《鍋爐監(jiān)測系統(tǒng)》設(shè)計(jì)報(bào)告

1、鍋爐監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告姓名：學(xué)號(hào)：152219602103班級(jí)：15電氣1班專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化學(xué)院：電氣與信息工程學(xué)院2018年6月目錄,、八1-刖b 1一鍋爐溫度與液位檢測系統(tǒng)的軟件簡析21.1力控軟件產(chǎn)品概述21.2力控軟件的基木結(jié)構(gòu)31.3力控軟件的特點(diǎn)51.4力控軟件的功能6二鍋爐溫度與液位檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)72.1建立實(shí)時(shí)趨勢曲線72.2數(shù)據(jù)庫點(diǎn)類型及點(diǎn)參數(shù)9三 鍋爐溫度與液位檢測系統(tǒng)簡析113.1 系統(tǒng)流程113.2進(jìn)水模塊133.3溫度與液位模塊143.4出水模塊16四系統(tǒng)的調(diào)試與運(yùn)行194.1力控集成環(huán)境194.2系統(tǒng)界面的調(diào)試19總結(jié)24參考文獻(xiàn)25附錄26前言隨著我國工業(yè)的

2、發(fā)展，組態(tài)軟件是實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面的好途徑。我國有三 維力控、組態(tài)王、通用組態(tài)等。力控監(jiān)控組態(tài)軟件是北京三維力控科技根 據(jù)當(dāng)前的自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢，總結(jié)多年的開發(fā)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和大量的用 戶需求而設(shè)計(jì)開發(fā)的高端產(chǎn)品，是三維力控全體研發(fā)工程師集體智慧的結(jié) 晶，該產(chǎn)品主要定位于國內(nèi)高端自動(dòng)化市場及應(yīng)用，是企業(yè)信息化的有力 數(shù)據(jù)處理平臺(tái)。電熱鍋爐是機(jī)電一體化的產(chǎn)品，可將電能直接轉(zhuǎn)化成熱能，具有效率 高，體積小，無污染，運(yùn)行安全可靠，供熱穩(wěn)定，自動(dòng)化程度高的優(yōu)點(diǎn)， 是理想的節(jié)能環(huán)保的供暖設(shè)備。加上目前人們的環(huán)保意識(shí)的提高，電熱鍋 爐越來越受人們的重視，在工業(yè)生產(chǎn)和民用生活用水中應(yīng)用越來越普及。 電熱鍋爐日前主

3、要用于供暖和提供生活用水。主要是控制水的溫度，保證 恒溫供水。力控組態(tài)軟件在秉承力控早期產(chǎn)品成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)歷史數(shù)據(jù)庫、 人機(jī)界面、i/o驅(qū)動(dòng)調(diào)度等主要核心部分進(jìn)行了大幅提升與改進(jìn)，重新設(shè) 計(jì)了其中的核心構(gòu)件，力控6.1面向net開發(fā)技術(shù)，開發(fā)過程采用了先進(jìn) 軟件工程方法：“測試驅(qū)動(dòng)開發(fā)”，產(chǎn)品品質(zhì)將得到充分保證。與力控早期產(chǎn)品相比，力控6.1產(chǎn)品在數(shù)據(jù)處理性能、容錯(cuò)能力、界 而容器、報(bào)表等方面產(chǎn)生了巨大飛躍。本文從理論上說明了一個(gè)被測物體（鍋爐），組態(tài)軟件及計(jì)算機(jī)之間的連接。一鍋爐溫度與液位檢測系統(tǒng)的軟件簡析11力控軟件產(chǎn)品概述典型的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)通?？梢苑譃樵O(shè)備層、控制層、監(jiān)控層、管理

4、層四 個(gè)層次結(jié)構(gòu)，構(gòu)成了一個(gè)分布式的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，其中設(shè)備層負(fù)責(zé)將物理 信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)或標(biāo)準(zhǔn)的模擬信號(hào)，控制層完成對(duì)現(xiàn)場工藝過程的實(shí)時(shí)監(jiān) 測與控制，監(jiān)控層通過對(duì)多個(gè)控制設(shè)備的集中管理，以完成監(jiān)控生產(chǎn)運(yùn)行過程 的目的，管理層實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、統(tǒng)計(jì)和查詢。監(jiān)控組態(tài)軟件一般是 位于監(jiān)控層的專用軟件，負(fù)貴對(duì)下集中管理控制層，向上連接管理層，是企業(yè) 生產(chǎn)信息化的重要組成部分。力控監(jiān)控組態(tài)軟件是對(duì)現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與過程控制的專用軟件，最 大的特點(diǎn)是能以靈活多樣的“組態(tài)方式”而不是編程方式來進(jìn)行系統(tǒng)集成，它 提供了良好的用戶開發(fā)界而和簡捷的工程實(shí)現(xiàn)方法，只要將其預(yù)設(shè)置的各種軟 件模塊進(jìn)行簡

