中编程采用MBMOpen()打开Modbus软件通信接口如图所示，将设备识别符‘’SS1.IF1’连接至pDevice引脚，‘/PHY=RS485/PA=N/DB=8/SB=1BD=19200’（波特率19200bps、8位数据位、无奇偶校验、1位停止位）连接至pMode引脚，enable引脚赋值“TRUE”，MBMOpen()即开始运行，并在输出引脚ident得到38568320的识别号ID（系统自动生成）。任务7-2智能配电系统多功能电力仪表监测集成打开Modbus通讯接口后，调用MBMCmd()函数功能块实现数据读取如图所示。首先使函数功能块使能，然后将MBMOpen()输出引脚ident连接至MBMCmd()引脚ident；在mfc引脚输入03功能码（根据读取的数据决定），在node引脚输入将要读取的从站设备地址1；在offset引脚输入读取Uan数据存储寄存器地址23298（从通讯点表中获取）；在len引脚输入要连续读取寄存器个数6（从通讯点表中获取）。接着通过ADR取数据地址功能块，从data引脚读取采集上来的数据并保持到M1M_INT数组。最后对原始数据进行转换运算处理，赋值到M1M_Uan、M1M_Ubn、M1M_Ucn电压数据。任务7-2智能配电系统多功能电力仪表监测集成将编辑好的通信程序下到控制器，并在线运行，通过在线监测可以看到实时数据，如图所示。详细的多功能电力仪表通信程序编辑步骤，请参考实训工作手册。任务7-3框架断路器监控集成任务7-2是通过Modbus-RTU通信协议实现从站仪表数据读取，在本任务采用Modbus-TCP通信协议实现从站框架断路器的数据监测（读取断路器触头磨损度、总操作次数、手动操作次数、脱扣次数、脱扣失败次数、脱扣测试次数）与断路器合/分闸控制。任务7-3框架断路器监控集成框架断路器通信地址见表。任务7-3框架断路器监控集成正如本项目知识部分所述，Modbus-TCP采用的是以太网通信，框架断路器与边缘控制器采用RJ45通信接口连接，然后在框架断路器脱扣器中设置IP地址，如图所示。任务7-3框架断路器监控集成完成框架断路器通信参数设置后，使用Modbus-TCP通信软件测试数据是否能正常读取。打开ModScan32.exe，连接方式选择为RemoteTCP/IPServer，在IPAddress中输入需要访问的从站设备IP地址如192.168.1.120，服务端口为502。采用04功能码读取从站地址为120，设备寄存器起始地址为20的连续6个数据。发送该请求数据帧后，接收数据如图所示，其中可以在右图看到触头磨损度为0.2%=149/65000*100%、总操作次数为47次、手动操作次数43次、脱扣次数0、脱扣失败次数0、脱扣测试次数4次。任务7-3框架断路器监控集成通过AS平台调用Modbus-TCP通信功能块，读取框架断路器的触头磨损度、总操作次数、手动操作次数、脱扣次数、脱扣失败次数、脱扣测试次数以及控制框架断路器的合分闸，本任务以FBD调用功能块编程为例，所需的Modbus-TCP常用通信函数功能块MbReadInputRegisters()、MbWriteMultipleRegisters()。任务7-3框架断路器监控集成功能块图例I/O引脚数据类型功能描述INenableBOOL只有enable=1时，该功能块才会执行INpStation(作为指针传输)UDINTModbus站路径;例如“IF2.ST1”INstartAddressUINT起始地址INnrRegistersUINT要读取的寄存器数INpData(作为指针传输)UDINT将读数据写入的本地存储INdataSizeUINT本地内存区域的长度，以字节为单位。内存区域的大小至少为2个寄存器字节。OUTstatusUINT报警代码(0=无报警).MbReadInputRegisters()函数块实现Modbus功能码4，读取多个输入寄存器的功能。Modbus指令由AutomationRuntime的Modbus驱动程序接收和处理。任务7-3框架断路器监控集成mbWriteMultipleRegisters()函数块实现Modbus函数代码16，写多个寄存器的功能。Modbus指令由AutomationRuntime的Modbus驱动程序接收和处理。