电力系统模拟毕业设计.pdf
摘摘要要设计一个企业供电系统，包括了系统的接线方式及运行方式，通过计算短路电流选择变压器、断路器、开关设备、互感器、避雷器等电气设备。完成选型和确定系统电气主接线后绘制整个系统的相关图纸。以“组态王”软件作为开发平台，实现对系统的模拟仿真。具有模拟显示系统运行参数，友好的人机界面，监视系统运行情况，报表和趋势曲线等功能。对系统的模拟仿真为本人设计专题。关键词：关键词：短路电流计算设备选择电气主接线组态王模拟仿真监视运行1/75ABSTRACTABSTRACTDesign a business enterprise power supply system,included the connectof system line method and the way of circulate,transformer,chopper,switchequipments of the electric current choice,with each other feeling machine,lightning arrester etc.electricity equipments by pute short-circuit.The pletiondraws the related diagram paper of the whole system after choose the type andthe assurance the system electricity the lord connect line.Established an analogous system using KINGVIEW software fordeveloping terrace.Have the function of imitate the manifestation systemmovement parameter,amity of man-machine interface,keep watch on thefunctions such as circumstance,statement and trend curve etc.of the systemmovement.Imitate to the emulation of system really is my design specialsubject.KeywordKeyword:The short-circuit electric current puteTheequipments chooseThe electricity lord connects lineKINGVIEWThe emulation imitates reallyThe surveillance circulate2/75前前言言本课题是机械厂总降压变电所的设计，以某机械厂的 35kv 供电原始资料为基础进行短路电流计算，完成供配电总体方案设计，以计算结果来选择适当的主变压器型式、容量及台数并进行主要电气设备选择与校验。全文分为七部分:第一部分是绪论；第二部分是所设计的系统的具体情况；第三部分为模拟系统的建立以及相关功能的实现步骤；第四部分结束语；第五部分参考资料；第六部分附录，包括中英文资料和原始资料总图。在设计的过程中李老师一直给我们耐心的帮助和指导,并提出了许多宝贵的建议。还有很多热心的同学，为我顺利完成设计课题提供了各个方面的帮助。在此我对他们表示衷心的感谢。目录目录1.绪论 11.1 设计目的和要求11.2 设计内容 12.供电系统的建立22.1 35KV 侧设备选择情况 22.2 10KV 侧设备选择情况 62.3 380V 侧设备选择情况 93.模拟系统的建立113.1组态王简介113.2 仿真系统设计思想及流程图173.3系统设计的具体实现193.4系统调试 584.4.总总 结结5959参考文献参考文献 6060致致谢谢 61611/751 1绪论绪论1.11.1 设计目的和要求设计目的和要求设计目的：应用所学过的理论知识并结合某工厂供电的实际情况来设计供电系统，并采用“组态王软件”对系统运行状态进行模拟仿真从而实现工厂供电的安全、可靠、优质、经济基本要求。并通过设计验证所学理论，培养设、计算、绘图、编制技术等方面的 能力及解决实际工程问题的能力。