基于組態(tài)軟件的鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計-詳細版

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)基于組態(tài)軟件的鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計摘 要本次設(shè)計以力控組態(tài)軟件實時監(jiān)控鍋爐控制系統(tǒng)為背景，主要內(nèi)容是熟悉北京三維力控科技公司的全中文工控組態(tài)軟件ForceControl6.1 設(shè)計鍋爐溫度監(jiān)控系統(tǒng)，在提高仿真水平的同時，也對鍋爐控制實物進行了學習。本文首先說明了自己對鍋爐的認識并對鍋爐的控制系統(tǒng)做了簡單的介紹，其中重點闡述了力控組態(tài)軟件的仿真步驟,然后又對ADAM-5000/TCP鍋爐集散控制系統(tǒng)和西門子S7-200 PLC做了簡單介紹。本次畢業(yè)設(shè)計全是本組成員摸索而成，

2、靠我們自己的能力完成。介紹了為什么選擇ForceControl6.1組態(tài)軟件，如何繪制組態(tài)圖和動畫的連接，然后又對鍋爐控制對象工藝流程做了說明，其中包括了鍋爐液位流量控制，溫度控制等系統(tǒng)原理等。將組態(tài)軟件和ADAM-5000/TCP鍋爐集散控制系統(tǒng)或PLC連接來實現(xiàn)鍋爐溫度檢測的步驟做了簡單的說明。 關(guān)鍵詞：鍋爐控制， ForceControl6.1，ADAM-5000/TCP，PLCBoiler monitoring system based on configuration softwareABSTRACTThe design of force control configuration

3、software real-time monitoring of boiler control system as the background , the main content that is familiar with Beijing three-dimensional power-control technology companies in the whole Chinese industrial control configuration software ForceControl6.1 design of boiler temperature control system ,

4、in improving the simulation level at the same , also on the boiler control object of study .This paper first explains his own understanding of boiler and boiler control system are briefly introduced in the paper ,which focuses on force control configuration software in the simulation steps , and the

5、n on the ADAM5000/TCP boiler distributed control system and Siemens S7-200PLC was briefly introduced . This graduation design is a member of this group to explore and become, on our own ability to complete. Describes why choose ForceControl6.1 configuration software, how to draw the configuration gr

6、aph and animation connection, and then on the boiler control object processes is described, including the boiler liquid level control, temperature control system principle. The configuration software and ADAM-5000/TCP boiler distributed control system or PLC connection to achieve the boiler temperat

7、ure testing steps to do a simple explanation.KEY WORDS: boiler control, ForceControl6.1 ADAM-5000/TCP, PLC目錄 TOC o 1-3 h z u 前言隨著我國工業(yè)的發(fā)展，組態(tài)軟件是實現(xiàn)人機界面的好途徑。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)當前的自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢，總結(jié)多年的開發(fā)、實踐經(jīng)驗和大量的用戶需求而設(shè)計開發(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)高端自動化市場及應用，是企業(yè)信息化的有力數(shù)據(jù)處理平臺。力控組態(tài)軟件在秉

8、承力控早期產(chǎn)品成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上，對歷史數(shù)據(jù)庫、人機界面、I/O驅(qū)動調(diào)度等主要核心部分進行了大幅提升與改進，重新設(shè)計了其中的核心構(gòu)件，力控6.1面向NET開發(fā)技術(shù)，開發(fā)過程采用了先進軟件工程方法：“測試驅(qū)動開發(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、容錯能力、界面容器、報表等方面產(chǎn)生了巨大飛躍。第1章 基于DCS的鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)1.1 DCS介紹系統(tǒng)介紹DCS是分散控制系統(tǒng)(Distributed Control System)的簡稱，國內(nèi)一般習慣稱為集散控制系統(tǒng)，是相對于集中式控制系統(tǒng)而言的一種新型計算機控制系統(tǒng)，它是在集中式控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展、演變而來的

9、。DCS具有以下特點：(1)高可靠性 由于DCS將系統(tǒng)控制功能分散在各臺計算機上實現(xiàn)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用容錯設(shè)計，因此某一臺計算機出現(xiàn)的故障不會導致系統(tǒng)其它功能的喪失。(2)開放性 DCS采用開放式、標準化、模塊化和系列化設(shè)計，系統(tǒng)中各臺計算機采用局域網(wǎng)方式通信，實現(xiàn)信息傳輸，當需要改變或擴充系統(tǒng)功能時，可將新增計算機方便地連入系統(tǒng)通信網(wǎng)絡或從網(wǎng)絡中卸下，幾乎不影響系統(tǒng)其他計算機的工作。 (3)靈活性 通過組態(tài)軟件根據(jù)不同的流程應用對象進行軟硬件組態(tài)，即確定測量與控制信號及相互間連接關(guān)系、從控制算法庫選擇適用的控制規(guī)律以及從圖形庫調(diào)用基本圖形組成所需的各種監(jiān)控和報警畫面，從而方便地構(gòu)成所需的控制系統(tǒng)

10、。 (4)易于維護 功能單一的小型或微型專用計算機，具有維護簡單、方便的特點，當某一局部或某個計算機出現(xiàn)故障時，可以在不影響整個系統(tǒng)運行的情況下在線更換，迅速排除故障。 (5)協(xié)調(diào)性 各工作站之間通過通信網(wǎng)絡傳送各種數(shù)據(jù)，整個系統(tǒng)信息共享，協(xié)調(diào)工作，以完成控制系統(tǒng)的總體功能和優(yōu)化處理。 (6)控制功能齊全 控制算法豐富，集連續(xù)控制、順序控制和批處理控制于一體，可實現(xiàn)串級、前饋、解耦、自適應和預測控制等先進控制，并可方便地加入所需的特殊控制算法。ADAM-5000/TCP是一款以以太網(wǎng)為基礎(chǔ)的I/O系統(tǒng)。沒有轉(zhuǎn)發(fā)器，ADAM-5000/TCP能夠覆蓋超過100m的通信距離。它允許遠距離結(jié)構(gòu)，通過

