【正文】 MATIC WinCC是HMI軟件中的后起之秀，1996年進(jìn)入世界工控軟件市場，當(dāng)年就被美國Control Engineering 雜志評(píng)為最佳HMI軟件，以最短的時(shí)間發(fā)展成第3個(gè)在世界范圍內(nèi)成功的SCADA系統(tǒng)。 （7）應(yīng)用程序接口 允許用戶編寫可用于擴(kuò)展WinCC基本功能的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用程序。它是一個(gè)32位的基于Windows的監(jiān)控軟件。（5）開放式工具包開放式工具包（ODK）提供了一套API函數(shù)，使應(yīng)用程序可與WINCC的各部件進(jìn)行通訊。b）利用WinCC通道通過DDE，OLE，ODBC。WinCC系統(tǒng)提供了3種類型他們分別是：單用戶項(xiàng)目，用于單機(jī)系統(tǒng)。其中a是類型標(biāo)志。即要組態(tài)PLC通訊驅(qū)動(dòng)程序，添加SIMATIC S7協(xié)議集及pc信息。f）鼠標(biāo)右鍵單擊新建的連接Winlc，并選擇相應(yīng)選項(xiàng)，在該連接下創(chuàng)建變量組和變量，在該連接中創(chuàng)建6個(gè)變量。組態(tài)結(jié)果如圖53所示。c）“ ，”由于在C腳本中有特殊意義，因此不能使用。圖54 變量類型的常規(guī)設(shè)定此方法在該過程連接中創(chuàng)建RAM ，CPU_UTIL，HDD_C。在這有原則下WinCC中的屏幕分成了總攬，按鈕和設(shè)備三部分。大小寫不區(qū)分。d），選擇打開畫面便可以在圖形編輯器中開始組態(tài)該圖形畫面了。 c）也可以從對(duì)象選項(xiàng)板上選擇圖形對(duì)象，如：線、文本標(biāo)簽、I/O標(biāo)簽、滑塊等?？煞譃閮刹剑篴）在畫面中組態(tài)一個(gè)智能對(duì)象畫面窗口。在屬性中選擇某一屬性。圖58 總覽畫面總覽畫面由一個(gè)空白的應(yīng)用窗口和幾個(gè)按鈕組成。當(dāng)鍋爐的液位小于20時(shí)鍋爐內(nèi)為藍(lán)色，當(dāng)液位在2080之間時(shí)鍋爐內(nèi)顯示綠色，其余的液位均為紅色。d）選擇容器圖形的屬性項(xiàng)，在屬性頁的自定義1種選擇process。l）選擇數(shù)據(jù)類型為模擬量，單擊添加按鈕添加數(shù)據(jù)段。c）分別為所控對(duì)象旁邊放置滑塊。e）在屬性對(duì)話框中的趨勢顯示窗口起名為my trend。圖512 趨勢畫面該畫面對(duì)鍋爐的液位變化的趨勢CPU及RAM的狀態(tài)進(jìn)行了組態(tài)，該畫面在進(jìn)行了變量歸檔后能顯示鍋爐在不同的時(shí)刻的液位的情況，以及PC的使用狀況，便于工廠分析生產(chǎn)線的穩(wěn)定性。WinCC中有三種形式的報(bào)警：離散報(bào)警，模擬量報(bào)警和報(bào)警畫面。g）運(yùn)行，測試報(bào)警和消息的組態(tài)設(shè)置。e）在文本標(biāo)簽下，允許在運(yùn)行時(shí)為操作員提供更詳細(xì)的描述或指令來描述報(bào)警內(nèi)容用來方便操作員處理報(bào)警事故使用。e）在字體標(biāo)簽中設(shè)置字體和大小。 變量的歸檔a）打開WinCC項(xiàng)目管理器，鼠標(biāo)右鍵單擊“變量記錄”，并選擇打開該編輯器。a）在圖形編輯器中創(chuàng)建“歸檔”圖形文件，用于顯示歸檔數(shù)據(jù)。具體的程序在附錄中說明。amp。exit（0）。b）位操作員作分配權(quán)限，WinCC剛開始時(shí)為定義了17個(gè)權(quán)限，用戶最多可有999級(jí)權(quán)限選擇。