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WEINVIEW触摸屏在水电站自动化监控系统的应用

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摘要:水电站自动化系统应该成为一个集计算机、控制、网络以及多媒体为一体的综合系统。本文就WEINVIEW的HMI在水电站微机监控系统中的应用作些探讨。 

   一 引言 
  随着水电站无人值班(少人值守)和在线监测、故障诊断及状态检修工作的不断深入开展,以及电力体制的改革,对水电站基础自动化的发展提出了新的要求,同时计算机技术、信息技术和现场总线技术的飞速发展给水电站自动化系统无论在结构上还是功能上,都提供了一个广阔的发展空间。水电站自动化系统应该成为一个集计算机、控制、网络以及多媒体为一体的综合系统。本文就WEINVIEW的HMI在水电站微机监控系统中的应用作些探讨。 
  二 水电站自动化系统结构和HMI的作用 
  目前,水电站自动化系统大多取消或简化常规控制手段,采用全计算机监控系统。一般采用全分布、开放式结构,整个系统通常可以分成两大部分,一是对全厂设备进行集中控制的部分,称之为厂级或厂站级监控系统;另一部分是位于水轮发电机层、开关站等设备附近的控制部分,称为现地控制系统。现地控制系统的主要组成部分就是现地控制单元LCU(LocalControlUnit)。 
  其系统结构原理如图1所示。

图1 水电站自动化系统原理与结构图

  WEINVIEW HMI主要是应用在现地控制单元。在这个单元中,触摸屏作为HMI人机界面,通过与智能控制器PLC通讯,监控现场的模拟量采集装置、开关量输入输出板、自动同期装置、温度巡检装置等。

图2 现地控制单元实物照片

  在此案例中,HMI采用WEINVIEW的15英寸彩色液晶触摸屏MT8150X,具备以下特性: 
  - 高速500MHz CISC ,数据处理快,支持多媒体音视频处理; 
  - 高分辨率15寸液晶显示,高亮度、宽视角; 
  - 触控面板高灵敏度、高精度;可至少连续触控10万次; 
  - 内置电源隔离保护器,保证了在复杂环境下的稳定性; 
  - 支持VNC和EasyAccess远程监控功能;厂级控制和现地控制更好融合; 
  - 大容量存储空间,记录事件记录和模拟量的趋势图,极大的方便的系统的数据记录要求和数据变化的随时的监控。 
  三 WEINVIEW HMI软件与界面设计 
  本系统的HMI MT8150X,采用EasyBuilder8000组态软件进行画面的设计CONTROL ENGINEERING China版权所有,以及和PLC控制器的通讯组态,简便使用。 
  图3为HMI的软件编程,左边的目录树,进行窗口选择,和每个窗口上的元件地址;右边地址检视,方便查看到HMI内部或PLC寄存器的使用情况和窗口分布;

图3 EasyBuilder8000软件编程

  根据现地控制系统的要求,HMI的画面至少要实现4个功能: 
  - 开机与停机的流程监控 
  - P/Q有功无功调节控制与附属设备控制 
  - 开出量、事故、故障、开入量状态显示 
  - 模拟量监视 
  实现效果如以下图所示

图4 站1现地控制单元的HMI主画面

  这是HMI的系统主画面,可以很清晰的看到整个系统的组成部分,也可以方便的使用功能键跳转到每个部分的页面。

图5 开机流程图

图6 停机流程图

图7 P/Q有功无功调节控制

图8 附属设备控制

图9 开出量、事故、故障、开入量状态显示

图10 模拟量监视

  四、通过VNC远程监控 
  VNC (Virtual Network Computing)是虚拟网络计算机的缩写,是一种优秀的远程控制工具。VNC由客户端(vncviewer)和服务器(vncserver)组成。 
  WEINVIEW HMI就相当于一个VNC服务器。HMI的显示画面通过以太网同步显示到客户端,客户端可以远程监视控制HMI;类似于计算机的远程桌面,比如QQ等即时通讯软件的远程协助。 
  客户端可以使用:PC VNC软件(如VNC Viwer),IE、Firefox等浏览器轻客户端、手机VNC软件(iOS、Anaroad等支持)。

图11 VNC远程监控功能示意图

  在水电站现地控制系统里面,每个站点有多个机柜,每个机柜上都放置了HMI,作为现场监控。WEINVIEW HMI具备的VNC远程监控功能,使得用户在厂级控制系统中的总控制室,就可以通过以太网远程查看控制HMI的画面,同步操作,实现对厂级控制系统和现地控制单元的结合,达到现场无人值守,省力有效。 
  以PC端客户端操作为例,介绍步骤: 
  1、打开VNC Viwer客户端,输入HMI的IP地址,譬如是192.168.1.100。

  2、然后输入密码。

  回车后,即可将该HMI的画面在该计算机上显示,就如你在HMI面前一样。如下图所示。此时,使用鼠标也可以操作该HMI画面上的物件。

  五:结束语 
  此水电站自动化现地监控系统采用WEINVIEW MT8150X HMI,已被国内几个大中型水电站所采用。而且在这个行业的龙头OEM企业在成为设备的标准配置,从系统运行情况来看,在各种方式下设备操作正确无误,数据采集与通讯正常,系统可靠性高,上位机监控也很正常,各项性能满足水电站自动化系统的要求。 
  特别是WEINVIEW的MT8150X的HMI的强大的监控和控制功能,高端网络应用VNC功能不仅为水电站的运行、维护减少了工作量及生产成本,为实现现代化水电站“无人值班”(少人值守)的运行管理模式创造了条件。而且让水电站的的自动化更加的完善,方便。 


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