设计要求：掌握企业供配电的设计方法；增强对变电所接线方式、运行方式的理解及短路电流计算及分析能力；培养从事专业设计与应用的兴趣；学会和掌握设计、计算和供电设备的合理选用掌握实际设计的能力和设备选型的本领；通过“组态王”软件，设计一个输变电的模拟系统。1.21.2设计内容设计内容设计专题：以“组态王”软件作为开发平台，实现对系统的仿真。设计步骤：（1）对“组态王”软件功能的学习。（2）相关变量的定义。（3）系统主界面的设计。（4）电气主接线的绘制。（5）设备型号及参数的数据库调用功能的实现。（6）趋势曲线功能的实现。（7）报警窗口的创建及报警功能实现。（8）报表系统的建立。1/752 2供电系统的建立供电系统的建立2.1 35KV2.1 35KV 侧设备选择情况侧设备选择情况相关短路电流的计算与设备选择不是本人专题，由同组成员完成，在这里仅将选择结果列举出来，对以后的仿真做参考数据用，不对计算过程进行说明。2.1.12.1.1主变压器的选择主变压器的选择选择主变压器台数时应考虑下列原则：（1）、应满足用电负荷对供电可靠性的要求；（2）、对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜于采用经济运行方式的变电所，可考虑采用两台变压器；（3）、在确定变电所主变压器台数时，应适当考虑负荷的发展，留有一定的余地。经过小组成员的计算，决定选两台SL7 1600/35型低损耗配电变压器。主变压器的联结组均采用Yd11。表 2.1 主变压器参数型号额定电损耗阻抗额定压（kv）电压容量(kvA)高低()空载短路压压3510.56.53510.56.5空载电流（）额定电流高压低压32.99183.326.39146.6SL7-2000/352000SL7-1600/3516003400198002.52900165002.52/752.1.22.1.2主接线的选择主接线的选择电气主接线的设计原则如下：1、考虑变电所在电力系统中的地位和作用；2、考虑近期和远期的发展规模；3、考虑负荷的重要性分级和出线回数有多少对主接线的影响；4、考虑主变台数对主接线的影响；5、考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响。对电气主接线的基本要求，概括的说包括可靠性、灵活性、和经济性三各方面。变电站电气主接线图见附录2.1.32.1.3高压断路器的选择高压断路器的选择选择型号为SW235/1000的断路器。设备参数见下表：额定电压/kV35额定电流/A1000表 2.2 高压断路器参数开断电流/kA16.5断流容量/MVA1000动稳定电流峰值/kA45固有分闸时间/s0.06合闸时间/s0.4配用操动机构型号CT2-XG类型少油户外热稳定电流/kA16.5(4s)2.1.42.1.4高压隔离开关的选择高压隔离开关的选择选择型号为GN235的隔离开关。设备参数见下表：型号表 2.3 高压隔离开关参数额定电压/kV35额定电流/A4003/75极限通过电流峰值/kA52热稳定电流/kA14(5s)GN2352.1.52.1.5电压互感器的选择电压互感器的选择选择型号为JDJJ 35的电压互感器。设备参数见下表：型号额定电压比35/0.1表 2.4 电压互感器参数频率/Hz50额定二次负荷/VA0.5 级1 级3 级100150250最大负荷/VA500绝缘水平/KA35/95/200JDJJ 352.1.62.1.6电流互感器的选择电流互感器的选择选择型号为LCZ 35的电流互感器，设备参数见下表：LCZ35电流互感器的主要技术参数型号额定电压/kV35额定电流/kA一次二次1505额定二次输出/VA0.20.53254050额定短时热电流(1s)/kA12额定动稳定电流/kA30LCZ35表 2.5 电流互感器参数2.1.72.1.7 避雷器的选择避雷器的选择选择型号为FZ 35的氧化锌避雷器，设备参数见下表：额定电压/kV35FZ 35型号表 2.6 避雷器参数灭弧电压/kV41工频放电电压/kV84冲击放电电压/kV10410/20s 5kA 冲击电流残压/kV(峰值)1342.2 10KV2.2 10KV 侧设备选择侧设备选择同上节，相关短路电流的计算与设备选择不是本人专题，由同组成员完成，在这里仅将选择结果列举出来，对以后的仿真做参考数据用，不对计算过程进行说明。