通过工控组态软件实现高压变频器监控系统的设计与应用

　　1 引言

　　随着微型计算机技术和自动控制技术的不断进步，很多领域中都引进了计算机自动检测与控制技术，而且随着各领域中研究内容的不断深进与发展，对计算机自动测控系统的要求也越来越高，工控组态软件就是近年来在产业自动化领域兴起的一种新型的软件开发技术，开发职员通常不需要编制太过复杂的程序代码，只要利用组态软件包中的工具，进行数据组态、图形图像组态等工作即可完成所需应用软件的开发工作，它具有二次开发简便、开发周期短、通用性强、可靠性高等优点。

　　近几年来，我国产业快速发展，相对应的产业控制领域也是朝着科学化、现代化方向发展，例如对现场运行的各类高压变频器设备控制的要求就是如此。由于高压变频器几乎都是工矿企业的关键设备，对其可靠性的高要求是不问可知的，因此，对高压变频器的实时数据、运行状态、故障状态和运行参数等进行实时监测并根据具体的情况做出相应的控制，显得尤为重要，为了实现这个目的,我们以工控组态软件MCGS为开发平台进行设计,完成了变频器监控系统的研制。

　　2 变频器监控系统要求

　　2.1 监控系统技术要求

　　(1) 要求监控系统保证各项监测数据的实时正确可靠,减少人为因素影响,提供可靠现场数据支持。

　　(2) 良好的可维护性,能够方便地维护系统的正常运行。

　　(3) 提供友好的人机交互界面,方便现场职员操纵。

　　(4) 提供对实时数据的数据处理和历史数据治理功能。

　　(5) 提供灵活的接口,为用户提供良好的二次开发功能并能与其他治理信息系统进行信息融合。

　　2.2 监控系统具体要求

　　(1) 信号采集和数据处理: 对来自现场的非标准信号数据通过组态软件转换成标准信号。

　　(2) 状态显示: 将变频器启动、停止、停当、合闸、接通、运转、旁通、告警、外控等状态通过组态软件动态的显示于监控画面上，具有实时、动态效果。

　　(3) 监控操纵: 对频率、温度、电流、电压、风压等进行自动实时监测。

　　(4) 操纵画面: 在操纵画面上可查询装置的电压、电流、功率、温度等实时和历史数据,还可查询实时、历史曲线和设备状态并可按要求设定和打印出实时报表和历史报表。

　　3 变频器监控系统的硬件组成

　　变频器监控系统主要由工控机、打印机、变频控制柜(主要包括PLC、模拟量输进输出模块、开关量输进输出模块、光纤触发模块、UPS电源和一些通讯电缆等)组成，其画面如图1 所示。工控机作为监控中心，将变频器所有的运行数据和参数利用串行口通讯方式(RS-485)，经屏蔽双绞线送到工控机中，在人机界面上进行实时显示;工控机也可下达指令来控制变频器的启动、停止、复位等。这样就完成了对所有数据的采集传输及命令传送，同时，也可完成治理级功能,如局域网的治理任务、形成治理部分所需数据的记录报表、统计报表等。