【正文】 化傳輸（查詢(xún)）。如果在消息接收過(guò)程中發(fā)生一錯(cuò)誤，或從設(shè)備不能執(zhí)行其命令，從設(shè)備將建立一錯(cuò)誤消息并把它作為回應(yīng)發(fā)送出去。具有語(yǔ)法檢查功能，方便進(jìn)行梯形圖編寫(xiě)程序的修改，還具有文檔管理和加密等功能[21]。運(yùn)行開(kāi)始后，手自動(dòng)操作方式選擇，如果自動(dòng)方式運(yùn)行，則先進(jìn)入爐膛溫度控制子程序，再進(jìn)入汽包水位控制子程序、過(guò)熱器溫度控制子程序，最后進(jìn)入爐壓控制子程序。 汽包水位控制子程序 所示汽包水位控制子程序運(yùn)行開(kāi)始后，如果運(yùn)行正常，則對(duì)其進(jìn)行水位設(shè)定，手自動(dòng)方式選擇，如果不正常則立刻停止，自動(dòng)方式運(yùn)行開(kāi)始后，分別對(duì)汽包水位、給水流量和蒸汽流量進(jìn)行采樣和計(jì)算，進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，判斷系統(tǒng)是否運(yùn)行正常，正常則一直進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，否則停止。 S7200通信程序設(shè)計(jì)1. 程序編寫(xiě)及分析本文根據(jù)設(shè)計(jì)要求，編寫(xiě)了六個(gè)程序，一個(gè)為主程序，其余五個(gè)為子程序，分別為爐膛溫度控制子程序、汽包水位控制子程序、過(guò)熱器溫度控制子程序、爐壓控制子程序和空燃比控制子程序。軟件調(diào)試用PC機(jī)完成，將編寫(xiě)好的控制程序裝載到仿真軟件上，按照編寫(xiě)的程序進(jìn)行開(kāi)關(guān)操作，通過(guò)對(duì)每一個(gè)功能進(jìn)行檢測(cè)不斷完善控制程序。組態(tài)王軟件由工程管理器、工程瀏覽器和運(yùn)行系統(tǒng)構(gòu)成。組態(tài)王的畫(huà)面設(shè)計(jì)過(guò)程主要包括以下幾個(gè)步驟：1：創(chuàng)建新工程2：添加硬件設(shè)備和定義工程變量3：制作圖形畫(huà)面和動(dòng)畫(huà)連接4：編寫(xiě)命令語(yǔ)言5對(duì)運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行配置6：保存工程并運(yùn)行 定義外部設(shè)備和變量運(yùn)行組態(tài)王軟件進(jìn)入工程瀏覽器，在數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)詞典中點(diǎn)擊新建選項(xiàng)定義本鍋爐控制系統(tǒng)需要的控制變量、被控變量、執(zhí)行器及指示燈等。 動(dòng)畫(huà)連接通過(guò)動(dòng)畫(huà)連接可以實(shí)現(xiàn)水流的動(dòng)態(tài)效果、初始值設(shè)定及按鈕功能等等。 實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線顯示新建畫(huà)面后，在工具箱里點(diǎn)擊實(shí)時(shí)曲線按鈕，拖動(dòng)鼠標(biāo)拖成一矩形框后雙擊，進(jìn)入實(shí)時(shí)曲線設(shè)置窗口，點(diǎn)擊問(wèn)號(hào)從數(shù)據(jù)詞典中選擇被控變量及曲線顏色，點(diǎn)擊確定。點(diǎn)擊工具箱中的插入控件按鈕，選擇歷史趨勢(shì)曲線，鼠標(biāo)拖動(dòng)畫(huà)面成矩形，然后右擊選擇控件屬性進(jìn)行相應(yīng)的配置，確定完成。雙擊畫(huà)面將報(bào)表控件名命名為RealtimeReport確認(rèn)，雙擊打印預(yù)覽按鈕，按下時(shí)在命令語(yǔ)言編輯框全部函數(shù)中選擇ReportPrintSetup()。保存按鈕彈起時(shí)我們?cè)诿钫Z(yǔ)言編輯框內(nèi)輸入string filename。完成保存按鈕的設(shè)置。在刷新按鈕命令語(yǔ)言編輯框中輸入命令語(yǔ)言：string file。確定完成對(duì)刷新按鈕的設(shè)置。確認(rèn)完成對(duì)調(diào)入報(bào)表按鈕的設(shè)置。之前我們對(duì)控制變量已經(jīng)進(jìn)行過(guò)報(bào)警定義，然后我們進(jìn)入報(bào)警組，對(duì)報(bào)警組進(jìn)行配置。ShowPicture(用戶登陸)。