功能块图例I/O引脚数据类型功能描述INenableBOOL只有enable=1时，该功能块才会执行INpStationUDINT(作为指针传输)Modbus站路径;例如“IF2.ST1”INstartAddressUINT起始地址INnrRegistersUINT要写入的寄存器数INpDataUDINT(作为指针传输)包含要写入数据的本地存储器INdataSizeUINT本地内存区域的长度，以字节为单位。内存区域的大小至少为2个寄存器字节。OUTstatusUINT报警代码(0=无报警).任务7-3框架断路器监控集成在开始编写通信程序之前，需要在AS硬件配置目录中，添加ModbusTcp_any模块，并配置需要访问的从站IP地址，如图所示。AS硬件配置ModbusTCP_any配置任务7-3框架断路器监控集成完成配置通信硬件参数后，采用MbReadInputRegisters()函数块在程序文件中搭建如图7-33所示程序，打开使能enable=1，通过设备标识符为‘IF2.ST1’的接口，读取寄存器地址20的连续6个数据，存储到数组a中，数组的长度为12。结合通信地址表对数据进行处理与换算，编程方法请参考任务7-2。任务7-3框架断路器监控集成完成框架断路器数据读取编程后，调用MbWriteMultipleRegisters()函数功能块，参考表7-8进行框架断路器合分闸编程，搭建如图程序。将变量c的数据通过设备标识符为‘IF2.ST1’的接口，发送到框架断路器的寄存器中，寄存器地址为0，数据长度为2个字，本地内存区域的长度为4个字节。任务7-3框架断路器监控集成在远程控制框架断路器前，框架断路器需设置为远程控制模式如图所示任务7-3框架断路器监控集成将编辑好的通信程序下载到控制器并在线监测，查阅实时数据，如图7-36所示。然后通过更改变量c的值，对框架断路器进行远程合/分闸通信控制（写7为分闸，8为合闸）。详细的框架断路器通信程序编辑步骤，请参考实训工作手册。任务7-3框架断路器监控集成拓展：请编写一个当检测到框架断路器储能结束，并无故障信息时的远程合/分闸控制程序。任务7-4变频器监控集成通过以上任务的学习，我们初步了解通信接口连接、通信参数设置、数据报文解析以及通过AS平台实现典型智能电力设备的数据监测与设备控制。本任务以配电系统典型负载变频器的监控为例，进一步巩固通信协议的知识技能，并学习掌握人机界面的开发与调试。任务7-4变频器监控集成变频器通信地址见表。任务7-4变频器监控集成本任务采用Modbus-RTU实现变频器的远程控制，变频器参数设置如图所示，AS中参数设置与任务7-2类似此处不在描述。任务7-4变频器监控集成在本任务中变频器需要设置的参数表如表所示。任务7-4变频器监控集成通信程序开发与任务7-2类似，其中变频器的启动停止控制程序结合通信地址表可知，当向0寄存器发送“1150”表示停止命令，发送“1151”表示启动命令。将编辑好的通信程下载到控制器，并打开在线监测，查看在线实时数据，如图所示。任务7-4变频器监控集成在任务7-2中介绍过AS平台支持VC4与mappView两种人机界面开发，本任务采用mappView开发变频器的人机交互界面。人机界面的开发对智能配电工程实施以及后期的使用尤为重要，需要结合UI设计、视觉交互等多个方面的知识，例如界面背景不得采用刺眼的色调、优先报警的呈现设计等等。本文主要介绍如何在AS平台中完成mappView初始配置、界面设计、变量管理、常用控件和界面浏览。任务7-4变频器监控集成首先，先介绍一下在mappView设计过程中会用到的几个相关概念①layout：布局，即一张页面包含几个区域，每个区域多大尺寸等；②area：区域，一张页面通常包含几个区域，可按画面功能进行区域划分；③page：页面，即一张人机交互页面；④widget：控件，如按钮、文本、饼图、输入框等；⑤content：内容，这里不是指具体的显示内容，而是指存放显示内容的容器，后面会有详细说明；⑥binding：关联，如将控件变量与OPCUA变量关联；⑦eventbinding：事件关联，将事件（如按下按钮等）与动作（如弹出对话框等）关联；⑧dialog：对话框，如报警对话框、登录成功对话框等。任务7-4变频器监控集成Binding是将widget中的变量与程序变量关联，如文本框widget中的文本数据来自程序的某变量。

