【正文】 序中的 OP1 到 OP6 就是各個(gè)控制器的輸出信號(hào)。報(bào)警相關(guān)的顯示功能使用戶定義的顯示畫面與每個(gè)點(diǎn)聯(lián)系起來(lái)，這樣，當(dāng)報(bào)警發(fā)生時(shí)，操作員可立即訪問該報(bào)警點(diǎn)的詳細(xì)信息和按照所推薦采取的應(yīng)急措施進(jìn)行處理。其包括動(dòng)態(tài)顯示、歷史趨勢(shì)記錄、報(bào)警、控制策略組件等。 操作員層：只能對(duì)設(shè)定好的畫面進(jìn)行切換、操作和監(jiān)視，無(wú)權(quán)更改參數(shù)及退出和最小化系統(tǒng)。等這些都準(zhǔn)備好后我們就點(diǎn)擊點(diǎn)火按鈕系統(tǒng)就開始運(yùn)行，同時(shí)我們?cè)诮缑嫔弦材芸吹轿覀冏约涸O(shè)置的各個(gè)輸出值。 它 也 采 用 適 當(dāng) 的 執(zhí) 行 元 件 ， 但 要 求 與 調(diào)節(jié) 機(jī) 構(gòu) 不 同 。技術(shù)指標(biāo)：響應(yīng)速度：典型值≤5s控溫范圍： 0～50℃，控制精度：1℃溫度啟控： 可由用戶自行設(shè)定，回差 4～6℃工作電壓： AC220V177。技術(shù)指標(biāo)：壓力范圍 100KPa～0～5KPa…60MPa….300MPa 過載能力 2 倍(更高可選) 工作電壓 15～36VDC（典型 24VDC）信號(hào)輸出 4～20mA （電壓輸出可選）滿量程輸出 4～20mA （電壓輸出可選） 綜合精度 0．15%F．S工作溫度范圍 30～85℃ 溫度補(bǔ)償范圍 25～80℃ 液位測(cè)量?jī)x表的選型 液位檢測(cè)是對(duì)設(shè)備和容器中液體量多少的度量。2 集中顯示操作，微機(jī)顯示屏取代了龐大的現(xiàn)實(shí)操作盤，過程信號(hào)以多種畫面或數(shù)據(jù)形式顯示，運(yùn)行員利用鍵盤操作，實(shí)現(xiàn)集中管理大大提高了鍋爐系統(tǒng)的效率，減少了錯(cuò)誤操作。但是這些是除了管道，還有鍋爐本身后的概算。因此，對(duì)選擇合適的儀表對(duì)生產(chǎn)過程有著重要的意義。因此，選擇合適的溫度測(cè)量?jī)x表，就可以對(duì)溫度進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量和可靠的控制。 調(diào) 節(jié) 機(jī) 構(gòu) 通 過 執(zhí) 行 元 件 直 接 改 變 生 產(chǎn) 過 程 的 參 數(shù) ， 使 生 產(chǎn) 過 程 滿 足 預(yù) 定的 要 求 。當(dāng)我們進(jìn)入運(yùn)行界面時(shí)我們要做的就是把各個(gè)設(shè)定值寫入相應(yīng)的模塊。 報(bào)表組態(tài)：按工藝要求制作的班報(bào)表及月報(bào)表，即利用 DDE 方式將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的資料輸出到 EXCEL 中生成報(bào)表數(shù)據(jù)，并進(jìn)行相關(guān)的鏈接及設(shè)定打印時(shí)間，班報(bào)表自動(dòng)打印，而月報(bào)表是人工操作打印。監(jiān)控系統(tǒng)提供了豐富的標(biāo)準(zhǔn)處理算法，根據(jù)所測(cè)得的運(yùn)行參數(shù)，將這些導(dǎo)出量計(jì)算出來(lái)。同時(shí)，對(duì)報(bào)警的檔案管理可使業(yè)主對(duì)于鍋爐運(yùn)行的各種問題、弱點(diǎn)等了如指掌。在關(guān)聯(lián)中都指出了 PV 值對(duì)象，SV 值對(duì)象，OP 值對(duì)象，控制器的正反作用等。需要指出的是這些腳本程序都是 MCGS 內(nèi)部提供的一些僅供試驗(yàn)用的。 圖 過熱蒸汽溫度控制簡(jiǎn)圖 工程的組態(tài) 基于 MCGS 組態(tài)軟件的人機(jī)界面圖前面我們已經(jīng)一一介紹了鍋爐控制系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)的控制設(shè)計(jì)方案，現(xiàn)在我們就這些方案在 MCGS 中組態(tài)出來(lái)。