基于MCGS的中央空调实时监控系统设计文档格式.docx

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[Keywords]centralair-conditioning；

MCGS；

configurationsoftware；

real-timesupervisorsystem

0引言

MCGS（MonitorandControlGeneratedSystem，监视与控制通用系统）是一套为工业过程控制和实时监测领域服务的用于快速构造和生成计算机监控系统的组态软件，它能够基于Microsoft（各种32位Windows平台上）运行，通过对现场数据的采集处理，以动画显示、报警处理、流程控制、实时曲线、历史曲线和报表输出等多种方式提供解决实际工程问题的方案。

它充分利用了WindoWS图

图1MCGS结构

Fig．1ThestructuresofMCGS

形功能完备、界面一致性好、易学易用的特点，比以往使用专用机开发的工业控制系统更具有通用性，因此在自动化领域有着越来越广泛的应用。

MCGS组态软件所建立的工程由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五部分构成，分别进行组态操作，完成不同的工作，具有不同的特性，系统结构如图1所示I。

1中央空调系统实时监控系统设计

某高校图书馆建设项目，工程建筑面积13580m。

由阅览室、报告厅、书库、办公室、卫生间、监控室等用房组成。

本工程属于新建项目，将实现楼宇设备的自动控制，达到对图书馆内的水、电、空调、通风、高低压配电等系统进行监测、控制和科学管理，以实现舒适、安全、高效、节能的目的。

其中中央空调系统由制冷系统、风机盘管加新风系统组成。

本文针对该工程项目所设计的中央空调控制系统，应用MCGS软件工具设计实时监控软件平台。

1．1监控软件设计内容[]

（1）人机界面

监控系统以图形方式显示中央空调系统各子系统工艺流程，模拟显示现场系统及其环境，相应的参数显示在对应的位置上，使操作管理人员能及时了解各子系统的运行情况。

（2）数据管理功能

包括对各种实时数据的响应和处理方式的设计，对历史数据的筛选和存储管理的设计，实时和历史数据的显示设计，实时和历史数据的输出设计，用于过程存档、历史数据查询、事故分析、经验学习等。

（3）设备的控制和管理功能

用户可通过监控系统对楼宇自动化系统各子系统的设备进行远程启／停控制，也可对控制参数进行重新设定。

监控系统判断设备的故障状态或者接收现场控制器上传的设备故障信息在监控画面上显示，使运行管理人员及时了解，并根据建立的设备档案进行维护。

（4）报警和事件管理

对现场事故和故障信息予以记录，给出相应的报警信息显示到监控界面或传送给其它声、光报警装置，并且将报警信息传送给相应的控制处理单元；

对现场生产事件和操作信息进行记录，以图表形式供查询系统运行操作情况。

（5）访问权限和安全管理

对各级监控界面和数据信息，根据不同的应用环境和使用要求，设置访问权限密码、共享操作代码和个人操作密码；

对用于各种不同场合的数据信息进行分类和隔离管理，根据各种数据信息的不同重要性要求，设置其备份方式和修改权限等。

1．2上位机监控界面设计

根据上位机在本系统中所需实现的监控功能，利用MCGS组态软件设计出了符合要求的监控界面，该监控主界面由：

空调、冷站、配电、照明、给水、排水、历史曲线、历史报警等九个功能模块组成，如图2所示。

在主画面中通过选择各菜单项，可以执行窗口的切换。

当进入任一模块后，界面顶部和底部将出现两排菜单。

顶部菜单：

模块名称、系统选择和电子时间；

底部菜单；

状态流程、趋势图、报警和主画面。

卜面对⋯些主要界面进行说明。

图2用尸管理界面

Fig．2Themaininterfaceofmonitor

1．2．1状态流程

调流程监控界面能够反映整个巾央空调系统的设备、管道、阀门的连接情况和运行状态，使操作员能直观、方便地操作控制现场没备。

一系统进入运行，画面将显示当前的工况，相应设备和阀门开肩，管道内的介质不停地流动。

存状态显示流程图画面中，所有设备标签和采集点数据都町以通过鼠标双击弹卜H进一步的操作画面。

对于设备标签（如阀门），操作员¨

丁以在弹出的窗【_】进行手／自动切换或者参数设置。

如图3所示，住此界面中能完成的功能包括冷热水阀的控制、新风阀的控制、回风阀的控制和肩停系统。

制冷流程监控界面如图4所示，它集中显示冷站系统模式、运行方式、水泵模式、机组电流、水泵电流和频率、冷温水供水温度、冷温水回水温度、冷温水压差监测和冷温水流量监测等。