組態(tài)王軟件在鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)中，不僅可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的顯示、報(bào)警畫(huà)面的查詢(xún)、實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線的瀏覽等功能，而且該監(jiān)控系統(tǒng)成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定，同時(shí)還可以通過(guò)硬件和軟件的擴(kuò)充，實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐水位、負(fù)壓、溫度的控制，所以它在鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)中獲得廣泛的應(yīng)用，值得推廣和使用。} if(移動(dòng)=3) { 移動(dòng)=0。}else{\\本站點(diǎn)\爐壓報(bào)警=1。}else{\\本站點(diǎn)\爐溫報(bào)警=1。} else{\\本站點(diǎn)\過(guò)熱器溫度報(bào)警=1。}else{\\本站點(diǎn)\汽包液位報(bào)警=1。\\本站點(diǎn)\汽包水位=\\本站點(diǎn)\汽包水位+2。}if(\\本站點(diǎn)\爐膛溫度3600) {\\本站點(diǎn)\給煤機(jī)=1。} if(\\本站點(diǎn)\給煤機(jī)==1){\\本站點(diǎn)\煤粉流量=\\本站點(diǎn)\煤粉流量+2。 \\本站點(diǎn)\煤粉流量=\\本站點(diǎn)\煤粉流量2。\\本站點(diǎn)\過(guò)熱器溫度=\\本站點(diǎn)\過(guò)熱器溫度+2。}if(\\本站點(diǎn)\爐膛壓力5) { \\本站點(diǎn)\引風(fēng)機(jī)=0。}else{\\本站點(diǎn)\爐膛壓力=\\本站點(diǎn)\爐膛壓力。在論文設(shè)計(jì)過(guò)程中還得到了同學(xué)和朋友們的熱心幫助，提供了很多有關(guān)素材，在此表示感謝。}if( \\本站點(diǎn)\引風(fēng)機(jī)==0){ \\本站點(diǎn)\爐膛壓力=\\本站點(diǎn)\爐膛壓力+1。\\本站點(diǎn)\過(guò)熱器溫度=\\本站點(diǎn)\過(guò)熱器溫度2。 } else{\\本站點(diǎn)\爐膛溫度= \\本站點(diǎn)\爐膛溫度。\\本站點(diǎn)\給風(fēng)流量=\\本站點(diǎn)\煤粉流量*3。}if(\\本站點(diǎn)\爐膛溫度==3800) {\\本站點(diǎn)\給煤機(jī)=0。\\本站點(diǎn)\汽包水位=\\本站點(diǎn)\汽包水位2。}if(\\本站點(diǎn)\汽包水位==90) { \\本站點(diǎn)\給水泵=0。amp。amp。amp。amp。本設(shè)計(jì)首先通過(guò)方案比較，確定控制方案，然后通過(guò)對(duì)控制系統(tǒng)的分析，確定了對(duì)爐溫、水位、過(guò)熱器溫度和爐壓的控制方式，分別是串級(jí)控制、比值控制、三沖量控制、串級(jí)控制和前饋—反饋控制，再對(duì)儀表進(jìn)行的選型及控制規(guī)律和調(diào)節(jié)閥氣開(kāi)氣閉形式的選擇，編程軟件進(jìn)行編程，最后上位機(jī)和PLC實(shí)現(xiàn)通訊，利用S7200PLC控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和閥門(mén)開(kāi)度，通過(guò)上位機(jī)組態(tài)軟件對(duì)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)施過(guò)程監(jiān)控，包括報(bào)表的生成、預(yù)覽、打印、保存和調(diào)用以及實(shí)時(shí)曲線和歷史趨勢(shì)曲線顯示和報(bào)警。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)我們輸入用戶名和口令進(jìn)入監(jiān)控主畫(huà)面。用戶登錄畫(huà)面設(shè)計(jì)首先我們?cè)谟脩襞渲弥?，通過(guò)新建選項(xiàng)定義用戶名或者用戶組、用戶密碼和安全區(qū)。查詢(xún)按鈕彈起時(shí)輸入ReportSetHistData2(1,1)。ReportName=InfoAppDir()+RealtimeReport\+報(bào)表查詢(xún)變量。listClear(List)。實(shí)時(shí)報(bào)表按鈕設(shè)置與返回按鈕設(shè)置相同，在此不做詳細(xì)說(shuō)明。filename=filename+\\本站點(diǎn)\$日期+StrFromint(\\本站點(diǎn)\$時(shí),10)+時(shí)+StrFromint(\\本站點(diǎn)\$分,10)+分+StrFromint(\\本站點(diǎn)\$秒,10)+。