力控組態(tài)軟件設計實例

1、力控組態(tài)軟件設計實例XXX學院基于力控組態(tài)軟件的尿素生產(chǎn)監(jiān)控設計院（系）：專業(yè)班級：姓名：學號：2013年7月17日摘要組態(tài)軟件，乂稱組態(tài)監(jiān)控軟件系統(tǒng)軟件。譯自英文SCADA,即Supervisory Control and Data Acquisition（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制）。它是指一些數(shù)據(jù)采集與過 程控制的專用軟件。它們處在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境，使 用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次 的軟件工具。組態(tài)軟件的應用領(lǐng)域很廣，可以應用于電力系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、石油、 化工等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過程控制等諸多領(lǐng)域。隨著工業(yè)自動化水平

2、的迅速提高，訃算機在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應用，人們對工業(yè) 自動化的要求越來越高，種類繁多的控制設備和過程監(jiān)控裝置在丄業(yè)領(lǐng)域的應用， 使得傳統(tǒng)的工業(yè)控制軟件已無法滿足用戶的各種需求。在開發(fā)傳統(tǒng)的工業(yè)控制軟件 時，當工業(yè)被控對象一旦有變動，就必須修改其控制系統(tǒng)的源程序，導致其開發(fā)周 期長；已開發(fā)成功的工控軟件乂山于每個控制項LI的不同而使其重復使用率很低， 導致它的價格非常昂貴;在修改工控軟件的源程序時，倘若原來的編程人員因工作 變動而離去時，則必須同其他人員或新手進行源程序的修改，因而更是相出困難。 通用工業(yè)自動化組態(tài)軟件的出現(xiàn)為解決上述實際工程問題提供了一種嶄新的方法， 因為它能夠很好地解決傳統(tǒng)丄業(yè)

3、控制軟件存在的種種問題，使用戶能根據(jù)自己的控 制對象和控制U的的任意組態(tài)，完成最終的自動化控制丄程。組態(tài)軟件指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件，它們是在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控 層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境，能以靈活多樣的組態(tài)方式（而不是編程方式）提供良 好的用戶開發(fā)界面和簡捷的使用方法，它解決了控制系統(tǒng)通用性問題。其預設置的 各種軟件模塊可以非常容易地實現(xiàn)和完成監(jiān)控層的各項功能，并能同時支持各種硬 件廠家的計算機和I/O產(chǎn)品，與高可靠的工控計算機和網(wǎng)絡系統(tǒng)結(jié)合，可向控制層 和管理層提供軟硬件的全部接口，進行系統(tǒng)集成。三維力控軟件的監(jiān)控設計在成本、開放性、靈活性、功能和界面等方面給用戶 提供了最佳的控制

4、系統(tǒng)解決方案。本文介紹了基于力控軟件的加熱反應爐自動控制 監(jiān)控設訃，使用了力控軟件提供的基于力控軟件的SIMULATOR仿真驅(qū)動。關(guān)鍵詞:組態(tài)軟件;力控;數(shù)據(jù)采集;過程監(jiān)控目錄第一章尿素生產(chǎn)的監(jiān)控組態(tài)設計11. 1系統(tǒng)概述.11.2系統(tǒng)要求 .11.2. 1實習要求1生產(chǎn)要求11.3系統(tǒng)設.11.3. 1實驗儀器11. 3. 2 AI調(diào)節(jié)器參數(shù)設計2上位機組態(tài)2第二章尿素合成塔的運行監(jiān)控52. 1尿素合成塔溫度監(jiān)控52. 2尿素合成塔壓力監(jiān)控6第三章心得體會8參考文獻8第一章尿素生產(chǎn)的監(jiān)控組態(tài)設訃1.1系統(tǒng)概述北京三維力控科技有限公司（以下簡稱力控科技）是專業(yè)從事自主知識產(chǎn)權(quán)的企 業(yè)信息化與自

5、動化監(jiān)控平臺研發(fā)與服務的高新技術(shù)軟件企業(yè)，是中國知名的工業(yè) IT軟件廠商，力控科技的系列自動化軟件可以為企業(yè)生產(chǎn)信息化提供“管控一體 化”的整體解決方案，為企業(yè)MES系統(tǒng)提供核心實時和歷史數(shù)據(jù)“引擎”平臺，力 控科技很早就深刻地認識到:軟件是自動化系統(tǒng)的核心與靈魂，并在自動化系統(tǒng)核心軟件領(lǐng)域耕耘10余年，不斷的研發(fā)新技術(shù)、推出新產(chǎn)品，力控科技以成為工業(yè) 自動化領(lǐng)域中中國的西門子、中國的ABB為使命。該系統(tǒng)使用的是ForceControlV6. 0監(jiān)控組態(tài)軟件，力控監(jiān)控組態(tài)軟件基本的 程序和組件包括:工程管理器、人機界面VIEW.實時數(shù)據(jù)庫DB、I/O驅(qū)動程序、控 制策略生成器以及各種數(shù)據(jù)服務及

