任务3-3 制作变电所主画面

任务3-3制作变电所主画面

本节学习要点行业背景1.苏州地铁1号线苏州乐园主变电所电气主接线图2.徐州地铁1号线韩山站主接线图相关知识组态王开发系统中的画面介绍任务实施1.画出静态画面2.设置断路器动态画面3.隔离开关器件的动画连接4.开关与线路的关联5.断路器与隔离开关互锁控制的实现思考与练习

行业背景1.苏州地铁1号线苏州乐园主变电所电气主接线图图3-3-1所示为苏州地铁1号线苏州乐园主变电所电气主接线画面，PSCADA系统可以在监控计算机上方便地对现场设备进行实时采集数据的查询。在主接线图中，可以直观地显示系统设备的工作状态（如开关的分合状态）和设备的工作运行参数，如母线的电压和电流等，主接线图中将显示重要数据的情况。同时可对设备状态、模拟量值、阈值、设定值等进行实时监视。并在系统界面上通过图标、符号、颜色、闪烁、形状、数值的变化等显示特性来表现设备的实时数据状态。

图3-3-1苏州地铁1号线苏州乐园主变电所电气主接线画面

2.徐州地铁1号线韩山站主接线图

徐州轨道交通1号线车站级监控系统采用南瑞继保PCS-9700变电所综合自动化系统，变电所的PSCADA系统为PCS-9700厂站监控系统。当地后台计算机的图形显示系统由三个部分组成：①设备图元编辑、画面编辑部分；②图形显示操作部分；③控制台。它们分工明确，但相辅相成，共同构成图形系统的体系结构。如图3-3-2所示，使用PCS-9700厂站监控系统的设备图元编辑、画面编辑功能，可以画出韩山站一次主接线画面，并能制作出显示设备运行时的实时数据。

图3-3-2徐州地铁1号线韩山站一次主接线画面编辑图

相关知识

工程技术人员在组态王开发系统中制作的画面都是静态的，那么它们如何才能反映工业现场的实时状况呢？这就需要通过实时数据库，因为只有数据库中的变量才是与现场状况同步变化的。数据库变量的变化又如何导致画面的动画效果呢？答案是通过“动画连接”，所谓“动画连接”就是建立画面的图素与数据库变量的对应关系。这样，工业现场的数据，比如温度、液面高度等，当它们发生变化时，通过I/O接口，将引起实时数据库中变量的变化，如果设计者曾经定义了一个画面图素，比如指针，与这个变量相关，我们将会看到指针在同步偏转。动画连接的引入是设计人机接口的一次突破，它把工程人员从重复的图形编程中解放出来，为工程人员提供了标准的工业控制图形界面，并且由可编程的命令语言连接来增强图形界面的功能。图形对象与变量之间有丰富的连接类型，给工程人员设计图形界面提供了极大的方便。“组态王”系统还为部分动画连接的图形对象设置了访问权限，这对于保障系统的安全性具有重要的意义。图形对象可以按动画连接的要求改变颜色、尺寸、位置、填充百分数等，一个图形对象又可以同时定义多个连接。把这些动画连接组合起来，应用程序将呈现出丰富的图形动画效果。

任务实施

1.画出静态画面

图3-3-3所示是变电所一次线路图的静态画面，静态画面可以用组态王提供的工具箱里的绘图工具直接画出，从线路图中可以看到，有变压器，整流器、断路器和隔离开关等一次设备。这些设备的实时工作状态是可以在画面上显示出来的，下面我们就通过动画连接看这些动画场景是如何制作出来的。

图3-3-3变电所一次线路图静态画面2.设置断路器动态画面

首先创建一个新画面，画面名为“测试”，背景色为“黑色”。以下内容的器件的动画连接都是在该画面上进行，这里以示例的方法说明动画连接的制作过程，希望大家能够对监控系统的动画画面有更好的理解。1）第一种方法：用按钮控制断路器画出如图3-3-4所示图形，作为断路器。

图3-3-4断路器图形选中图形，右击鼠标，选择“组合拆分”→“合成组合图素”，这样图形便可以进行动画连接。再制作两个控制断路器的按钮“闭合”和“打开”，如图3-3-5所示。