EventBinding是将事件如按下按钮、或变量改变与动作如弹出对话框、或字体变色等关联。任务7-4变频器监控集成mappView初始配置1）在LogicalView窗口中添加mappView软件包。打开LogicalView窗口选中项目名文件夹，在Toolbox工具箱中找到mappView并勾选，双击mappView自动添加mappView软件包，如下图所示。任务7-4变频器监控集成mappView初始配置2）添加Visualization和mappViewConfigurartion文件。在ConfigurationView窗口中X20CP1382文件夹下找到mappView文件，从Toolbox工具箱中双击Visualization和mappViewConfigurartion自动添加到mappView文件夹下，操作完成后点击Save，如下图所示。任务7-4变频器监控集成mappView初始配置3）声明ClientconfigurationID。双击打开刚才添加Visualizat.vis文件，复制Visualizationid名“vis_0”，然后双击打开Config.mappviewcfg文件，将刚才复制的Visualizationid名，粘贴到Clinentconfiguration下的IDofdefaultvisualization栏中，最后点击Save，如图所示。任务7-4变频器监控集成mappView初始配置4）添加Visualization文件。在mappView窗口中选择刚才添加的mappView软件包，从Toolbox工具箱中双击Visualization文件，软件将自动添加Visualization文件。最后点击Save，完成初始配置，如图所示。任务7-4变频器监控集成初始配置好之后，可以开始正式的界面布局设计工作。无论对于什么项目，只要是界面设计，就必不可少要有布局和内容两大要素。先说布局，mappView的布局设计是在layout中完成的，与其他元素不同的是，layout的设计需要用户进行编程，不是通过下拉菜单选择或拖拽来实现，但这里的编程不是从零开始，AS会自动给出编程模板，用户只需要填空即可。例如，对于图(a)所示的布局来说，其编程实现如图(b)所示，黑色加粗字体为需要用户手动输入的部分，包括layout的ID（自定义，为了后面被page引用）、layout的宽高尺寸、划分的每个area的ID（1个layout里的所有areaID不能重名，不然会编译报错）、每个area的宽高尺寸和坐标位置等。（a）（b）任务7-4变频器监控集成Layout设计好后，接下来是添加page，page可以理解为人机界面显示的每一幅画面，如图所示，它包含两个基本元素，一个是.page文件，该文件与布局相关，另一个是.content文件，该文件与画面内容相关。任务7-4变频器监控集成在.page文件中，除了设置背景颜色和背景图片之外，最重要的是三件事：给当前page定义ID、关联对应的layoutID号，并给每个area关联对应的contentID号。可以看出，虽然.page是跟界面布局相关，但不是直接在这里设计布局，设计布局的工作是在layout里完成，在这里只是引用设计完的layoutID号。同理，每个area中的内容设计也不是直接在这里完成，而是在.content文件中完成，这里只是引用设计完的contentID号。在.content文件中，第一件要做的事情，是给content命名即ID号，这步很重要，不然无法对其引用。有了contentID之后，需要回到.page文件中对需要的contentID进行引用，1个area只能引用1个contentID，1个contentID可以被多个area引用。任务7-4变频器监控集成完成以上操作至此画面基本布局已设计好，接下来就应该进行画面内容的开发，通过不同的控件关联变量达到监测的效果。在介绍控件之前，需要了解mappView系统人机界面中变量与控制器变量之间的关系，mappView的server如控制和client如显示屏之间的通信是通过OPCUA实现，每幅页面中显示的数据需要实时通过OPCUA由server发送给client，所以变量关联是很重要的一步，没有这一步，就没有下位程序与上位画面的数据交互。