6、擴展組件等。組態(tài)軟件的設計思想是面向?qū)ο?Object Oriented)的思想，它模擬控制工程 師在控制過程中的思路，圍繞被控對象及控制系統(tǒng)的要求構(gòu)造“對象”，從而生成 適用于不同應用系統(tǒng)的用戶程序。組態(tài)軟件的原理是將系統(tǒng)軟件的基本部分和工具 固定，而將與應用有關(guān)的部分變成數(shù)據(jù)文件，這些數(shù)據(jù)文件山組態(tài)工具在屏幕上編 輯而成。組態(tài)軟件具有通用性強、靈活性好和良好的通用性等特點，其畫面豐富、 操作簡單，及多種功能于一體。1.2系統(tǒng)要求1.2. 1實習要求該系統(tǒng)要求利用廈門宇電智能儀表并結(jié)合力控組態(tài)相關(guān)知識設訃尿素生產(chǎn)的溫 度及壓力監(jiān)控的上位機界面，并實現(xiàn)報警，歷史曲線，實時曲線，專家報表等基本

7、功能。生產(chǎn)要求在通常采用的生產(chǎn)工藝中，凈化的合成補充氣壓縮后在合成回路內(nèi)加至循環(huán)氣 中，然后混合氣通過合成回路中的用水和冰機致冷的熱交換器，在那里本次循環(huán)通 過催化床層所生成的氨被冷凝。冷凝的液氨用來洗滌新鮮的補充氣，脫除殘存的微 量的水和二氧化碳。基本不含氧化物的循環(huán)氣，通過與來自合成塔的熱氣體進行熱 交換而重新加熱，然后進入合成塔的催化床層。尿素合成塔是一個大的連續(xù)生產(chǎn)的 高壓釜，在其中壓縮的二氧化碳和被加熱的液氨在19. 2至27. 3兆帕和180至195 攝氏度下反應。反應物化合生成尿素和氨基屮酸錢。1.3系統(tǒng)設訃1. 3. 1實驗儀器傳感檢測實驗臺一個，RS-232/RS-485 U

8、T-201商業(yè)級袖珍型接口轉(zhuǎn)換器一1個，YLXN-01型虛擬儀器技術(shù)實驗箱一個，壓力傳感器模塊一個，AI系列人工 智能調(diào)節(jié)器一個，PC機一臺，力控組態(tài)軟件一套，導線若干調(diào)節(jié)器參數(shù) 設計1.3.2. 1壓力參數(shù)300MP& 05V 對應 0HIAL二280DIL=0 DIH二1000PL=10 0PH二1001.3.2. 1溫度參數(shù)05V 對應 0100?HIAL二80DIL=0 DIH二1000PL=0 0PH=100上位機組態(tài)1. 3. 3. 1編輯上位機監(jiān)控界面根據(jù)控制系統(tǒng)的丄藝流程建立上位機組態(tài)界面，尿素生產(chǎn)監(jiān)控的主界面如圖所 示。圖一:尿素合成塔監(jiān)控界面1. 3. 3. 2定義外設I/

9、O連接，選擇系統(tǒng)的通訊方式根據(jù)系統(tǒng)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，進行系統(tǒng)的I/O設備連接。系統(tǒng)采用力控軟件提供的SIMULATOR仿真驅(qū)動，系統(tǒng)I/O設備連接如圖所示。設備組態(tài):智能儀表宇電儀器調(diào)節(jié)器AI518/708/808圖二:系統(tǒng)I/O設備連接1. 3. 2. 3定義數(shù)據(jù)庫變量，進行I/O數(shù)據(jù)連接在力控數(shù)據(jù)庫中建立變量如表所示，然后將力控的變量與PLC1的各地址進 行I/O數(shù)據(jù)連接。雞T : 節(jié)飛戈 ：auZI 二IET Z1f kavi 一二,表一:變量表1.3. 3.4建立智能儀表連接根據(jù)實際控制要求連接相應的智能儀表。1.3. 3.5報警界面制要求需要對反應爐的物位，溫度，壓力等數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)控，需要根據(jù)控對產(chǎn)生報警的點能夠進行飽經(jīng)查詢，界面如圖所示。圖三:報警界面1.3. 3.6實時趨勢曲線V三三三二二二圖四：實時趨勢曲線界面1. 3. 3. 7歷史趨勢曲線圖五:歷史趨勢曲線界面1.3. 3.8專家報表n圖六:專家報表界面笫二章尿素合成塔的運行監(jiān)控2. 1尿素合成塔溫度監(jiān)控 圖七:溫度監(jiān)控上位機運行界面圖八:溫度監(jiān)控報警界面MM圖九:溫度控制實時曲線界面 圖十:溫度控制歷史曲線界面圖十一:溫度控制