前面我們也介紹過主蒸汽（飽和蒸汽）和爐膛壓力對(duì)整個(gè)燃燒系統(tǒng)的重要性這里就不做敘述。汽包水位的控制手段主要是控制給水量，基于這一原理我們可以用汽包的液位去控制給水量，這樣構(gòu)成的是單回路控制系統(tǒng)。過剩空氣量常用過?？諝庀禂?shù) 來(lái)表示，即實(shí)際空氣量 QP與理論空氣量 QT?之比為： = QP/QT ()因此， 是衡量經(jīng)濟(jì)燃燒的一種指標(biāo)。這些因素都不同程度的影響到燃料的不完全燃燒或空氣的過量，造成爐子熱效率下降。當(dāng)然主蒸汽壓力的變化反映了鍋爐生產(chǎn)的蒸汽量和汽輪機(jī)消耗的蒸汽量相適應(yīng)的程度，為此我們要設(shè)置蒸汽壓力控制系統(tǒng)，這也是有氣壓的動(dòng)態(tài)特性決定的。把汽包和給水看作單容自衡對(duì)象，水位響應(yīng)曲線如圖 中的 H1線。但是這樣的工藝流程安排對(duì)過熱器的安全是不利的。?過熱蒸汽溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)是鍋爐控制中的難點(diǎn)。（2） 當(dāng)燃料量改變時(shí)，必須相應(yīng)地控制送風(fēng)量，以保證燃燒過程的經(jīng)濟(jì)性。如果水位過低，則由于汽包內(nèi)的水量較少，而且負(fù)荷卻很大，水的汽化速度又快，如不及時(shí)控制，就會(huì)使汽包內(nèi)的水全部汽化，導(dǎo)致鍋爐燒壞和爆炸；水位過高會(huì)影響汽包汽水分離，產(chǎn)生蒸汽帶液現(xiàn)象，會(huì)使過熱器管壁結(jié)垢導(dǎo)致破壞，同時(shí)過熱蒸汽溫度急劇下降，該蒸汽作為汽輪機(jī)動(dòng)力的話，還會(huì)損壞汽輪機(jī)葉片，影響運(yùn)行的安全與經(jīng)濟(jì)性。鍋爐對(duì)象簡(jiǎn)圖如圖 所示： 鍋爐參數(shù)之間的內(nèi)在關(guān)系 鍋爐的這些輸入變量和輸出變量之間相互關(guān)聯(lián)。常見的鍋爐設(shè)備的主要工藝流程如圖 所示。（5）編寫控制流程程序：在運(yùn)行策略窗口內(nèi)，從策略構(gòu)件箱中，選擇所需功能策略構(gòu)件，構(gòu)成各種功能模塊（稱為策略塊） ，由這些模塊實(shí)現(xiàn)各種人機(jī)交互操作。經(jīng)過此步操作，即在 MCGS 組態(tài)環(huán)境中，建立了由五部分組成的工程結(jié)構(gòu)框架。選用所需的構(gòu)件，放置到設(shè)備窗口中，經(jīng)過屬性設(shè)置和通道連接后，該構(gòu)件即可實(shí)現(xiàn)對(duì)外部設(shè)備的驅(qū)動(dòng)和控制。同一設(shè)置欄內(nèi)有多個(gè)選項(xiàng)鈕時(shí)，只能選擇其一。分別完成工程命名和屬性設(shè)置、動(dòng)畫設(shè)計(jì)、設(shè)備連接、編寫控制流程、定義數(shù)據(jù)變量等項(xiàng)組態(tài)操作。 菜單條：設(shè)置 MCGS 的菜單系統(tǒng)。當(dāng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中測(cè)控對(duì)象的狀態(tài)（如：儲(chǔ)油罐的液面高度等）發(fā)生變化時(shí)，通過設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)⒆兓臄?shù)據(jù)采集到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的變量中，該變量是與動(dòng)畫屬性相關(guān)的變量，數(shù)值的變化，使圖形的狀態(tài)產(chǎn)生相應(yīng)的變化（如大小變化） 。 MCGS 的工作方式（1）MCGS 與設(shè)備的通信MCGS 通過設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。（8） 提供對(duì)網(wǎng)絡(luò)的支持。