2.2.12.2.1车间变压器的选择车间变压器的选择4/75经小组成员计算与选择，各个车间主变压器的参数见下表：表 2.7 车间主变压器参数损耗空负额定载载型号容量损损/KVA耗耗/kw/kwS9-400/104000.84.3S9-630/106301.26.2S9-800/108001.47.52.2.22.2.2 高压断路器的选择高压断路器的选择短路阻抗%空重量载电油总流器身重重%外形尺寸/mm长宽高41.09802801510151089014954.50.914014102185167084516134.50.816654502550198011052020选择 SN10-10I/630 型高压少油断路器其主要技术参数如表：序号123456789名称额定电压/KV额定频率/Hz额定电流/A额定短路开断电流/KA额定断流容量/MVA极限通过电流峰值/KA热稳定电流/KA固有分闸时间/S（不大于）合闸时间/S（不大于）参数1050630163004016（2S）0.060.2表 2.8 高压断路器参数5/752.2.32.2.3高压隔离开关的选择高压隔离开关的选择选择GN8610 T/200型高压隔离开关，其主要技术参数如下表：序号1234名称额定电压（KV）额定电流（A）动稳定电流峰值（KA）4S 热稳定电流（KA）参数1020025.510（5s）表 2.9 高压隔离开关参数2.2.42.2.4高压熔断器的选择高压熔断器的选择选择 RN2-10 型高压熔断器，其主要技术参数如下表：序号12345表 2.10 高压熔断器参数名称额定电压（KV）额定电流（A）熔体电流（A）断流容量（MVA）上限断流能力（KA）参数100.525.51000502.2.52.2.5电流互感器的选择电流互感器的选择选择 LQJ-10 型高压电流互感器，其主要技术参数如下表：6/75序号1234表 2.11 电流互感器参数名称额定电压（KV）额定电流（A）1s 热稳定倍数动稳定倍数参数10100/5902252.2.62.2.6电压互感器的选择电压互感器的选择选择 JDZJ10 型高压电压互感器，其主要技术参数如下表：额定电压/V一次二次辅助100/3表 2.12 电压互感器参数最大容量/VA3 级30010000/3100/3额定容量/VA0.5 级401 级60联结组I/I/I-12-121502.2.72.2.7避雷器的选择避雷器的选择选择额定电压为 10KV 的 FS4-10 型避雷器，由于各个车间公用一条母线所以公用两个 FS4-10 型避雷器即可。2.3 380V2.3 380V 侧设备的选择侧设备的选择同上节，相关短路电流的计算与设备选择不是本人专题，由同组成员完成，在这里仅将选择结果列举出来，对以后的仿真做参考数据用，不对计算过程进行说明。7/752.3.12.3.1低压断路器的选择低压断路器的选择选择 DW15-1500/3 电动型低压万能式断路器其主要额定技术参数如下表：序号1234表 2.13 低压断路器参数名称脱扣器额定电流（A）长延时动作整定电流（A）短延时动作整定电流（A）瞬时动作整定电流（A）参数15001050150045001500015000200002.3.22.3.2低压熔断器式刀开关的选择低压熔断器式刀开关的选择选择 HR5-630 型，其主要技术参数如下表：序号12345名称额定电压（V）额定电流（A）分段电流能力（A）额定熔断短路电流（A）熔体额定电流（A）参数380630378050000630表 2.14 低压熔断开关参数2.3.32.3.3低压电流互感器的选择低压电流互感器的选择选择 LMZJ1-0.5 型低压电流互感器，其主要技术参数如下表：8/75序号1234表 2.15 低压电流互感器参数名称额定电压（V）额定电流（A）1s 热稳定倍数动稳定倍数参数5001500/550127.69/753.3.模拟系统的建立模拟系统的建立3.13.1“组态王”简介“组态王”简介3.1.13.1.1 关于组态王关于组态王组态王是亚控公司设计开发的一款通用组态软件，适用于电力、制冷、化工、机械制造、交通管理等多种工程领域。本设计使用的是组态王6.5版本。组态软件是有专业性的。一种组态软件只能适合某种领域的应用。组态的概念最早出现在工业计算机控制中。如 DCS(集散控制系统)组态，PLC（可编程控制器）梯形图组态。人机界面生成软件就叫工控组态软件。其实在其他行业也有组态的概念，人们只是不这么叫而已。如AutoCAD，PhotoShop，办公软件(PowerPoint)都存在相似的操作，即用软件提供的工具来形成自己的作品，并以数据文件保存作品，而不是执行程序。