5、單的“組態(tài)”，便可以非常容易地實(shí)現(xiàn)各完成監(jiān)控成的各項(xiàng)功能, 例如在分布式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，所有應(yīng)用像趨勢曲線、報(bào)警等，對(duì)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的引用 方法與引用本地?cái)?shù)據(jù)完全相同，通過組態(tài)的方式可以大大縮短了自動(dòng)化工程師 的系統(tǒng)集成的時(shí)間，提高了集成效率。力控監(jiān)控組態(tài)軟件能同時(shí)和國外各種工業(yè)控制廠家的設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊， 它可以與高可靠的工控計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)合，達(dá)到集中管理和監(jiān)控的冃的， 同時(shí)還可以方便的向控制成和管理成提供軟、硬件的全部接口，實(shí)現(xiàn)與“第三 方”的軟、硬件系統(tǒng)進(jìn)行集成。如圖1-1所示。1 qi *7"企業(yè)蒼理力控web_ _:mis erp 系統(tǒng)1眄力 fi'1/o1iir rse

6、rver力檜 cluri i j唄 11力 isservers join 才才/11勸a 1internet遠(yuǎn)程訪問力校區(qū)域 實(shí)肘救據(jù)用控制網(wǎng)絡(luò)圖ii分布式網(wǎng)絡(luò)控制圖12力控軟件的基本結(jié)構(gòu)力控監(jiān)控組態(tài)軟件基本結(jié)構(gòu)包括：工程管理器、人機(jī)界而、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、 i/o驅(qū)動(dòng)程序、控制策略生成器以及各種數(shù)據(jù)服務(wù)及擴(kuò)展組件，其中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) 庫就是系統(tǒng)的核心，圖1-2是力控軟件的軟件結(jié)構(gòu)。avvi em擴(kuò)展組件a控制策略anetserverqr取.r妙曲 飯慮!w m應(yīng)殳iw圖1-2軟件結(jié)構(gòu)圖主要各種組件說明：(1) 1程管理器：工程管理器用于工程管理包括用于創(chuàng)建、刪除、備份、恢 復(fù)、選擇工程等。(2) 開發(fā)系

7、統(tǒng)：開發(fā)系統(tǒng)是一個(gè)集成環(huán)境，可以完成創(chuàng)建工程畫面、配置各 種系統(tǒng)參數(shù)、腳本、動(dòng)畫、啟動(dòng)力控等其它程序組件功能。(3) 界面運(yùn)行系統(tǒng)：界而運(yùn)行系統(tǒng)用來運(yùn)行有開發(fā)系統(tǒng)draw創(chuàng)建的畫而，腳 本、動(dòng)畫連接等工程，操作人員通過它來實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。(4) 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫是力控組態(tài)軟件的系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理核心，構(gòu)建 分布式應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)，它負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)處理、 報(bào)警處理、數(shù)據(jù)服務(wù)請求處理等。(5) i/o驅(qū)動(dòng)程序：1/0驅(qū)動(dòng)程序負(fù)責(zé)利空與設(shè)備的通信，它將i/o設(shè)備寄 存器中的數(shù)據(jù)讀出后，傳送到力控的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，最后界面運(yùn)行系統(tǒng)會(huì)在畫面 上動(dòng)態(tài)顯示。(6) 網(wǎng)絡(luò)通信程序：網(wǎng)絡(luò)通信

8、程序采用tcp/ip通信協(xié)議，可利用 intranct/intcrnct實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上力控or之間的數(shù)據(jù)通信，可以實(shí)現(xiàn)力 控軟件的高效率通信。(7) 遠(yuǎn)程通訊服務(wù)程序(portservcr):該通信程序支持串口、以太網(wǎng)、移 動(dòng)網(wǎng)絡(luò)等多種通信方式，通過力控or在兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間實(shí)現(xiàn)通信，使用rs232c 接口，可實(shí)現(xiàn)一對(duì)一(1： 1方式)的通信；如果使用rs485總線，還可實(shí)現(xiàn)一 對(duì)多臺(tái)計(jì)算機(jī)(1： n方式)的通信，同時(shí)也可以通過電臺(tái)、modem、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò) 的方式進(jìn)行通信。(8) web服務(wù)器程序(webserver) :web服務(wù)器程序可為處在世界各地的 遠(yuǎn)程用戶實(shí)現(xiàn)在臺(tái)式機(jī)或便攜機(jī)上用標(biāo)準(zhǔn)

