基于组态的空压机远程监控系统研究
日期：2009-6-5 23:17:56 来源：中国工控网
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内容提要：在提出空压机监控要求的基础上，阐述了基于组态的系统网络结构和监控软件设计要点。
1、 概述
随着网络技术的迅速发展，使得空压机的远程监控成为可能，监控人员不仅可以坐在监控室里对空压机进行监控，而且可以随时随地通过网络进行远程监控。国产组态软件支持Internet访问，是一种真正的客户——服务器模式，而且能够比较容易地开发出良好的监控画面，网络配置简单。由此，提出了基于组态的空压机远程监控系统。
2、 监控要求
空压机监控包括两方面内容，首先采集空压机的相关参数，然后分析采集到的数据作出相应的控制和处理，以保证空压机的正常运行和按工艺要求运行。
2.1需采集的参数
各压缩机电机转速、电压、电流；各级吸气压力、排气压力、气瓶组压力、润滑油压力等；各级吸气温度、排气温度、油温、冷却水温、压缩机站内环境监控、电机绕组和轴承温度等。
2.2控制内容
（1）压缩机电机转速、电压、电流、功率、效率等；
（2）压缩机排气量的控制。当工艺过程中用气量发生改变时，需要对排气量进行调节；
（3）各级进出口温度、压力的控制。在压缩机运行过程中，当进出口温度、压力值偏离预先设定的期望值时，测控系统发出调整信号，控制相应的调整机构进行自动调节；
（4）油路、水路系统的控制；
（5）电机绕组和轴承温度的控制；
另外，测控系统根据编制的工艺流程和规定的操作程序，要对机器设备执行一定的顺序控制或程序控制。
3、基于组态的系统网络结构
组态完全基于网络的概念，是一种真正的客户——服务器模式，可运行在基于TCP/IP网络协议的网上。组态网络结构是一种柔性结构，可以将整个应用程序分配给多个服务器，可以引用远程站点的变量到本地使用（显示、计算等）。服务器的分配可以是基于项目中不同的功能，用户可以根据系统需要设立专门的IO服务器、历史数据服务器、报警服务器和登录服务器等。基于组态的空压机远程监控系统可以采用如图所示的网络结构。
在图示的网络结构中，PLC与现场的传感器、变送器和调节机构相连，完成对压缩机相关参数的检测和现场的控制。I/O采集站只负责设备数据采集，数据服务器集报警服务器、历史数据服务器和登录服务器的功能于一身，负责报警信息的验证和记录，历史数据的记录和用户登录的验证。主控机可以浏览I/O采集站上的实时数据，查看I/O站点的报警信息，查询I/O站点的历史记录，可以实现对IO站点连接设备的控制。在此，主控机其实还充当服务器，因为组态服务器系统处理远程IE端的访问请求，无需额外的服务器。远程监控终端通过网络能够在任何地方对空压机进行远程监控。
4、 基于组态王的系统软件设计要点
1）组态与PLC的通信连接
组态软件内嵌各种PLC驱动程序，用户只需按照设备配置向导选择PLC的类型，组态将自动完成相应驱动程序的启动，建立与PLC之间的通信。组态对外部设备的管理是通过对逻辑设备名的管理来实现的，在数据词典中建立若干I/O变量，使之与PLC的数据寄存器之间建立通道，通过这些I/O变量便可以读或写PLC的数据寄存器。
2）组态各站点的网络配置
要实现组态的网络功能，除了具备网络硬件设施外，还必须对组态各站点进行网络配置。首先必须将所有进入网络的计算机设置成连网运行模式，取一个唯一的节点名，并且将它们的网络参数设置成一致，如包大小和查询频率等。然后是指定服务器和客户。网络配置的最终目的可以实现各站点之间的数据共享。
3）主控机监控软件的模块
主控机监控软件一般包含以下模块：主画面、报警画面、维护时间提示画面、用户参数设定画面、历史曲线画面和报表画面等。主画面中以图形显示各空压机的运行状况，实时动态显示各监测参数，并可以对空压机的运行进行相关控制；报警画面可以进行报警记录的详细查询；历史曲线画面中可以调出各监测参数的历史记录，以曲线形式形象地表示出来，可以向前查阅任意时段的历史记录；维护时间提示画面可以提供名各压缩机维护日记，便于用户维修和记录；用户参数设定画面根据用户不同需求自定义各压缩机参数，达到用户各种要求；报表画面可以进行历史报表和实时报表的查询、编辑和打印。
5、 远程监控终端的远程监控
主控机要将监控软件进行WEB发布，发布采用分组方式，以使远程监控终端能够通过浏览器浏览。远程监控终端仅仅需要的软件安装环境就是安装了Microsoft Internet Explore5.0以上以上的浏览器以及JRE插件。在远程监控终端的浏览器地址栏里输入http://主控机IP地址：组态王WEB定义端口号/要浏览的组名称，即可获得与主控机组态王运行系统相同的监控画面，并与主控机保持高效的数据同步，通过网络能够在任何地方获得与在主控机上一样的画面和数据显示、报表显示、报警显示、维护时间提示显示、用户参数设定显示、趋势曲线显示等，以及方便快捷的控制功能。
6、 结束语
基于组态王的空压机远程监控系统不仅可以改善监控人员的劳动条件，大大减轻他们的劳动量，而且相关人员能够随时随地对空压机进行监控，使压缩机组自动化程度不断升级，压缩机安全性能得到有力保证。在空压机数量比较多的情况下，更能体现系统的优越性。
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
内容提要：在提出空压机监控要求的基础上，阐述了基于组态的系统网络结构和监控软件设计要点。
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1、 概述
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随着网络技术的迅速发展，使得空压机的远程监控成为可能，监控人员不仅可以坐在监控室里对空压机进行监控，而且可以随时随地通过网络进行远程监控。国产组态软件支持Internet访问，是一种真正的客户——服务器模式，而且能够比较容易地开发出良好的监控画面，网络配置简单。由此，提出了基于组态的空压机远程监控系统。
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2、 监控要求
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空压机监控包括两方面内容，首先采集空压机的相关参数，然后分析采集到的数据作出相应的控制和处理，以保证空压机的正常运行和按工艺要求运行。
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2.1需采集的参数
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各压缩机电机转速、电压、电流；各级吸气压力、排气压力、气瓶组压力、润滑油压力等；各级吸气温度、排气温度、油温、冷却水温、压缩机站内环境监控、电机绕组和轴承温度等。