组态形成的数据只有其制造工具或其他专用工具才能识别。但是不同之处在于，工业控制中形成的组态结果是用在实时监控的。组态工具的解释引擎，要根据这些组态结果实时运行。从表面上看，组态工具的运行程序就是执行自己特定的任务。虽然说组态就是不需要编写程序就能完成特定的应用。但是为了提供一些灵活性，组态软件也提供了编程手段，一般都是内置编译系统，提供类 BASIC 语言，有的甚至支持 VB。3.1.23.1.2 组态王的功能组态王的功能10/751 使用清晰准确的画面描述工业控制现场2 使用图形化的控制按钮实现单任务和多任务3 设计复杂的动画显示现场的操作状态和数据4 显示生产过程的文字信息和图形信息5 为任何现场画面指定键盘命令6 监控和记录所有报警信息7 显示实时趋势曲线和历史趋势曲线8 使用多样而灵活的方式查询历史数据9 时间驱动和事件驱动的报表的打印10 设计多级安全控制和访问权限3.1.33.1.3组态王的构成组态王的构成“组态王”软件包由工程管理器（组态王）、工程浏览器（TouchExplorer）、画面运行系统（TouchVew）、信息窗口等四部分组成。其中，工程管理器用于新建工程、工程管理等。工程浏览器内嵌画面开发系统，即组态王开发系统。工程浏览器（Touch Explorer）和画面运行系统（TouchVew）是各自独立的 Windows 应用程序，均可单独使用；两者又相互依存，在工程浏览器的画面开发系统中设计开发的画面应用程序必须在画面运行系统（TouchVew）运行环境中才能运行。3.1.3.1 工程管理器工程管理器主要用于“组态王”工程的管理，如新建工程、搜索工程、工程的备份、工程的恢复、工程的导入/导出、定义工程的属性等。工程管理器的具体界面见下图。11/753.1.3.2 工程浏览器图 3.1 工程管理器界面工程浏览器是组态王的一个重要组成部分，它将图形画面、命令语言、设备驱动程序、配方、报警、网络等工程元素集中管理，工程人员可以一目了然地查看工程的各个组成部分。工程浏览器简便易学，操作界面和Windows 中的资源管理器非常类似，为工程的管理提供了方便高效的手段。组态王开发系统内嵌于组态王工程浏览器，又称为画面开发系统，是应用程序的集成开发环境，工程人员在这个环境里进行系统开发。效果图见下页。12/75图 3.2 工程浏览器界面工程浏览器左侧是“工程目录显示区”，主要展示工程的各个组成部分。主要包括“系统”，“变量”和“站点”三部分，这三部分的切换是通过工程浏览器最左侧的 Tab 标签实现的。右侧是“目录内容显示区”，将显示每个工程组成部分的详细内容，同时对工程提供必要的编辑修改功能。用户在工程浏览器左边窗口的“画面”节点右键单击，选择“切换到Make”菜单命令；或者选中画面节点后，在工程浏览器右边窗口任意地方右键单击，选择“切换到 Make”菜单命令；还可以选中所要编辑的画面双击，即可进入开发系统3.1.3.3 组态王的开发系统进入组态王开发系统后，就可以为每个工程建立数目不限的画面，在每个画面上生成互相关联的静态或动态图形对象。这些画面都是由“组态13/75王”提供的类型丰富的图形对象组成的。系统为用户提供了矩形（圆角矩形）、直线、椭圆（圆）、扇形（圆弧）、点位图、多边形（多边线）、文本等基本图形对象，及按钮、趋势曲线窗口、报警窗口、报表等复杂的图形对象。提供了对图形对象在窗口内任意移动、缩放、改变形状、复制、删除、对齐等编辑操作，全面支持键盘、鼠标绘图，并可提供对图形对象的颜色、线型、填充属性进行改变的操作工具。“组态王”采用面向对象的编程技术，使用户可以方便地建立画面的图形界面。用户构图时可以像搭积木那样利用系统提供的图形对象完成画面的生成。同时支持画面之间的图形对象拷贝，可重复使用以前的开发结果。图 3.3 开发系统界面3.1.3.4 画面运行系统 TOUCHVEWTOUCHVEW 是组态王软件的实时运行环境，用于显示画面开发系统中建立的动画图形画面，并负责数据库与 I/O 服务程序（数据采集组件）的数14/75据交换。它通过实时数据库管理从一组工业控制对象采集到的各种数据，并把数据的变化用动画的方式形象地表示出来，同时完成报警、历史记录、趋势曲线等监视功能，并可生成历史数据文件。启动 组态王的画面运行系统 TouchVew，其运行环境如下图所示图 3.4 系统运行画面3.1.3.5 组态王信息窗口组态王信息窗口“是通用程序，用来记录、显“组态王信息窗口”是一个独立的 Windows 应示组态王开发和运行系统在运行时的状态信息。