【文章內容簡介】 GAIN：比例參數,實數TI、TD：積分、微分參數，時基為1MS的32位整數SP_INT：給定值，實數PV_IN：反饋值，實數DEADB：死區(qū)，差值的百分數LMN_PER：PID運算輸出，06C00 控制程序（1）初次上電，讀入模擬信號，并把數值轉化顯示鍋爐的當前電壓，判斷爐溫是否在正常范圍，打亮正常運行指示燈/溫度越上限報警指示燈。（2） 輸入設定溫度、把設定溫度、P值、I值、D值都導入PID、每100ms中斷一次子程序進行PID運算。(3) 輸出限幅：因為PLC模擬量輸出電壓范圍為010V(0600)，而加熱驅動器輸入電壓范圍為05V。4 控制系統(tǒng)上位機設計某高校鍋爐控制系統(tǒng)上位機使用SIEMENS公司丌發(fā)的與STEP7300配套的上位機開發(fā)軟件，并使用MPI卡與下位機STEP7之間的通信，同時為了適應現(xiàn)在集約型自動化控制的需要，采用與WINCC配套的WEB NAVIGATOR軟件來實現(xiàn)遠程WEB瀏覽功能，從而可以進行遠程系統(tǒng)監(jiān)測與控制。 WINCC軟件介紹WINCC(Windows Control Center)是SIEMENS公司的一種功能強大的工業(yè)控制軟件，是“真正開放的”人機界面SCADA(數據采集與監(jiān)視控制系統(tǒng))軟件。它是第一個使用最新的32位技術的過程監(jiān)控系統(tǒng)，具有良好的開放性和靈活性、分布式多任務的特點，適合于對過程事件的快速反應。無論是單用戶系統(tǒng)還是冗余多服務器/多用戶系統(tǒng)、還是針對復雜的或特定的任務，WINCC均能夠很好的處理；WINCC集成ODBC/SQL數據庫，具有OLE，ActiveX，OPC等標淮接口、開放的API程序接口以及針對所有主要PLC廠商的通訊接口程序。WINCC編程語言為ANSI C語言，易于組態(tài)，能夠在組態(tài)和在線運行環(huán)境中切換語言；WINCC支持分布式系統(tǒng)結構，有廣泛的應用，可以連接到已存在的自動化環(huán)境中；WINCC是模塊化結構，可運行于Windows98/2000或NT，用戶只需要選擇購買應用所需要的部分。WINCC具有控制自動化過程的強大功能，是基于個人計算機、同時具有極高性價比的SCADA級的操作監(jiān)控系統(tǒng)。WINCC容易結合標準的和用戶的程序建立人機界面，精確的滿足生產實際要求。系統(tǒng)集成商可應用WINCC作為其系統(tǒng)擴展的基礎，通過開放接口開發(fā)自己的應用軟件。 WINCC的特點1．強大的圖形組態(tài)功能：WINCC組態(tài)軟件以Microsoft Windows平臺作為操作平臺，充分利用了Windows圖形功能完備、界面一致性好、易學易用的特點。WINCC的圖形編輯器提供了強大的圖形庫，設計人員可高效快捷地繪制出各種工藝畫面，并可方便進行編輯，使采用PC機比以往使用專用機開發(fā)的工業(yè)控制系統(tǒng)更有通用性，減少了工控軟件開發(fā)者的重復工作。另外WINCC支持豐富的動畫連接如“閃爍”、“旋轉”、“填充”、“移動”等，使畫面生動直觀。2．支持腳本語言：從使用腳本語方面，組態(tài)軟件均使用腳本語言提供二次開發(fā)。腳本語言也稱命令語言、控制語言。用戶可根據自己需要編寫程序。組態(tài)軟件在腳本語言功能及提供的腳本函數數量上不斷提高。WINCC內部提供了很多標準函數和內部函數，編程人員可直接調用這些函數，另外WINCC提供C腳本編輯器，設計人員可根據任務自行設計項目函數，或修改標準函數和內部函數。3．全集成自動化：WINCC與SIMATIC產品家族中的組件一起使用時可能進行廣泛的集成。這種集成有利于：全局組態(tài)和編程；全局數據維護；全局通訊。因此，在使用WINCC進行工作時，可對STEP7中所定義的符號表直接進行訪問。在用戶S7自動化系統(tǒng)中可用的所有變量的列表將顯示在WINCC變量選擇對話框中。用戶既可從該列表選擇所需的變量，也可在WINCC中重新創(chuàng)建變量。4．開放性：WINCC提供了開放的界面用于用戶解決方案，這使得將WINCC集成入復雜、廣泛的自動控制解決方案成為可能?？