c）在圖形運(yùn)行標(biāo)簽頁定義主畫面窗口的屬性為全屏，關(guān)閉ALT+F4組合鍵，關(guān)閉調(diào)整大小和移動(dòng)位置。此管理器不為用戶所見。通訊構(gòu)成，如圖62所示。感謝在大學(xué)期間給予我極大幫助的老師和同學(xué)，是他們讓我感覺到生活在一個(gè)充滿溫暖的集體之中。time2）。SetTagFloat（“Day_Cal_2”，（GetTagFloat（“Day_Cal_2”））+GetTagFloat（“Flow_Cal”））。SetTagFloat（“Zhong_Cal_4”，（GetTagFloat（“Zhong_Cal_4”））+GetTagFloat（“Flow_Cal”））。SetTagFloat（“Night_Cal_5”，（GetTagFloat（“Night_Cal_5”））+GetTagFloat（“Flow_Cal”））。SetTagFloat（“Night_Cal_2”，（GetTagFloat（“Night_Cal_2”））+GetTagFloat（“Flow_Cal”））。tttm_hour24）{SetTagFloat（“Zhong_Cal”，（GetTagFloat（“Zhong_Cal”））+GetTagFloat（“Flow_Cal”））。amp。static float guodu[31]，guodu2[31]，guodu4[31]，guodu5[31]，guodu6[31]。 致 謝本論文的選題、設(shè)計(jì)、研究和論文的撰寫是在指導(dǎo)老師李艷老師的悉心指導(dǎo)下完成的，在大學(xué)最后半年的學(xué)習(xí)期間，一直得到了李老師的悉心指導(dǎo)和熱心的關(guān)懷。 通訊協(xié)議的組態(tài)WinCC可以多種通訊方式與SIMATIC S7相接，如MPI、PROFIBUS、工業(yè)以太網(wǎng)、TCP/IP。 過程通訊原理 過程通訊術(shù)語在該過程通訊中所涉及到的術(shù)語有：通訊（兩個(gè)通訊伙伴之間的數(shù)據(jù)交換）、通訊伙伴（相互交換數(shù)據(jù)的通訊模塊）、站（PLC或PC）、通道單元（一種網(wǎng)絡(luò)或連接類型）、連接（兩個(gè)通訊伙伴進(jìn)行組態(tài)的邏輯分配）[14]。 設(shè)定組態(tài)設(shè)定服務(wù)器的屬性a）選擇計(jì)算機(jī)右鍵單擊屬性，在計(jì)算機(jī)屬性列表中單擊屬性。通過以上手段保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。strcmp（GetTagChar（“Password”），“123456”）==0）{OpenPicture。stu m。一個(gè)工段的給出量與下一個(gè)工段的使用量是不是一樣的，這就要求下一個(gè)工段要進(jìn)行累計(jì)才能使工作效率提高。圖517 變量歸檔設(shè)置 創(chuàng)建記錄顯示為了了解早班、中班、晚班及昨日、當(dāng)日及上月、本月系統(tǒng)運(yùn)行過程中的堿回收爐長生的蒸汽量、鍋爐上汽包上水量、燃燒工段的清水用量、黑液的燃燒量的情況，作了以上各量的流量累計(jì)程序，自動(dòng)記錄系統(tǒng)運(yùn)行過程中各量的數(shù)值，為工廠核算成本，計(jì)算生產(chǎn)效率提供重要的數(shù)據(jù)信息。在該系統(tǒng)中組態(tài)了報(bào)警畫面，在該畫面中能顯示報(bào)警和數(shù)據(jù)的歸檔情況，如圖516所示。c）雙擊加入的報(bào)警控件，在常規(guī)標(biāo)簽中選擇窗口類型，在快速組態(tài)對(duì)話框中各報(bào)警起名。