打印按鈕按下時(shí)我們?cè)诿钫Z(yǔ)言編輯框內(nèi)輸入：ReportPrint2(RealtimeReport)。 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表和實(shí)時(shí)報(bào)表查詢(xún)新建畫(huà)面實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表，工具箱中選擇報(bào)表窗口，鼠標(biāo)點(diǎn)擊拖動(dòng)成矩形，在表格中填入?yún)?shù)和參數(shù)值，通過(guò)雙擊參數(shù)值單元格，從報(bào)表工具箱插入函數(shù)中輸入=，再選擇插入變量，確定完成。畫(huà)面中我們可以添加一個(gè)返回按鈕，在按下時(shí)我們輸入命令語(yǔ)言：ShowPicture(用戶登陸)。 組態(tài)畫(huà)面顯示 初始值設(shè)定在系統(tǒng)運(yùn)行之前我們需要對(duì)變量進(jìn)行初始化，我們?cè)诋?huà)面上建立一個(gè)變量初始化面板，寫(xiě)入需要初始化的變量名稱(chēng)，然后用字符代替初始化數(shù)值寫(xiě)在變量名稱(chēng)之后如下圖所示，這里用？？？代替，雙擊？？？會(huì)彈出動(dòng)畫(huà)連接對(duì)話框，選擇模擬量輸入和模擬量輸出，變量名從數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇，點(diǎn)擊確定。點(diǎn)擊工程瀏覽器中畫(huà)面選項(xiàng)，在右側(cè)的空白框中點(diǎn)擊新建選項(xiàng)。工程瀏覽器：用于創(chuàng)建畫(huà)面、監(jiān)控設(shè)備之間的連接、變量的定義、動(dòng)畫(huà)的鏈接及編寫(xiě)命令語(yǔ)言和設(shè)定運(yùn)行系統(tǒng)配置。第六章 控制系統(tǒng)上位機(jī)設(shè)計(jì) 組態(tài)王軟件概述組態(tài)王軟件是目前應(yīng)用比較廣泛的一種工業(yè)監(jiān)控軟件，它將過(guò)程控制、現(xiàn)場(chǎng)操作、資源管理融于一體，用戶可以從企業(yè)的所有層次、各個(gè)位置獲得系統(tǒng)的實(shí)時(shí)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的最優(yōu)化管理。每個(gè)子程序都有不同于其他子程序的序號(hào)，便于主程序的調(diào)用[25]。 空燃比控制子程序空燃比子程序接收到開(kāi)始信號(hào)后，首先進(jìn)行煤粉和空氣流量的采集，判斷比值是否為3，是則進(jìn)行混合，不是則重新配比，直到比值等于3，進(jìn)行PID調(diào)節(jié)。 爐溫控制子程序 爐壓控制子程序爐膛壓力控制子程序運(yùn)行開(kāi)始后，選擇自動(dòng)運(yùn)行方式，啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)，判斷是否有故障，如果沒(méi)有則延時(shí)1分鐘啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，再啟動(dòng)爐排，如果有故障則立刻停止。進(jìn)行梯形圖程序編寫(xiě)時(shí)，單擊線圈、觸點(diǎn)或指令盒按鈕選擇要輸入的指令，然后用光標(biāo)移到需要添加元件的位置后，單擊鼠標(biāo)即可，選擇指令元件后輸入操作數(shù)，按照要求完成編程工作。EM231模擬量輸入模塊將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量送到PLC中進(jìn)行PID調(diào)節(jié),EM232模擬量輸出模塊從CPU224接收數(shù)字量，并將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量控制變頻器，CPU224對(duì)被控變量進(jìn)行PID調(diào)節(jié)[20]。典型的主設(shè)備：主機(jī)和可編程儀表。用戶選擇想要的模式，包括串口通信參數(shù)（波特率、校驗(yàn)方式等），在配置每個(gè)控制器的時(shí)候，在一個(gè)Modbus網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備都必須選擇相同的傳輸模式和串口參數(shù)。此協(xié)議支持傳統(tǒng)的RS23RS42RS485多種電氣接口和以太網(wǎng)設(shè)備。 