信息窗口中显示的信息可以作为一个文件存于指定的目录中或是用打印机打印出来，供用户查阅。当工程浏览器、TouchVew、I/O 设备等启动时，一般会自动启动信息窗口。效果图见下页。15/75图 3.5 组态王信息窗口3.23.2 仿真系统设计思想及流程图仿真系统设计思想及流程图3.2.13.2.1 设计思想设计思想作为一款国产软件，组态王有着完善的功能和简单易学的开发系统。在其开发系统环境下制作的画面、报表等可以通过简单的命令语言实现复杂的功能，其开发系统语言采用 C 语言为基础，自己带有简单但实用的命令语言函数。通过各种函数的调用及其简单命令语言的编写就可完成现场画面的真实再现、数据参数的直观显示。本毕业设计课题以组态王为平台，将 35KV 工厂供电系统进行仿真，并实现所选择设备的型号参数的数据库查询功能、实时运行曲线、报表功能、历史报警以及友好的人机界面设计。16/75综合以上考虑决定在设计中采用常用的现场组态模拟方案，制作出35KV 工厂供电系统的直观画面，将各个元件的参数与其画面进行关联，对于数据以实时曲线直观显示，使用户对电流、电压、有功功率、无功功率有直观的认识。对于各种短路及其他非正常运行状况，用直观的报警提示现场监控人员或操作员。模拟供电系统的实际运行情况。3.2.23.2.2 流程图流程图系统运行用户登陆欢迎界面系统主界面主接线报表校验感谢报警窗曲线关于退出设备数据库实时趋势曲线历史趋势曲线图 3.6 设计流程图17/753.33.3系统设计的具体实现系统设计的具体实现3.3.13.3.1 变量的概念以及基本类型变量的概念以及基本类型数据库是“组态王”最核心的部分。在组态王运行时，工业现场的生产状况要以动画的形式反映在屏幕上，同时工程人员在计算机前发布的指令也要迅速送达生产现场，所有这一切都是以实时数据库为中介环节，数据库是联系上位机和下位机的桥梁。在数据库中存放的是变量的当前值，变量包括系统变量和用户定义的变量。变量的集合形象地称为“数据词典”，数据词典记录了所有用户可使用的数据变量的详细信息。变量的基本类型共有两类：内存变量、I/O变量。IO变量是指可与外部数据采集程序直接进行数据交换的变量，如下位机数据采集设备（如PLC、仪表等）或其它应用程序（如DDE、OPC服务器等）。这种数据交换是双向的、动态的，就是说：在“组态王”系统运行过程中，每当I/O变量的值改变时，该值就会自动写入下位机或其它应用程序；每当下位机或应用程序中的值改变时，“组态王”系统中的变量值也会自动更新。所以，那些从下位机采集来的数据、发送给下位机的指令，比如“电流”、“电源开关”等变量，都需要设置成“I/O变量”。内存变量是指那些不需要和其它应用程序交换数据、也不需要从下位机得到数据、只在“组态王”内需要的变量，比如计算过程的中间变量，就可以设置成“内存变量”。由于本设计课题的局限以及条件限制，没有条件从下位机获得实时数据，也没有与其它应用程序交换数据，所以在本设计中我大都只定义了内存变量。需要从下位机采集的数据我们利用组态王自带的虚拟 PLC 来实现。18/753.3.23.3.2 变量及变量属性的定义变量及变量属性的定义在工程浏览器中左边的目录树中选择“数据词典”项，右侧的内容显示区会显示当前工程中所定义的变量。双击“新建”图标，弹出“定义变量”属性对话框。组态王的变量属性由基本属性、报警配置、记录配置三个属性页组成。采用这种卡片式管理方式，用户只要用鼠标单击卡片顶部的属性标签，则该属性卡片有效，用户可以定义相应的属性。“变量属性”对话框如下所示：图 3.7 变量属性定义界面这里设定的是由 I/O 设备采集的数据的基本属性，图中连接设备的“新连接设备”是由组态王提供的虚拟 PLC。寄存器 RADOM100 是随即寄存器，即从 0-100 随即取数的一个寄存器，以后的电流等变量的定义也是采用这个19/75寄存器来实现的。读写属性为“读写”既可写入也可读出，为以后的数据修改提供了条件。图 3.8 变量报警属性定义在此图中，为这个变量进行了报警定义。当实际运行是变量小于或大于设定的界限值的时候在报警窗口就会有相应的提示。例如，这个变量定义了 10 为低报警的界限值，既为当变量值小于或等于 10 的时候就会出发低值报警；定义了 5 为低低报警的界限值，当小于等于 5 时就回触发低低值报警。