组态监控设计与应用 作者 姚立波 项目四 任务4-1.pptVIP

项目四 基于WebAccess的农业温室控制系统组态设计 任务4-1 农业温室控制项目背景 及WebAccess监控规划 在线教务辅导网： 教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网 QQ:349134187 或者直接输入下面地址： 知识目标： ? 了解农业温室控制项目背景知识? 掌握WebAccess组态软件功能及特点? 掌握ADAM-5550KW PAC控制器特点及模块接线知识? 掌握项目的控制要求技能目标： ? 掌握农业温室智能控制系统软硬件设计? 熟悉ADAM- 5550KW PAC控制器的性能测试 1 项目背景 本项目依托某高档花卉（蝴蝶兰）温室为现场控制对象。该温室东西长100m，南北宽50m，为塑料连栋钢结构型温室。顶层设置内、外两层遮阳膜控制光照，设置卷膜单元调节温湿度。温室北面安装风机，东南西三面侧窗均安装卷膜机构，以通气和调节温湿度。温室布设了专门的加/降温管路系统，冬天采用锅炉加温（专门有锅炉间），夏天以深井水及水帘单元组合降温。室外安装了专用的气象站，检测雨雪、风向及光照等参数。 系统主要实现对温室内温度、湿度、光照、二氧化碳浓度、交/直流电机及室外气象站风向、雨雪、光照、喷淋浇溉等控制对象进行信号采集，根据传感器的实际测量值与事先设定的目标值进行比较，以决定温室环境因子的控制过程，控制相应执行机构进行加热、降温和通风等动作，并发出控制命令控制相关执行部件的操作，使温室内各环境因子指标达到最优，以保证农作物最佳生长环境和条件。在方案设计时，采用了工业网络控制技术和Internet信息发布技术，实现对温室现场的远程监视和控制，以推进设施农业信息化和数字化。 2 控制系统的上下位机结构 本系统采用生产过程控制和管理自动化应用领域广泛应用的计算机数据采集与监控SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）技术，主要由下位机系统、上位机系统以及联系两者的通信网络三部分组成，如图4-2所示。 上位机运行HMI（Human Machine Interface）人机界面软件WebAccess，由研华科技发布。在接收下位机的信息后，以适当的形式如图形、图像、声音各种参数的状态（报警、正常或报警恢复）、报表等方式提供给系统运行管理人员，以实现对温室现场设备的监视。同时数据经过处理后保存到数据库中，以备事后的经验总结或事故追忆。也可以通过网络系统传输到不同的监控平台上，与管理信息系统MIS、地理信息系统GIS等系统结合，形成功能更加强大的系统。上位机HMI系统同时可以接受操作人员的指示，将控制信号发送到下位机中，以达到控制的目的。 系统采用研华科技的ADAM-5550KW可编程自动化控制器（PAC）作为下位机，与工控现场监控设备之间进行信号采集与控制；具有CPU、内存和程序，带有嵌入式操作系统，功能非常强大，实质就是一台计算机。通过PAC中的程序或控制算法自动产生的命令可以实现对现场设备的自动控制。除了完成本身的数据采集与监控工作外，下位机的通信处理单元的能力非常强大，可以完成与其它各种设备的协议接口处理和信息转换工作。 系统采用工业以太网将工控机与PAC设备进行通信。通信系统主要负责解析上下位机各种不同的协议，完成通信数据发送、接收及转发处理。随着计算机、网络通信及控制技术的迅速发展，基于各种网络的通信方式发展很快，网络化、集成化、分布化成为SCADA通信系统的趋势。工控系统通过网络控制系统将现场各种设备的信号传输到现场控制层的下位机，再将控制层信息传输到信息监控层的上位机及企业管理层，并通过Web技术向Intranet或Internet发布信息。 3 网络控制架构 网络控制系统由现场控制层、信息监控层、企业管理层组成，系统原理框图如图4-3所示。现场采用PAC和上位工控机组成的二级控制结构，利用ADAM-5550KW PAC控制器对各温室中的设备分别进行数据采集和控制，上位工控机和PAC之间通过工业以太网进行数据交换。这些现场信息可被发布到企业MIS网上，从而方便各级浏览或根据权限发布控制命令。 4 WebAccess简介 Advantech WebAccess功能十分强大，其基本组成包括以下部分： （1）工程管理器 （2）DRAW （3）VIEW （4）客户端插件 （5）瘦客户端 （6）核心程序 （7）ViewDAQ 5 WebAccess的功能特点 （1）使用Web 浏览器完成整个工程的创建与运行 （2）基于Web 浏览器的客户端既可监视又可控制 （3）支持ActiveX 控件 （4）瘦客户端 （5）强大的远程诊断、维护功能 （6