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2.2控制内容
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（1）压缩机电机转速、电压、电流、功率、效率等；
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（2）压缩机排气量的控制。当工艺过程中用气量发生改变时，需要对排气量进行调节；
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（3）各级进出口温度、压力的控制。在压缩机运行过程中，当进出口温度、压力值偏离预先设定的期望值时，测控系统发出调整信号，控制相应的调整机构进行自动调节；
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（4）油路、水路系统的控制；
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（5）电机绕组和轴承温度的控制；
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另外，测控系统根据编制的工艺流程和规定的操作程序，要对机器设备执行一定的顺序控制或程序控制。
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3、基于组态的系统网络结构
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组态完全基于网络的概念，是一种真正的客户——服务器模式，可运行在基于TCP/IP网络协议的网上。组态网络结构是一种柔性结构，可以将整个应用程序分配给多个服务器，可以引用远程站点的变量到本地使用（显示、计算等）。服务器的分配可以是基于项目中不同的功能，用户可以根据系统需要设立专门的IO服务器、历史数据服务器、报警服务器和登录服务器等。基于组态的空压机远程监控系统可以采用如图所示的网络结构。
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在图示的网络结构中，PLC与现场的传感器、变送器和调节机构相连，完成对压缩机相关参数的检测和现场的控制。I/O采集站只负责设备数据采集，数据服务器集报警服务器、历史数据服务器和登录服务器的功能于一身，负责报警信息的验证和记录，历史数据的记录和用户登录的验证。主控机可以浏览I/O采集站上的实时数据，查看I/O站点的报警信息，查询I/O站点的历史记录，可以实现对IO站点连接设备的控制。在此，主控机其实还充当服务器，因为组态服务器系统处理远程IE端的访问请求，无需额外的服务器。远程监控终端通过网络能够在任何地方对空压机进行远程监控。
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4、 基于组态王的系统软件设计要点
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1）组态与PLC的通信连接
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组态软件内嵌各种PLC驱动程序，用户只需按照设备配置向导选择PLC的类型，组态将自动完成相应驱动程序的启动，建立与PLC之间的通信。组态对外部设备的管理是通过对逻辑设备名的管理来实现的，在数据词典中建立若干I/O变量，使之与PLC的数据寄存器之间建立通道，通过这些I/O变量便可以读或写PLC的数据寄存器。
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2）组态各站点的网络配置
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要实现组态的网络功能，除了具备网络硬件设施外，还必须对组态各站点进行网络配置。首先必须将所有进入网络的计算机设置成连网运行模式，取一个唯一的节点名，并且将它们的网络参数设置成一致，如包大小和查询频率等。然后是指定服务器和客户。网络配置的最终目的可以实现各站点之间的数据共享。
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3）主控机监控软件的模块
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主控机监控软件一般包含以下模块：主画面、报警画面、维护时间提示画面、用户参数设定画面、历史曲线画面和报表画面等。主画面中以图形显示各空压机的运行状况，实时动态显示各监测参数，并可以对空压机的运行进行相关控制；报警画面可以进行报警记录的详细查询；历史曲线画面中可以调出各监测参数的历史记录，以曲线形式形象地表示出来，可以向前查阅任意时段的历史记录；维护时间提示画面可以提供名各压缩机维护日记，便于用户维修和记录；用户参数设定画面根据用户不同需求自定义各压缩机参数，达到用户各种要求；报表画面可以进行历史报表和实时报表的查询、编辑和打印。
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5、 远程监控终端的远程监控
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主控机要将监控软件进行WEB发布，发布采用分组方式，以使远程监控终端能够通过浏览器浏览。远程监控终端仅仅需要的软件安装环境就是安装了Microsoft Internet Explore5.0以上以上的浏览器以及JRE插件。在远程监控终端的浏览器地址栏里输入http://主控机IP地址：组态王WEB定义端口号/要浏览的组名称，即可获得与主控机组态王运行系统相同的监控画面，并与主控机保持高效的数据同步，通过网络能够在任何地方获得与在主控机上一样的画面和数据显示、报表显示、报警显示、维护时间提示显示、用户参数设定显示、趋势曲线显示等，以及方便快捷的控制功能。
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6、 结束语
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基于组态王的空压机远程监控系统不仅可以改善监控人员的劳动条件，大大减轻他们的劳动量，而且相关人员能够随时随地对空压机进行监控，使压缩机组自动化程度不断升级，压缩机安全性能得到有力保证。在空压机数量比较多的情况下，更能体现系统的优越性。
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