20/75图 3.9 变量纪录属性定义此图中，对变量的记录和安全区进行了定义，其中选中了“数据变化记录”这项，变化灵敏度设为 1，保证数据在变化度在设定的灵敏度 X 围以上时对数据进行记录。若选择“不记录”，则变量的变化情况就不能反映到下文中的数据曲线和报表中。3.3.33.3.3 系统主界面的设计系统主界面的设计本部分为该系统的运行的人机界面，一但启动组态王运行系统，系统自动导入该画面及其相关和动画。设计的主要目的是让其首先给人一个直观的印象，按照系统流程图的模式构建主界面。系统启动后首先进入欢迎界面，如图：21/75图 3.10 系统欢迎界面这里加入欢迎界面一是为了美观，还有就是出于安全方面的考虑。在图中可操作的“进入”按钮上进行了动画连接的定义，如下图22/75图 3.11 优先级的设定图中，为其设定了优先级为 900，即获得一个权限大于 900 的身份才可以对其进行操作，这样就体现了一定的安全性，保证了只有具有操作权限的管理员才能使用这个系统。操作权限的获得，要通过用户登陆来实现。图 3.12 登陆选项的选择同样，定义了“按下时”的动画连接命令：ShowPicture(MAIN);这样，取得相应权限后点击“进入”按钮便进入系统主界面。3.3.43.3.4 系统主界面的设计系统主界面的设计系统主界面是用户与系统直接进行人机交互的最直接的桥梁。要给人一个直观印象，同时要做到设计人性化，操作简单。在这里，集成了系统能实现的大部分功能的按钮，同时加入了一个时钟，方便了用户查看。效果图如下：23/753.3.53.3.5 电气主接线的绘制电气主接线的绘制3.3.5.1图库的建立图库是系统预先建立好的组合图形对象。组态王系统提供十几个图形库几百个元件，包括控制按钮、电机、泵、管路和其它标准工业元件。设计者可以简单地从图库中取出元件加到自己的应用中，并按照需要的大小缩放，图库单元任意缩放不会失真。图库单元还包含动画连接，可以方便地实现动画效果。但针对某一个具体行业，图库里的元件往往不够用的。有时候图形的标准改变，而软件尚未更新。因此必须创建自己的图库单元，把它们加入到已有的图库中，或者创建自己的图库。使用图库开发用户界面有以下几方面的好处：第一，降低了开发者设计界面的难度，使他们能更加集中精力于维护数据库和增强软件内部的逻辑控制，缩短开发周期；24/75图 3.13 主界面效果图第二，用图库开发的软件将具有统一的外观，方便使用者学习和掌握；第三，利用图库的开放性，工程人员可以生成自己的图库元素，“一次构造，随处使用”，节省了工程人员投资。对于一些常用的电气符号，我们将其添加到图库中去，这大大方便了以后的绘图工作。在这里，以互感器的绘制以及加入图库的过程来做一下说明。首先在新画面上用组态王绘图功能绘制互感器元件，选择右键菜单“组合拆分”的“合并组合元素”，或者选中后直接点击工具箱上“合并组合元素”的快捷按。然后点击菜单图库/创建图库精灵，加入已存在的电气符号的图库中即可。图 3.14 创建图库过程25/75图 3.15 创建好的图库创建好图库后，多多利用其中的电气元件，可比较有效率的将电气主接线画出。在主接线中还有大量的动画连接来实现所需的功能，如实时显示设备的运行参数等，后面的内容将有详细阐述。3.3.5.2利用组态王开发系统进行绘图由于组态王窗口限制无法在一个窗口内做出全部的接线情况，于是将高压侧（35KV10KV）和低压侧（10KV0.4KV）分开来绘制，在主界面上定义了相应的按钮来进入详细的接线图。26/75由于低压侧各车间接线类似，这里只提供 1 号车间的接线效果。图 3.16 高压侧主接线效果图27/75图 3.17 低压侧主接线效果图3.3.63.3.6 设备型号及参数的数据库调用功能的实现设备型号及参数的数据库调用功能的实现要实现这个功能，就要对主接线中所使用的设备型号有相应了解。具体参数参照第二章。这里以高压侧（35KV）的电压互感器为例说明一下此功能实现的步骤。首先，选中接线图中的电压互感器，将其合并成组合图素。图 3.18 组合元件为组合图素组合为组合图素后，双击该图素即可弹出动画连接定义窗口，可以对该图素定义相应的动画连接。在这里，新建一个画面，用于描述该元件的型号以及相应参数。为了有弹出效果，这里要将画面类型定义为“覆盖式”，将画面位置定义在窗口中间位置。画面属性定义见下图：28/75图 3.19 新建画面定义好画面之后，在画面中将型号及相应参数列举出来。