水源泵站监控平台设计与制作

1.场景描述

两个水泵、一个水罐、一个管理中心。一个水泵到管理中心的距离5公里，另一水泵到管理中心2公里，水罐到管理中心距离2公里左右，水罐距离两个水泵之间的距离分别为3公里和2公里，之间地形复杂不适合使用电台通信，所以使用4G模块通信。此种情况为典型的一主多从模型。

管理中心采集每个水泵的当前电压电流和运行状态，采集水罐的水位信息和供水阀的状态。由管理中心来监视和控制泵站和水罐站，可选手动控制和自动控制。当选择自动控制时，管理中心会根据当前水位来确定什么时候开启和关闭水泵，达到自动保持供水正常的目的。

2.硬件网络模型

此场景为典型的一主多从模型，主从之间通信使用4G信道。

3.详细功能

3.1.整体规划

界面部分分为以下几个部分：水位曲线、运行动态效果显示、自动控制参数设置、手动控制按钮、供水阀控制、其它按钮区。

3.2.水罐站

水位曲线，主站窗口中显示水罐水位实时曲线、历史曲线，使用属性页选择实时曲线或历史曲线。实现效果如下：

水位图形显示，使用水位计图形显示当前水位高低，当设置改变水罐的最高水位时，水位计的最大值也会跟随变化。

数字显示当前水位值，当水位低于10%或高于90%数值显示红色，当水位低于20%或高于80%水位显示橙色，当水位在20%到80%之间显示蓝色。

3.3.泵站

水泵有三种显示状态，开启、停止、故障，形像的显示当前状态。

水泵到水罐使用管道连接，当水泵开启时要有流动效果(比如水蓝色的管芯流动)，当水泵关闭时流动停止(比如灰色的静止管芯)，当水泵故障时不显示管道。

电压电流显示，不管泵当前什么状态都显示泵的当前电压和电流。

3.4.参数设置

可设置自动控制时每个泵的启泵水位和停泵水位。

可设置水泵的最大水位值。

自动控制时，如果水位低于某泵的启动水位，则开启此泵；如果水位高于某泵的停止水位，则关闭此泵。

3.5.手动控制按钮

可随时选择自动控制方式或手动控制方式。

可手动控制每个水泵的启动和停止。

手动控制时，由管理人员点击开泵或关泵来控制水泵的启停。

3.6.供水阀

供水阀开关，管理人员通过点击开阀和关阀控制供水阀的开启和关闭。

供水阀动态显示，水罐底部向外有一个供水阀和供水管道，动态显示供水阀的状态。当阀门开启且水位不为0时，阀门为打开状态且管道有向外流动效果。当阀门关闭或水位为0时，阀门显示为关闭状态且管道没有流动效果。

3.7.故障与报警

不管是手动方式还是自动方式，当水罐通信故障无法采集到数据时，关闭所有水泵。

不管是水泵站故障还是水罐站故障，都会在主页面有醒目显示报警和声音报警。并可以短信通知相关管理人员。

各站点的故障通知短信内容可设定。

当是手动控制时，如果水位低于10%或高于90%会有提示开泵或关泵的页面显示报警和声音报警。

3.8.地图

通过按钮打开站点分布地图。

地图显示各站点的位置。

简单显示泵站的泵状态和水罐站的水位。

当地图放大缩小和移动时，站点图标也跟随一起放大缩小和移动。

地图只能查看周边一定范围内的地图，不是查看所有地图（当前地图中心点有坐标范围）

4.组态详细设计

4.1.整体设计效果

最终设计好的界面如下图。

4.2.前期准备

1. 下载远程通组态软件。

2. 申请组态软件的使用账号。

3. 由于使用的是G300信道(4G模块)，需要申请G300公共服务器组号。也可以自建服务器。比如这里使用公共服务器202组。

4. 获取两个泵站和一个水罐站的4G模块身份地址，比如泵1是57491，泵2是57492，罐站是57493。管理中心使用身份地址57490，不与从站点冲突即可。

取到上术4条内容，即可正式开始设计。

4.3.站点和变量

4.3.1.新建工程

新建一个工程，名称为：水源自动监控系统，保存位置自定，其它默认。(新建步骤详见《远程通组态软件使用帮助》章节3.1.1 新建工程)

4.3.2.信道和站点

此部分设置方式详见《远程通使用帮助》第五章首页和章节5.1 构建主从采集网络。

建立信道：建立信道，参数如图。(使用帮助5.1.1.1)

信道参数设置，参数如图。(使用帮助5.1.1.2)

建立站点，分别建立三个站点，辛庄泵[2]、水罐。站点号分别为57391、57392、57393，设备类型都选择MODBUS。(使用帮助5.1.1.3)

4.3.3.变量

此模型的变量可以分成两部分，罐站部分和泵站部分。可以建立两个站点变量模板方便以后添加罐站和泵站。

罐站模板(MODBUS)：（建立模板和模板内建立变量的方式参考使用帮助5.2.4.1）

如下图:

泵站模板(MODBUS)：（建立模板和模板内建立变量的方式参考使用帮助5.2.4.1）

如下图

建立变量

对罐站站点使用罐站模板建立站点变量，建成后的前缀是：电脑组态.辛庄水罐.xxx。

对泵站站点使用泵站模板建立站点变量，建成后的前缀是：电脑组态.辛庄泵[2].xxx。

如下图：

4.3.4.报警短信

建立一个手机短信信道，参数如图：

参数设置页面全部默认。

从站点设置中增加一个站点，参数如图(电话号码就是接收报警短信的手机号码)：

建立变量，参数如图：

4.4.参数设置界面

参数设置界面分为5个数码管和7个帮助显示的静态文本。

1，从捷麦定制控件工具盒中拖出5个数码管，组件设定内容分别如下表

2，再拖出7个静态文本，修改文本内容和摆放位置，与数码管一起做成如下图。(数码管的底色设置：右键-->属性-->填充)

4.5.控制按钮

控制按钮包括一个自动手动切换按钮，4个开关按钮，7个帮助显示的静态文本。

自动手动切换按钮

在捷麦定制控件工具盒中拖出“按钮开关”控件。

在控件的组件设定中，用户值输入和值动画都填入：电脑组态.辛庄水罐.自动监控

关泵按钮

从“3D开关”工具盒中拖出开关按钮1和2，重合放置，同时选中这两个按钮，右键点击选中的按钮-->构建复合图形。再右键点击此复合图形-->复合图形状态设计，选择“按钮单击风格”，确定。再右键-->状态构建器，创建两个状态，分别隐藏一个图形。此时按钮就成下图样子，STATE_0是抬起效果，STATE_1是按下效果。

再复制粘贴一个此复合按钮，画面上就有两个红色的关泵按钮。

开泵按钮

使用与关泵按钮同样的方式，选择开关按钮3和4创建两个绿色的开泵按钮。

排列与提示文本

再添加7个静态文本，修改文本内容和摆放位置，与这5个按钮一起做成如下图

4个手动控制按钮分别编写左键抬起脚本或表达式如下表:

4.6.水位曲线

水位曲线部分包括实时曲线、历史曲线、属性页。

曲线建立

从捷麦定制控件中拖出“实时趋势曲线”和“历史趋势曲线”。(数据曲线的详细用法参考“使用帮助10.1趋势曲线控件”)

两个曲线控件设定如下表：

属性页

从捷麦对话框工具盒中拖出控件“属性页”。

属性页控件的状态构建器中建立两行，历史曲线和实时曲线。

属性页控件的组件设定中的值动画和用户输入都填入“电脑组态.辛庄水罐.实时历史”。

排列

把实时曲线和历史曲线重叠放置，再一起放到属性页的偏下一点的位置(属性页在底层)。如下图：

4.7.水罐

水罐部分包括：一个罐体、两个水位计、一个数码管、一个水溢出显示的椭圆、数码管不同水位颜色变化。

罐体：从大容器工具盒中拖出一个罐体，缩放到合适的大小。

水位计：从捷麦定制控件工具盒中拖出一个柱状水位计，缩放到合适的大小。右键-->属性-->线条，线条颜色改为浅灰。右键-->属性-->填充，背景色改为水蓝色，填充方式选择Hatch1。两个水位计做成相同样子。两个水位计的值动画都填入：电脑组态.辛庄水罐.水位/电脑组态.辛庄水罐.最大水位*100，水位计显示的是水位的百分比。

数码管：从捷麦定制控件中拖出一个数码管。右键-->属性-->线条，线条宽度选择“无”。右键-->属性-->填充，填充方式选择“无”。字体颜色改为深蓝。组件设定中，ID值设定-->标签格式“##.## 米”，值动画表达式“电脑组态.辛庄水罐.水位”。

水溢出显示的椭圆：使用绘图栏工具绘制一个椭圆。右键-->属性-->填充，背景色改为水蓝色，填充方式选择Hatch1。组件设定的显示和隐藏填入：电脑组态.辛庄水罐.水位<=电脑组态.辛庄水罐.最大水位

把全部设置好的组件摆成如下图样子：

数码管不同水位颜色变化：不同水位阶段，数码管显示不同颜色的数值，需要使用脚本实现，这里可以在画面定时脚本中加入下面代码：

4.8.水泵

水泵部分包括泵体、管道、电压电流显示。

泵体：找到3种形态的泵的样式来表示泵的3种状态开、停和故障(可以在水泵工具盒中找)。3种泵叠加一起做成复合图形，在状态构建器中构建三种状态，0显示停泵，1显示启泵，2显示坏泵。在组件设定的值动画表达式中填入“电脑组态.辛庄泵[0].开关|电脑组态.辛庄泵[0].故障 + 电脑组态.辛庄泵[0].故障”。