基于組態(tài)軟件和simulink的虛擬試驗平臺(doc畢設(shè)論文)-全文預覽
【正文】 l 運行Excel，在表單Sheet1的R1C1到R10C1中依次輸入從 =McgsRun|DataCentre!Dat01 到 =McgsRun|DataCentre!Dat10 ，這樣就完成了所有的DDE連接設(shè)置工作。壓縮機工作的消耗和提餾單元的消耗也被包含在上述消耗中。這個過程包含了足夠的操作變量，它已經(jīng)遠遠超過了控制一個過程產(chǎn)品質(zhì)量等的最優(yōu)化所必須的變量的數(shù)目。測量失敗或漂移的容錯性，現(xiàn)場操作工的不穩(wěn)定性，硬件設(shè)備的補償性、持久性等等問題，使得建立控制策略的數(shù)學表達式變得相當?shù)睦щy。對于那些只有很少持率的組分來說，在這個過程中，它們的進料流率的變化即是生產(chǎn)過程中產(chǎn)品需求的變化。產(chǎn)品流率的變化超過有效值的正負百分之五，即在8－16h1內(nèi)，對過程影響較大；如果組分的變化率超過G有效值的正負百分之五，即在6－10 h1內(nèi)，對過程的影響也是非常大的。我們在研究過程中可以使這些變量超過0~100的限制，但是在程序的實際運行過程中，它們會被限制為0或者100。（5）當產(chǎn)品的收率和混合產(chǎn)品的組成發(fā)生變化時，能迅速、平穩(wěn)的從擾動中恢復過來。這個過程的控制目標對于化學反應(yīng)來說是非常典型的：（1）要保證過程變量值在期望范圍內(nèi)。那些惰性氣體和氣態(tài)的副產(chǎn)品主要通過放空手段進行了移除。催化劑仍然滯留在反應(yīng)器中。整個過程主要有五個操作單元組成：反應(yīng)器、產(chǎn)品冷凝器、氣液分離器、循環(huán)壓縮機和汽提塔。整個過程主要由四種反應(yīng)組成，反應(yīng)方程式如下：A(g) + C(g) +D(g) → G (g)Product 2，產(chǎn)品2A(g) + C(g) +E(g) → H (g) Byproduct，副產(chǎn)品A(g)+E(g) → F(liq)Byproduct，副產(chǎn)品3D(g) → 2F(liq)上述反應(yīng)均是放熱反應(yīng)，且反應(yīng)是不可逆的。TE模型主要可以被用來進行裝置控制方案的設(shè)計，多變量控制，優(yōu)化，模型預測控制，非線性控制，過程故障診斷，教學等。如圖為裝置的示意圖，圖中可實現(xiàn)的一個典型工作狀態(tài)是：泵PP2用于供水，泵P3停用，連通閥CVCVCV3開啟，泄漏閥LVLVLV3關(guān)閉，調(diào)整泵PP2的轉(zhuǎn)速保持液位hh2穩(wěn)定在各自的給定值上，將系統(tǒng)的平衡方程應(yīng)用到3個水箱上面可以得到： （1） （2）三水箱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖Strecture of threetank system泵1泵2Q1Q2Aaz1az3az2Q13Q23Q2S1Sn水箱1水箱2水箱3 （3）未知量，和可由在一般情況下的托里切利規(guī)則決定。MCGS提供了豐富的功能構(gòu)件，供用戶選用，通過構(gòu)件配置和屬性設(shè)置兩項組態(tài)操作，生成各種功能模塊（稱為“用戶策略”），使系統(tǒng)能夠按照設(shè)定的順序和條件，操作實時數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對動畫窗口的任意切換，控制系統(tǒng)的運行流程和設(shè)備的工作狀態(tài)。分布式網(wǎng)絡(luò)測控系統(tǒng)的每一臺計算機都要安裝一套MCGS工控組態(tài)軟件。用戶也可編寫程序來控制動畫界面，以達到滿意的效果。所謂動畫屬性，實際上是反映圖形大小、顏色、位置、可見度、閃爍性等狀態(tài)的特征參數(shù)。MCGS負責在運行環(huán)境中調(diào)用相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動程序，將數(shù)據(jù)傳送到工程中各個部分，完成整個系統(tǒng)的通訊過程。MCGS組態(tài)軟件的工作方式l在本窗口內(nèi)定義不同類型和名稱的變量，作為數(shù)據(jù)采集、處理、輸出控制、動畫連接及設(shè)備驅(qū)動的對象。l主要的組態(tài)操作包括：定義工程的名稱，編制工程菜單，設(shè)計封面圖形，確定自動啟動的窗口，設(shè)定動畫刷新周期，指定數(shù)據(jù)庫存盤文件名稱及存盤時間等。MCGS工程的五大部分MCGS組態(tài)軟件所建立的工程由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實時數(shù)據(jù)庫和運行策略五部分構(gòu)成，每一部分分別進行組態(tài)操作，完成不同的工作，具有不同的特性。MCGS組態(tài)環(huán)境是生成用戶應(yīng)用系統(tǒng)的工作環(huán)境，其存放于MCGS目錄的Program子目錄中。監(jiān)控層的硬件以工業(yè)級的微型計算機和工作站為主，目前更趨向于工業(yè)微機?；诮M態(tài)軟件和simulink的虛擬試驗平臺虛擬實驗平臺簡介本實驗平臺是基于MATLAB實驗?zāi)Ｐ秃蚆CGS和力控組態(tài)軟件設(shè)計的工業(yè)過程控制虛擬實驗平臺，學生可以通過該試驗平臺了解相關(guān)的過程裝備的工作原理以及操作流程，并且可以通過和好的人機界面監(jiān)控過程裝備的運行，還可以通過simulink模型了解過程設(shè)備的工作機理，輔助過程控制課程的學習。 其中監(jiān)控層對下連接控制層，對上連接管理層，它不但實現(xiàn)對現(xiàn)場的實時監(jiān)測與控制，且常在自動控制系統(tǒng)中完成上傳下達、組態(tài)開發(fā)的重要作用。兩部分互相獨立，又緊密相關(guān)。在運行環(huán)境中完成對工程的控制工作。在主控窗口中可以放置一個設(shè)備窗口和多個用戶窗口，負責調(diào)度和管理這些窗口的打開或關(guān)閉。在本窗口內(nèi)配置數(shù)據(jù)采集與控制輸出設(shè)備，注冊設(shè)備驅(qū)動程序，定義連接與驅(qū)動設(shè)備用的數(shù)據(jù)變量。 實時數(shù)據(jù)庫：是工程各個部分的數(shù)據(jù)交換與處理中心，它將MCGS工程的各個部分連接成有機的整體。包括編寫控制程序（if…then腳本程序），選用各種功能構(gòu)件，如：數(shù)據(jù)提取、歷史曲線、定時器、配方操作、多媒體輸出等。設(shè)備驅(qū)動程序是由VB程序設(shè)計語言編寫的DLL（動態(tài)連接庫）文件，設(shè)備驅(qū)動程序中包含符合各種設(shè)備通訊協(xié)議的處理程序，將設(shè)備運行狀態(tài)的
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