熱處理爐溫度監(jiān)控系統(tǒng).doc

太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院組態(tài)軟件技術(shù)及應(yīng)用課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)名稱(chēng) 理爐溫度監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)專(zhuān)業(yè)班級(jí) 學(xué) 號(hào) 姓 名 指導(dǎo)教師 太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院 課程設(shè)計(jì) 第1章 概述 1、1課程設(shè)計(jì)目的 組態(tài)綜合練習(xí)是一項(xiàng)綜合性的專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程，目的是讓學(xué)生將所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)運(yùn)用到具體的工程實(shí)踐中，以培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力、實(shí)際動(dòng)手能力和工程實(shí)踐能力，為此后的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。 1、2課程設(shè)計(jì)任務(wù) 本課程設(shè)計(jì)要求在修完監(jiān)控系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)技術(shù)課程后，運(yùn)用工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)軟件（MCGS ），結(jié)合一個(gè)熱處理爐溫度監(jiān)控系統(tǒng)，完成該控制系統(tǒng)的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì)。1、3課程設(shè)計(jì)要求 1基本要求 （1） 監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)： 了解系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行需求分析，確定組態(tài)軟件輸入輸出點(diǎn)、內(nèi)部變量等，構(gòu)思監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)框架。 （2） 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)： 根據(jù)所確定的輸入輸出點(diǎn)和內(nèi)部變量點(diǎn)，建立監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。 （3） 虛擬對(duì)象組態(tài)設(shè)計(jì)： 采用腳本語(yǔ)言或其他軟件工具建立虛擬對(duì)象模型，能夠仿真實(shí)際的物理對(duì)象， 具有輸入輸出特性。 （4） 窗口界面組態(tài)： 根據(jù)系統(tǒng)需求和實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的對(duì)象工藝流程，設(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)的圖形操作界 面，并同實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)IO 點(diǎn)鏈接。 （5） 運(yùn)行策略組態(tài)： 采用腳本語(yǔ)言建立監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行策略，控制所建立的軟件系統(tǒng)的運(yùn)行流程。 （6） 控制策略組態(tài)設(shè)計(jì)： 選擇和設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)目刂扑惴ú⒔M態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)被控系統(tǒng)的控制要求。 （7） 歷史和趨勢(shì)記錄報(bào)表設(shè)計(jì)： 建立歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)記錄和趨勢(shì)顯示。 （8） 實(shí)時(shí)和歷史報(bào)警記錄報(bào)表設(shè)計(jì)： 確定和建立參數(shù)的報(bào)警限值和報(bào)警數(shù)據(jù)存儲(chǔ)特性，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)報(bào)警顯 示和歷史報(bào)警數(shù)據(jù)查詢(xún)。 （9） 主控窗口組態(tài)： 通過(guò)系統(tǒng)菜單能對(duì)系統(tǒng)各個(gè)功能進(jìn)行調(diào)度管理。 （10）安全策略組態(tài)： 建立監(jiān)控系統(tǒng)的安全操作機(jī)制，對(duì)用戶(hù)設(shè)定不同的操作權(quán)限，保證監(jiān)控系統(tǒng)的安全性。 （11）進(jìn)行監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)試、運(yùn)行和改進(jìn)。 （12）編寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告。 2具體要求 （1） 數(shù)據(jù)變量 所選課題系統(tǒng)應(yīng)具有一定數(shù)量的開(kāi)關(guān)量I/O 信號(hào)（至少 6 個(gè)）和模擬量I/O 信號(hào)（至少4 個(gè)）。 （2） 監(jiān)控系統(tǒng)畫(huà)面 所設(shè)計(jì)的監(jiān)控系統(tǒng)畫(huà)面應(yīng)包括下列內(nèi)容，并具有動(dòng)態(tài)顯示和操作功能。 系統(tǒng)封面； 反映系統(tǒng)工藝的流程畫(huà)面； 反映實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)變化的趨勢(shì)圖畫(huà)面； 反映實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)變化的報(bào)表畫(huà)面； 可查詢(xún)歷史數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)曲線畫(huà)面； 可查詢(xún)歷史數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)報(bào)表畫(huà)面； 反映數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)報(bào)警狀態(tài)的報(bào)警畫(huà)面（或某畫(huà)面上的局部畫(huà)面）； 查詢(xún)數(shù)據(jù)歷史報(bào)警狀態(tài)的報(bào)警畫(huà)面； 能對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置的參數(shù)設(shè)置畫(huà)面。 （3） 運(yùn)行控制策略： 通過(guò)策略腳本編寫(xiě)，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的模擬運(yùn)行。 （4） 安全策略： 所設(shè)計(jì)的監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有登錄后方可操作的安全策略功能。 （5） 系統(tǒng)菜單： 所設(shè)計(jì)的監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有系統(tǒng)菜單，以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)各個(gè)功能的運(yùn)行調(diào)度。 第2章 監(jiān)控系統(tǒng)分析和總體設(shè)計(jì) 2、1工程分析 在開(kāi)始組態(tài)工程之前，先對(duì)該工程進(jìn)行剖析，以便從整體上把握工程的結(jié)構(gòu)、流程、需實(shí)現(xiàn)的功能及如何實(shí)現(xiàn)這些功能。 2、2總體設(shè)計(jì) 工程框架： 1 2個(gè)用戶(hù)窗口：溫度監(jiān)控、數(shù)據(jù)顯示、系統(tǒng)封面 2 4個(gè)主菜單：系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)顯示、歷史數(shù)據(jù)、報(bào)警數(shù)據(jù) 3 4個(gè)子菜單：登錄用戶(hù)、退出登錄、用戶(hù)管理、修改密碼 4 5個(gè)策略：?jiǎn)?dòng)策略、退出策略、循環(huán)策略、報(bào)警數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)對(duì)象： 鍋爐、溫度、壓力、液位、給水閥、放氣閥、供氣閥、液位上限、液位下限、溫度上限、溫度下限、壓力上限、系統(tǒng)啟停、運(yùn)行狀態(tài) 圖形制作： 1、溫度控制窗口 l 給水閥、放氣閥、供氣閥、水罐、報(bào)警指示燈：由對(duì)象元件庫(kù)引入 l 管道：通過(guò)流動(dòng)塊構(gòu)件實(shí)現(xiàn) l 水罐水量控制：通過(guò)滑動(dòng)輸入器實(shí)現(xiàn) l 水量的顯示：通過(guò)輸入框、標(biāo)簽構(gòu)件實(shí)現(xiàn) l 報(bào)警實(shí)時(shí)顯示：通過(guò)報(bào)警顯示構(gòu)件實(shí)現(xiàn) l 動(dòng)態(tài)修改報(bào)警限值：通過(guò)輸入框構(gòu)件實(shí)現(xiàn) 2 數(shù)據(jù)顯示窗口 l 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)：通過(guò)自由表格構(gòu)件實(shí)現(xiàn) l 歷史數(shù)據(jù)：通過(guò)歷史表格構(gòu)件實(shí)現(xiàn) l 實(shí)時(shí)曲線：通過(guò)實(shí)時(shí)曲線構(gòu)件實(shí)現(xiàn) l 歷史曲線：通過(guò)歷史曲線構(gòu)件實(shí)現(xiàn) 流程控制： 通過(guò)循環(huán)策略中的腳本程序策略塊實(shí)現(xiàn) 安全機(jī)制： 通過(guò)用戶(hù)權(quán)限管理、工程安全管理、腳本程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)工程進(jìn)行加密 第3章 組態(tài)設(shè)計(jì) 3、1系統(tǒng)的IO點(diǎn)表 變量名類(lèi)型初值注釋系統(tǒng)啟停開(kāi)關(guān)0反應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行/停止的數(shù)據(jù)對(duì)象放氣閥開(kāi)關(guān)0緩解壓力的開(kāi)關(guān)變量供氣閥數(shù)值5燃?xì)夤┙o的數(shù)值變量給水閥數(shù)值5添加冷水的數(shù)值變量溫度數(shù)值20鍋爐內(nèi)水的溫度值壓力數(shù)值0.1鍋爐內(nèi)壓力液位數(shù)值0.1鍋爐內(nèi)水位運(yùn)行狀態(tài)字符正常運(yùn)行狀態(tài)為正?