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基于WinCC的变电站监控系统设计与实现

时间:2010-12-13


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T c n lg   n  Prd cs e h oo y a d o u t 

基于 WiC n C的变 电站监控 系统设计与 

实现 
广 西工学 院 电子信息 与控 制工程 系  周 晓华 黄 玲 

柳   妻  器

篥  

议,与 P O I US—DP网络不兼容 ,设计 中用总  R FB 线桥 P B—B— MO B D US将其连接到 P O I US R FB  


二次设备 ,多属于 电磁式 ,只具有 当地控制功能 ,  

DP网络 ,实现从站与主站的数据交换 。系统结 

运行方式为有人值班方式 , 且维护工作量大 , 与该  构如 图 1 所示 。   厂 基于 A B公司先 进的 DH +网络及其组态软件 的 

P C控制系统分离监控 ,不利于厂 区的综合管理。 L   为 了提高整个厂区的运行管理水平和 自动化水平 ,  
采 用西 门子 的 S  3 0系列的 P 7 0 LC为控制 器 和  WiC n C为监控软件设计 了该厂 3 V变 电站 的监  5k 控 系统 。   该系统能通过现场 的P C N L  ̄上位机 的监控平 台  实现 “ 四遥”功能,具备实时监测与监控 ,事故记  录 ,实时、历史趋势图 ,报表等功能 ,从而实现变 


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P — B — M ODBUS B  

电站的现代化管理 ,提高了变电站运行的稳定性 ,  
减少了系统维护量 ,从而提高了工厂的管理水平 。  

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O DBUS  

监控系统的构成 
系统采用西门子P C 为控制机 , L作 采集现场各  种信号 , 同时驱动各控制设备 , 上位机采用工控机 
或P C机 ,运 行 W id w 2 0 或 Widws n o s0 0 n o XP操 作  系统 ,外 接 打 印机 ,打 印 报 表 。工 控 机 或 P C机 由  


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P DM 一 8 0 V 2A  

图 1 监控系统结构示意   

监摔 系统软件没iJ 发  ,f t
该系统采用组态软件WiC 可靠性高 , n C, 实时  的 驱动程序 , 可以方便地 采用不同厂家生产的硬件 

台不 间断 电源U S P 供电 , 保证报表数据的完整记 

录 ,为 配置 P O I US—DP网络 ,工控机或 P   性 强, R FB C 适用范 围广 , 界面设计方便 , 通过更换不 同  机 配有西门子的 CP 6 通信卡 。 51 1  

上位机运行西门子 WiC n C组态软件 ,实现监  组成监控 系统; 监控 系统 下位机选用的是s  0 系  7 0 3 控、 数据 归档和报表打 印等功能 。 采用P OFB S 列 P C及编 程 工 具 S E 7 R IU   L T P ,由于 WiC n C本 身提 供  


D P网络完成三个智能仪表与P C以及工控机与  ¥ 30的驱动软件 , L L 70 P C与上位机的联接就变得非  1系统功能设计要求  . 该监控软件实现的主要功能为: ①显示一次设 
备 状 态 , 括 实 时 测 量 的 电 流 、电 压 值 ,各 隔离 开  包

P C之间的通 信。 L 工控机位于总控 室 , L P C位 于变  常 容 易 。   电站内 , 总控室与 P C之间相距大约为 4 01,为  L 0  I T 此采用 P O IU R F S S—D P专用双绞线进行连接 , 保  证数据传输的快速与安 全性 。  

现场 的智能仪 表支持 的是 MODB /8 US4 5协  关 、 断路 器及继 电保护等实时状态。 ②事 件、 故障、  

A2  J电号眄代自动化系统工程专辑 W Weg. m.I 0 W . ec C  a o F

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事故 的实 时报 警及 归档记录 ,提供记录 的报 表打  印。 ③显示 各馈线上的实时电流、电压趋势图和归 

5WiC 自定义完成特 定功能的标 准函数实  ) nC 现报警功能 。  

档的趋势 图。④可进行各断路 器的遥控合闸与跳  闸。⑤可显示并打 印生产报表信息  。  
2人 机 界面设 计  ,

Wi C与 P C通信实现  n C L
WiC n C提供 了一 个称为 SMA I 7Poo o I T Cs  rtcl   S i 的通信驱动程序 ,此通信驱动程序支持 多种  ut e 网络协议和类 型 ,通过它的通道单元提供与 各种  SMA I 7 0 和 S 4 0 L I TC¥ 3 0 7 0 P C的通信。  

