基于組態(tài)的空壓機遠程監控系統研究

　　1 概 述

　　隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的迅速發(fā)展，使得空壓機的遠程監控成為可能，監控人員不僅可以坐在監控室里對空壓機進(jìn)行監控，而且可以隨時(shí)隨地通過(guò)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行遠程監控。國產(chǎn)組態(tài)軟件支持Internet訪(fǎng)問(wèn)，是一種真正的客戶(hù)服務(wù)器模式，而且能夠比較容易地開(kāi)發(fā)出良好的監控畫(huà)面，網(wǎng)絡(luò )配置簡(jiǎn)單。由此，提出了基于組態(tài)的空壓機遠程監控系統。

　　2 監控要求

　　空壓機監控包括兩方面內容，首先采集空壓機的相關(guān)參數，然后分析采集到的數據作出相應的控制和處理，以保證空壓機的正常運行和按工藝要求運行

　　2.1 需采集的參數

　　各壓縮機電機轉速、電壓、電流；各級吸氣壓力、排氣壓力、氣瓶組壓力、潤滑油壓力等；各級吸氣溫度、排氣溫度、油溫、冷卻水溫、壓縮機站內環(huán)境監控、電機繞組和軸承溫度等。

　　2.2 控制內容

　?。?）壓縮機電機轉速、電壓、電流、功率、效率等；

　?。?）壓縮機排氣量的控制。當工藝過(guò)程中用氣量發(fā)生改變時(shí)，需要對排氣量進(jìn)行調節；

　?。?）各級進(jìn)出口溫度、壓力的控制。在壓縮機運行過(guò)程中 ，當進(jìn)出口溫度、壓力值偏離預先設定的期望值時(shí)，測控系統發(fā)出調整信號，控制相應的調整機構進(jìn)行自動(dòng)調節；

　?。?）油路、水路系統的控制；

　?。?）電機繞組和軸承溫度的控制；

　　另外，測控系統根據編制的工藝流程和規定的操作程序，要對機器設備執行一定的順序控制或程序控制。

　　3 基于組態(tài)的系統網(wǎng)絡(luò )結構

　　組態(tài)完全基于網(wǎng)絡(luò )的概念，是一種真正的客戶(hù)服務(wù)器模式，可運行在基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò )協(xié)議的網(wǎng)上。組態(tài)網(wǎng)絡(luò )結構是一種柔性結構，可以將整個(gè)應用程序分配給多個(gè)服務(wù)器，可以引用遠程站點(diǎn)的變量到本地使用（顯示、計算等）。服務(wù)器的分配可以是基于項目中不同的功能，用戶(hù)可以根據系統需要設立專(zhuān)門(mén)的IO服務(wù)器、歷史數據服務(wù)器、報警服務(wù)器和登錄服務(wù)器等?；诮M態(tài)的空壓機遠程監控系統可以采用如圖所示的網(wǎng)絡(luò )結構。

　　在圖示的網(wǎng)絡(luò )結構中，PLC與現場(chǎng)的傳感器、變送器和調節機構相連，完成對壓縮機相關(guān)參數的檢測和現場(chǎng)的控制。I/O采集站只負責設備數據采集，數據服務(wù)器集報警服務(wù)器、歷史數據服務(wù)器和登錄服務(wù)器的功能于一身，負責報警信息的驗證和記錄，歷史數據的記錄和用戶(hù)登錄的驗證。主控機可以瀏覽I/O采集站上的實(shí)時(shí)數據 ，查看I/O站點(diǎn)的報警信息，查詢(xún)I/O站點(diǎn)的歷史記錄，可以實(shí)現對IO站點(diǎn)連接設備的控制。在此，主控機其實(shí)還充當服務(wù)器，因為組態(tài)服務(wù)器系統處理遠程IE端的訪(fǎng)問(wèn)請求，無(wú)需額外的服務(wù)器。遠程監控終端通過(guò)網(wǎng)絡(luò )能夠在任何地方對空壓機進(jìn)行遠程監控。