如图：29/75图 3.20 参数调用效果图然后，将刚才合并为图素的电压互感器的动画连接的属性定义为如下图所示：30/75图 3.21 动画连接的定义定义一个命令语言连接，当按下时执行如下命令语句：ShowPicture(JDJJ-35);其中JDJJ-35为刚才定义的画面的名称，此语句的含义为当按下点压互感器元件时便调用画面JDJJ-35，从而将设备的型号及参数表示出来。利用相同的手段，可以将其他元件也作出类似的效果。从而建立元件的型号参数数据库。3.3.73.3.7 趋势曲线功能的实现趋势曲线功能的实现3.3.7.1实时趋势曲线实时趋势用于实时显示数据的变化情况。在画面运行时实时趋势曲线对象由系统自动更新。数据将从趋势的右边进入，同时趋势将从右向左移31/75动。运行时，实时趋势曲线的外观如下图图 3.22 实时曲线效果图实时趋势曲线的定义方法如下:1 绘制曲线在组态王开发系统中制作画面时，选择菜单“工具实时趋势曲线”项或单击工具箱中的“画实时趋势曲线”按钮，此时鼠标在画面中变为十字形，在画面中用鼠标画出一个矩形，实时趋势曲线就在这个矩形中绘出，如下图所示32/75图 3.23 实时曲线窗口的创建实时趋势曲线对象的中间有一个带有网格的绘图区域，表示曲线将在这个区域中绘出，网格左方和下方分别是 X 轴（时间轴）和Y 轴（数值轴）的坐标标注。定义对话框如下：图 3.24 实时曲线的属性定义33/752 调整曲线窗口可以通过选中实时趋势曲线对象（周围出现 8 个小矩形）来移动位置或改变大小。通过调色板工具或相应的菜单命令可以改变趋势曲线的笔属性和填充属性，笔属性是趋势曲线边框的颜色和线型，填充属性是边框和内部网格之间的背景颜色和填充模式。在画面运行时实时趋势曲线对象由系统自动更新。3 曲线定义和标识定义双击趋势曲线后，可弹出“实时趋势曲线”对话框。单击对话框上方的“曲线定义”按钮，可进行曲线定义，主要定义趋势曲线的外观、四条曲线所要显示的变量或表达式、四个“笔”的颜色属性。单击“标识定义”按钮，可定义趋势曲线坐标轴的标识信息，主要用于定义趋势曲线的标识信息。方向、方向：方向和方向的主分割线将绘图区划分成矩形网格，次分割线将再次划分主分割线划分成的小矩形。这两种线都可通过线型和颜色按钮选择选择各自分割线的颜色和线型。分割线的数目可以通过小方框右边加减按钮增加或减小，也可通过编辑区直接输入。工程人员可以根据实时趋势曲线的大小决定分割线的数目，分割线最好与标识定义(标注)相对应。曲线：定义所绘的14 条曲线坐标对应的表达式，这是与历史曲线的不同之处，因为实时趋势曲线可以实时计算表达式的值，所以它可以使用表达式。实时趋势曲线名的编辑框中可输入有效的变量名或表达式，这个名字区分大小写，也可以是汉字。曲线 1、曲线 2、曲线 3、曲线 4 的编辑框中分别输入曲线所对应的表达式，表达式所用变量必需是数据库中已34/75定义的变量。右边的？按钮可列出数据库中已定义的变量或域供选择。每条曲线可由右边的线型和颜色按钮分别选择线型和颜色。标识定义属性卡片选项：标识轴-时间轴、标识轴-数值轴：选择是否为或轴加标识，即在绘图区域的外面用文字标注坐标的数值。如果此项选中，左边的检查框中有小叉标记，同时下面定义相应标识的选择项也由灰变加亮。时间轴定义区标识数目：时间轴标识的数目，这些标识在数值轴上等间隔。在组态王开发系统中时间是以 yy:mm:dd:hh:mm:ss 的形式表示，在 TouchVew 运行系统中，显示实际的时间，在组态王开发系统画面制作程序中的外观和历史趋势曲线不同，在两边是一个标识拆成两半，与历史趋势曲线区别。时间长度：时间轴所表示的时间 X 围。3.3.7.2历史趋势曲线组态王还提供了一种的可以查询历史数据的趋势曲线历史趋势曲线。能直观的观察到系统的历史运行情况，也可以对历史运行数据进行查询。以下是效果图：35/75图 3.25 历史曲线效果图历史曲线的属性定义和实时趋势曲线相类似，下图是定义对话框。36/75图 3.26；历史曲线属性定义由于历史曲线的属性定义和实时趋势曲线相类似，相关属性的定义方法参考 3.3.7.1。3.3.83.3.8报警功能的实现报警功能的实现3.3.8.1 关于报警和事件为保证工业现场安全生产，报警和事件的产生和记录是必不可少的。“组态王”提供了强有力的报警和事件系统，并且操作方法简单。报警是指当系统中某些量的值超过了所规定的界限时，系统自动产生相应警告信息，表明该量的值已经超限，提醒操作人员。事件是指用户对37/75系统的行为、动作。