摘 要：《WinCC组态软件》是在PC机上开发的智能的人机接口系统，充分利用了网络功能把企业的基层和其它部门建立起联系，使得管理人员不需要深入生产现场，就可以获得实时和历史数据，优化控制现场作业，提高生产效率和产品质量。本文详细展示了该水厂的监控系统报警模块中详细数据采集、数据分析、报警处理、数据通信四大功能的功能特点和实现技术。
关键词：WinCC；监控系统；报警模块；研究与设计
中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 18-0000-01
所描述的系统通过网络把企业的基层（生产、销售等）与其它部门建立起联系，使现场操作人员和工厂管理人员看到各种所需数据。管理人员不需要深入生产现场，就获得实时和历史数据，优化控制现场作业，提高生产效率和产品质量。WinCC组态软件系统可以用于电力、通讯、制冷、化工、石油、钢铁、煤炭、水泥、纺织、机械制造、造纸、食品、水处理、建材、环保、智能楼宇、实验室、交通等多种工程领域。该水厂的监控系统报警模块是该系统的核心模块，它包含了数据采集、数据分析、报警处理、数据通信四大功能。
一、数据采集功能
《WinCC》组态软件提供网络控件，在本模块的设计中利用VC+等开发语言编写脚本程序（Wincc提供编译器）与水厂监控系统其他组态模块通过网络进行数据交换。同时也可以通过OPC 、DDE等技术跟其它系统进行数据通讯。该模块还能够通过硬件通信方式从硬件接口采集数据。其采集过程简述如下：该模块的串并口操作函数能够直接操作计算机串并口，例如该系统中与用到的是串口COM3，直接连接到下位机采集数据。并且本模块还能够使用标准输入输出（I/O）接口操作函数。目前测试只能支持Microsoft Windows 7/server/NT下，直接操作I/O口。未来将拓展跨平台读写功能。
本模块需要采集的数据种类繁多现列出如下相关数据输出组态功能模块：
（1）全厂总平面图及工艺流程模块
（2）调蓄水池流程模块
（3）提升泵站工艺流程控制模块
（4）澄清池工艺流程控制模块
（5）加药间工艺流程控制模块
（6）排泥井及自备水厂工艺流程控制模块
（7）V型滤池及反冲洗间工艺流程控制模块
（8）一级泵站及清水池工艺流程控制模块
（9）一级高、低压配电系统测控模块
（10）二级泵站工艺流程控制模块
（11）二级高、低压配电系统测控模块
（12）高位水池工艺流程控制模块
二、数据分析功能
数据分析功能包括：实时趋势绘制、历史趋势绘制。绘制出来的趋势曲线界面的外形类似于坐标纸，X轴表示时间，Y轴表示变量的值。该界面主要用于观察变量的变化趋势，同一个趋势曲线中最多可同时显示四个变量的变化情况，而一个画面中可定义数量不限的趋势曲线。本模块中的水位报警趋势图如图1所示。
本模块的组态报表使用相当方便（类似Excel），功能强大，不但可以得到实时报表和历史报表（班报、日报、月报、年报等），同时，在报表中可任意插入簇状图、饼图、折线图、散点图等等，并能方便的打印出来。并且，本模块还包含了历史数据报表打印、实时数据报表打印、历史报警报表打印、事件查询报表打印等功能。
三、报警处理
报警处理是任何一个监控程序都应该具备的功能，监控系统的目的，就是为了实现对系统的监测控制和管理。便于及时地发现事件、分析事件和解决事件，并在一定范围内进行自动处理中占着很重要的地位，它通过对实时数据的快速判断，在第一时间内把异常情况通知给操作人员。报警处理包括了实时报警和历史报警，功能描述如下：实时报警：实时报警包含了声音和视觉报警。声光报警都是通过函数来实现的。视觉报警是通过在屏幕上的一具不停闪烁的指示灯，以及弹出报警信息框来实现的。其中报警信息框中有本次报警的测点号、报警原因（如上∕下限报警）和报警等信息。当没有报警时，报警会自动我解除，但是系统会记录报警的起始时间等信息，以备以后查询。当发生报警时操作员可以手动地关闭报警，或是完全禁止报警的发生。历史报警：对报警必须要有一个完整的记录，以便以后查询。要记录的报警事件的参数有以下几种：产生报警的对象、报警发生的时间、报警时报警变量的大小、报警事件的性质等。还提供了报警记录数据的可视化查询工具，用户只要通过简单的鼠标点击就可实现复杂的数据查询，比如联表查询等。
四、无线数据通信功能（CDMA/GSM通信网络实时发布运行故障信息功能）
通过短信猫主要用于故障的及时汇报及运行参数的实时上传。当重要设备发生故障时，系统有声光报警提示值班人员并以短信形式自动将故障信息发送到指定负责人手机上，负责人可以及时知道故障的发生并在第一时间联系值班人员或维修人员，进行故障确认及指导维修。以免值班人员或者维修人员的疏忽造成单位人员伤亡或财产损失。
在该模块中可以通过预先设定的时间定期向分管领导发送厂区重要参数（如总进水量、总出水量、用电量等等），领导无需到现场就可以知道厂区当前运行情况。
参考文献：
[1]陈跃辉，丁文.WinCC组态软件在压力烧结炉监控系统中的应用[J].设备管理与维修，2009（04）：33-36.
[2]许仙珍，单长考.组态软件WinCC与S7-PLCSIM在PLC教学中的应用[J].常熟理工学院学报，2012（10）：104-107.
[作者简介]殷小虹（1983-），女，江西人，讲师，硕士，研究方向：计算机应用；钱军（1983-），男，江西人，讲师，硕士，研究方向：计算机应用。
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