抽水系统的计算机监控设计

随着建筑设计中楼宇智能化技术的发展，大型建筑群的供水系统也实现计算机的远程集中监控,以下介绍一个计算机监控的抽水系统，它采用VC++6.0可视化编程，通过计算机与PLC的串行通信，由PLC不断采集被控对象的状况参数，返回计算机，计算机按照控制程序方式，监控被控制对象的运行。

1．抽水系统的组成与功能
1．1．抽水系统的组成

（1）抽水系统可视化界面结构如图1；
（2）相应的数据库结构如图2；
（3）系统共设计有八个人机对话窗体，具体功能如下表1：

序号	窗体名称	窗 体 功 能
1	登陆	为进入系统的登陆窗体，实现对操作员工号与密码的安全检查
2	抽水监控界面	为系统运行主窗体，实现对抽水的监控功能，分别设置有抽水方式选种栏、状态显示栏、系统示意图等
3	抽水记录查询	为抽水记录查询窗体，记录开机操作员、关机操作员、抽水方式、启动时间、停止时间、抽水时间数据
4	故障记录查询	为故障记录查询窗体，记录故障发生时的故障电流值、故障类型、故障时间
5	操作人员管理	为操作人员管理窗体，对操作人员的工号和密码管理。
6	保护整定	为保护整定窗体，可整定速断电流值，过流电流值和时限
7	故障报警	为故障提示窗体
8	打印	打印窗体

（4）硬件配置
系统的硬件配置如图3所示，PLC用于开关量的输入与输出、电流数据输入，由PLC的Y0输出的开关量控制接触器KM的状态，从而实现对抽水泵工作电源控制；而Y0的状态由PLC的R0继电器控制，通过计算机远程置位和复位R0继电器，实现远程控制；在现场按钮SB1和SB2也可以对R0继电器置位和复位，实现就地合闸和分闸；K1和K2红外线接近开关分别作为满水和缺水的信号输入；抽水泵的工作电流由电流互感器变换为0-5A，再经电流变送器进一步变换为合适A/D输入的电流。 A/D转换后的数字量存放在专用的WX9中，供远程监控计算机的数据采集。

1．2．抽水监控系统的软件设计与功能

（1）抽水监控系统的软件程序流程图如图4所示。
（2）具有的电流速断和定时限过流保护功能，当计算机检测得到的电流数据大于速断电流整定值，则计算机瞬时发出分闸命令；如果大于过电流整定值，延时发出预告信号，报警后，在设定时间内不能恢复正常，计算机发出分闸命令。
（3）建立数据库，记录抽水系统开机、关机操作员的编号、分合闸的时间、抽水方式；故障时，记录保护动作时间、动作电流值和故障类型。
（4）抽水监控系统有具有手动，自动，定时三种抽水控制方式。选择手动时，计算机在系统启动时，直接发送合闸或分闸指令；选择自动方式时，系统启动后，计算机采集缺水信号，若接到缺水信号将发送合闸指令，开始抽水后，等待满水信号，若满水，则发送分闸指令；当选择定时方式时，系统等待设置的启动时间到，自动向抽水泵发送合闸指令；同样系统也可以等待设置的停止时间到，自动向抽水泵发送分闸指令。
（5）操作员进入系统和退出系统需要进行登陆检查，采用安全措施进入和退出系统。登陆系统后，操作员可以修改自己的密码，只有管理员有权注册新的操作员。
（6）系统运行的仿真示意图，实时显示抽水系统的工作状态，在计算机监控窗体增加了灯光和流程动画，直观地显示系统的运行状态，更好展现可视化的效果。

2．抽水监控系统设计的技术关键
2.1抽水监控系统的核心程序

抽水监控系统的核心程序为系列函数：发出通信指令函数，如其中读x2状态的函数Read_x2()；字符串转换并发送函数SendString(CString m_strSend)；接收信息并转换字符串函数ReadString ()等。
计算机发出查询x2状态通信帧时，调用SendString(CString m_strSend)函数，将通信帧转换数据类型，再用SetOutput函数发送出去；PLC接收到信息后，自动返回x2的状态，计算机监测到输入缓冲区字符数到指定个数，调用ReadString()函数，接收并转换为Cstring格式的字符串。
void CCSXTAView::Read_x2()
{ m_com1.SetOutBufferCount(0);
m_com1.SetInBufferCount(0);
SendString("%01#RCSR0000**");
Sleep(100);
m_in=m_com1.GetInBufferCount();
ReadString();
x2=m_strRead;
x2=x2.Mid(6,1);
}
void CCSXTAView::SendString(CString m_strSend)
{ char TxData[100];
CString m_strSend；
m_strSend=“%01#WCSR00021**”；
int Count = m_strSend.GetLength();
for(int i = 0; i < Count; i++)
TxData[i] = m_strSend.GetAt(i);
CByteArray array;
array.RemoveAll();
array.SetSize(Count);
for(i = 0; i < Count; i++)
array.SetAt(i, TxData[i]);
m_MSComm1.SetOutput(COleVariant(array));//发送
}
void CCSXTAView::ReadString ()
{
VARIANT variant_inp;
COleSafeArray safearray_inp;
LONG len,k;
BYTE rxdata[2048]; //设置BYTE数组 An
//8-bit integerthat is not signed.
CString strtemp, str;
str.Empty();
strtemp.Empty();
variant_inp = m_MSComm1.GetInput();
//读缓冲区
safearray_inp = variant_inp;
//VARIANT型变量转换为ColeSafeArray型变量
len=safearray_inp.GetOneDimSize();
//得到有效数据长度
for(k=0;ksafearray_inp.GetElement(&k,rxdata+k);
//转换为BYTE型数组
for(k=0;k//将数组转换为Cstring型变量
{ BYTE bt=*(char*)(rxdata+k);
strtemp.Format("%c",bt);
//将字符送入临时变量strtemp存放
str = str + strtemp;
//转换完成后赋值给字符串str
}
}
2.2计算机与PLC的通信帧