如修改了某个变量的值，用户的登录、注销，站点的启动、退出等。事件不需要操作人员应答。组态王中报警和事件的处理方法是：当报警和事件发生时，组态王把这些信息存于内存中的缓冲区中，报警和事件在缓冲区中是以先进先出的队列形式存储，所以只有最近的报警和事件在内存中。当缓冲区达到指定数目或记录定时时间到时，系统自动将报警和事件信息进记录。报警的记录可以是文本文件、开放式数据库或打印机。另外，用户可以从人机界面提供的报警窗中查看报警和事件信息。3.3.8.2关于变量的报警属性的定义在组态王工程浏览器“数据库/数据词典”中新建一个变量或选择一个原有变量双击它，在弹出的“定义变量”对话框上选择“报警定义“属性页。如下图：38/75图 3.27 变量报警定义对话框报警属性页可以分为以下几个部分：1.报警组名和优先级选项：单击“报警组名”标签后的按钮，会弹出“选择报警组”对话框，在该对话框中将列出所有已定义的报警组，选择确认后，则该变量的报警信息就属于当前选中的报警组。优先级主要是指报警的级别，主要有利于操作人员区别报警的紧急程度。报警优先级的X围为1999，1为最高，999最低。2.模拟量报警定义区域：如果当前的变量为模拟量，则这些选项是有效的。3.开关量报警定义区域：如果当前的变量为离散量，则这些选项是有效的。4.报警的扩展域的定义：报警的扩展域共有两个，主要是对报警的补充说明、解释。在报警产生时的报警窗中可以看到。在介绍报警类型之前，先介绍关于报警的三个概念：1.报警产生：变量值的变化超出了定义的正常X围，处于报警区域2.报警确认：对报警的应答，表示已经知道有该报警，或已处理过了，报警进行确认后，报警状态并不消失3.报警恢复：变量的值恢复到定义的正常X围，不再处于报警区域。3.3.8.3模拟量变量的报警类型模拟量主要是指整型变量和实型变量，包括内存型和I/O型的。模拟型变量的报警类型主要有三种：越限报警、偏差报警和变化率报警。本次设计中，只用到了I/O型变量的越限报警，因此只对其做详细介绍。3.3.8.4I/O型变量的越限报警模拟量的值在跨越规定的高低报警限时产生的报警。越限报警的报警限共有四个：低低限、低限、高限、高高限。在变量值发生变化时，如果跨越某一个限值，立即发生越限报警，某39/75个时刻，对于一个变量，只可能越一种限，因此只产生一种越限报警，例如：如果变量的值超过高高限，就会产生高高限报警，而不会产生高限报警。另外，如果两次越限，就得看这两次越的限是否是同一种类型，如果是，就不再产生新报警，也不表示该报警已经恢复；如果不是，则先恢复原来的报警，再产生新报警。越限报警产生和恢复的算法为：大于低低限时恢复低低限，小于等于低低限时产生报警。大于低限时恢复低限，小于等于低限时报警产生报警。大于等于高限时报警，小于高限时恢复高限。大于等于高高限时报警，小于高高限时恢复高高限。越限类型的报警可以定义其中一种，任意几种或全部类型。40/75图 3.28 报警限的定义界限值列中选择要定义的越限类型，则后面的界限值和报警文本编辑框变为有效。在界限值中输入该类型报警越限值，定义界限值时应该：最小值=低低限值低限高限高高限=最大值。在报警文本中输入关于该类型报警的说明文字。例如上图中，对该变量的低低限值、低限、高限、高高限进行了定义，报警文本依次为电压过低、电压低、电压高、电压过高。3.3.8.5报警窗口的定义组态王运行系统中报警的实时显示是通过报警窗口实现的。报警窗口分为两类：实时报警窗和历史报警窗。实时报警窗主要显示当前系统中存在的符合报警窗显示配置条件的实时报警信息和报警确认信息，当某一报警恢复后，不再在实时报警窗中显示。实时报警窗不显示系统中的事件。历史报警窗显示当前系统中符合报警窗显示配置条件的所有报警和事件信息。报警窗口中最大显示的报警条数取决于报警缓冲区大小的设置。在组态王中新建画面，在工具箱中单击报警窗口按钮，或选择菜单“工具报警窗口”，鼠标箭头变为单线“十”字型，在画面上适当位置按下鼠标左键并拖动，绘出一个矩形框，当举行框大小符合报警窗口大小要求时，松开鼠标左键，报警窗口创建成功，改变报警窗在画面上的位置时，将鼠标移动到选中的报警窗的边缘，当鼠标箭头变为双“十”字型时，按下鼠标左键，拖动报警窗口，到合适的位置，松开鼠标左键即可。选中的报警窗口周围有8个带箭头的小矩形，将鼠标移动到小矩形的上方，鼠标箭头变为双向箭头时，按下鼠标左键，并拖动，可以修改报警窗的大小。41/75图 3.29 报警窗口的创建报警窗口创建完成后，要对其进行配置。双
