组态王在能源管理系统中的研究与应用
0引言
1组态王软件的功能介绍
组态王软件是用于在上位机上实现监控的一种智能化软件，操作简便、直观。其采用PC机开发的系统工程，与以往使用专用机开发的工业控制系统相比，更具通用性，大大减少了工控软件开发者的重复性工作，并可运用PC机丰富的软件资源进行二次开发。
组态王软件包由工程管理器（组态王）、工程浏览器、画面运行系统、信息窗口等四部分组成。其中，工程管理器用于新建工程和管理工程；工程浏览器用于对画面制作系统中已设计完成的图形画面、命令语言、设备驱动程序、各种报表等工程资源进行集中管理；画面运行系统是组态王软件的实时运行环境；信息窗口是一个独立的Windows应用程序，用来记录、显示组态王开发和运行系统在运行时的状态信息。
2系统需求
2.1软件网络结构
组态王软件网络结构如图1所示。
2.2数据采集点
数据采集点所采集的主要参数有：三相电压、三相电流、有功电能、蒸汽压力、蒸汽温度、蒸汽瞬时流量、蒸汽累计流量等。
2.3系统硬件配置
3系统设计
3.1硬件组态
能源管理系统的硬件组态如图2所示。
3.2通信的实现
其中，网络模块通信方式的I/O设备，通过RS232（RS485）串行通信电缆连接到网络模块，再经过模块转换成TCP/IP形式连接到“组态王PC机”网口，系统中用于电能采集的智能仪表PD194Z即采用这种方式实现通信。利用设备配置向导，可完成网络模块通信方式的I/O设备安装，主要包括设备选择、设备名称、选择通信方式、设备地址、设备参数。
首先，配置组态王软件中的硬件组态，在工程浏览器中点开
设备→COM端口→新建设备
（如××车间电能仪表）
→设备地址192.168.0.63××（××为仪表地址）。
然后，对MGateM3480设备硬件进行配置，将电脑网段与MGateM3480的网段设置为同一网段，利用MOXA公司的MGateManager.exe软件对MGateM3480进行组态。最后，打开软件点击
搜索→双击搜索出的设备→配置→
4个COM端口的波特率、地址数量
→电能仪表的地址、波特率→蒸汽仪表的地址、波特率。
3.3画面制作
画面制作利用组态王提供的丰富的绘图工具以及图库提供的模型，加上程序设计的配合，可以使监控画面很好地模拟现场实际。同时，把需要监控的变量显示在画面上。
系统主要制作的画面有：电力分配图、蒸汽分配图（图3）、负荷曲线图、系统整体结构图以及需要监视的各种监视信号画面。
4软件主要功能
4.1报警功能
在数据词典中，需要预先定义在画面上显示的报警参数。对于模拟量，当系统中的某些参数值超过了所规定的界限时，系统会自动产生相应的警告信息，表明该参数值已经超限。目前，我公司的能源管理系统只对配电系统开闸、合闸的开关量进行了配置，根据开关的状态设置报警功能。
4.2报表功能
4.2.1实时报表
根据需要，系统将所有电表的有功电能显示于实时报表中，方便查看。利用实时报表功能，可以在监控画面上即时反映各个数据量的变化情况。预先将需要显示的电表数据量按一定方式分类，设置报表的行列数，在每行需要显示的位置做动画链接即可实现实时报表功能。
4.2.2日报表
4.2.3月报表
4.2.4年报表
年报表（图6）是记录系统一年中每月的能源使用量，可以利用编辑函数对月报表数据进行增减，算出一个月能源的使用量，将算出的数据填入年报表中。
4.3曲线功能
4.3.1实时曲线
实时曲线（图7）用于反映信号变化的情况，在画面运行时，实时曲线对象由系统自动更新，数据将从右边进入，同时变化趋势从右向左移动显示。
在组态王开发的系统制作画面中，点击工具箱中的“画实时曲线”按钮，即可完成实时曲线记录任务。
4.3.2历史曲线
历史曲线（图8）可用于查询以前系统的工作状态，以便于能源分析。组态王图库中有完整的历史趋势曲线图片，对其进行移动、缩放，并通过定义属性、填充属性、调整跨度、转动百分比，来界定曲线具体形式，必须在程序中定义曲线的数据变量，此功能实现了历史状态的曲线再现。
5安全设置
通过组态王软件中的用户配置，可以将工作人员分为几种级别，例如，系统管理员、普通操作人员和一般人员。每个级别对应不同的用户名和用户口令，不同级别所赋予的操作权限和安全区不同，小于此权限或不在安全区范围内的人员不得随意操作系统。
6网络发布
通过组态王Web发布IE浏览客户端，可以获得与组态王运行系统相同的监控画面，IE客户端与Web服务器保持高效的数据同步，通过网络可以在任何地方查看Web服务器上相应的画面和数据显示、报表显示、报警显示等，方便各车间对能源计量进行分析，减轻了车间能源计量员的工作量，提高了工作效率。
7结语
[参考文献]
[1]王立，熊秋云，李娜，等.基于组态王的监控系统应用研究[J].微计算机信息，2008，24（4）：117-118.
[2]北京亚控科技发展有限公司.组态王Version6.5用户手册[Z].
作者1简介：
刘兆亮（1992—），男，江苏泰州人，助理工程师
研究方向：
工业自动化
作者2简介：
王伟（1985—），男，江苏盐城人，助理工程师
电气自动化
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