1 引言
隨著微型計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的不斷進(jìn)步，許多領(lǐng)域中都引入了計(jì)算機(jī)自動(dòng)檢測(cè)與控制技術(shù),，而且隨著各領(lǐng)域中研究內(nèi)容的不斷深入與發(fā)展，對(duì)計(jì)算機(jī)自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)的要求也越來越高,，工控組態(tài)軟件就是近年來在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域興起的一種新型的軟件開發(fā)技術(shù),，開發(fā)人員通常不需要編制太過復(fù)雜的程序代碼，只要利用組態(tài)軟件包中的工具,，進(jìn)行數(shù)據(jù)組態(tài),、圖形圖像組態(tài)等工作即可完成所需應(yīng)用軟件的開發(fā)工作，它具有二次開發(fā)簡便,、開發(fā)周期短,、通用性強(qiáng),、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。
近幾年來,，我國工業(yè)快速發(fā)展,，相對(duì)應(yīng)的工業(yè)控制領(lǐng)域也是朝著科學(xué)化、現(xiàn)代化方向發(fā)展,，例如對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的各類高壓變頻器設(shè)備控制的要求就是如此,。由于高壓變頻器幾乎都是工礦企業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備，對(duì)其可靠性的高要求是不言而喻的,，因此,，對(duì)高壓變頻器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、運(yùn)行狀態(tài),、故障狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并根據(jù)具體的情況做出相應(yīng)的控制,，顯得尤為重要，為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的,，我們以工控組態(tài)軟件mcgs為開發(fā)平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì),，完成了變頻器監(jiān)控系統(tǒng)的研制。
2 變頻器監(jiān)控系統(tǒng)要求
2.1 監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求
?。?） 要求監(jiān)控系統(tǒng)保證各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確可靠,，減少人為因素影響，提供可靠現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)支持;
?。?） 要有良好的可維護(hù)性,，能夠方便地維護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行;
（3） 能提供友好的人機(jī)交互界面,，方便現(xiàn)場(chǎng)人員操作;
?。?） 能提供對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理和歷史數(shù)據(jù)管理功能;
（5） 能提供靈活的接口,，為用戶提供良好的二次開發(fā)功能并能與其他管理信息系統(tǒng)進(jìn)行信息融合,。
2.2 監(jiān)控系統(tǒng)具體要求
（1） 信號(hào)采集和數(shù)據(jù)處理： 對(duì)來自現(xiàn)場(chǎng)的非標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)數(shù)據(jù)通過組態(tài)軟件轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),。
?。?） 狀態(tài)顯示：將變頻器啟動(dòng)、停止,、就緒,、合閘、接通,、運(yùn)轉(zhuǎn),、旁通、告警、外控等狀態(tài)通過組態(tài)軟件動(dòng)態(tài)的顯示于監(jiān)控畫面上,，具有實(shí)時(shí),、動(dòng)態(tài)效果。
?。?） 監(jiān)控操作： 對(duì)頻率,、溫度、電流,、電壓,、風(fēng)壓等進(jìn)行自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
?。?） 操作畫面：在操作畫面上可查詢裝置的電壓、電流,、功率,、溫度等實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)，還可查詢實(shí)時(shí),、歷史曲線和設(shè)備狀態(tài)并可按要求設(shè)定和打印出實(shí)時(shí)報(bào)表和歷史報(bào)表,。
3 變頻器監(jiān)控系統(tǒng)的硬件組成
變頻器監(jiān)控系統(tǒng)主要由工控機(jī)、打印機(jī),、變頻控制柜（主要包括plc,、模擬量輸入輸出模塊、開關(guān)量輸入輸出模塊,、光纖觸發(fā)模塊,、ups電源和一些通訊電纜等）組成，其畫面如圖1
所示,。工控機(jī)作為監(jiān)控中心,，將變頻器所有的運(yùn)行數(shù)據(jù)和參數(shù)利用串行口通訊方式（rs-485），經(jīng)屏蔽雙絞線送到工控機(jī)中,，在人機(jī)界面上進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示;工控機(jī)也可下達(dá)指令來控制變頻器的啟動(dòng),、停止、復(fù)位等,。這樣就完成了對(duì)所有數(shù)據(jù)的采集傳輸及命令傳送,，同時(shí)，也可完成管理級(jí)功能,，如局域網(wǎng)的管理任務(wù),、形成管理部門所需數(shù)據(jù)的記錄報(bào)表、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等,。
4 監(jiān)控系統(tǒng)軟件組態(tài)
軟件組態(tài)部分完成監(jiān)控系統(tǒng)與操作人員間的交互界面,，是實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)視、控制,、調(diào)度和管理的核心,。人機(jī)界面分為兩部分,，一部分是用于日常監(jiān)視、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置的主界面,，另一部分是用于指示,、管理非日常監(jiān)視信息，如各種報(bào)表,、曲線及趨勢(shì)圖、歷史記錄等的子界面,。