d）消息屬性對(duì)話框中對(duì)其屬性進(jìn)行組態(tài)，可選擇組態(tài)那個(gè)過程只觸發(fā)這個(gè)報(bào)警消息，并設(shè)置消息位為0，同時(shí)還可以選擇消息類型，消息等級(jí)，是否被歸檔確認(rèn)等。e）設(shè)置監(jiān)視參數(shù)的極限值，既上限和下限值，組態(tài)變量越限時(shí)的報(bào)警，設(shè)置報(bào)警消息的編號(hào)，若不設(shè)置消息的編號(hào)，則該編號(hào)將產(chǎn)生一個(gè)新的消息，如圖514所示。通過消息的操作步驟可以給來自不同自控系統(tǒng)的消息序列排序。k）把圖形的更新周期選擇250ms。c）圖形中tank對(duì)象連接著變量tank_100兩棒圖對(duì)象分別連接著CPU與RAM的使用狀態(tài)。a）圖形中的所需要的圖形在圖形庫中找到。j）在顏色選項(xiàng)選顏色選項(xiàng)，鼠標(biāo)右鍵單擊白色燈泡，打開動(dòng)態(tài)對(duì)話框。b）在屬性對(duì)話框中選添加變量的屬性項(xiàng)，選輸入/輸出項(xiàng)，并為輸出值連接變量tank100。（2）鍋爐畫面在該畫面中由鍋爐，一個(gè)窗口，一個(gè)滑塊，兩個(gè)開關(guān)按鈕，兩個(gè)泵構(gòu)成。如不加注意很容易出錯(cuò)，使制作畫面不能按理想的情況下運(yùn)行。b）在變量選擇窗口中，選擇相應(yīng)所要連接的變量，然后按“OK”鍵確認(rèn)，在對(duì)象的某一屬性與變量連接成功后，相對(duì)應(yīng)的燈泡會(huì)變成綠色。系統(tǒng)位于控制室內(nèi)，通過鼠標(biāo)和鍵盤進(jìn)行控制，畫面布局如圖57所示。泵、容器、開關(guān)按鈕和管道等，如圖56紅圈出所標(biāo)圖形庫位置。b），在其快捷菜單的選項(xiàng)中可以給畫面重新命名，命名原則如上所述。畫面名稱最好用固定的畫面名稱，畫面名稱不要超過40個(gè)字符。圖55 變量組的建立 畫面的創(chuàng)建畫面是機(jī)器和用戶之間的唯一的界面。c）選擇顯示格式，完成后，按“OK” 確認(rèn)?！睉?yīng)專門保留用于WINCC的系統(tǒng)變量。b）在組態(tài)系統(tǒng)信息通道，創(chuàng)建一個(gè)握手連接。 d）“New Diver Connection”（新驅(qū)動(dòng)）程序的連接，組態(tài)所需邏輯連接參數(shù)。WinCC形成了個(gè)待開發(fā)得項(xiàng)目。在WinCC中規(guī)定項(xiàng)目除一些特殊的字符外，允許使用所有字符，還允許使用數(shù)字0～9。創(chuàng)建一個(gè)WinCC新的項(xiàng)目需以下幾個(gè)步驟：a）打開WinCC項(xiàng)目管理器，在文件菜單中選擇新建子菜單。（10）WinCC IndustrialXWinCC IndustrialX可以開發(fā)和組態(tài)用戶自定義的ActiveX對(duì)象。（3）WEB瀏覽器WEB瀏覽器（Web navigator）可通過I使用I瀏覽器監(jiān)控生產(chǎn)過程狀況。更進(jìn)一步，集成的OPC（OLE for process control）服務(wù)器使得過程數(shù)據(jù)可由其它應(yīng)用程序（OPC客戶機(jī)）訪問。（5）數(shù)據(jù)處理 對(duì)圖形對(duì)象的動(dòng)作使用C語言及C編譯器進(jìn)行編輯。WinCC的另一個(gè)特點(diǎn)在于其整體開放性，它可以方便地與各種軟件和用戶程序組合在一起，建立友好地人機(jī)界面，滿足實(shí)際需要。WinCC與STEP 7編程軟件的緊密結(jié)合縮短了項(xiàng)目開發(fā)的周期。用該形式的優(yōu)點(diǎn)是，編程簡單，歷史數(shù)據(jù)可以遞推使用，并占用存儲(chǔ)單元少，運(yùn)算速度快。