9、瀏覽器實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場生產(chǎn)過程。(9) 控制策略生成器(stratcgybuildcr):控制策略生成器是面向控制的新 一代軟邏輯自動(dòng)化控制軟件，采用符合iec61131-3標(biāo)準(zhǔn)的圖形化編程方式， 提供包括：變量、數(shù)學(xué)運(yùn)算、邏輯功能、程序控制、常規(guī)功能、控制回路、數(shù) 字點(diǎn)處理等在內(nèi)的十幾類基本運(yùn)算塊，內(nèi)置常規(guī)pid、比值控制、開關(guān)控制、 斜坡控制等豐富的控制算法。同時(shí)提供開放的算法接口，可以嵌入用戶自己的 控制程序。1.3力控軟件的特點(diǎn)方便、靈活的開發(fā)環(huán)境，提供各種工程、畫而模板、可嵌入各種格式(bmp、 gif、jpg、jpeg、cad等)的圖片，方便畫面制作，大大降低了組態(tài)開發(fā)的工 作量。高性

10、能實(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)庫，快速訪問接口在數(shù)據(jù)庫4萬點(diǎn)數(shù)據(jù)負(fù)荷時(shí)，訪 問吞吐量可達(dá)到20000次/秒；強(qiáng)大的分布式報(bào)警、事件處理，支持報(bào)警、事件 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)斷線存儲(chǔ)，恢復(fù)功能；支持操作圖元對(duì)彖的多個(gè)圖層，通過腳本可靈 活控制各圖層的顯示與隱藏；強(qiáng)大的activex控件對(duì)象容器，定義了全新的容 器接口集，增加了通過腳本對(duì)容器對(duì)彖的直接操作功能，通過腳本可調(diào)用對(duì)象 的方法、屈性；全新的、靈活的報(bào)表設(shè)計(jì)工具：提供豐富的報(bào)表操作函數(shù)集、 支持復(fù)雜腳本控制，包括：腳本調(diào)用和事件腳本，可以提供報(bào)表設(shè)計(jì)器，可以 設(shè)計(jì)多套報(bào)表模板；提供在intcrnct/inttanct上通過ie瀏覽器以“瘦”客戶 端方式來監(jiān)控工業(yè)現(xiàn)

11、場的解決方案；支持通過pda掌上終端在internet實(shí)時(shí)監(jiān) 控現(xiàn)場的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，支持通過移動(dòng)gprs、cdma網(wǎng)絡(luò)與控制設(shè)備或其它遠(yuǎn)程力控 節(jié)點(diǎn)通訊、支持控制設(shè)備冗余、控制網(wǎng)絡(luò)冗余、監(jiān)控服務(wù)器冗余、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)冗 余、監(jiān)控客戶端冗余等多種系統(tǒng)冗余方式。14力控軟件的功能（1）強(qiáng)大的界面顯示組態(tài)功能。fi前，工控組態(tài)軟件大都運(yùn)行于windows 環(huán)境下，充分利用windows的圖形功能完善界面美觀的特點(diǎn)，可視化的風(fēng)格界 而、豐富的工具欄，操作人員可以直接進(jìn)人開發(fā)狀態(tài)，節(jié)省時(shí)間。豐富的圖形 控件和工況圖庫，既提供所需的組件，又是界面制作向?qū)?。提供給用戶豐富的 作圖工具，可隨心所欲地繪制出各種工業(yè)界而，

12、并可任意編輯，從而將開發(fā)人 員從繁重的界而設(shè)計(jì)中解放出來，豐富的動(dòng)畫連接方式，如隱含、閃爍、移動(dòng) 等等，使界面生動(dòng)、直觀。（2）良好的開放性。社會(huì)化的大生產(chǎn)，使得系統(tǒng)構(gòu)成的全部軟硬件不可能 出自一家公司的產(chǎn)品，“異構(gòu)”是當(dāng)今控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)之一。開放性是指 組態(tài)軟件能與多種通信協(xié)議互聯(lián)，支持多種硬件設(shè)備。開放性是衡量一個(gè)組態(tài) 軟件好壞的重要指標(biāo)。組態(tài)軟件向下應(yīng)能與低層的數(shù)據(jù)釆集設(shè)備通信，向上能 與管理層通信，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與下位機(jī)的雙向通信。（3）豐富的功能模塊。提供豐富的控潴功能庫，滿足用戶的測控要求和現(xiàn) 場需求。利用各種功能模塊，完成實(shí)時(shí)監(jiān)控 產(chǎn)生功能報(bào)表 業(yè)示歷史曲線、實(shí) 時(shí)曲線、提供報(bào)警

13、等功能，使系統(tǒng)具有良好的人機(jī)界面，易于操作，系統(tǒng)既叫 適用于單機(jī)集中式控制、dcs分布式控制，也可以是帶遠(yuǎn)程遇信能力的遠(yuǎn)程測 控系統(tǒng)。（4）強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫。配有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，可存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù)，如模擬量、離散 量、字符型等，實(shí)現(xiàn)與外部設(shè)備的數(shù)據(jù)交換。（5）可編程的命令語言。有可編程的命令語言，使用戶可根據(jù)自己的需要 編撰程序，增強(qiáng)圖形界面。（6）周密的系統(tǒng)安全防范。對(duì)不同的操作者，賦予不同的操作權(quán)限，保證 整個(gè)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。（7）仿真功能。提供強(qiáng)大的仿真功能使系統(tǒng)并行設(shè)計(jì)，從而縮短開發(fā)周期二鍋爐溫度與液位檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.1建立實(shí)時(shí)趨勢曲線(1) 創(chuàng)建實(shí)時(shí)趨勢曲線圖。雙擊工程項(xiàng)目導(dǎo)航欄中的“復(fù)合