在此状态流程界面中能完成的功能包括开关水泵、补水阀的控制和旁通阀的控制。

图4制冷系统监控界面

Fig．4Monitorinterfaceofrefrigerationsystem

1．2．2参数设置

在上位机监控下，必须对被控设备进行实时控制，修改运行参数，优化过程运行。

为了实现这一功能，设计了参数设置界面，包括操作参数设置和工程参数设置两部分内容。

（1）操作参数

操作参数是提供给操作员对控制系统进行设定的参数，包括工艺设定值、功能设置和温度点选择三个部分，如图5所示。

图5操作参数设置界面

Fig．5Theconfigurationinterfaceofsetupoperating

parameter

工艺设定值：

操作员可以根据工艺要求和季节等实际情况，设定合理的控制目标值，来满足生产和节能的需要。

如空调部分的操作参数设定有：

温湿度设定值，最小新风设定。

功能设置：

操作员可以对系统的一些控制模式进行设定，包括设备的远程／就地控制模式，联动设备的绑定，温度调节模式、新风控制模式等。

温度点选择：

操作员可以手动选择测试点是否参与温度和湿度的平均值运算。

（2）工程参数

工程参数用于管理人员对控制系统的一些重要的参数进行设置，包括功能选择、参数调节，模入模出设置、开入设定以及多级用户管理设置。

功能选择：

用于设置系统的重要控制模式（运行／调试），设备调节方式（P／PI／PID），设备之间是否联动等。

工程参数调节：

调节系统的控制参数包括其最大、最小值和设定值，这些参数有温／湿度PI参数、积分分离带、阀门自动门槛值、制冷机冷却水温上下限值、冷却塔启停延时等。

点参数设置：

用于系统的AI（模拟量输入），AO（模拟量输出），DI（数字量输入），DO（数字量输出）点参数进行设置，包括参数精度、增益、偏移量、和报警参数等。

用户管理设置：

在该界面下，管理员可以设置各级用户及相应的密码，并限定各自的工作权限。

这些工作权限包括：

开关电机，调节阀门，修改操作参数，修改工程参数和修改密码等。

1．2．3趋势图

图6历史曲线界面

Fig．6Theinterfaceofhistorydatacurve

历史曲线给用户提供了分析观察连续的数据变化趋势的手段，通过它用户可以考核确定系统长时间来的运行质量，也可以让用户分析了解系统工作趋势，及时预测可能会发生的状态。

历史曲线界面如图6所示，它可以记录室内平均温度、新风温度、送风温度、冷温水供回风温度、风机频率等数据。

1．2．4故障报警

系统内置了完善的报警功能，对于每个采集点，可以设置报警的等级和报警的范围，共分四个等级：

（1）不报警：

意味着对该采集点不进行报警分析。

（2）普通：

在“普通”等级情况下，系统会对采集点进行报警分析并记录，但不会发出报警声提醒操作人员立即处理。

（3）重要：

在“重要”等级情况下，系统不但会对采集点进行报警分析并记录，而且会发出报警声提醒操作人员立即处理。

在报警记录中，该等级报警显示为蓝色。

（4）紧急：

在“紧急”等级情况下，系统不但会对采集点进行报警分析并记录，而且会发出报警声提醒操作人员立即处理，并自动弹出报警信息记录表。

2小结

笔者运用MCGS软件工具对该图书馆中央空调控制系统进行组态监控设计，包括各主要监控界面及其控制管理功能设计，构造出的组态人机界面生动、友好，功能齐全，充分满足工程需要。

参考文献：

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