　　4 基于組態(tài)王的系統軟件設計要點(diǎn)

　　1）組態(tài)與PLC的通信連接

　　組態(tài)軟件內嵌各種PLC驅動(dòng)程序，用戶(hù)只需按照設備配置向導選擇PLC的類(lèi)型，組態(tài)將自動(dòng)完成相應驅動(dòng)程序的啟動(dòng)，建立與PLC之間的通信。組態(tài)對外部設備的管理是通過(guò)對邏輯設備名的管理來(lái)實(shí)現的，在數據詞典中建立若干I/O變量，使之與PLC的數據寄存器之間建立通道，通過(guò)這些I/O變量便可以讀或寫(xiě)PLC的數據寄存器。

　　2）組態(tài)各站點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò )配置

　　要實(shí)現組態(tài)的網(wǎng)絡(luò )功能，除了具備網(wǎng)絡(luò )硬件設施外，還必須對組態(tài)各站點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )配置。首先必須將所有進(jìn)入網(wǎng)絡(luò )的計算機設置成連網(wǎng)運行模式，取一個(gè)唯一的節點(diǎn)名，并且將它們的網(wǎng)絡(luò )參數設置成一致，如包大小和查詢(xún)頻率等。然后是指定服務(wù)器和客戶(hù)。網(wǎng)絡(luò )配置的最終目的可以實(shí)現各站點(diǎn)之間的數據共享。

　　3）主控機監控軟件的模塊

　　主控機監控軟件一般包含以下模塊：主畫(huà)面、報警畫(huà)面、維護時(shí)間提示畫(huà)面、用戶(hù)參數設定畫(huà)面、歷史曲線(xiàn)畫(huà)面和報表畫(huà)面等。主畫(huà)面中以圖形顯示各空壓機的運行狀況，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示各監測參數，并可以對空壓機的運行進(jìn)行相關(guān)控制；報警畫(huà)面可以進(jìn)行報警記錄的詳細查詢(xún)；歷史曲線(xiàn)畫(huà)面中可以調出各監測參數的歷史記錄，以曲線(xiàn)形式形象地表示出來(lái)，可以向前查閱任意時(shí)段的歷史記錄；維護時(shí)間提示畫(huà)面可以提供名各壓縮機維護日記，便于用戶(hù)維修和記錄；用戶(hù)參數設定畫(huà)面根據用戶(hù)不同需求自定義各壓縮機參數，達到用戶(hù)各種要求；報表畫(huà)面可以進(jìn)行歷史報表和實(shí)時(shí)報表的查詢(xún)、編輯和打印。

　　5 遠程監控終端的遠程監控

　　主控機要將監控軟件進(jìn)行WEB發(fā)布，發(fā)布采用分組方式，以使遠程監控終端能夠通過(guò)瀏覽器瀏覽。遠程監控終端僅僅需要的軟件安裝環(huán)境就是安裝了Microsoft Internet Explore5.0以上以上的瀏覽器以及JRE插件。在遠程監控終端的瀏覽器地址欄里輸入http://主控機IP地址：組態(tài)王WEB定義端口號/要瀏覽的組名稱(chēng)，即可獲得與主控機組態(tài)王運行系統相同的監控畫(huà)面，并與主控機保持高效的數據同步，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )能夠在任何地方獲得與在主控機上一樣的畫(huà)面和數據顯示、報表顯示、報警顯示、維護時(shí)間提示顯示、用戶(hù)參數設定顯示、趨勢曲線(xiàn)顯示等，以及方便快捷的控制功能。

　　6 結束語(yǔ)

　　基于組態(tài)王的空壓機遠程監控系統不僅可以改善監控人員的勞動(dòng)條件，大大減輕他們的勞動(dòng)量，而且相關(guān)人員能夠隨時(shí)隨地對空壓機進(jìn)行監控，使壓縮機組自動(dòng)化程度不斷升級，壓縮機安全性能得到有力保證。在空壓機數量比較多的情況下，更能體現系統的優(yōu)越性。