一 引言

　　隨著水電站無(wú)人值班(少人值守)和在線監(jiān)測(cè)、故障診斷及狀態(tài)檢修工作的不斷深入開展，以及電力體制的改革，對(duì)水電站基礎(chǔ)自動(dòng)化的發(fā)展提出了新的要求，同時(shí)計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的飛速發(fā)展給水電站自動(dòng)化系統(tǒng)無(wú)論在結(jié)構(gòu)上還是功能上，都提供了一個(gè)廣闊的發(fā)展空間。水電站自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)該成為一個(gè)集計(jì)算機(jī)、控制、網(wǎng)絡(luò)以及多媒體為一體的綜合系統(tǒng)。本文就WEINVIEW的HMI在水電站微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用作些探討。

　　二 水電站自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和HMI的作用

　　目前，水電站自動(dòng)化系統(tǒng)大多取消或簡(jiǎn)化常規(guī)控制手段，采用全計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。一般采用全分布、開放式結(jié)構(gòu)，整個(gè)系統(tǒng)通?？梢苑殖蓛纱蟛糠?，一是對(duì)全廠設(shè)備進(jìn)行集中控制的部分，稱之為廠級(jí)或廠站級(jí)監(jiān)控系統(tǒng);另一部分是位于水輪發(fā)電機(jī)層、開關(guān)站等設(shè)備附近的控制部分，稱為現(xiàn)地控制系統(tǒng)?，F(xiàn)地控制系統(tǒng)的主要組成部分就是現(xiàn)地控制單元LCU(LocalControlUnit)。

　　其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。

　　圖1 水電站自動(dòng)化系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)圖

　　WEINVIEW HMI主要是應(yīng)用在現(xiàn)地控制單元。在這個(gè)單元中，觸摸屏作為HMI人機(jī)界面，通過(guò)與智能控制器PLC通訊，監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的模擬量采集裝置、開關(guān)量輸入輸出板、自動(dòng)同期裝置、溫度巡檢裝置等。

　　圖2 現(xiàn)地控制單元實(shí)物照片

　　在此案例中，HMI采用WEINVIEW的15英寸彩色液晶觸摸屏MT8150X，具備以下特性：

　　l 高速500MHz CISC CPU，數(shù)據(jù)處理快，支持多媒體音視頻處理;

　　l 高分辨率15寸液晶顯示，高亮度、寬視角;

　　l 觸控面板高靈敏度、高精度;可至少連續(xù)觸控10萬(wàn)次;

　　l 內(nèi)置電源隔離保護(hù)器，保證了在復(fù)雜環(huán)境下的穩(wěn)定性;

　　l 支持VNC和EasyAccess遠(yuǎn)程監(jiān)控功能;廠級(jí)控制和現(xiàn)地控制更好融合;

　　l 大容量存儲(chǔ)空間，記錄事件記錄和模擬量的趨勢(shì)圖，極大的方便的系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄要求和數(shù)據(jù)變化的隨時(shí)的監(jiān)控。

　　三 WEINVIEW HMI軟件與界面設(shè)計(jì)

　　本系統(tǒng)的HMI MT8150X，采用EasyBuilder8000組態(tài)軟件進(jìn)行畫面的設(shè)計(jì)，以及和PLC控制器的通訊組態(tài)，簡(jiǎn)便使用。

　　圖3為HMI的軟件編程，左邊的目錄樹，進(jìn)行窗口選擇，和每個(gè)窗口上的元件地址;右邊地址檢視，方便查看到HMI內(nèi)部或PLC寄存器的使用情況和窗口分布;