14、組件匸“曲 線”，如圖2-1所示，然后雙擊趨勢曲線，實(shí)時(shí)曲線圖馬上出現(xiàn)在畫而的 左上角，可以拖動(dòng)曲線圖的位置以及調(diào)整其大小。圖2-1實(shí)時(shí)趨勢曲線圖(2) 設(shè)置曲線的顯示屬性。在曲線上單擊右鍵選擇對(duì)彖屈性或者雙擊 曲線，將彈岀曲線屬性設(shè)置對(duì)話框界而，點(diǎn)擊屬性“顯示”標(biāo)簽，顯示參數(shù) 設(shè)置如圖2-2所示：stt曲線名檸琛匿期修改畫筆名稱：徉式t畫筆設(shè)置換i?小數(shù)位：丘圖2-2曲線圖顯示參數(shù)設(shè)置（3）設(shè)置曲線基本參數(shù).在開發(fā)系統(tǒng)中，雙擊曲線，將彈出曲線屈性設(shè)置對(duì)話界而，點(diǎn)擊屬性“曲線”標(biāo)簽，曲線的基本參數(shù)設(shè)置如圖2-3所說 明|初始fl陽范園60 秒時(shí)間刻度刻度數(shù)4_每幅1 個(gè)刻度一個(gè)標(biāo)簽格式年月日

15、叼時(shí)叼分叼秒筆號(hào)表達(dá)式boilerlevel pvw&terout.pv5 waterin pv7 skamp.pv8游標(biāo)處顯示a寸間圖2-3數(shù)撼源本地?cái)?shù)振庫（db）7字體初始掃描周期廠i秒、數(shù)值刻度刻度數(shù)t |每帰i個(gè)刻度一個(gè)標(biāo)簽匚二）最大|100 i最小|o i絕對(duì)值7 位于左邊叼右邊線竟說明使用表達(dá)式作描述顏色|確認(rèn)| 取消曲線基本參數(shù)設(shè)置22數(shù)據(jù)庫點(diǎn)類型及點(diǎn)參數(shù)點(diǎn)類型是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫db對(duì)具有相同特征的一類點(diǎn)的抽彖。db預(yù)定義 了一些標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)類型，利用這些標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)類型創(chuàng)建的點(diǎn)能夠滿足各種常規(guī)的需 要。對(duì)于較為特殊的應(yīng)用，可以創(chuàng)建用戶自定義點(diǎn)類型。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫db提供的標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)類型有：模擬i

16、/o點(diǎn)、數(shù)字i/o點(diǎn)、累計(jì) 點(diǎn)、控制點(diǎn)、運(yùn)算點(diǎn)等。不同的點(diǎn)類型完成的功能不同。比如，模擬i/o 點(diǎn)的輸入和輸出量為模擬量，可完成輸入信號(hào)量程變換、小信號(hào)切除、報(bào) 警檢查，輸出限值等功能。數(shù)字i/o點(diǎn)輸入值為離散量，可對(duì)輸入信號(hào)進(jìn) 行狀態(tài)檢查。點(diǎn)是一組數(shù)據(jù)值（稱為參數(shù)）的集合。在數(shù)據(jù)庫中，用戶操縱的對(duì)象 是點(diǎn)（tag）,系統(tǒng)也以點(diǎn)為單位存放各種信息。點(diǎn)存放在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的點(diǎn) 名字典中。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫根據(jù)點(diǎn)名字典決定數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)，分配數(shù)據(jù)庫的存 儲(chǔ)空間。用戶在點(diǎn)類型組態(tài)時(shí)決定點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，在點(diǎn)組態(tài)時(shí)定義點(diǎn)名字典中 的點(diǎn)。點(diǎn)參數(shù)是含有一個(gè)值（整型、實(shí)型、字符吊型等）的數(shù)據(jù)項(xiàng)的名稱。例如：pv、desc等。在點(diǎn)

17、名字典中，每個(gè)點(diǎn)都包含若干參數(shù)。力控?cái)?shù)據(jù)庫 系統(tǒng)提供了一些系統(tǒng)預(yù)先定義的標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)參數(shù)，如：name、desc、pv等；用 戶也可以創(chuàng)建自定義點(diǎn)參數(shù)。對(duì)一個(gè)點(diǎn)的訪問實(shí)際上是對(duì)該點(diǎn)的具體某一 參數(shù)的訪問；對(duì)一個(gè)參數(shù)值進(jìn)行訪問時(shí)也必須明確指定其所屈點(diǎn)的名稱。采用“點(diǎn)名參數(shù)名”的形式訪問點(diǎn)及參數(shù)，如“tag1.pv”表示點(diǎn)tag1 的pv參數(shù)。因?yàn)閜v參數(shù)代表過程測量值，經(jīng)常被訪問，因此在力控系統(tǒng) 中，當(dāng)訪問某一點(diǎn)而不指定具體參數(shù)名時(shí)，均表示訪問的是pv參數(shù)。女口： 訪問“tag1”即表示訪問“tag1.pv”。一個(gè)點(diǎn)可以包含任意個(gè)用戶自定義 參數(shù)，也可以只包含標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)參數(shù)而沒有用戶自定義參數(shù)。如圖2-4