；驁?bào)警鍋爐組包含溫度 、壓力和液位溫度上限數(shù)值80用來(lái)在運(yùn)行環(huán)境下設(shè)定水罐溫度的上限報(bào)警值溫度下限數(shù)值0用來(lái)在運(yùn)行環(huán)境下設(shè)定水罐溫度的下限報(bào)警值壓力上限數(shù)值120用來(lái)在運(yùn)行環(huán)境下設(shè)定水罐壓力的上限報(bào)警值液位上限數(shù)值10用來(lái)在運(yùn)行環(huán)境下設(shè)定水罐的上限報(bào)警值液位下限數(shù)值0用來(lái)在運(yùn)行環(huán)境下設(shè)定水罐的下限報(bào)警值3、2實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)效果如圖 3、3用戶(hù)窗口 3、4主控窗口菜單組態(tài) 3、5運(yùn)行策略 第4章監(jiān)控界面設(shè)計(jì) 4、1工藝流程畫(huà)面 4、2 運(yùn)行時(shí)畫(huà)面 4、3實(shí)時(shí)曲線 4、4實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) 4、5歷史曲線 4、6歷史數(shù)據(jù) 4、7實(shí)時(shí)報(bào)警畫(huà)面 4.8報(bào)警信息瀏覽 4、9存盤(pán)數(shù)據(jù)瀏覽 第5章 運(yùn)行策略 5、1循環(huán)策略 腳本程序 IF 壓力100 THEN 放氣閥=0 ELSE 放氣閥=1 ENDIF IF 液位上限80 THEN 供氣閥=0 ELSE 供氣閥=1 ENDIF 5、2報(bào)警數(shù)據(jù) 5、3歷史數(shù)據(jù) 第6章 安全策略 6、1本系統(tǒng)安全機(jī)制要求 （1）負(fù)責(zé)人才能進(jìn)行用戶(hù)和用戶(hù)組管理 （2）只有負(fù)責(zé)人才能進(jìn)行“打開(kāi)工程”、“退出系統(tǒng)”的操作 （3）只有負(fù)責(zé)人才能進(jìn)行水罐水量的控制 （4）普通操作人員只能進(jìn)行基本菜單和按鈕的操作 6.2用戶(hù)及用戶(hù)組 6.3系統(tǒng)權(quán)限管理 6、4保護(hù)工程文件 回到MCGS工作臺(tái)，選擇工具菜單“工程安全管理”中的“工程密碼設(shè)置”選項(xiàng)，如圖： 6.5打開(kāi)時(shí)畫(huà)面 6.6登錄時(shí)畫(huà)面 6.7退出時(shí)畫(huà)面 6、8修改密碼畫(huà)面 第7章 課程設(shè)計(jì)總結(jié) 為期兩天的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，這次課程設(shè)計(jì)不僅檢驗(yàn)了我所學(xué)習(xí)的知識(shí)，也讓我懂得了團(tuán)隊(duì)合作的重要性。在設(shè)計(jì)過(guò)程中與同學(xué)分工設(shè)計(jì)和同學(xué)們相互探討，相互合作，相互學(xué)習(xí)。 課程設(shè)計(jì)是我們專(zhuān)業(yè)課程實(shí)際應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，是我們邁向社會(huì)，從事專(zhuān)業(yè)工作的前提，千里之行始于足下，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)我深深了解到了這句話的真正含義，學(xué)會(huì)認(rèn)真地做每一件事情，為明天的能在社會(huì)生存打下基礎(chǔ)。 通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用本專(zhuān)業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)設(shè)計(jì)工作的實(shí)際訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立工作能力，對(duì)于熱處理爐溫監(jiān)控系統(tǒng)有了一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)掌握控制過(guò)程設(shè)計(jì)中的方法和步驟。在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中，提現(xiàn)了自己合作和綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，體會(huì)了學(xué)以致用，突出自己勞動(dòng)成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時(shí)學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補(bǔ)。 在這里對(duì)給過(guò)我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)表示忠心的感謝! 第8章參