11、以太網(wǎng)和 PC來同時存儲數(shù)據(jù)。ADAM-5000/TCP是舒適的結(jié)構(gòu)和有效的管理的解決方案，為建筑體系網(wǎng)絡自動化提供了經(jīng)濟而有效的理想解決方案。 先進控制系統(tǒng)控制對象主要是液位系統(tǒng)和壓力系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)設(shè)計中，實現(xiàn)DCS信號調(diào)理板即FBM與一次儀表即：液位變送器、流量變送器、壓力變送器、調(diào)節(jié)閥等各套設(shè)備的連接與調(diào)試，根據(jù)控制板的連線和控制方案的需要，可以實現(xiàn)30多個回路、多種控制方案如（單回路串級比值前饋等）。為此在DCS控制系統(tǒng)上進行了30多個控制方案的控制組態(tài)、流程圖組態(tài)30多幅流程圖和相應的報警組態(tài)及歷史組態(tài)等，實現(xiàn)報警畫面和報警鍵盤上的報警燈、報警鍵的雙向調(diào)度及查看歷史數(shù)據(jù)等，構(gòu)成了完

12、整的DCS控制平臺。在此平臺上我們用不同的控制方案同時控制各套實驗裝置，并進行操作，領(lǐng)會DCS系統(tǒng)分散控制的特點；另外，通過流程圖、相關(guān)參數(shù)趨勢、歷史記錄等集中顯示、管理、調(diào)用，領(lǐng)會DCS系統(tǒng)集中管理的優(yōu)點；這樣就能真正理解DCS控制系統(tǒng)集中管理、分散控制的理論到實踐的認識過程。一個自動控制系統(tǒng)要能很好地完成任務，要滿足系統(tǒng)的響應快慢、穩(wěn)定性、最大偏差等。很明顯，自動控制系統(tǒng)總希望在穩(wěn)定工作狀態(tài)下，具有較高的控制質(zhì)量，我們希望持續(xù)時間短、超調(diào)量小、擺動次數(shù)少。為了保證系統(tǒng)的精度，就要求系統(tǒng)有很高的放大系數(shù)，然而放大系數(shù)一高，又會造成系統(tǒng)不穩(wěn)定，甚至系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩。反之，只考慮調(diào)節(jié)過程的穩(wěn)定性，又

13、無法滿足精度要求。因此，調(diào)節(jié)過程中，系統(tǒng)穩(wěn)定性與精度之間產(chǎn)生了矛盾。如何解決這個矛盾，可以根據(jù)控制系統(tǒng)設(shè)計要求和實際情況，在控制系統(tǒng)中插入“校正網(wǎng)絡”，矛盾就可以得到較好解決。這種“校正網(wǎng)絡”，有很多方法完成，其中就有PID方法。PID調(diào)節(jié)器實際是一個放大系數(shù)可自動調(diào)節(jié)的放大器，動態(tài)時，放大系數(shù)較低，是為了防止系統(tǒng)出現(xiàn)超調(diào)與振蕩。靜態(tài)時，放大系數(shù)較高，可以蒱捉到小誤差信號，提高控制精度。PID控制實驗于上面水箱的液體液位控制， 可以改變PB（引起比例部分增益的變化）、積分時間（或恢復時間，決定恢復動作的積分環(huán)節(jié)）、以及微分作用（決定微分作用）?？刂谱饔玫奈⒎植糠?，能使控制器識別快速變化的誤差，

14、并且采用額外的作用來解決。通過采取并非簡單直接地與誤差成正比的控制作用，系統(tǒng)的響應得到改進。此時有一種控制作用的要素與誤差的變化率成正比新的組成部分在某些條件下時非常重要，例如由于在某處的缺陷導致一個水箱大量進水，可能導致溢出，這時通過采用一個非常大的控制動作，產(chǎn)生過補償，減少逆轉(zhuǎn)系統(tǒng)響應趨勢所需要的時間，直至終止這個趨勢。 但是微分作用不僅僅提供過補償，當系統(tǒng)測量值接近給定值時，誤差的變化率將下降（若比例作用較?。`差變化率的下降。誤差變化率的下降將產(chǎn)生來自積分環(huán)節(jié)的負面的控制作用，更加降低控制作用，它強加一個控制動作，并降低超調(diào)的可能。 微分作用可以產(chǎn)生大的控制動作，將系統(tǒng)拉回正常狀態(tài)，

15、并防止超調(diào)，增大穩(wěn)定時間。其原理如1-1示圖1-1 DCS原理圖1.2鍋爐概述及其監(jiān)控1.2.1 鍋爐概述鍋爐是一種能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，向鍋爐輸入的能量有燃料中的化學能、電能、高溫煙氣的熱能等形式，而經(jīng)過鍋爐轉(zhuǎn)換，向外輸出具有一定熱能的蒸汽、高溫水或有機熱載體。鍋的原義指在火上加熱的盛水容器，爐指燃燒燃料的場所，鍋爐包括鍋和爐兩大部分。鍋爐中產(chǎn)生的熱水或蒸汽可直接為工業(yè)生產(chǎn)和人民生活提供所需熱能，也可通過蒸汽動力裝置轉(zhuǎn)換為機械能，或再通過發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)換為電能。提供熱水的鍋爐稱為熱水鍋爐，主要用于生活，工業(yè)生產(chǎn)中也有少量應用。產(chǎn)生蒸汽的鍋爐稱為蒸汽鍋爐，常簡稱為鍋爐，多用于火電站、船舶、機車和工礦

16、企業(yè)。鍋爐是由鍋和爐組成的，上面的盛水部件為鍋，下面的加熱部分為爐，鍋和爐的一體化設(shè)計稱為鍋爐。特種設(shè)備安全監(jiān)察條例所定義的鍋爐是指利用各種燃料、電或者其他能源，將所盛裝的液體加熱到一定的參數(shù)，并對外輸出熱能的設(shè)備。其范圍規(guī)定為最高安全水位時存水容積大于或者等于30L的承壓蒸汽鍋爐；出口水壓大于或者等于0.1MPa（表壓)，且額定功率大于或者等于0.1Mw的承壓熱水鍋爐；有機熱載體鍋爐。1.2.2 鍋爐監(jiān)控過程控制系統(tǒng)是由被控對象(被控制的生產(chǎn)過程或機械設(shè)備)和自動控制裝置(測量變送器,控制器,控制閥)組成.方框圖能夠清楚的表明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和環(huán)節(jié)的信號傳送.系統(tǒng)是以鍋爐為主要控制對象，并對高位水

17、箱、供水槽進行液位,壓力.流量和其它參數(shù)的控制。該系統(tǒng)主要是采用計算機為主的集散控制。則系統(tǒng)原理總圖1-2如下： 圖1-2 總原理圖水從高位水箱流出，通過電磁閥M1調(diào)節(jié)到鍋爐，在通過電磁閥M2到計量水槽，最后通過水泵抽到高位水箱，形成一個閉環(huán)。在對鍋爐的工藝分析的過程中，我們發(fā)現(xiàn)可以從對鍋爐液位，高位水箱液位，水槽液位，鍋爐溫度以及總體控制等方面對進行試驗控制。在對鍋爐液位進行控制時，我們可以通過控制變頻器控制水泵直接向鍋爐送水的速度，也可以在保持高位水箱恒壓供水的情況通過控制進水電動調(diào)節(jié)閥的開度和電磁閥的開關(guān)控制鍋爐進水的速度，鍋爐出水可以通過控制出水電動調(diào)節(jié)閥和電磁閥來控制。在對高位水箱的