18、、2-5 所示。根據(jù)以上步驟，可以設(shè)置其它參數(shù)。aumub«as«is.：圖24參數(shù)設(shè)定型文本仃ext 14)"j象標(biāo)相關(guān)動(dòng)作 拖動(dòng)© 瀕色相關(guān)動(dòng)作 顏色變化尺寸祗轉(zhuǎn)移動(dòng)目標(biāo)移動(dòng)a 數(shù)值輸入顯示數(shù)值輸入垂直垂直右融敏動(dòng)作 窗模擬 一般性動(dòng)作 隱強(qiáng) 禁止返回圖25參數(shù)屬性設(shè)置三鍋爐溫度與液位檢測系統(tǒng)簡析3.1系統(tǒng)流程該系統(tǒng)的功能是實(shí)現(xiàn)鍋爐溫度與液位的實(shí)時(shí)檢測，該系統(tǒng)不僅可以形 彖直觀的查看溫度與液位的實(shí)時(shí)曲線，還可以控制鍋爐液位與溫度以及監(jiān) 測蒸汽壓強(qiáng)，將鍋爐溫度與液位分別限制在一定的范圍內(nèi)，如果鍋爐的溫 度與液位沒有達(dá)到設(shè)定的范圍，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)報(bào)警。若鍋

19、爐的溫度達(dá)到設(shè) 定范圍后，液位超過設(shè)定值，則進(jìn)水閥門關(guān)閉，出水閥門打開，將鍋爐能 的水釋放岀一部分，使其重新恢復(fù)到設(shè)定的范圍之內(nèi)。同時(shí)該系統(tǒng)還可以 檢測進(jìn)水管道的瞬時(shí)進(jìn)水量的值，和瞬時(shí)岀水量的值。如下系統(tǒng)流程圖圖 3-1所示o査鍋爐液位檢測鍋爐開始加熱v圖31系統(tǒng)流程圖v結(jié)束3.2進(jìn)水模塊系統(tǒng)上電以后，啟動(dòng)系統(tǒng)，系統(tǒng)自動(dòng)向鍋爐中注水，同時(shí)進(jìn)水流量檢 測器開始檢測流量，同時(shí)，鍋爐溫度和液位沒有達(dá)到設(shè)定值，開始報(bào)警， 直到達(dá)到設(shè)定值，報(bào)警消失。如下圖圖3-2所示。圖3-2進(jìn)水流程圖if level.pv<86|levelpv>90 then系統(tǒng)液位未達(dá)到設(shè)定值時(shí)報(bào)警flag_alert

20、.pv=l;elseflag_alert.pv=o;endif報(bào)警燈不報(bào)警液位小于設(shè)定最小值時(shí)，泵和進(jìn)水閥打開,出水閥關(guān)閉if level.pv<=86 then in_value.pv=l; beng_pv.pv=l; out_value.pv=0;endifif in_value.pv=l&&out_valuepv=0&&inflow.pv<0.5 theninflow.pv二inflow.pv+0.05;進(jìn)水閥打開進(jìn)水流量檢測器啟動(dòng)endif進(jìn)水閥關(guān)閉時(shí)，進(jìn)水流量檢測器關(guān)閉if in_value.pv=o then inflow.pv=0;en

21、dif33溫度與液位模塊鍋爐水溫控制該系統(tǒng)集成自動(dòng)化儀表技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，通訊技術(shù)， 自動(dòng)控制技術(shù)為一體的多功能裝置。該系統(tǒng)包括流量、溫度、液位、壓力 等熱工參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)，單回路控制，串級(jí)控制，比值控制等 多種控制形式。溫度過高會(huì)使過熱器管壁金屈強(qiáng)度下降，以至燒壞過熱器 的高溫段，嚴(yán)重影響安全。溫度偏低，則會(huì)降低發(fā)電機(jī)組能量轉(zhuǎn)換效率。 因此對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行一些改進(jìn)，就可以很好的實(shí)現(xiàn)鍋爐水溫的控制。鍋爐汽包燃燒系統(tǒng)是工業(yè)蒸汽鍋爐安全、穩(wěn)定運(yùn)行的重要指標(biāo)，溫度 過高，會(huì)使蒸汽帶水過多，汽水分離差，使后續(xù)的過熱器管壁結(jié)垢，傳熱 效率下降，過熱蒸汽溫度下降，嚴(yán)重時(shí)將引起蒸汽甜質(zhì)下降，影響生產(chǎn)和