图3-3-5合成组合图素复制这个蓝色“组合图素”，将颜色选为红色，制作两个断路器图，如图3-3-6所示。

图3-3-6制作两个断路器创建一个变量“测试”，变量属性为“内存离散”。设置蓝色断路器动画连接，如图3-3-7所示。

图3-3-7置蓝色断路器动画连接设置红色断路器动画连接，如图3-3-8所示。

图3-3-8设置红色断路器动画连接将两个断路器图形左对齐，使之重合。使用如图3-3-9工具图标所示。

图3-3-9将两个断路器图形左对齐使之重合设置按钮“闭合”动画连接，如图3-3-10所示。

图3-3-10设置按钮“闭合”动画连接设置按钮“断开”动画连接，如图3-3-11所示。

图3-3-11设置按钮“断开”动画连接保存配置好的画面如图3-3-12所示。

图3-3-12保存配置好的画面测试运行结果如图3-3-13所示。按下“闭合”按钮，断路器变红色，按下“断开”按钮，断路器变蓝色。

图3-3-13测试运行结果2）第二种方法：直接控制断路器设置断路器图形“线属性”，步骤如图3-3-14所示。

图3-3-14设置断路器图形“线属性”设置断路器图形“填充属性”，如图3-3-15所示。

图3-3-15设置断路器图形“填充属性”进行命令语言编写，如图3-3-16所示。

图3-3-16命令语言编写运行测试：鼠标点击器件，器件状态就会发生改变，颜色也随之改变，如图3-3-17所示。

图3-3-17运行测试3.隔离开关器件的动画连接

1）第一种方法：用按钮控制隔离开关创建一个变量“测试1”，变量属性为“内存离散”。在变电所静态画面里复制一个“隔离开关”器件图，将此图用“合成组合图素”组合。然后将此器件图复制成两个，两个隔离开关一个颜色做成蓝色，一个颜色做成红色，如图3-3-18所示。

图3-3-18复制“隔离开关”器件图给隔离开关配置控制按钮“闭合”和“断开”，如图3-3-19所示。

图3-3-19给隔离开关配置控制按钮将蓝色的隔离开关器件图的动画连接的条件表达式与变量“测试1”相关联，配置表达式为真时“隐含”，如图3-3-20所示。

图3-3-20蓝色的隔离开关器件图的动画连接将红色的隔离开关器件图配置为表达式为真时“显示”，如图3-3-21所示。

图3-3-21红色的隔离开关器件图的动画连接将隔离开关器件控制按钮“闭合”与变量“测试1”关联，如图3-3-22所示。

图3-3-22“闭合”按钮与变量“测试1”关联将隔离开关器件控制按钮“断开”与变量“测试1”关联，如图3-3-23所示。

图3-3-23“断开”按钮与变量“测试1”关联将蓝、红器件图重合在一起，保存画面，点击“运行”，可以看到按下“闭合”按钮，隔离开关器件图变为红色，按下“断开”按钮，隔离开关器件图变为蓝色。观察运行结果，如图3-3-24所示。

图3-3-24观察运行结果2）第二种方法：直接控制隔离开关在变电所静态画面中，复制两个“隔离开关”器件图，一个设为蓝色，一个设为红色。将蓝色器件图的隐含属性设置为“隐含”，如图3-3-25所示。

图3-3-25将蓝色器件图的隐含属性设置为“隐含”同时，设置按钮按下时的程序语言如下。如图3-3-26所示。

图3-3-26设置按钮按下时的程序语言将红色器件图的隐含属性设置为“显示”，如图3-3-27所示。

图3-3-27将红色器件图的隐含属性设置为“显示”同时，设置按钮按下时的程序语言如图3-3-28所示。

图3-3-28设置按钮按下时的程序语言将蓝红器件图重合在一起，保存画面。点击“运行”，可以看到直接用鼠标点击隔离开关器件图，隔离开关器件图变为红色，再次点击隔离开关器件图，隔离开关器件图变为蓝色。测试运行效果如图3-3-29所示。

图3-3-29测试运行效果

4.开关与线路的关联

画出静态线路图如图3-3-30所示。创建变量“DC1500”，变量属性为“内存离散”。

图3-3-30开关与线路的关联两根电源线的线属性设置如图3-3-31所示。

图3-3-31两根电源线的线属性设置文字“DC0V”属性设置如图3-3-32所示。

图3-3-32文字“DC0V”属性设置文字“DC1500V”属性设置如图3-3-33所示。

图3-3-33文字“DC1500V”属性设置将两个文字重合在一起，如图3-3-34所示。

图3-3-34将两个文字重合在一起编写画面命令语言具体步骤如图3-3-35所示。

图3-3-35编写画面命令语言保存画面，点击运行，可以看到当断路器与隔离开关都闭合时，线路变成红色，表明线路带电，测试运行效果如图3-3-36所示。

图3-3-36当器件都闭合时测试运行效果假如断路器与隔离开关有一个断开，线路变成白色，表明线路不构成回路。如图3-3-37所示。

图3-3-37当器件有断开时测试运行效果5.断路器与隔离开关互锁控制的实现

5.断路器与隔离开关互锁控制的实现互锁的要求是：上电时，要先闭合隔离开关，再闭合断路器；断电时，要先断开断路器，再断开隔离开关。也就是说，上电时，如果先闭合断路器，这时断路器不能闭合；断电时，如果先断开隔离开关，这时隔离开关不能断开。为此，断路器的程序改写如图3-3-38所示。

图3-3-38断路器的程序改写隔离开关的程序改写如图3-3-39所示。

图3-3-39隔离开关的程序改写测试运行结果：上电时，如果隔离开关断开，先闭合断路器，此时断路器不能闭合，如图3-3-40所示。

图3-3-40上电隔离开关断开时断路器不能闭合先闭合隔离开关，断路器就可以闭合。如图3-3-41所示。

图3-3-41闭合隔离开关时断路器可以闭合断电时，如果断路器闭合，先断开隔离开关，此时隔离开关不能断开，如图3-3-