MCGS 允許用戶在 Visual Basic 中操作 MCGS 中的對(duì)象，提供了一套開放的可擴(kuò)充接口，用戶可根據(jù)自己的需要用 VB 編制特定的功能構(gòu)件來(lái)擴(kuò)充系統(tǒng)的功能。MCGS 開辟了“策略窗口” ，用戶可以選用系統(tǒng)提供的各種條件和功能的“策略構(gòu)件” ，用圖形化的方法構(gòu)造多分支的應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)自由、精確地控制運(yùn)行流程，按照設(shè)定的條件和順序，操作外部設(shè)備，控制窗口的打開或關(guān)閉，與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。變化大小、改變顏色、明暗閃爍、移動(dòng)翻轉(zhuǎn)等多種手段，增強(qiáng)畫面的動(dòng)態(tài)顯示效果。MCGS 組態(tài)軟件幫助系統(tǒng)能夠幫助您掌握 MCGS 工控組態(tài)軟件的基本操作與用法，并協(xié)助您圓滿完成工作。微機(jī)對(duì)整個(gè)鍋爐的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測(cè)、報(bào)警、控制以保證鍋爐正常、可靠地運(yùn)行，除此以外為保證鍋爐運(yùn)行的安全，在進(jìn)行微機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)鍋爐水位、鍋爐汽包壓力等重要參數(shù)應(yīng)設(shè)置常規(guī)儀表及報(bào)警裝置，以保證水位和汽包壓力有雙重甚至三重報(bào)警裝置，這是必不可少的，以免鍋爐發(fā)生重大事故 [3]。例如：學(xué)生們做 PID 鍋爐水位定值調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)時(shí)，只能設(shè)定 P、I、D 的參數(shù)值，然后看下實(shí)驗(yàn)的運(yùn)行結(jié)果就行了，這樣學(xué)生們就不容易深刻理解實(shí)驗(yàn)背后較深的控制理論知識(shí)，不利于專業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)，也不能適應(yīng)現(xiàn)代高?？刂祁愊嚓P(guān)專業(yè)的教學(xué)需要和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)。另外由燃料燃燒產(chǎn)生的煙塵、SO X,NOX等對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）應(yīng)完成的工作內(nèi)容：本論文主要介紹歷程、現(xiàn)狀、以及未來(lái)的發(fā)展前景；基于組態(tài)軟件的供暖鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)各方面的介紹。并且在出現(xiàn)異常的情況下能夠馬上顯示出來(lái)，這樣以便于我們進(jìn)行整修。鍋爐微計(jì)算機(jī)控制，是近年來(lái)開發(fā)的一項(xiàng)新技術(shù)，它是微型計(jì)算機(jī)軟、硬件自動(dòng)控制、鍋爐節(jié)能等幾項(xiàng)技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物，我國(guó)現(xiàn)有中、小型鍋爐 30 多萬(wàn)臺(tái)，每年耗煤量占我國(guó)原煤產(chǎn)量的 1/3，目前大多數(shù)工業(yè)鍋爐仍處于能耗高、浪費(fèi)大、環(huán)境污染等嚴(yán)重的生產(chǎn)狀態(tài)。近十年來(lái)，國(guó)內(nèi)中小型工業(yè)鍋爐計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)多采用兩級(jí)方式，即監(jiān)管級(jí)和控制級(jí)，監(jiān)管級(jí)進(jìn)行監(jiān)視和管理，控制級(jí)完成數(shù)據(jù)采集和控制功能 [4]。