18、液位進行控制時，我們是通過控制變頻器來控制水泵抽水的速度，從而達到對高位水箱送水的速度控制的控制。通過控制出水電動調(diào)節(jié)閥的開度和電磁閥的開關(guān)控制高位水箱出水的速度。在控制水槽的液位時我們是通過控制變頻器來改變水泵從水槽抽出水的速度通過調(diào)節(jié)出水電動調(diào)節(jié)閥控制水槽進水的速度，在控制鍋爐溫度時通過控制晶閘管SCR移相調(diào)控器來控制鍋爐溫度。在對鍋爐液位，高位水箱，水槽這三者的控制回路分析時我們分別從靜態(tài)和動態(tài)兩個角度去考慮，由于靜態(tài)分析較簡單所以我們是先從靜態(tài)控制著手的，隨著對鍋爐控制工藝的熟悉我再慢慢步入到控制的動態(tài)分析，而且通過對現(xiàn)場控制對象的觀察，發(fā)現(xiàn)其實控制回路有幾十種。鍋爐控制系統(tǒng)的組成：

19、鍋爐系統(tǒng)由鍋爐、高位水箱、供水槽、抽水電機、QS智能調(diào)節(jié)閥、電磁閥、壓力傳感器、流量傳感器、溫度變送器、壓力表、管道、開關(guān)等部分組成。在組態(tài)軟件監(jiān)控鍋爐的正常運行下，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，保證鍋爐出口煙溫在正常溫度。在工業(yè)現(xiàn)場有儀器儀表可以實時的查看鍋爐的工作狀態(tài)，在中央控制室內(nèi)用組態(tài)軟件也可以實時的查看鍋爐的工作狀態(tài)?，F(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行。保證了工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定、可靠、安全。1.2.3 儀器儀表簡介傳感器它是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以

20、滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。工作原理:當有兩種不同的導體和半導體A和B組成一個回路，其兩端相互連接時，只要兩結(jié)點處的溫度不同，一端溫度為T，稱為工作端或熱端，另一端溫度為TO，稱為自由端(也稱參考端)或冷端，則回溫度傳感器。溫度傳感器：溫度計通過傳導或?qū)α鬟_到熱平衡，從而使溫度計的示值能直接表示被測對象的溫度。一般測量精度較高。在一定的測溫范圍內(nèi)，溫度計也可測量物體內(nèi)部的溫度分布。但對于運動體、小目標或熱容量很小的對象則會產(chǎn)生較大的測量誤差，常用的溫度計有雙金屬溫度計、玻璃液體溫度計、壓力式溫度計、電阻溫度計、熱敏電阻和溫差電偶等。它們廣泛應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)等部門。

21、在日常生活中人們也常常使用這些溫度計。隨著低溫技術(shù)在國防工程、空間技術(shù)、冶金、電子、食品、醫(yī)藥和石油化工等部門的廣泛應用和超導技術(shù)的研究，測量120K以下溫度的低溫溫度計得到了發(fā)展，如低溫氣體溫度計、蒸汽壓溫度計、聲學溫度計、順磁鹽溫度計、量子溫度計、低溫熱電阻和低溫溫差電偶等。低溫溫度計要求感溫元件體積小、準確度高、復現(xiàn)性和穩(wěn)定性好。利用多孔高硅氧玻璃滲碳燒結(jié)而成的滲碳玻璃熱電阻就是低溫溫度計的一種感溫元件，可用于測量1.6300K范圍內(nèi)的溫度。 傳感器的作用：人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息，必須借助于感覺器官。而單靠人們自身的感覺器官，在研究自然現(xiàn)象和規(guī)律以及生產(chǎn)活動中它們的功能就遠遠不夠了。為適

22、應這種情況，就需要傳感器。因此可以說，傳感器是人類五官的延長，又稱之為電五官。 新技術(shù)革命的到來，世界開始進入信息時代。在利用信息的過程中，首先要解決的就是要獲取準確可靠的信息，而傳感器是獲取自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段。 在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動化生產(chǎn)過程中，要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個參數(shù)，使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài)，并使產(chǎn)品達到最好的質(zhì)量。因此可以說，沒有眾多的優(yōu)良的傳感器，現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎(chǔ)。 在基礎(chǔ)學科研究中，傳感器更具有突出的地位?，F(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展，進入了許多新領(lǐng)域：例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙，微觀上要觀察小到 cm的粒子世界，縱向上要觀

23、察長達數(shù)十萬年的天體演化，短到 s的瞬間反應。此外，還出現(xiàn)了對深化物質(zhì)認識、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術(shù)研究，如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強磁場、超弱磁場等等。顯然，要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息，沒有相適應的傳感器是不可能的。許多基礎(chǔ)科學研究的障礙，首先就在于對象信息的獲取存在困難，而一些新機理和高靈敏度的檢測傳感器的出現(xiàn)，往往會導致該領(lǐng)域內(nèi)的突破。一些傳感器的發(fā)展，往往是一些邊緣學科開發(fā)的先驅(qū)。傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開發(fā)、海洋探測、環(huán)境保護、資源調(diào)查、醫(yī)學診斷、生物工程、甚至文物保護等等極其之泛的領(lǐng)域?？梢院敛豢鋸埖卣f，從茫茫的太空，到浩瀚的海

24、洋，以至各種復雜的工程系統(tǒng)，幾乎每一個現(xiàn)代化項目，都離不開各種各樣的傳感器。 由此可見，傳感器技術(shù)在發(fā)展經(jīng)濟、推動社會進步方面的重要作用，是十分明顯的。世界各國都十分重視這一領(lǐng)域的發(fā)展。相信不久的將來，傳感器技術(shù)將會出現(xiàn)一個飛躍，達到與其重要地位相稱的新水平。溫度傳感器和液位傳感器分別如圖1與2圖1-3 溫度傳感器圖1-4液位傳感器2. 水泵水泵是輸送液體或使液體增壓的機械。它將原動機的或其他外部能量傳送給液體，使液體能量增加，主要用來輸送液體包括水、油、酸堿液、乳化液、懸乳液和等，也可輸送液體、混合物以及含懸浮固體物的液體。衡量水泵性能的技術(shù)參數(shù)有、吸程、揚程、軸、水功率、等；根據(jù)不同的工作