变量关联也叫binding也是在.content文件中完成，在控件的属性窗口中可以找到binding的入口，下一节中会详细介绍，通过下拉菜单的方式选择需要关联哪个变量，对于mappView5.13及以上版本，选择关联变量之后，会自动生成一个.binding文件，存放在ConfigurationView的相应文件夹里，用户不需要自行写代码生成该文件。在变量关联这一步还有一点需要注意，虽然被关联的变量是通过binding的下拉菜单来选择，但是在此之前需要将这些变量的OPCUA通信功能打开，使能之后，binding的下拉菜单中才可以看到这些变量，从而供选择。任务7-4变频器监控集成文本控件是人机界面编辑中最常用的控件之一，用于VC4界面中进行文本内容的显示与编辑，在人机界面开发过程中配合其他控件可以使画面更加直观易懂。mappView中的文本控件共有6种类型，如图所示分别是：标签、登录信息、密码、文本输入、文本输出和信息板。这里主要介绍Label（即标签）的使用，其他文本控件可通过Help查询具体的使用方法。1）文本控件（Text）任务7-4变频器监控集成Label文本控件的常用配置属性如下图所示。控件图例常用配置参数配置内容描述Appearance通过Appearance外观参数的修改，可对文本控件的边框、前景色、填充样式、显示的文本信息、字体排列等参数进行修改。Font通过Font字体格式设置，可以设置字体加粗、字体样式、字体大小、倾斜以及添加下划线。有关文本控件的添加、属性参数配置及变量关联等操作步骤，请参考实训工作手册。任务7-4变频器监控集成2）数字控件（Numeric）人机界面中除了标签文本内容以外，更重要的是智能配电系统的数据数字化显示，这能更好地帮助使用者查看重要参数的当前值变化，以此优化人机界面的监视功能。mappView中的数字控件共有10种类型，如图所示分别是：基本滑块、操纵手柄、线性仪表、数字输入、数字输出、进度条、径向量规、径向滑块、范围滑块和XY操纵手柄。这里主要介绍NumericOutput数字输出的使用，其他数字控件可通过Help查询具体的使用方法。任务7-4变频器监控集成NumericOutput数字控件的常用配置属性如下图所示。控件图例常用配置属性配置内容描述Appearance通过Appearance外观参数的修改，可对数字控件的背景色、边框样式、边框粗细、显示数字的排列、数字颜色等等外观设置。Data通过Data绑定需要显示的变量。Font通过Font字体格式设置，可以设置字体加粗、字体样式、字体大小、倾斜以及添加下划线。有关数字控件的添加、属性参数配置及变量关联等操作步骤，请参考实训工作手册。任务7-4变频器监控集成3）图像控件（Image）在人机界面开发过程中灵活运用图像控件，添加一系列的静态产品图片或相关标志，亦或是动态图片、图案，以此提升人机界面的观感与质量。mappView中的图像控件有2中类型，如图所示分别是单图像和图像列表。这里主要介绍ImageList图像列表的使用，需要注意的是使用ImageList控件前，要将提前准备好的图片素材添加到Resources资源文件夹下的Media媒体文件夹中。任务7-4变频器监控集成图像控件图标及常用配置属性介绍如图所示。控件图例常用配置属性属性描述Appearance通过Appearance设置，可修改图像控件的背景色、边框、添加图像的排列等等，其中最主要的参数是imageList添加需要显示的图像列表，格式为“['Media/open.svg','Media/close.svg']”。Data通过Data绑定需要显示的变量。Layout通过Layout设置，可以修改图像控制的大小和坐标位置。有关图像控件的添加、属性参数配置及变量关联等操作步骤，请参考实训工作手册。任务7-4变频器监控集成4）按钮控件（Button）在讲解使用方法之前需要引入Event和Action两个概念，在mappView中Event和Action是非常重要的两大块，它可以帮助我们基于客户端的逻辑，通过全鼠标选择配置，摆脱大段复杂代码的纠缠即可实现强大的交互功能。