組態(tài)軟件運(yùn)行后,，點(diǎn)擊公司信息圖片后，即進(jìn)入變頻系統(tǒng)監(jiān)控主界面,。在主界面的上方有一排指示燈,，用于指示變頻系統(tǒng)狀態(tài)，左下方有一個(gè)報(bào)警描述狀態(tài)欄,，用于顯示變頻器當(dāng)前所有報(bào)警信息,，右側(cè)的數(shù)據(jù)顯示欄用于顯示頻率、定子電壓,、定子電流,、壓力等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。在主畫面的最下方有四個(gè)按鈕可用來顯示本軟件系統(tǒng)其他功能：系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置,、實(shí)時(shí)曲線顯示,、歷史數(shù)據(jù)列表、報(bào)警記錄查看,，當(dāng)按下相應(yīng)的按鈕后,，即進(jìn)入到其對(duì)應(yīng)的畫面中。其畫面如圖2所示,。
4.1 參數(shù)設(shè)置功能
當(dāng)按下參數(shù)設(shè)置按鈕后,，會(huì)彈出用戶登錄對(duì)話框，只有輸入正確的密碼才能進(jìn)入該畫面進(jìn)行設(shè)置,，這樣可有效防止非專業(yè)人員誤操作,。該畫面主要用于設(shè)置變頻裝置的所有參數(shù)，操作人員可以按“參數(shù)表”按鈕,，來查看相應(yīng)參數(shù)的具體用途說明,。
4.2 曲線功能
當(dāng)按下曲線按鈕后，進(jìn)入曲線畫面,，它能對(duì)指定的各監(jiān)控量進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè),，包括反映實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)的電流、電壓、頻率,、功率因數(shù)等各種數(shù)據(jù)畫面,，方便地提供了指定參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)曲線。
4.3 歷史數(shù)據(jù)列表功能
按下歷史數(shù)據(jù)按鈕后,，進(jìn)入歷史數(shù)據(jù)表格,，歷史數(shù)據(jù)列表功能可對(duì)指定的監(jiān)控量進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)存儲(chǔ),，并可將各個(gè)不同類型的數(shù)據(jù)分別顯示于多幅不同的表格上,，利用選擇鍵，方便地選擇所需表格畫面,，并可通過輸入具體時(shí)間來調(diào)出當(dāng)時(shí)的數(shù)據(jù)記錄,。
4.4 報(bào)警記錄查看列表功能
按下報(bào)警記錄按鈕后，可進(jìn)入報(bào)警信息瀏覽表格,，該表格主要用于存儲(chǔ)監(jiān)控系統(tǒng)的故障報(bào)警情況,。操作者還可通過輸入具體時(shí)間來調(diào)出當(dāng)時(shí)的系統(tǒng)故障記錄，并可將該記錄進(jìn)行打印,，如圖3所示。
5 變頻系統(tǒng)監(jiān)控功能的實(shí)現(xiàn)及效果
進(jìn)行編程后的監(jiān)測(cè),、控制系統(tǒng),，針對(duì)變頻系統(tǒng)的特點(diǎn)，集實(shí)時(shí)顯示,、流程控制,、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸,、工程報(bào)表,、歷史曲線和實(shí)時(shí)曲線顯示等功能于一身，并能保存和打印歷史數(shù)據(jù)為系統(tǒng)分析使用,?？梢酝瓿扇缦鹿δ埽?/p>
（1）實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備工作狀態(tài),，實(shí)現(xiàn)全生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)管理,。高壓變頻器運(yùn)行狀態(tài)十分重要，而監(jiān)控系統(tǒng)的建立為管理部門提供的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息,，能有效地幫助值班人員及時(shí)了解設(shè)備工作狀態(tài),。
（2） 提供靈活的實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線顯示功能,。通過比較當(dāng)前和歷史趨勢(shì)數(shù)據(jù),，特別是結(jié)合裝備安全運(yùn)行的多參數(shù)模型，可以及早報(bào)告故障隱患。
?。?）實(shí)時(shí)報(bào)表管理方便地解決了現(xiàn)場(chǎng)定時(shí)數(shù)據(jù)抄寫,、維護(hù)及繁瑣的數(shù)據(jù)處理工作，記錄員不必再每天花費(fèi)大量的精力填寫報(bào)表,，提高了企業(yè)的辦公自動(dòng)化能力和管理水平,，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
?。?） 數(shù)據(jù)化和網(wǎng)絡(luò)化的管理提高了企業(yè)數(shù)據(jù)的透明度并消除了人為因素,，將成本核算納入更規(guī)范的管理體系。
?。?） 監(jiān)控系統(tǒng)具有界面友好,，易于操作，運(yùn)行可靠,，便于更改,、擴(kuò)充、升級(jí)等優(yōu)點(diǎn),，同時(shí),，系統(tǒng)造價(jià)很低，具有較高的性價(jià)比,。
6 結(jié)束語
本系統(tǒng)已經(jīng)投入實(shí)際運(yùn)行,，實(shí)現(xiàn)了對(duì)高壓變頻器各參數(shù)的在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，并在實(shí)際使用過程中取得了良好效果,，加強(qiáng)了職能部門對(duì)高壓變頻器的監(jiān)測(cè)，規(guī)范了職工行為,。對(duì)高壓變頻器實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)化管理,，提高了變頻設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性，保證了現(xiàn)場(chǎng)的安全運(yùn)行,。