PID有幾種不同的形式，它們分別是：位置式和增量式。按偏差的比例、積分微分控制中應(yīng)用最廣泛的確控制規(guī)律。 PID算法從前面介紹的系統(tǒng)設(shè)計(jì)來看，有許多的功能是重復(fù)的。在該設(shè)計(jì)中有7個(gè)模擬量的輸出，故需要兩個(gè)412位的模擬量輸出模塊SM332。10VC電流:≤177。SM331模擬量輸入模塊主要由A/D轉(zhuǎn)換器、模擬量切換開關(guān)、補(bǔ)償電路、恒流源、光電隔離部件、邏輯電路等組成。數(shù)字量輸出模塊SM322有七種型號(hào)輸出模塊可供選擇，即16點(diǎn)晶體管輸出、32點(diǎn)晶體管輸出16點(diǎn)可控硅輸出。 表41 CPU上的發(fā)光二極管發(fā)光的含義發(fā)光二極管LED含義說明SF（紅色）系統(tǒng)錯(cuò)誤/故障硬件故障固件出錯(cuò)編程出錯(cuò)參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤算術(shù)運(yùn)算出錯(cuò)定時(shí)器出錯(cuò)存儲(chǔ)器卡故障（只在CPU313和314）輸入/輸出的故障或錯(cuò)誤用編程裝置讀出診斷緩沖器的內(nèi)容，確定錯(cuò)誤/故障的原因。在此位置鑰匙不能拔出。所以須存儲(chǔ)器容量 （42）（KB）=2048/1024=2KB。槽號(hào)4到11，可自由安裝信號(hào)模塊、功能模塊和通訊模塊，需要注意的是，槽位號(hào)是相對(duì)的，每一機(jī)架的導(dǎo)軌并不存在物理的槽位。PLC因用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件，其控制柜盤的安裝、接線工作量大為減少。RUN STOP內(nèi)部處理通訊服務(wù)輸入處理輸出處理圖42 經(jīng)典的PLC掃描過程 可編程序控制器的特點(diǎn)可編程序控制器主要特點(diǎn)是：a）編程方法簡單易學(xué)。編程器是用戶與PLC進(jìn)行交互的設(shè)備，它可以輸入和編輯用戶程序，還可以用來監(jiān)視PLC運(yùn)行時(shí)梯形圖中各種編程元件的工作狀態(tài)。b）逐條讀入后解釋用戶程序，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)去控制相關(guān)電路，完成數(shù)據(jù)的存取、傳送和處理工作，并根據(jù)運(yùn)算結(jié)果更新各有關(guān)寄存器的內(nèi)容。 本設(shè)計(jì)采用的方案本設(shè)計(jì)在該系統(tǒng)中采用用西門子的S7300系列，CPU模塊內(nèi)置的MPI接口，PLC來對(duì)燃燒工段進(jìn)行控制，對(duì)該控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，如圖32所示。 一、二、三次風(fēng)的作用一次風(fēng)的作用：一次風(fēng)位于爐底450～1000mm處。 靜電除塵器靜電除塵的原理是在電場的負(fù)極加上負(fù)直流高壓電源，并將正極接地。因此，堿回收噴射爐無論設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上，還是材料選取上及制造要求上都比普通蒸汽鍋爐復(fù)雜得多。d）黑液噴嘴產(chǎn)生的黑液液滴的粒度范圍是一項(xiàng)重要因素。在硫酸鹽法木漿堿回收工藝流程中，堿灰溶解槽中的堿灰液被送入芒硝黑液混合器，然后送入燃燒爐。經(jīng)過一二次風(fēng)風(fēng)管門調(diào)節(jié)，一二次風(fēng)的按照一定的比例分配后，分別從不同高度鼓入堿回收爐。