Event指的是状态的改变，这个改变可以绑定一个Action，当定义的状态发生变化时将触发Action，Action指的是可以执行的动作。Event的对象可以是值的变化、键盘动作、单机按钮、对话框关闭、鼠标松开、手势、隐藏/显示等等，Action的执行的动作可以是登录、赋值、切换风格、切换语言、停止播放、打开对话框、跳转等等。通过一系列Event和Action的组合，快速完成人机界面交换配置，具备极强的可操作性，熟练运用Event和Action可以编辑一个功能强大且操作绚丽的人机界面。任务7-4变频器监控集成按钮控件在人机界面中主要用于控制开关变量输出，达到控制智能配电系统中智能设备分合闸的功能。mappView中的按钮控件共有15种类型，如图所示，本任务主要介绍Button和NavigationButton按钮控件，其他类型通过帮助手册自行学习。Button控件即事件按钮，用于触发定义的某个事件。NavigationButton控件即导航按钮，用于切换关联的页面，也叫作页面切换按钮。任务7-4变频器监控集成按钮控件图标及常用配置属性介绍如图所示。控件图例常用配置属性属性描述Appearance通过Appearance设置可修改按钮控件的背景色、边框样式、边框颜色、可以在按钮上添加图标或字体等等外观设置。CommonCommon设置可以编辑添加的按钮控制名字，类似于声明了一个ID，在后续编辑事件时用到。Format通过Format设置，可以设置按钮控件上文字加粗、样式、大小和倾斜等属性。Layout通过Layout设置，可以修改按钮控制的大小和坐标位置。有关事件按钮控件和导航按钮控件的添加、属性参数配置及变量关联等操作步骤，以及Event和Action的使用请参考实训工作手册。任务7-4变频器监控集成结合上述所学的控件使用方法，灵活运用不同控件之间的相互搭配，合理选择显示字体大小、样式、图形配色等，最终完成如图所示的变频器监控人机界面。任务7-4变频器监控集成mappView画面需要通过浏览器进行显示，因此需要对其进行网络相关设置，如端口号、最大客户端数量，以及OPCUA采样率等，详细的操作步骤请参考实训工作手册。配置完成后将程序下载到边缘控制器，然后打开浏览器（推荐使用Google浏览器），在浏览器中输入“边缘控制器IP地址:81”，即可访问开发好的人机界面。需要注意的是“:”必须使用英文输入法，81为访问端口号。任务7-5继电保护装置监控集成本任务以REF615为案例，开展典型继电保护装置的监控集成学习，REF615支持变电站IEC61850通信标准，并行冗余协议（PRP）和高可用性无缝冗余度协议（HSR），其中IEC61850通信标准包含IEC61850-9-2LE。该设备还支持DNP3，IEC60870-5-103和Modbus规约。任务7-5继电保护装置监控集成REF615IEC馈线保护和测控继电保护装置，Modubs串行通信需要继电保护装置在插槽X000中安装一个通信卡，该通信卡有一个或两个串行通信接口。串行通信接口位于继电保护装置背后X5接线端子如图所示，“10、9”端子表示COM1串行端口“A/+、B/-”，“8、7”端子表示COM2串行端口“A/+、B/-”，“6”端子表示公共接地。任务7-5继电保护装置监控集成（1）COM端口参数设置点击菜单按钮切换到主菜单，通过上下键将光标移到“配置”选项，点击右键进入子级菜单，采用同样的操作方式进入“通信”选项的子菜单。根据实际接线确认需要配置的COM端口，以COM1为例：光纤模式设置“无”，串口模式设置“RS48两线制”，CTS延时、RTS延时保持默认设置，波特率设置“9600”如图所示。任务7-5继电保护装置监控集成（2）Modbus参数设置参考COM端口参数设置操作方式，进入Modbus参数设置界面，选择对应的COM端口，奇偶校验1设置为无校验，通信地址1设置为1，链路模式1设置为RTU，帧起始延时1、帧结束延时1保持默认设置，如图所示。任务7-5继电保护装置监控集成继电保护装置常用通信地址表任务7-5继电保护装置监控集成结合任务7-2和任务7-4所学的Modbus-RTU通信程序编辑和人机界面开发完成本节任务，详细步骤请参考实训工作手册。素质提升：Modbus协议