22、安全；溫度過低又將破壞部分水冷壁的水循環(huán)不能滿足工藝要求，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生鍋爐爆炸。尤其是大型鍋爐，一旦控制不當(dāng)，容易使汽包滿水或汽 包內(nèi)的水全部汽化，造成重大事故。因此，在鍋爐運(yùn)行中，保證溫度在正 常范圍是非常重要的，在組態(tài)軟件監(jiān)控鍋爐的正常運(yùn)行下，維持汽溫和汽 壓正常，均勻給水使鍋爐保持正常水位，保持蒸汽品質(zhì)合格，保證鍋爐岀 口煙溫在正常溫度。在工業(yè)現(xiàn)場有儀器儀表可以實(shí)時(shí)的查看鍋爐的工作狀 態(tài)，在中央控制室內(nèi)用組態(tài)軟件也可以實(shí)時(shí)的查看鍋爐的工作狀態(tài)。現(xiàn)場 和中央控制室的雙重監(jiān)控可以確保鍋爐安全可靠的運(yùn)行。保證了工業(yè)生產(chǎn) 的穩(wěn)定、可靠、安全。如下圖圖3-3所示。溫度模塊程序：if level.p

23、v>=10&&level.pvv=90 thenhot.pv=l;液位大丁 10時(shí)與小丁設(shè)定最大值時(shí)，系統(tǒng)開始加熱endifif temp.pv>40 thenhot.pv=0; 溫度達(dá)到設(shè)定最大值時(shí)，停止加熱endifif hot.pv=l thentemp.pv=temp.pv+0.5; 系統(tǒng)啟動(dòng)過程中溫度以0.5變化endifif hot.pv=0&&level.pv>=10 thentemp.pv=temp.pv-0.5;endif液位模塊：if level.pv<86|level.pv>90 thenflag_alert.

24、pv=l;液位未達(dá)到設(shè)定值時(shí)，液位報(bào)警器報(bào)警elseflag_alert.pv=0;報(bào)警器不報(bào)警endifif in_value.pv=l&&out_value.pv=0 thenlevel.pv=levei.pv+2; 進(jìn)水閥打開，岀水閥關(guān)閉時(shí)，液位以2增加endif圖3-3溫度與液位流程圖34出水模塊鍋爐液位達(dá)到設(shè)定值之后，有液位檢測器檢測液位是否超出給定值得 范圍，若超出給定值的上限，則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉進(jìn)水閥門，并打開岀水閥 門，將鍋爐內(nèi)的水釋放岀去一部分，使鍋爐內(nèi)的液位恢復(fù)到設(shè)定值范圍內(nèi)， 同時(shí)繼續(xù)加熱。在岀水閥門打開時(shí)，出水流量檢測器啟動(dòng)，檢測釋放水時(shí)的流量，并顯示出來

25、。釋放岀去的水經(jīng)過管道排到地下。如下圖圖3-4所zj o圖3-4出水流程圖出水程序塊：if level.pv>=90 thenin_value.pv=o;液位超過設(shè)定最大值時(shí)，出水閥打開，泵和進(jìn)水閥關(guān)閉beng_pv.pv=o;out_value.pv=l;endifif in_value.pv=0&&out_vahepv二二 1 then level.pv=level.pv-2;進(jìn)水閥關(guān)閉，出水閥打開時(shí)，液位以2減少endifif in_value.pv=0&&out_vahepv二二 1 &&outflow.pv<0.5 then

26、 outflow.pv=outflow.pv+0.1; 出水閥打開時(shí)，出水流量檢測器以0 變化endifif out_value.pv=0 thenoutflow.pv=0;出水閥關(guān)閉時(shí)，出水流量檢測器關(guān)閉endifu!系統(tǒng)的調(diào)試與運(yùn)行4.1力控集成環(huán)境開發(fā)系統(tǒng)（draw）:是一個(gè)集成環(huán)境，可以創(chuàng)建工程畫面，配置各種 系統(tǒng)參數(shù)，啟動(dòng)力控其它程序組件等。界面運(yùn)行系統(tǒng)（view）:界面運(yùn)行 系統(tǒng)用來運(yùn)行由開發(fā)系統(tǒng)draw創(chuàng)建的畫面。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫（db）:是數(shù)據(jù)處 理的核心，構(gòu)建分布式應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)。它負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)處理、報(bào)警處理、數(shù)據(jù)服務(wù)請求處理等。i/o驅(qū)動(dòng)程序： i/