25、原理可分為水泵、葉片泵等類型。是利用其工作室容積的變化來傳遞能量；葉片泵是利用回轉(zhuǎn)葉片與水的相互作用來傳遞能量，有離心泵、軸流泵和混流泵等類型。具體用途：水泵具有不同的用途，不同的輸送液體介質(zhì)，不同的流量、的范圍，因此，它的結(jié)構(gòu)形式當然也不一樣，材料也不同，概括起來，大致可以分為： 1 、城市供水 2 、污水系統(tǒng) 3 、土木、建筑系統(tǒng) 4 、農(nóng)業(yè)水利系統(tǒng) 5 、電站系統(tǒng) 6 、化工系統(tǒng) 7 、石油工業(yè)系統(tǒng)等。如圖1-5圖1-5 水泵3. 閥門閥門是流體輸送系統(tǒng)中的控制部件，具有截止、調(diào)節(jié)、導流、防止逆流、穩(wěn)壓、分流或溢流泄壓等功能。用于流體控制系統(tǒng)的閥門，從最簡單的截止閥到極為復雜的自控系統(tǒng)中

26、所用的各種閥門，其品種和規(guī)格相當繁多。閥門可用于控制空氣、水、蒸汽、各種腐蝕性介質(zhì)、泥漿、油品、液態(tài)金屬和放射性介質(zhì)等各種類型流體的流動。閥門根據(jù)材質(zhì)還分為鑄鐵閥門，鑄鋼閥門，鉻鉬鋼閥門，鉻鉬釩鋼閥門，雙相鋼閥門，塑料閥門，非標訂制等閥門材質(zhì)。閥門是管路系統(tǒng)中控制部件，它是用來改變通路斷面和介質(zhì)流動方向，具有導流、截止、止回、分流或溢流卸壓等功能。用于流體控制的閥門，從最簡單的到極為復雜的自控系統(tǒng)中所用的各種閥門，其品種和規(guī)格繁多， 閥門的公稱通徑從極微小的儀表閥大至通徑達10m的工業(yè)管路用閥。閥門可用于控制水、蒸汽、油品、氣體、各種腐蝕性介質(zhì)、 液態(tài)金屬和流體等各種類型流體地流動 ，閥門的工

27、作壓力可從0.0013MPa到1000MPa 的超高壓，工作溫度從-269的超低溫到1430的高溫。閥門的控制可采用多種傳動方式， 如手動、電動、液動、電磁動、液動、電液動、氣液動、正齒輪、傘齒輪驅(qū)動等；可以在壓力、或其它形式傳感信號的作用下， 按預定的要求動作，或者不依賴傳感信號而進行簡單的或關(guān)閉，閥門依靠驅(qū)動或自動機構(gòu)使啟閉件作、旋擺或回轉(zhuǎn)運動， 從而改變其流道面積的大小以實現(xiàn)其控制功圖1-6閥門4. 報警器報警器(alarm) ，是一種為防止或預防某事件發(fā)生所造成的后果，以聲音、光、氣壓等形式來提醒或警示我們應當采取某種行動的電子產(chǎn)品。隨著科技的進步，機械式報警器越來越多地被先進的電子報

28、警器代替，經(jīng)常應用于系統(tǒng)故障、安全防范、交通運輸、醫(yī)療救護、應急救災、感應檢測等領(lǐng)域，與社會生產(chǎn)密不可分。1.3 組態(tài)軟件的選擇與其他組態(tài)軟件比較，力控組態(tài)軟件的驅(qū)動比較全，價格上其他組態(tài)軟件便宜，是性價比最高的軟件，組態(tài)更便捷；由力控組態(tài)軟件組成的C/S和B/S網(wǎng)絡體系都支持雙網(wǎng)容錯切換；能有效的管理多個網(wǎng)絡節(jié)點狀態(tài)，數(shù)據(jù)采用變化傳輸，節(jié)省了網(wǎng)絡開銷，故障和容錯機制更完善。提高了軟件的安全性和穩(wěn)定性。所以我們選擇了力控組態(tài)軟件。第2章 ForceControl6.12.1力控介紹2.1.1組態(tài)軟件的概念組態(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)

29、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，其預設(shè)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設(shè)備，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。 2.1.2力控的特點方便、靈活的開發(fā)環(huán)境，提供各種工程、畫面模板、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；高性能實時、歷史數(shù)據(jù)庫，快速訪問接口在數(shù)據(jù)庫4萬點數(shù)據(jù)負荷時，訪問吞吐量可達到20000次/秒；強大的分布式報警、事件處理，支持報警、

30、事件網(wǎng)絡數(shù)據(jù)斷線存儲，恢復功能；支持操作圖元對象的多個圖層，通過腳本可靈活控制各圖層的顯示與隱藏；強大的ACTIVEX控件對象容器，定義了全新的容器接口集，增加了通過腳本對容器對象的直接操作功能，通過腳本可調(diào)用對象的方法、屬性；全新的、靈活的報表設(shè)計工具：提供豐富的報表操作函數(shù)集、支持復雜腳本控制，包括：腳本調(diào)用和事件腳本，可以提供報表設(shè)計器，可以設(shè)計多套報表模板；提供在Internet/Intranet上通過IE瀏覽器以“瘦”客戶端方式來監(jiān)控工業(yè)現(xiàn)場的解決方案；支持通過PDA掌上終端在Internet實時監(jiān)控現(xiàn)場的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，支持通過移動GPRS、CDMA網(wǎng)絡與控制設(shè)備或其它遠程力控節(jié)點通訊、

31、支持控制設(shè)備冗余、控制網(wǎng)絡冗余、監(jiān)控服務器冗余、監(jiān)控網(wǎng)絡冗余、監(jiān)控客戶端冗余等多種系統(tǒng)冗余方式。力控監(jiān)控組態(tài)軟件主要網(wǎng)絡特點：1率先在國產(chǎn)組態(tài)軟件中推出完整的軟件冗余和熱備體系，支持分布式網(wǎng)絡訪問，支持多層網(wǎng)絡冗余，極大的提高了軟件的安全性和穩(wěn)定性；2在支持網(wǎng)絡冗余體系的國內(nèi)組態(tài)軟件開發(fā)商中，是性能價格比最高的軟件；3在國產(chǎn)軟件廠家中最適合DCS、PLC、RTU、DDC等控制器廠家進行監(jiān)控軟件配套，可以在過程自動化、制造自動化項目中廣泛應用；4分布在網(wǎng)絡的不同節(jié)點的力控軟件，節(jié)點之間可以任意通訊，構(gòu)成了完整的分布式網(wǎng)絡體系，由力控軟件組成的C/S和B/S網(wǎng)絡體系都支持雙網(wǎng)容錯切換；5重新設(shè)計開