根据监控系统设计要 求, 人机界面结 构主要分 
为遥信、遥测 、遥调 、遥控 、 势图、事 故记 录和  趋 报表 7 个界面 ,每个界面都与其他 6个界面链接 ,   可实现各界面 间的相互转换 。   WiC n C组 态设计过程主要步骤如下 :  

WiC n C变量管理器运行 Wi C变量 ,它的任  n C

1启动WiC 。 ) n C 建立一 个新 的WiC n C项 目, 使  务是从 中取 出请 求的变量值 ,这个过程 通过 集成  n C项 目中的通信驱动程序来完成。通 信驱  用 WiC n C的资源管理器可以创建一个项 目,并进  在 WiC 行项 目基本属性设 置。   2选择及安装通信驱动程 序。右击 “ ) 变量管理  器”选择 、添加所需的驱动程序 。   3创建组态画面。 ) 画面组态是建立可视化的人  图形画面 , 对每种图形可 以进行其 属性 的设 置, 图 
形编辑界面如图 3 示 。 所  

动程序利用其通道单 元构成WiC n C与过程处理之 
间的接 F , 大多数情 况下 , I在 是利用通信处理器来  实现的。WiC n C通信驱动程序使用通信处理 器来  向 P C发送请求消息 ,然后 ,通信处理器将回答  L P C通信结构如 图 4 L 所示 。  

n n C与  机界面不可或缺的环节 , 图形编辑器用于设计各种  相应 消息请求的过程 值发回 WiCC,WiC

fWnC 用 序 i   i 应程   C
I  

I ic 量 理     n 变 管 器f Wc
I  

WiC n C通信驱动 程序 
S M A T C  7 P o o o  u t  I I S   r tc 1S i e

通道单 元 P O I U   R FB S
I  

I硬 驱 程 s— 6  1 件 动 序 7 51   1
l  

I通 处 器 P 6  信 理 C  1 51
l  

I  

图 3 图形 编 辑 界 面   

4变量的创建与归档。 ) 变量系统是组态软件的 

l 通       :5 一
图 4 Wi C与 P C通信结构    n C L

重要组成部分 ,WiC n C的变量系统通过变量管理  器来完成 ,WiC n C与 自动化控制系统问的通信依 

建立 wi CC 与 P n LC通 信的 步骤 :① 创建 

n C站与 自控系统间的物理连接。②在 WiC   nC 靠通信驱动程序实现 ,自动控制 系统与 WiC n C的  WiC 数据交换通过变量来完成 ;通过 WiC n C变量管理  项 目中添加 适当的通道驱动程序 。③在通道驱动 
器可 以创建内部变量 , 结构变量和过程变量; 过程  程序 适当的通道单元下建立 与指 定通信伙伴的连  值归档的 目的是采集 、 处理和 归档工业现场的过程  接 。④在连接下建立变量 。   数据 。 以这种方法获得的过程数据 可用于获得与设  这套基于 WiC n C的监控 系统的使用 ,实现了 
5k 备的操作状态有关的管理和技术指标; 在运行 系统  对 柳 西 水 厂 3   V变 电站 的重 要状 态 参 数 进 行 显 

中, 可以用表格或趋势 图的形式输 出, 也可将 归档  示 、 记录 、 存档及报 表打 印 , 进~步提高 了变电站  值作为记录打 印输 出; 图形编辑 器中能以不同方式  运行的可靠及性 , 减少 了系统维护工作量 , 提高 了  

艘 显示过程数据 , 图3 如 所示。在 资源管理器的 变量  工厂的管理水平。
记录 中可以创建过程值 归档 , 归档创建后 可以利用  相 关 文 章  

 

WiC n C图像 系统提供的两个控件来显示 归档 的过  W iC n C在 DIT生 产 线 监控 系 统 上 的应 用 E  
程值和趋势 图形 。  
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《电气时 代 》 2 0 年 第 6 04 期 

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