I/0分配 I/0分配表輸入信號(hào)啟動(dòng)按鈕停止按鈕急停按鈕空燃比信號(hào)爐溫采樣控制信號(hào)爐壓采樣控制信號(hào)水位采樣控制信號(hào)過(guò)熱器溫度采樣控制信號(hào)手動(dòng)操作自動(dòng)操作輸出信號(hào)煤粉流量閥空氣流量閥給水泵啟動(dòng)進(jìn)水閥1進(jìn)水閥2出水閥減溫水閥空氣預(yù)熱器爐溫報(bào)警爐壓報(bào)警過(guò)熱器溫度報(bào)警汽包水位報(bào)警引風(fēng)機(jī)啟動(dòng)點(diǎn)火器手動(dòng)運(yùn)行自動(dòng)運(yùn)行空燃比輸出信號(hào)空氣和煤粉混合攪拌信號(hào) 硬件配置及連接圖本設(shè)計(jì)中我們采用西門(mén)子430系列變頻器,利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用，將工頻電源變換為一頻率的電能控制裝置，其基本原理是根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速和工作電源輸入頻率成正比例關(guān)系，通過(guò)改變變頻器的頻率達(dá)到實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐給水泵、鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)和爐排電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制。選擇PLC,主要包括機(jī)型、I/O模塊、容量和電源。2．計(jì)算機(jī)和PLC之間的通信打開(kāi)在STEP7Micro/WIN軟件后，雙擊指令樹(shù)里面的“通信”選項(xiàng)，將編輯的程序下載到PLC之前，需要對(duì)遠(yuǎn)程站的地址進(jìn)行設(shè)置，然后雙擊“通信”框中的“雙擊刷新”藍(lán)色圖標(biāo)，編程軟件將自動(dòng)搜索已經(jīng)連接到網(wǎng)絡(luò)上的S7200，并用圖標(biāo)將S7200顯示出來(lái)。我們選擇CPU224（14數(shù)字輸入，10繼電器輸出），CPU內(nèi)部電源可為CPU自身、擴(kuò)展模塊和其他設(shè)備提供直流電源。西門(mén)子S7200控制器通過(guò)遠(yuǎn)程I/O的方式連接現(xiàn)場(chǎng)需要檢測(cè)和控制的各點(diǎn)，CPU自帶24路數(shù)字量輸入和16路數(shù)字量輸出，集成2個(gè)RS485接口，可以支持PPI、MODBUS等通訊協(xié)議，遠(yuǎn)程I/O有通訊處理器和EM235模塊連接，實(shí)現(xiàn)信息的可靠、安全、穩(wěn)定傳輸。第五章 控制系統(tǒng)下位機(jī)設(shè)計(jì)1．S7200簡(jiǎn)介可編程控制器簡(jiǎn)稱(chēng)PLC，它是基于微處理器的一種通用控制裝置，是當(dāng)代工業(yè)控制的主要支柱之一，從性能、價(jià)格和可靠性方面考慮，我們選擇西門(mén)子S7200作為鍋爐控制系統(tǒng)的控制器。綜合上述原則，爐膛溫度控制器采用PID調(diào)節(jié)，汽包液位控制采用P調(diào)節(jié)，流量控制和爐膛壓力控制采用PI調(diào)節(jié)規(guī)律。允許有穩(wěn)態(tài)誤差時(shí)，可選PD調(diào)節(jié)規(guī)律，不允許有穩(wěn)態(tài)誤差時(shí)應(yīng)選PID調(diào)節(jié)規(guī)律。增大Kp可減小余差，但容易產(chǎn)生震蕩。對(duì)于汽包水位的控制，應(yīng)保證信號(hào)中斷時(shí)，仍然有給水進(jìn)入汽包，避免汽包水位過(guò)低引起爆炸，所以給水執(zhí)行器應(yīng)該選擇氣閉式。當(dāng)氣壓P，閥門(mén)開(kāi)度隨氣壓信號(hào)減小而增加，氣壓為零時(shí)閥門(mén)全開(kāi)，這類(lèi)稱(chēng)為氣關(guān)式執(zhí)行器。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)有多種，包括角形調(diào)節(jié)閥、隔膜調(diào)節(jié)閥、直通調(diào)節(jié)閥（分單座和雙座兩種）、蝶閥、三通調(diào)節(jié)閥、球閥等等，由于角形調(diào)節(jié)閥閥體呈三角形，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，阻力也小，適用于高粘度、有固體顆?；驊腋∥锏膱?chǎng)合，所以本設(shè)計(jì)中的煤氣閥和空氣閥均采用角形閥。進(jìn)行執(zhí)行機(jī)構(gòu)選擇時(shí)應(yīng)該考慮工藝要求、控制精度和經(jīng)濟(jì)性。前者性能穩(wěn)定、精度高，但是靈敏度較差，后者靈敏度較前者好，而且動(dòng)態(tài)性能好，所以我們選擇電阻式壓力檢測(cè)儀表來(lái)檢測(cè)爐膛壓力[10]。蒸汽的密度一般是2700Kg/ m3，根據(jù)儀表量程的選擇原則，被選用儀表的量程應(yīng)