PLC触摸屏的恒压供水监控系统设计(3)
1.2 变频恒压供水系统的国内外发展现状
1.3 本课题主要研究内容
针对PLC变频恒压供水系统的工艺特点和控制要求,设计基于WinCC Flexible的监控系统，包括系统流程画面和操作画面，报警系统的设计，报表系统的设计。并实现上位机监控系统与下位机PLC的通讯。工艺流程的监控画面要严格按照实际系统，各功能界面之间切换方便。手动操作界面应设置水压的调节，管道压力、电机转速的显示等，故障报警的设置等。趋势显示要包含系统重要参数，包括实际水压，泵的转速等。报警系统的设计要按照控制系统要求，水泵在切换后启动或停电后启动需5s报警，运行异常可自动切换到备用泵，并报警。
根据以上控制要求，进行系统总体控制方案设计。硬件设备选型、PLC选型等，熟练使用相关软件，结合程序对监控系统进行调试和必要的修改。
1.4 监控系统的概述和发展
随着工业企业运行规模不断扩大，仅仅实现对各种现场设备的控制已不能满足发展的要求，而对现场设备工作状况的实时反应才具备更多的实际意义，因此对现场情况的监控系统也应运而生。由于企业的现场环境越来越复杂，要监控的目标更加多样化，致使监控系统的结构越来越分散化。传统的可编程序逻辑器PLC( Programming Logical Control)直接控制现场设备的方式己不能适应系统拓扑结构的分散化要求，而发展后将PLC和现场总线技术相结合的应用中仅依靠PLC编程来实现对设备的控制也不再适应目前控制系统的要求，因此工业监控系统开始倾向于使用计算机网络系统。
随着计算机技术、通信技术、网络技术、控制技术不断更新，监控系统至今已经历五个发展阶段，逐渐向开放型、智能化的方向发展[4-5]。
(1)集中式监控系统：以单板机为控制装置，与上位机通过串口相连，所有模块集中在若干个机柜中，这种系统技术比较落后，不符合分布、开放趋势。
(2)基于模拟仪表的监控系统：以“集散式控制系统DCS(Distributed control System)”为理论基础，采用成熟的模拟仪表，以“传感器、变送器、控制器和执行机构”为系统模型构成，这类系统开放性不足，系统文护和升级都不便。
(3)基于智能仪表的监控系统：一般由监控主机、CPU模块、I/O模块、智能仪表、带电执行机构、MODBUS网络等组成。
(4)基于现场总线的监控系统：现场总线控制系统FCS(Field Bus control System)运用数字通信、计算机、自动控制、网络、智能仪表等先进技术，具有全分散、开放性、全数字化、智能、双向、互联、多接点、多分支等特点，现场总线标准有Profibus，CAN，Lon works，World Fip等。
(5)基于计算机网络的监控系统：I/O设备直接连到以太网或连到与以太网兼容的I/O数据集中器上，保留以太网的物理层及数据链路层协议，应用层使用现场总线定义的协议。
传统的DCS由于采用专用网络、专用的控制设备、专用软件，使得系统造价高，开放性不足，软件文护和升级不便。目前的监控系统以基于现场总线和基于工业以太网为发展趋势，由于PLC具有优良的向下分布式IO能力(支持远程I/O以及现场总线网络)、向上高速连接能力(支持高速网络)，因而越来越多的监控系统是基于PC-PLC结构开发的.
计算机远程监控系统是以计算机为核心，结合多媒体技术、网络技术以及工业自动化技术的一种监控网络系统，其明显的优点在于远距离的监控和实效性。远程监控系统能获得现场信息、并发送到监控中心，通过计算机网络使其能够到达个人桌面PC上，从而容易与信息管理系统融合在一起，更好的为管理服务，提高管理水平和效率。一般，监控系统可分为三个部分，如图1-1：