　　圖3 EasyBuilder8000軟件編程

　　根據(jù)現(xiàn)地控制系統(tǒng)的要求，HMI的畫面至少要實(shí)現(xiàn)4個(gè)功能：

　　n 開機(jī)與停機(jī)的流程監(jiān)控

　　n P/Q有功無(wú)功調(diào)節(jié)控制與附屬設(shè)備控制

　　n 開出量、事故、故障、開入量狀態(tài)顯示

　　n 模擬量監(jiān)視

　　實(shí)現(xiàn)效果如以下圖所示

　　圖4 站1現(xiàn)地控制單元的HMI主畫面

　　這是HMI的系統(tǒng)主畫面，可以很清晰的看到整個(gè)系統(tǒng)的組成部分，也可以方便的使用功能鍵跳轉(zhuǎn)到每個(gè)部分的頁(yè)面。

　　圖5 開機(jī)流程圖

　　圖6 停機(jī)流程圖

　　圖7 P/Q有功無(wú)功調(diào)節(jié)控制

　　圖8 附屬設(shè)備控制

　　圖9 開出量、事故、故障、開入量狀態(tài)顯示

　　圖10 模擬量監(jiān)視

　　四、通過(guò)VNC遠(yuǎn)程監(jiān)控

　　VNC (Virtual Network Computing)是虛擬網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)的縮寫，是一種優(yōu)秀的遠(yuǎn)程控制工具。VNC由客戶端(vncviewer)和服務(wù)器(vncserver)組成。

　　WEINVIEW HMI就相當(dāng)于一個(gè)VNC服務(wù)器。HMI的顯示畫面通過(guò)以太網(wǎng)同步顯示到客戶端，客戶端可以遠(yuǎn)程監(jiān)視控制HMI;類似于計(jì)算機(jī)的遠(yuǎn)程桌面，比如QQ等即時(shí)通訊軟件的遠(yuǎn)程協(xié)助。

　　客戶端可以使用：PC VNC軟件(如VNC Viwer)，IE、Firefox等瀏覽器輕客戶端、手機(jī)VNC軟件(iOS、Anaroad等支持)。

　　圖11 VNC遠(yuǎn)程監(jiān)控功能示意圖

　　在水電站現(xiàn)地控制系統(tǒng)里面，每個(gè)站點(diǎn)有多個(gè)機(jī)柜，每個(gè)機(jī)柜上都放置了HMI，作為現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控。WEINVIEW HMI具備的VNC遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，使得用戶在廠級(jí)控制系統(tǒng)中的總控制室，就可以通過(guò)以太網(wǎng)遠(yuǎn)程查看控制HMI的畫面，同步操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)廠級(jí)控制系統(tǒng)和現(xiàn)地控制單元的結(jié)合，達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人值守，省力有效。

　　以PC端客戶端操作為例，介紹步驟：

　　1、打開VNC Viwer客戶端，輸入HMI的IP地址，譬如是192.168.1.100。

　　2、然后輸入密碼。

　　回車后，即可將該HMI的畫面在該計(jì)算機(jī)上顯示，就如你在HMI面前一樣。如下圖所示。此時(shí)，使用鼠標(biāo)也可以操作該HMI畫面上的物件。

　　五：結(jié)束語(yǔ)

　　此水電站自動(dòng)化現(xiàn)地監(jiān)控系統(tǒng)采用WEINVIEW MT8150X HMI，已被國(guó)內(nèi)幾個(gè)大中型水電站所采用。而且在這個(gè)行業(yè)的龍頭OEM企業(yè)在成為設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)配置，從系統(tǒng)運(yùn)行情況來(lái)看，在各種方式下設(shè)備操作正確無(wú)誤，數(shù)據(jù)采集與通訊正常，系統(tǒng)可靠性高，上位機(jī)監(jiān)控也很正常，各項(xiàng)性能滿足水電站自動(dòng)化系統(tǒng)的要求。

　　特別是WEINVIEW的MT8150X的HMI的強(qiáng)大的監(jiān)控和控制功能，高端網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用VNC功能不僅為水電站的運(yùn)行、維護(hù)減少了工作量及生產(chǎn)成本，為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化水電站“無(wú)人值班”(少人值守)的運(yùn)行管理模式創(chuàng)造了條件。而且讓水電站的的自動(dòng)化更加的完善，方便。