32、發(fā)的網(wǎng)絡管理程序，能有效的管理多個網(wǎng)絡節(jié)點狀態(tài)，數(shù)據(jù)采用變化傳輸，節(jié)省了網(wǎng)絡開銷，故障和容錯機制更完善；6適合企業(yè)信息化的信息集成,軟件不但大數(shù)據(jù)量處理功能，同時組態(tài)更便捷；軟件冗余和熱備的特點：7支持控制設(shè)備冗余：如集散系統(tǒng)DCS中的控制站冗余、支持國外主流PLC設(shè)備冗余方式，比如SIEMENS公司的S7400H系列、通用公司的GE9070系列等支持冗余的控制器，支持控制硬件的軟冗余切換和硬冗余切換；8支持雙機冗余解決方案：由力控組成的雙機SCADA系統(tǒng)可以進行冗余配置,力控在控制網(wǎng)絡中支持普通的232、485、以太網(wǎng)等網(wǎng)絡，雙機“心跳”可以采用雙網(wǎng)配置來進行數(shù)據(jù)傳輸，同時主、從機切換支持手

33、動切換；9在冗余配置中，由力控軟件組成的主從機可以達到快速的切換，切換時間為2秒！10由力控軟件組成的服務器、客戶端方式的管理網(wǎng)絡體系支持服務器的故障切換、雙網(wǎng)切換；11支持完整的網(wǎng)絡備份和切換,做為監(jiān)控操作站的軟件支持控制網(wǎng)絡的冗余切換,同時由力控軟件作為服務器和客戶端的網(wǎng)絡體系中,服務器和客戶端也支持網(wǎng)絡冗余切換;力控軟件的工業(yè)過程可視化監(jiān)控：12力控forcecontrol 5.0版本除了可以完成工業(yè)監(jiān)控的動態(tài)流程畫面開發(fā)、實時、歷史趨勢曲線顯示、實時、歷史報警處理、日報、班報、月報等報表制作外、在操作事件處理、用戶權(quán)限管理上得到了很大的改進，同時還增加了很多行業(yè)組件，比如增加了專用的視

34、頻客戶端、FLASH訪問組件、報表管理組件、多媒體播放器等組件；13力控forcecontrol 5.0版本適合大點數(shù)工程的快速生成，增加了適合制造自動化的開放接口，適合特殊客戶的定制化服務；14力控forcecontrol 的HMI后臺的數(shù)據(jù)訪問來源不但支持本地實時數(shù)據(jù)庫，同時還可以基于ODBC、OLEDB等接口訪問關(guān)系數(shù)據(jù)庫，使后臺數(shù)據(jù)處理得到了極大的加強；15力控forcecontrol5.0版本軟件改造了HMI組件管理工具，增加了大量的專業(yè)矢量子圖，矢量子圖更加豐富，適合工程項目快速生成；16力控的圖形監(jiān)控客戶端不但支持本地的監(jiān)控，同時還適合網(wǎng)絡“發(fā)布”，支持IE瀏覽器的顯示與查詢；1

35、7著重加強了萬能報表組件、X-Y曲線組件、餅圖、直方圖組件、散點圖、報警查詢組件等程序的改進；力控行業(yè)應用從大慶油田到勝利油田、新疆油田，從黑龍江鶴崗煤礦到山西晉城煤礦，從燕山石化到茂名石化，從海上石油鉆井平臺到火箭發(fā)射中心，從上海浦東金貿(mào)大廈到臺灣榮總醫(yī)院，從北京福田汽車到長春一氣大眾和上海大眾汽車，從首都鋼鐵公司到上海寶山鋼鐵公司，從西安城市熱網(wǎng)到哈爾濱城市熱網(wǎng)，從大慶油田供水公司到長江三峽，從蚌埠燃氣管網(wǎng)到西氣東輸，到處都能找到三維力控產(chǎn)品應用的實例，我們的用戶每天都在享受三維力控的優(yōu)質(zhì)服務和系列自動化軟件的成果：提高效率、節(jié)省成本。力控行業(yè)版石油版：安全容錯的體系是國產(chǎn)軟件中最適合流程

36、行業(yè)的解決方案，具備油井的遠程監(jiān)控示功圖專用組件，為三次采油助力；機房版：基于SNMP代理的解決方案，在鐵路、銀行、電信廣泛應用；樓宇版：樓宇I(lǐng)BMS集成的有力平臺，支持樓宇的BACNET、LON總線；環(huán)保版：推出基于嵌入式的遠程環(huán)保無人職守解決方案。第3章 鍋爐組態(tài)界面的設(shè)計3.1 組態(tài)畫面的繪制 3.1.1 力控集成環(huán)境開發(fā)系統(tǒng)（Draw）： 是一個集成環(huán)境，可以創(chuàng)建工程畫面，配置各種系統(tǒng)參數(shù)，啟動力控其它程序組件等。界面運行系統(tǒng)（View）： 界面運行系統(tǒng)用來運行由開發(fā)系統(tǒng)Draw創(chuàng)建的畫面。實時數(shù)據(jù)庫（DB）：是數(shù)據(jù)處理的核心，構(gòu)建分布式應用系統(tǒng)的基礎(chǔ)。它負責實時數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)存儲

37、、統(tǒng)計數(shù)據(jù)處理、報警處理、數(shù)據(jù)服務請求處理等。I/O驅(qū)動程序： I/O驅(qū)動程序負責力控與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，然后在界面運行系統(tǒng)的畫面上動態(tài)顯示。網(wǎng)絡通信程序（NetClient/NetServer）：網(wǎng)絡通信程序采用TCP/IP通信協(xié)議，可利用Intranet/Internet實現(xiàn)不同網(wǎng)絡結(jié)點上力控之間的數(shù)據(jù)通信。 開發(fā)系統(tǒng)（Draw）、界面運行系統(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主要完成人機界面的組態(tài)和運行，DB主要完成過程實時數(shù)據(jù)的采集（通過I/O 驅(qū)動程序）、實時數(shù)據(jù)的處理（包括：報警處

