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世紀星在鍋爐液位控制中的應用
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    摘要:本文主要介紹世紀星組態(tài)軟件及其基于世紀星開發(fā)的鍋爐液位監(jiān)控系統(tǒng)。詳述該系統(tǒng)的硬件組成、控制方法、組態(tài)過程、組態(tài)軟件的運行環(huán)境及在此運行環(huán)境下控制器參數(shù)的整定。該系統(tǒng)具有界面友好、參數(shù)在線整定方便、擴展性強等優(yōu)點。

1 引言

  組態(tài)軟件是在工業(yè)自動化領域興起的一種新型的軟件開發(fā)工具,開發(fā)人員通常不需要編制具體的指令和代碼,只要利用組態(tài)軟件包中的工具,通過硬件組態(tài)(硬件配置)、數(shù)據(jù)組態(tài)、圖形圖像組態(tài)等工作即可完成所需應用軟件的開發(fā)工作。在過程控制實驗裝置中,要實現(xiàn)鍋爐液位控制,以往采用儀表作為調(diào)節(jié)器,該儀表通過儀表面板的按鍵來改變參數(shù)值,沒有實時數(shù)據(jù)輸出曲線,故參數(shù)調(diào)節(jié)不方便,且系統(tǒng)的控制精度低。為了改變這種狀況,利用世紀星組態(tài)軟件開發(fā)了鍋爐液位監(jiān)控系統(tǒng),采用計算機采集、處理數(shù)據(jù)。根據(jù)世紀星的鍋爐液位實時曲線輸出,用滑動輸入塊改變參數(shù)的值,使系統(tǒng)輸出穩(wěn)定到設定值,從而提高了工作效率。該系統(tǒng)性能穩(wěn)定可靠、界面友好、可擴展性強。

2 世紀星組態(tài)軟件

  世紀星組態(tài)軟件是一套基于Windows95/98/NT/XP操作系統(tǒng),可用來快速生成上位機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件包,它能夠完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、實時和歷史數(shù)據(jù)處理、流程控制、動畫顯示、報警和安全機制、趨勢曲線、報表輸出等功能,是幫助用戶解決工程實際問題的完整方案和操作工具。該軟件具有多任務、多線程功能,其系統(tǒng)框架采用VC++編程,提供豐富的設備驅(qū)動構件、動畫構件,用戶可隨時方便地擴充系統(tǒng)的功能。

  世紀星組態(tài)軟件系統(tǒng)包括開發(fā)環(huán)境和運行環(huán)境兩大部分,用戶所有的組態(tài)配置過程都是在組態(tài)環(huán)境中進行的。運行系統(tǒng)按照開發(fā)環(huán)境中的組態(tài)方式進行各種處理,完成用戶組態(tài)設計的目標和功能。目前,世紀星組態(tài)軟件已經(jīng)在石油、化工、電力等多種工程領域獲得成功的應用。

3 系統(tǒng)的硬件組成
  鍋爐的給水、出水流量的測量采用LDG-S型電磁流量計和LDZ-4B型電磁流量轉換器配套使用,將流量信號轉化為4-20mA的電流信號;將鍋爐的液位、管道進水的壓力通過PK2AAAA型壓力變送器轉化為4-20mA的電流信號;同時QSVP-64K型電動調(diào)節(jié)閥反饋回閥位置的4-20mA電流信號,這些信號經(jīng)過程控制實驗臺上的精密電阻(250Ω)轉換為1-5V電壓信號后傳給A/D采集卡。
  數(shù)據(jù)采集卡選擇中泰PC-6333多功能模入模出接口卡,該板卡具有12位16路單端(2路雙端)模擬量輸入,1路模擬量輸出,同時還備有6路數(shù)字量輸入和6路數(shù)字量輸出接口,3路16位字長的計數(shù)/定時器,以及1MHz的基準時鐘。由于QOVP-64K型電動調(diào)節(jié)閥輸入為4-20mA電流信號,故板卡輸出4-20mA電流信號給電動調(diào)節(jié)閥。

  計算機對采樣數(shù)據(jù)進行處理,根據(jù)控制算法,用計算機輸出的控制量控制電動調(diào)節(jié)閥的位置來改變鍋爐的進水流量,從而實現(xiàn)鍋爐液位實時監(jiān)控。打印機將鍋爐液位實時曲線圖、系統(tǒng)日報表輸出,以便于數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

4 監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設計及實現(xiàn)

  4.1系統(tǒng)的組態(tài)。在選擇好相應硬件設備后,用世紀星組態(tài)軟件對該系統(tǒng)進行組態(tài),具體組態(tài)過程如下:
  1)用戶窗口組態(tài)主要用于設置工程中的人機交互界面,如系統(tǒng)的主控界面、曲線圖、動畫等,如圖1所示。

圖1

  2)主控窗口組態(tài)是工程的主窗口或主框架!坝脩舸翱凇苯M態(tài)完成之后,在“主控窗口”中,通過對系統(tǒng)菜單和參數(shù)的定義和設置來調(diào)度、管理這些用戶窗口的打開或關閉。
  3)實時數(shù)據(jù)庫組態(tài)是工程各個部分數(shù)據(jù)交換與處理中心,它將世紀星工程的各個部分連成有機的整體。按照系統(tǒng)設計的實際需要,在世紀星的“變量字典”中對系統(tǒng)所創(chuàng)建的數(shù)據(jù)對象的基本屬性、存盤屬性、報警屬性進行定義和設置。
  4)設備構件組態(tài)是連接和驅(qū)動外部設備的工作環(huán)境。在通道連接窗口中,將A/D,D/A通道和實時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對象對應連結起來。在基本屬性窗口中,進行最大值、最小值處理的AD前處理方式,以提高采集的精度和數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。

  4.2 世紀星的運行環(huán)境是一個獨立的運行系統(tǒng),它按照組態(tài)結果數(shù)據(jù)庫中用戶指定的方式進行各種處理,完成用戶組態(tài)設計的目標和功能。用戶通過運行環(huán)境實現(xiàn)對工程的控制。運行環(huán)境本身沒有任何意義,必須與組態(tài)結果數(shù)據(jù)庫作為一個整體,構成用戶應用系統(tǒng)。一旦組態(tài)工作完成后,運行環(huán)境和組態(tài)結果數(shù)據(jù)庫就可以離開組態(tài)環(huán)境而獨立運行在計算機上,此后即可在運行環(huán)境中,對系統(tǒng)進行運行調(diào)試。

5 結語

  世紀星組態(tài)軟件以其優(yōu)異的特性在鍋爐液位監(jiān)控系統(tǒng)中獲得了成功的應用,實現(xiàn)了實時數(shù)據(jù)瀏覽、實時和歷史數(shù)據(jù)趨勢顯示等功能,達到了預期的對實驗裝置的改造目的。相對原有的儀表調(diào)節(jié)器,該監(jiān)控系統(tǒng)具有結構簡單、成本低、性能穩(wěn)定等優(yōu)點,同時可方便地通過硬、軟件的擴充,實現(xiàn)鍋爐的溫度、流量等控制,即擴展性強。該監(jiān)控系統(tǒng)對提高工業(yè)鍋爐房的微機化自動控制,具有一定的參考價值,值得推廣和應用!


 

狀 態(tài): 離線

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供應信息

公司名稱: 北京世紀長秋科技有限公司
聯(lián) 系 人: 徐向農(nóng)
電  話: 010-84645656
傳  真: 010-84646515
地  址: 北京市朝陽區(qū)惠新東街8號設計大廈14層
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