27、o驅(qū)動(dòng)程序負(fù)責(zé)力控與i/o設(shè)備的通信。它將i/o設(shè)備寄存器中的數(shù)據(jù) 讀出后，傳送到力控的數(shù)據(jù)庫，然后在界面運(yùn)行系統(tǒng)的畫而上動(dòng)態(tài)顯示。 網(wǎng)絡(luò)通信程序（netclient/netscrvcr）:網(wǎng)絡(luò)通信程序釆用tcp/ip通信 協(xié)議，可利用intranct/intcrnct實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)上力控之間的數(shù)據(jù)通 信。開發(fā)系統(tǒng)（draw）、界面運(yùn)行系統(tǒng)（view ）和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（db）都 是組態(tài)軟件的基本組成部分。draw和view主要完成人機(jī)界而的組態(tài)和運(yùn) 行，db主要完成過程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集（通過i/o驅(qū)動(dòng)程序）、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的 處理（包括：報(bào)警處理、統(tǒng)計(jì)處理等）、歷史數(shù)據(jù)處理等 串行通信程序 （scom

28、clicnt/scomscrvcr）:兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間，使用 rs232c/422/485 接 口，可實(shí)現(xiàn)一對(duì)一的通信；如果使用rs485總線，還可實(shí)現(xiàn)一對(duì)多臺(tái)計(jì)算 機(jī)的通信。血b服務(wù)器程序（webserver） : web服務(wù)器程序可為處在世界 各地的遠(yuǎn)程用戶實(shí)現(xiàn)在臺(tái)式機(jī)或便攜機(jī)上用標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場生產(chǎn) 過程?？刂撇呗陨善鳎╯tratcgybuildcr）:是而向控制的新一代軟件邏 輯自動(dòng)化控制軟件。提供包括：變量、數(shù)學(xué)運(yùn)算、邏輯功能和程序控制處 理等在內(nèi)的十幾類基本運(yùn)算塊，內(nèi)置常規(guī)pid、比值控制、開關(guān)控制、斜 坡控制等豐富的控制算法。同時(shí)提供開放的算法接口，可以嵌入用戶自己 的控制

29、程序。4.2系統(tǒng)界面的調(diào)試在上述基礎(chǔ)上，組態(tài)主界而設(shè)計(jì)完成以后，在工程項(xiàng)冃中找到動(dòng)作文本，在動(dòng)作文本下找到應(yīng)用程序動(dòng)作，將應(yīng)用程序打開z后，在其對(duì)話框z屮編寫程序，對(duì)各個(gè)變量進(jìn)行定義和賦值，在多次調(diào)試z后等到如下圖4-1. 4一2、4-3. 4-4所示能力所能達(dá)到的主界面。倂爐主流丹圖圖41主界面調(diào)試0 ii n n nir圖42主界面調(diào)試銘爐主淹起用圖4-3組態(tài)主界面調(diào)試廠if圖44主界面調(diào)試經(jīng)過多次實(shí)踐和調(diào)試報(bào)表界面可以顯示實(shí)時(shí)液位與溫度，如圖4-5所zj o當(dāng)前日期： 2018/06/22鍋爐報(bào)表08:38:12.6斥號(hào)1采樣時(shí)刻一boilerltvtl.pvw at erout. pv

30、12018/06/22 08:37:078.9473.9422018/06/22 08:37:089.3774 3732018/06/22 08:37:099.3774 3742018/06/22 08:37:109.3774 3752018/06/22 08:37:119.3774 3762018/06/22 08:37:129.3774.3772018/06/22 08:37:1310 1874 8282018/06/22 08:37:1410 1874 8292018/06/22 08:37:1510.1874.82102018/06/22 08:37:1610.1874.8211201

31、8/06/22 08:37:1710.1874 82122018/06/22 08:37:1810 1875 18132018/06/22 08:37:1910.1875. 18142018/06/22 08:37:2010.1875. 18152018/06/22 08:37:2110. 1875. 18162018/06/22 08:37:2210. 1875. 18172018/06/22 08:37:2310.6375.63182018/06/22 08:37:2410.6375.63192018/06/22 08:37:2510.6375.63202018/06/22 08:37:2

32、610.6375.63212018/06/22 08:37:2710.6375.63222018/06/22 08:37:2811.0376.03圖4-5報(bào)表調(diào)試溫度與液位曲線經(jīng)過多次驗(yàn)證和調(diào)試，實(shí)時(shí)曲線如圖4-6所示。鍋爐趨勢圖當(dāng)前日期:當(dāng)前時(shí)間:圖4-6溫度與液位曲線調(diào)試報(bào)警畫面如圖4-7所示：less 而舗e屈8 06 14當(dāng)犧亂 13:47:38.03)18/w/14lv ! i 1lup&iixltqiii2018/06/1413:47:31.6vatexl低報(bào)8.00010.0002018/06/1413:47:31.6steul低報(bào)8.0009.00)2018/06/14