38、理、統(tǒng)計處理等）、歷史數(shù)據(jù)處理等 串行通信程序（SCOMClient/SCOMServer）： 兩臺計算機之間，使用RS232C/422/485接口，可實現(xiàn)一對一的通信；如果使用RS485總線，還可實現(xiàn)一對多臺計算機的通信。Web服務器程序（Web Server）：Web服務器程序可為處在世界各地的遠程用戶實現(xiàn)在臺式機或便攜機上用標準瀏覽器實時監(jiān)控現(xiàn)場生產(chǎn)過程。控制策略生成器（StrategyBuilder）：是面向控制的新一代軟件邏輯自動化控制軟件。提供包括：變量、數(shù)學運算、邏輯功能和程序控制處理等在內(nèi)的十幾類基本運算塊，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。同時提供

39、開放的算法接口，可以嵌入用戶自己的控制程序。3.1.2力控組態(tài)1、建立工程打開工程管理器，選擇“新增應用”，在應用名稱對話框中輸入一個應用程序的名稱 “基于組態(tài)軟件的鍋爐控制系統(tǒng)設(shè)計”，按“確定”按鈕。在工程列表中會出現(xiàn)新建的工程，單擊該工程（或開發(fā)系統(tǒng)按鈕）并進入組態(tài)，打開Draw，開始組態(tài)工作。如圖3-1所示圖3-1新建工程新建窗口如圖3-2所示:圖3-2新建窗口組態(tài)主畫面如圖3-3所示：圖3-3主界面專家報表界面如圖3-4所示：圖3-4報表界面4.歷史曲線界面如圖3-5所示：圖3-5歷史曲線3.2定義外設(shè)I/O連接在工程項目導航欄中雙擊“I/O”設(shè)備組態(tài)在彈出的窗口中點擊“力控”前面的“

40、+”，再點擊“仿真驅(qū)動”前面的“+”，然后雙擊“SIMULATOR（仿真），在彈出的畫面中定義設(shè)備的名稱及設(shè)備的地址號，如圖3-6所示圖3-6 I/O連接在“設(shè)備名稱”輸入框內(nèi)鍵入一個自己定義的名稱，這里輸入一個“gl”。接下來要設(shè)置“gl”的采集參數(shù)，即“數(shù)據(jù)更新周期”和“超時時間”。在“數(shù)據(jù)更新周期”輸入框內(nèi)鍵入1000毫秒。然后打開圖庫如圖 3-7所示：圖3-7 圖庫在力控的窗口中進行組態(tài)結(jié)果如圖3-3所示。3.3定義數(shù)據(jù)庫點及數(shù)據(jù)連接在工程項目導航欄中，雙擊“數(shù)據(jù)庫組態(tài)”啟動組態(tài)程序DBMANAGER。啟動DBMANAGER后出現(xiàn)DBMANAGER主窗口。單擊菜單條的“點”選項新建或雙

41、擊單元格，出現(xiàn)“請將指定區(qū)域”，在“點名”輸入框內(nèi)鍵如點名“temp”。其他參數(shù)如量程、報警參數(shù)等可以采用系統(tǒng)提供的缺省值。單擊“確定”按鈕返回，在點名單元格中增加了一個點名為temp。其他參數(shù)如數(shù)值、報警燈的設(shè)置同上。具體步驟如下：然后雙擊“數(shù)據(jù)庫組態(tài)”彈出如下窗口，啟動組態(tài)程序DBMANAGER如圖3-8所示：圖3-8 點設(shè)置初始界面雙擊“點名”彈出如下窗口如圖3-9所示：圖3-9 I/O點設(shè)置選擇“繼續(xù)”出現(xiàn)如下窗口，如圖3-10圖3-10 模擬點設(shè)置然后再選擇“數(shù)據(jù)連接”如下圖所示：圖3-11圖3-11 數(shù)據(jù)連接I/O設(shè)置寄存器地址：寄存器地址有唯一性，不能與其他同類型寄存器的地址重復

42、。最大值和最小值的設(shè)置根據(jù)水位信號的量程來設(shè)置，配置完以上數(shù)據(jù)就可以單擊確定按鈕完成設(shè)置了。點擊“確定”，直到完成所有的模擬“I/O”和數(shù)字“I/O”的組態(tài)，如下圖所示：3-12和3-13圖3-12模擬I/O點設(shè)置圖3-13 數(shù)字I/O點設(shè)置3.4動畫連接在力控的開發(fā)系統(tǒng)中，可以為每個工程建立無數(shù)個畫面，在每個畫面上可以組態(tài)關(guān)聯(lián)的靜態(tài)或動態(tài)圖形。我們的組態(tài)畫面比較復雜，列舉兩個例子：如圖3-14圖3-14 液位報警雙擊該報警燈，出現(xiàn)下圖“電子管式顯示燈”圖在其中填入正確的表達式的值，選擇好條件，確定即可如圖3-15。圖3-15電子管式顯示燈2.啟動按鈕的動畫連接：雙擊“啟動”按鈕，選擇初始動作

43、，如圖所示3-16圖3-16 按鈕動畫連接選擇“左鍵動作”出現(xiàn)如下窗口：如圖3-17圖3-17 左鍵設(shè)置在按下鼠標中輸入需要的表達式，經(jīng)過編譯，保存。完成所有動畫連接保存。上邊僅僅介紹了主界面大致的組態(tài)過程，限于篇幅“液位與專家報表界面”和“溫度與液位監(jiān)控曲線在這里就不再多述。最終的界面見圖3-4與圖3-5所示。3.5系統(tǒng)程序清單在本次課程設(shè)計中，使用的是仿真驅(qū)動程序，并不是真的硬件，因此，為了實現(xiàn)鍋爐的控制邏輯，在應用程序動作中實現(xiàn)，已達到邏輯控制的仿真的效果，具體步驟如下：雙擊“工程項目導航欄”中“動作”下的“應用程序動作，彈出腳本編輯器對話框，如圖3-18所示：圖3-18 進入程序動作圖

44、3-19 程序運行動作詳見如下，進入程序中，輸入下列程序語句：temp.pv=0;level.pv=0;in_value.pv=0;out_value.pv=0;run.pv=0;hot.pv=0;flag_alert.pv=0;inflow.PV=0;out_value.PV=0;/狀態(tài)清零,初始化程序程序運行周期執(zhí)行中，輸入IF run.pv=1 THEN IF level.pv90 THEN flag_alert1.PV=1; ELSE flag_alert1.PV=0; ENDIF/液位報警程IF temp.pv42 THEN flag_alert2.PV=1;ELSE flag_al