它的特點(diǎn)可以歸結(jié)成以下幾點(diǎn)：（1） 概念簡(jiǎn)單，易于理解和使用。每個(gè)動(dòng)畫構(gòu)件都對(duì)應(yīng)一個(gè)特定的動(dòng)畫功能。不同的構(gòu)件有著不同的功能，且各自獨(dú)立。利用數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)保存數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)，提高了系統(tǒng)的可靠性和運(yùn)行效率，同時(shí)，也使其它應(yīng)用軟件系統(tǒng)能直接處理數(shù)據(jù)庫(kù)中的存盤數(shù)據(jù)。 MCGS 的構(gòu)成 MCGS 組態(tài)軟件（以下簡(jiǎn)稱 MCGS）由“MCGS 組態(tài)環(huán)境”和“MCGS 運(yùn)行環(huán)境”兩個(gè)系統(tǒng)組成。MCGS 負(fù)責(zé)在運(yùn)行環(huán)境中調(diào)用相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，將數(shù)據(jù)傳送到工程中各個(gè)部分，完成整個(gè)系統(tǒng)的通訊過程。（3）MCGS 如何對(duì)工程運(yùn)行實(shí)施有效控制MCGS 開辟了專用的“運(yùn)行策略”窗口，建立用戶運(yùn)行策略。 工作臺(tái)面：進(jìn)行組態(tài)操作和屬性設(shè)置。主要由下列幾部分組成：窗口標(biāo)題：位于窗口頂部，顯示“屬性設(shè)置”字樣的標(biāo)題。功能按鈕：一般設(shè)有“檢查[C]” 、 “確認(rèn)[Y]” 、 “取消[N]” 、 “幫助[H]”四種按鈕： “檢查[C]”按鈕用于檢查當(dāng)前屬性設(shè)置內(nèi)容是否正確；“確認(rèn)[Y]”按鈕用于屬性設(shè)置完畢，返回組態(tài)窗口； “取消[N]”按鈕用于取消當(dāng)前的設(shè)置，返回組態(tài)窗口；“幫助[H]”按鈕用于查閱在線幫助文件。對(duì)象元件庫(kù)：對(duì)象元件庫(kù)是存放組態(tài)完好并具有通用價(jià)值動(dòng)畫圖形的圖形庫(kù)便于對(duì)組態(tài)成果的重復(fù)利用。編制菜單分兩步進(jìn)行，第一步首先搭建菜單的框架，第二步再對(duì)各級(jí)菜單命令進(jìn)行功能組態(tài)。（7）編寫程序調(diào)試工程：利用調(diào)試程序產(chǎn)生的模擬數(shù)據(jù)，檢查動(dòng)畫顯示和控 0 制流程是否正確。具有一定壓力的過熱蒸汽，經(jīng)負(fù)荷設(shè)備控制供給負(fù)荷設(shè)備用，與此同時(shí)，燃燒過程中產(chǎn)生的煙氣，除將飽和蒸汽變?yōu)檫^熱蒸汽外，還經(jīng)省煤器預(yù)熱鍋爐給水和空氣預(yù)熱器預(yù)熱空氣，最后經(jīng)引風(fēng)機(jī)送往煙囪，排入大氣 [5]。所以鍋爐設(shè)備是一個(gè)多輸入多輸出且相互關(guān)聯(lián)的被控對(duì)象 [6]。為了達(dá)到上述三個(gè)控制目的，控制手段也有三個(gè)，即燃料量，送風(fēng)量和引風(fēng)量。 過熱蒸汽系統(tǒng)的控制 維持過熱器出口溫度在允許范圍內(nèi)，并保證管壁溫度不超過允許的工作溫度。各種擾動(dòng)因素對(duì)過熱蒸汽溫度的靜態(tài)影響的關(guān)系我們要弄清楚。在蒸汽量的擾動(dòng)下，水位變化的階躍響應(yīng)曲線如圖 所示。 圖 給水流量作用下水位的階躍響應(yīng)曲線 壓力的動(dòng)態(tài)特性（1）氣壓的動(dòng)態(tài)特性氣壓對(duì)象由一系列裝置組成，它包括給煤機(jī)，爐膛，汽水系統(tǒng)，過熱器，汽輪機(jī)進(jìn)氣閥和汽輪機(jī)。爐膛負(fù)壓放映了引風(fēng)量與送風(fēng)量之間的平衡關(guān)系。煙氣中的各種成分，如 O2,CO2,CO 和未燃燒烴的含量，基本可以反映燃料燃燒的情況，最簡(jiǎn)便的方法是用煙氣中的氧量 A0來(lái)表示。在完全燃燒情況下，存在以下近似式