33、13:47:21.1steaip2.0022.0002018/00/14xo.tjjlitwltvelfl mbict1c ( 20182/1413:46:16.3stonouta 09av 3)18/06/1413:46:16.3stonln低報(bào)10. wo3018/w/1413:46:16.3saokeoutm in2o18/w/1413:46:16.3saokeln圖47報(bào)警畫面按下確認(rèn)鍵，系統(tǒng)將確認(rèn)報(bào)警，如圖48所不:根 s s bd當(dāng)樁甩 2)18 06 14當(dāng)前時(shí)閭：)18/06/14 1)18706/14 1)18/06/14 1)18/00/14 1：14.7 lupai :0

34、6.1 water in ；g 1 vatexl :o6.1 steaid.2018/06/14,< ， v x 4a«1aav iv av* qvaterltvelstotfhitm at)a:鬥.da(jddjbtfan(¥jn f卜in. oon皿 fg2018/06/142018/06/14av a57#storaln0(biwfb2018/06/14e a a v 4qs»oktout2%i. (jqqsakoln.洌8小/】413:46:16.4ktq lll 帆i. qqq/v« usau圖48報(bào)警畫面系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面如圖49所示：汽

35、包水位:2. 78進(jìn)水溫度：223. 78出水溫度：267. 78蒸汽壓強(qiáng):41.56出水量：9. 78圖4-9實(shí)時(shí)監(jiān)空畫面經(jīng)過不斷地調(diào)試和運(yùn)行，該系統(tǒng)在我們能力所及范圍內(nèi)基本達(dá)到完美， 當(dāng)然系統(tǒng)還有一些問題的存在，例如設(shè)定值無法在界面上直接修改，溫度 與液位曲線沒辦法保留歷史記錄。在我們現(xiàn)有的條件及能力下，還無法使 其進(jìn)一步完善，如果能再有充足的時(shí)間，讓我們將該系統(tǒng)與工廠實(shí)物連接 起來，上述問題有可能會(huì)得到解決?？偨Y(jié)組態(tài)軟件以其可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、界面簡單、功能強(qiáng)大、性價(jià)比 高、體積小、能耗低等顯著特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)的自動(dòng)控制之中。本次設(shè)計(jì)主要采用力控組態(tài)軟件forcccontrol

36、6. 1,簡單介紹了力控組 態(tài)軟件的的基本功能和主要的使用用途，其中詳細(xì)闡述了力控組態(tài)軟件 forcccontrol6. 1的創(chuàng)建工程、設(shè)計(jì)畫面流程、動(dòng)畫連接。在力控組態(tài)軟件的基礎(chǔ)上，我們設(shè)計(jì)出了鍋爐溫度監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)達(dá) 到了快、準(zhǔn)、穩(wěn)的效果，也達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，但是由于我們能力有限該系統(tǒng) 還有一些不足的地方例如“未能在界而上直接更改設(shè)定值，不能查詢曲線歷 史記錄等”需要不斷地改進(jìn)，如果將系統(tǒng)和實(shí)物連接起來，再有充足時(shí)間的 話，我們在實(shí)物的基礎(chǔ)上在老師的幫助下進(jìn)行不斷的實(shí)踐，做一些改進(jìn)系統(tǒng) 才會(huì)更加完美。整個(gè)系統(tǒng)操作簡單、控制方便，大大提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化程 度和實(shí)用性。該系統(tǒng)的檢測部分用力控f

37、orcccontrol6. 1和人機(jī)界而來實(shí)現(xiàn)組態(tài)檢 測，把設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)步驟詳細(xì)的描述出來，使用組態(tài)軟件forcccontrol6. 1 的組態(tài)畫面功能和動(dòng)畫連接功能來實(shí)現(xiàn)的。隨著現(xiàn)代人們安全意識(shí)的增強(qiáng)以 及科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，相信溫度控制系統(tǒng)必將在更廣闊的領(lǐng)域得到更深層 次的應(yīng)用。參考文獻(xiàn)1 姚福來，孫鶴旭，楊鵬.變頻器、plc及組態(tài)軟件實(shí)用技術(shù)速成教程. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2010. 32 西門子（中國）公司.simatic s7-200編程手冊（2004年版）（中 文）,20043 溫照方.simatic s7-200可編程序控制器教程.北京理工大學(xué)出版社 出版，2002. 94

38、西門子（中國）公司.simatic step7程序設(shè)計(jì)編程手冊,20025 forcecontrol6. 1快速入門北京三維力控科技有限公司主程序temp.pv=o;上電初始化level.pv=o;in_value.pv=o;out_value.pv=0;run.pv=o;hot.pv=0;flag_alert.pv=o;inflow.pv=0;out_value.pv=0;ifrun.pv=l then/按下啟動(dòng)鍵，run.pv=l系統(tǒng)開始啟動(dòng)if level.pv<87|level.pv>90 then 定義液位設(shè)定值范圍 flag_alert.pv= 1;報(bào)警裝置啟動(dòng)elseflag_alert.pv=o ;報(bào)警不啟動(dòng)endifif temp.pv<39|temp.pv>41 then flag_alert2.pv=l;elseflag_alert2.pv=0;endifif level.pv<=87 then in_value.pv=l;