45、ert2.PV=0;ENDIF/溫度報警 IF level.pv=90 THEN/液位高于90時 in_value.pv=0;/關(guān)閉輸入閥門 beng_pv.PV=0;/關(guān)閉水泵 out_value.pv=1;/打開出水閥門 ENDIF IF level.pv=10&level.pv40 THEN hot.pv=0; /當溫度大于40時，關(guān)閉加熱裝置 ENDIF IF hot.pv=1 THEN temp.pv=temp.pv+0.5; ENDIF IF hot.pv=0&level.pv=10 THEN temp.pv=temp.pv-0.5; ENDIF/加熱時，溫度升高，否則降低IF i

46、n_value.pv=1&out_value.pv=0 THEN level.pv=level.pv+2; ENDIFIF in_value.pv=1&out_value.pv=0&inflow.PV0.5 THEN inflow.PV=inflow.PV+0.05; ENDIF/輸入時液位升高IF in_value.PV=0 THENinflow.PV=0;ENDIF/無輸入時，進水流量傳感器不工作 IF in_value.pv=0&out_value.pv=1 THEN level.pv=level.pv-2; ENDIF/無輸入時液位降低 IF in_value.pv=0&out_val

47、ue.pv=1&outflow.PV0.5 THEN outflow.PV=outflow.PV+0.1; ENDIF/有輸出時，流量傳感器工作，但不大于0.5IF out_value.PV=0 THENoutflow.PV=0;ENDIF/無輸出，流量傳感器不工作if in_value.PV=1 & out_value.PV=1 then outflow.PV=0.5; inflow.PV=0.5;endif 3.6系統(tǒng)程序調(diào)試先將仿真結(jié)果展示，系統(tǒng)進入界面如圖3-20所示圖3-20 演示主界面系統(tǒng)正在進行，報警燈在閃爍。如圖3-21圖3-21 運行異常界面專家報表有數(shù)據(jù)顯示，如圖3-22

48、圖3-22 專家報表液位正常，溫度不正常，液位燈變綠，如圖3-23圖3-23 主界面溫度異常查詢界面為3-24圖3-24 查詢界面溫度與液位監(jiān)控曲線界面，實際的曲線與給定曲線基本一致。仿真基本達到預期目標。如圖3-25圖3-25 歷史曲線 第4章 力控與鍋爐連接的嘗試4.1 力控和ADAM-5000/TCP的通訊4.1.1 信號表當變頻器柜和電器柜之間按工控機I/O接口插座J1與J2的信號表連接好時工控機I/O接口插座J1的信號表4-1（AI, 直流電源）（配儀表的大操作臺）表4-1 J1信號表插座腳號信號代碼信號名信號量程被測物理量備注J1/01AI1+水箱液位LT-115v(420mA)0

49、40mm 液位送工控機J1/02AI1-J1/03AI2+鍋爐液位LT-215v(420mA)040mm 液位送工控機J1/04AI2-J1/05AI3+水槽液位LT-315v(420mA)040mm 液位送工控機J1/06AI3-J1/07AI4+出水壓力PT-215v(420mA)0100KPa 液位 送工控機J1/08AI4-J1/09AI5+進水流量FIT-115v(420mA)0300L/h 流量送工控機J1/10AI5-J1/11AI6+出水流量FIT-215v(420mA)0300L/h 流量送工控機J1/12AI6-J1/13AI7+鍋爐水溫TIT-115v(420mA)010

50、0oC溫度送工控機J1/14AI7-J1/15AI8+夾套水溫TIT-215v(420mA)0100oC溫度送工控機J1/16AI8-J1/17AI9+進水電動閥閥位M1-Iout15v(420mA)0100% M1閥位送工控機J1/18AI9-J1/19AI10+出水動閥閥位M2-Iout15v(420mA)0100% M2閥位送工控機J1/20AI10-J1/21空腳J1/22空腳J1/2324V+供用戶直流電源送工控機J1/2412V+供用戶直流電源送工控機J1/250V供用戶直流電源送工控機外殼PE1接地送工控機說明：當250電阻板上開關(guān)K1K13閉合時，AI1AI13為15VDC；當

51、K1K13斷開時，AI1AI13為420mADC輸出給工控機。工控機I/O接口插座J2的信號表4-2（AO,DI,DO,AI）（配儀表的大操作臺）表4-2 J2信號表插座腳號信號代碼信號名信號量程被測物理量備注J2/01AO1+進水電動閥控制M1-Is 420mA0100%閥門開度工控機來J2/02AO1-J2/03AO2+出水電動閥控制M2-I 420mA0100%閥門開度工控機來J2/04AO2-J2/05AO3+晶閘管SCR控制420mA04.5KW移相調(diào)控工控機來J2/06AO3-J2/07AO4+變頻器控制420mA050HZ變頻調(diào)節(jié)工控機來J2/08AO4-J2/09DI1+VD1

52、1接通信號繼電器接點DI1=0 閥關(guān)DI1=1 閥開工控機來J2/10DI1-J2/11DI2+VD12接通信號繼電器接點DI2=0閥關(guān)DI2=1 閥開工控機來J2/12DI2-J2/13DO1+驅(qū)動VD11接點/OC門繼電器KA1線圈600工控機來J2/14DO1-J2/15DO2+驅(qū)動VD12接點/OC門繼電器KA2線圈600工控機來J2/16DO2-J2/17DO3+變頻使能接點/OC門繼電器KA3線圈600工控機來J2/18DO3-AO5+單相晶閘管SCR控制420mA01.5KW移相調(diào)控工控機來AO5-J2/25PE2接地送工控機說明：OC門即集電極開路的晶體管，它能外接24VDC、

53、600內(nèi)阻的繼電器。4.2 力控和ADAM的連接因為力控中I/O設(shè)備組態(tài)智能模塊ADVANTECH (研華) 中僅有ADAM-5000/485的驅(qū)動，要想實現(xiàn)與ADAM-5000/TCP的通訊則在MODBUS(TCP)中的進行設(shè)備配置，并在IO Servers中將新的驅(qū)動“ Standard_Umodbus”代替原來的驅(qū)動。ADAM-5000-Utility測試軟件接通，進行調(diào)試。力控界面如下：圖4-1 系統(tǒng)原理圖將上圖進行組態(tài)圖4-2 設(shè)備連接圖4-3 地址定義模擬量的組態(tài)如圖4-4圖4-4 模擬量組態(tài)數(shù)字量的組態(tài)如圖4-5圖4-5 數(shù)字量組態(tài)結(jié)果如下圖4-6圖4-6 嘗試結(jié)果4.3自由口通

