基于PLC的恒溫恒壓集中供熱控制系統的WinCC組態設計

何家建 郁 煒

(衢州學院 電氣與信息工程學院，浙江 衢州 324000)

高校學生公寓集中供熱系統對日常生活起著非常重要作用。為保證供熱系統安全、可靠、穩定地運行，本論文進行了基于西門子S7－300PLC和變頻技術的恒溫恒壓自動控制系統設計，并為系統進行了WinCC組態設計。

本文主要闡述該恒溫恒壓供熱控制系統的WinCC組態設計過程。

1 系統功能描述

恒溫恒壓供熱控制系統以SIEMENSS7－300 PLC作為下位機控制核心完成系統現場檢測、數據處理和運行控制。WinCC是西門子公司和微軟公司(Microsoft)共同開發的監控系統，為PLC控制系統實現監控、操作、報警等控制室的操作，安全而方便，并且具有實時趨勢顯示、歷史趨勢顯示及打印報表等功能，可以非常清晰的管理和優化工程。它實現數據的組態和運行監控，將PLC的實時數據上傳至PC機進行各種處理，并在上位機的顯示畫面上進行顯示。絕大多數的操作都可以通過鼠標、鍵盤和WinCC操作站顯示器來實現。WinCC基本系統是許多應用控制程序的核心，它包含以下9大部件:變量管理器、圖形編輯器、變量歸檔、報警記錄、全局腳本、報表編輯器、用戶管理器、交叉引用表、文本庫，WinCC系統工作方式如圖1所示。

圖1 WinCC系統工作方式

1.1 供熱系統的WinCC組態設計

1.1.1 恒溫恒壓供熱系統主界面

圖2 供熱系統WinCC主界面

恒溫恒壓供熱系統在PLC控制程序基礎上設計了上位機wincc組態，其主界面如圖2所示，包含了以下內容:①用戶的權限管理;②設計主題;③供水各主要參數信息;④當前日期和時間;⑤當前供水各設備的運行狀態，⑥超溫超壓的聲音報警，⑦界面切換或退出，⑧現場設備的遠程操作。

1.1.2 參數界面

參數一覽表中分為開關量、模擬量和狀態信息，開關量包含各個泵、閥等的狀態;模擬量包含溫度、壓力等傳感器檢測的實時數據;狀態信息是系統中重點部分的實時狀態，為操作人員的監控管理予以方便。

1.1.3 報警信息系統

報警系統包含了當前機組運行狀態、設備狀態和故障信息等。報警信息以消息的形式形成報警信息頁面，以及報警的具體狀態信息，這樣相關操作人員和設備維護人員就可以及時了解供熱機組以及相關設備狀態信息。

1.1.4 上位組態權限管理

供熱系統WinCC組態對各級管理權限進行了設置，操作員、維護員或者系統管理員進入WinCC監控系統主界面前都必須先登錄。退出系統時也必須按照權限操作。

2 WinCC監控下的系統功能

公寓供熱WinCC監控系統可以完成以下管理功能:①供水系統各個設備狀態的控制;②運行過程中各數據的顯示與趨勢圖的生成，如實際溫度，實際壓力，實際流速等;③系統故障診斷顯示，報警、記錄并生成報表;④用戶的權限管理。

3 系統功能特點

恒溫恒壓供熱系統是以PLC為控制核心，形成自動化控制系統，并以WinCC監控系統進行組態。其系統功能特點概括如下:

(1)集成化。系統以S7－300 PLC進行數據采集、控制、管理，實現數據的自動實時采集，WinCC組態可以實現遠程控制、數據統計、報警、信息報表等功能。

(2)易操作性。由WinCC編程組態，形成的人機界面可以方便的進行系統操作和管理，并且把設備狀態、相關數據、趨勢報表信息直接通過計算機傳送到相關部門。

4 結束語

本系統在WinCC組態配合下，其性能更加穩定，操作更方便，減少了維護人員的工作量，保證了恒溫恒壓供熱系統的穩定性，畫面中的大量信息可以很好的滿足供熱相關需求，并幫助維護人員及時有效地分析解決現場的恒溫恒壓供熱問題，充分發揮了人機界面對于集中供熱控制系統的重要作用，大大降低了整個公寓供熱系統操作故障率和操作員以及設備維護員的勞動強度，有效提高了供熱效率和安全性。

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