國內(nèi)外實(shí)踐證明，黑液治理最佳技術(shù)是堿回收，它是削減堿法蒸煮黑液最經(jīng)濟(jì)、最有效的途徑[3]。 PROFIBUSDP網(wǎng)絡(luò)PROFIBUSDP總線是現(xiàn)場總線的一種，它一般用于現(xiàn)場層的高速傳送。過程級(jí)主要由過程控制站、I/O 單元和現(xiàn)場儀表組成，是系統(tǒng)控制功能的主要實(shí)施部分。第二階段：19801985年。（3）通訊系統(tǒng)通訊系統(tǒng)是過程控制站與操作站之間完成數(shù)據(jù)之間的傳遞和交換的橋梁。采用分布式的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，目的是為了減少風(fēng)險(xiǎn)，提高系統(tǒng)可靠性。因此，在麥草漿黑液的堿回收工程中，燃燒工段是最重要的環(huán)節(jié)之一。近年來，隨著國家對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視，解決造紙廠的廢水排污問題已成為首要課題，特別是對(duì)于以麥草為原料的眾多造紙廠來說，麥草漿黑液的處理問題尤為突出。因此，制漿黑液的堿回收工藝對(duì)工廠起著尤為重要的作用，它是變廢為寶、化害為利、效益顯著的綜合利用工程，是造紙廠治理水污染的首要措施[1]。自1975年以來，DCS控制系統(tǒng)的硬件和軟件功能不斷完善和強(qiáng)化，已經(jīng)經(jīng)歷了三代，但從基本結(jié)構(gòu)來看特性相同，可分解為三大基本部分。 DCS系統(tǒng)的發(fā)展過程DCS系統(tǒng)大體可分為三個(gè)發(fā)展階段：第一階段：19751980年。第三階段：1985年以后。DCS 的關(guān)鍵技術(shù)在于網(wǎng)絡(luò)，從上到下是樹狀拓?fù)浜筒⑿羞B續(xù)的鏈路結(jié)構(gòu)，中間站聯(lián)接計(jì)算機(jī)、現(xiàn)場儀器儀表和控制裝置?？偩€循環(huán)時(shí)間必須比主站（PLC）循環(huán)時(shí)間短。但有時(shí)各工段間需要相互調(diào)用數(shù)據(jù)，這就牽涉到網(wǎng)絡(luò)通訊問題。在這里，黑液與堿回收爐出來的煙氣相接觸，使黑液再次濃縮，且可以吸收煙氣的堿灰，減少了堿飛失，提高了堿回收率。靜電除塵器排出的堿灰進(jìn)入堿灰溶解槽形成堿灰液，然后泵入綠液溶解槽。g）提高堿回收爐的生產(chǎn)能力嚴(yán)格控制SO2排放。其燃燒室為黑液固形物燃燒和進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的場所，作用是干燥、燃燒、還原和熔融，由爐底及四面水冷壁組成的密封方形空室。 圓盤蒸發(fā)器從堿爐尾部出來的煙氣進(jìn)人圓盤蒸發(fā)器，黑液與煙氣直接接觸蒸發(fā)，濃度由 43％濃縮至45％～48％。但也不能過小，否則會(huì)使揮發(fā)性的硫損失加大、爐溫過低和硫化鈉還原率降低。PLC 具有功能強(qiáng)、可靠性高、編程簡單易學(xué)、使用方便、體積小巧等優(yōu)點(diǎn)，可根據(jù)工藝流程和控制要求，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的順序邏輯控制和模擬量的自動(dòng)控制。系統(tǒng)存儲(chǔ)器使PLC 具有基本的功能，來完成PC設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)宏的各種工作，達(dá)到使用者所要的控制效果。由于運(yùn)算速度高，從PLC的外部輸入、輸出關(guān)系來看，處理過程幾乎是瞬時(shí)完成的。b）PLC的硬件配套齊全，接線端子一目了然，便于用戶使用。對(duì)于復(fù)雜的控制方案