54、訊4.3.1通訊協(xié)議在自由口模式下，通信協(xié)議是由用戶定義的。用戶可以用梯形圖程序調(diào)用接收中斷、發(fā)送中斷、發(fā)送指令（XMT）、接受指令（RCV）來控制通信操作。在自由口模式下，通信協(xié)議完全由梯形圖程序控制。4.3.2PLC在第一次掃描時執(zhí)行初始化子程序，對端口及RCV指令進行初始化。初始化完成后，運行RCV指令使端口處于接受狀態(tài)。 RCV會將以g開頭G結(jié)尾的指令保存到接收緩沖區(qū)，并同時產(chǎn)生接收完成中斷。RCVcomplete中斷服務程序用來處理接收完成中斷事件，它會將接收緩沖區(qū)中的十六進制ASCII碼還原成數(shù)據(jù)并保存，同時置位Verify子程序的觸發(fā)條件（M0.1）。 -Verify子程序首先復

55、位本身的觸發(fā)條件以防止子程序被重復調(diào)用，然后求出接收緩沖區(qū)中指令的BCC校驗碼并與指令中的BCC校驗碼進行比對。如果相等則置BCC碼校驗正確的標志位（M0.0）為1；如果指令格式正確（指令的結(jié)束標志在接收緩沖區(qū)中特定的位置VB133）而BCC碼不相等，則發(fā)送代表BCC校驗碼錯誤的反饋信息；如果指令格式不正確（VB133中不是指令的結(jié)束標志），則返回代表指令格式錯誤的反饋信息。Read子程序的觸發(fā)條件為：指令中的站地址與本機站地址相符、指令類型為讀指令、BCC檢驗碼正確。當條件滿足時，Read子程序被執(zhí)行。Read子程序首先禁止RCV，然后將指令所要讀取的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成十六進制ASCII碼并寫入發(fā)送

56、緩沖區(qū)、計算BCC檢驗碼、最后發(fā)送反饋信息。Write子程序的觸發(fā)條件為：指令中的站地址與本機站地址相符、指令類型為寫指令、BCC檢驗碼正確。當條件滿足時，Write子程序被執(zhí)行。Write子程序首先禁止RCV，然后將指令中的數(shù)據(jù)寫入目標寄存器，最后發(fā)送代表寫入正確的反饋信息。PLC每接到一條指令后都會發(fā)送一條反饋信息，當反饋信息發(fā)送完成時，會產(chǎn)生發(fā)送完成中斷，XMTcomplete中斷服務程序用來處理發(fā)送完成中斷事件。在XMTcomplete中斷服務程序中所要執(zhí)行的操作包括：復位BCC校驗碼正確的標志位（M0.0）；允許RCV；bcc碼寄存器清零；重新裝入用于計算BCC校驗碼的地址指針；接收

57、緩沖區(qū)中存放指令結(jié)束字符的字節(jié)VB133清零（用來判斷下一條指令格式是否正確）。 4.4力控和S7-200的通訊 力控與西門子的通訊包括 PPI （一個pc串口對應一個200控制器、MODBUS RTU(標準MODBUS)、MPI、PROFIBUS、OPC。PPI：可用PPI直連電纜；也可采用西門子原裝電纜，但是撥碼開關(guān)要設(shè)置正確。先用MIRCO WIN設(shè)置搜索設(shè)置好200控制器的通訊參數(shù)，然后力控中直接定義設(shè)備即可。MODBUS RTU:確認 MICRO WIN中MODBUS 指令庫，主程序中設(shè)置好兩個指令模塊（參照力控驅(qū)動幫助。次協(xié)議采用485鏈路，并且只能用200控制器的PORT0，接線

58、是3正 8負。MPI/PROFIBUS ：這個需要配合的硬件有CP5611卡，EM277模塊,軟件要用到STEP7和SIMATIC NET相關(guān)配置，詳細設(shè)置參照力控幫助。OPC：西門子給s7-200 提供了一個OPC的通訊方式，相關(guān)軟件 PC ACCESS。力控中定義一個OPC設(shè)備即可。當用自制的通訊電纜與S7200通訊或者干擾源時，由于電平和阻抗不匹配，會干擾通訊質(zhì)量，會出現(xiàn)超時。S7-200的編程軟件MICRO WIN 不能和力控同時打開否則力控通訊不上。確定此plc之前是否調(diào)試過MODBUS通訊方式，如果是則將程序的前兩個MODBUS配置指令刪除。4.5 串口調(diào)試 串口通訊因具有簡單，組

59、網(wǎng)方便的特點，在設(shè)備通訊中廣泛使用。普通計算機中采用的是RS232通用通訊接口，通過此接口，計算機簡單方便地與外圍設(shè)備進行通訊。在單片機控制領(lǐng)域，設(shè)備與設(shè)備之間的通訊常用串行通訊方式，常采用的硬件通訊網(wǎng)絡為RS485/RS422/RS232等。在設(shè)備開發(fā)或設(shè)備維護過程中，常常需要對設(shè)備通訊過程進行數(shù)據(jù)檢測，用于判斷通訊是否正常。實現(xiàn)這個調(diào)試過程，需要計算機通訊軟件對通訊過程進行監(jiān)控，數(shù)據(jù)采集，進行數(shù)據(jù)分析。因此對串口進行調(diào)試是非常必要的，可以采用串口調(diào)試軟件。串口監(jiān)控器是一個多功能串口調(diào)試，串口監(jiān)控軟件。它有數(shù)據(jù)發(fā)送，數(shù)據(jù)接收，數(shù)據(jù)分析等功能。 第5章 設(shè)計存在的問題5.1 做的不是實物 我們

60、的畢業(yè)設(shè)計由于時間和水平的限制，沒能和真實的被控對象連接起來，讓我感到很是遺憾，但我們已盡自己之力，全心準備，用心去做，每一步都是摸著石頭過河，我們曾經(jīng)嘗試用ADAM5000/TCP連接，做了一半，再沒有進展，由于專升本的時間緊迫不得不放棄；而用PLC做時，我們的PLC課講的每那么深，不會編自由口通信程序，嘗試到此，我知道了力控和實物連接的兩種常用方法。能走到此我很滿意，升本之后我會繼續(xù)走下去的。5.2 報警沒有設(shè)置好聲音我們的系統(tǒng)設(shè)有聲音報警，當系統(tǒng)工作在異常情況時會自動發(fā)出報警聲音，當時當系統(tǒng)恢復正常時，仍繼續(xù)發(fā)出報警信號，需要人工點擊確定之后才不在響，不能自動停止報警。5.3 沒有進行推