梢约赏ㄟ^ODBC和SOL方式的歸檔數據訪問，以及通過OLE2。和ActiveX控件的對象和文檔的鏈接。5．強大的數據庫：組態(tài)軟件均有一個實時數據庫作為整個系統(tǒng)數據處理、數據組織和管理的核心。負責整個應用系統(tǒng)的實時數據處理、歷史數據存儲、報警處理，完成與過程的雙向數據通訊。WINCC通過變量記錄和報警記錄等編輯器對過程值進行歸檔，自動存入數據庫。6．豐富的功能模塊：組態(tài)軟件以模塊形式掛接在基本模塊上，互相獨立提高了系統(tǒng)可靠性和可擴展性。WINCC利用圖形編輯器、變量記錄編輯器、報警記錄編輯器、報表編輯器和腳本編輯器等功能模塊，完成實時監(jiān)控、報表生成、實時曲線、歷史曲線、提供報警等功能。 項目組態(tài)本系統(tǒng)上位機監(jiān)控軟件選用西門子工控組態(tài)軟件WINCC SP2 7．0英文版設計。WINCC是用于Microsoft Windows NT和Windows 2000的一種高效HMI(Human Machine Interface。人機界面)的組態(tài)工具。其自動化過程(As)保持對過程的實際控制，一方面實現(xiàn)WINCC和操作員之間的通訊，另一方面，實現(xiàn)WINCC和自動化系統(tǒng)之問的通訊。系統(tǒng)上位機由兩個操作站構成，兩臺操作員站具有同樣的功能并互為備用，當一臺操作站死機，另一臺操作站可完全替代它的功能。操作站設置的畫面有鍋爐系統(tǒng)流程圖，分系統(tǒng)流程圖，可形象的顯示整個鍋爐系統(tǒng)的控制過程，另外還設計有總貌畫面、報警顯示畫面、棒圖顯示畫面，報表打印畫面、實時趨勢、歷史趨勢畫面和系統(tǒng)自檢畫面等。監(jiān)控系統(tǒng)完成的任務如下：1．參數設定：對模擬量標度變換參數的設定以及控制回路中控制參數設定。2．數據監(jiān)視：監(jiān)視每臺鍋爐運行汽包水位、蒸汽壓力、爐膛負壓、爐膛溫度、出水流量等模擬量參數以及電機轉速和輸出電壓、電流信號的變化。數據以直接顯示、趨勢圖和在線表格三種形式顯示在圖形界面上供用戶查看。3．數據歸檔：所有模擬量信號均通過變量記錄編輯器進行短期歸檔，而對于一些重要參數(如汽包水位)和統(tǒng)計量(如耗煤量、蒸汽流量等)則需長期歸檔。4．報警記錄：系統(tǒng)中采集到的模擬量信號都必須設定上下限，當系統(tǒng)運行過程中模擬量發(fā)生超限報警時，報警記錄編輯器記錄報警時間，并提示報警信息。對于超溫超壓報警，必要時要停止風機和水泵等電機。5．報表打?。篧INCC通過報表編輯器產生趨勢圖、報警記錄和數據記錄報表等。自動記錄交接班情況，記錄每一班鍋爐運行時間，實現(xiàn)實時數據記錄，報警記錄的打印，班（日）報、月報報表記錄與打印，耗煤量、供熱量、統(tǒng)計與打印等。 系統(tǒng)監(jiān)控軟件設計WINCC在組態(tài)期間，界面系統(tǒng)用于創(chuàng)建在運行系統(tǒng)中對過程進行顯示的畫面。界面系統(tǒng)由組態(tài)和運行期組件組成。圖形編輯器是界面系統(tǒng)的組態(tài)組件，它用于創(chuàng)建畫面的編輯器。圖形運行系統(tǒng)是界面系統(tǒng)的運行組件，它將顯示運行系統(tǒng)中的畫面上的圖片，并管理所有的輸入與輸出。根據項目設計的任務，本系統(tǒng)需要設計很多圖形界面，下面是具體實現(xiàn)步驟：1. 啟動WINCC,建立新的WINCC項目，如圖41所示：圖41 建立WINCC項目2. 在變量管理中右鍵擊選擇添加新的PLC驅動程序，：圖42 添加S7協(xié)議的通信驅動程序，打開“圖形編輯器”，如圖43，創(chuàng)建鍋爐供熱控制系統(tǒng)過程畫面。圖43 圖形編輯器畫面。如圖44所示：圖44 WINCC控制界面按照表41在WINCC上組態(tài)完畢各個樓層的外部顯示裝置以及控制按鈕。下圖是WINCC上對各個按鈕的詳細說明。表41 全部內部變量與過程變量表序號變量數據類型備注1x1內部變量無符號16位數B水寬12x1_1內部變量無符號16位數B水高13x1_2內部變量無符號16位數B水寬24x1_3內部變量無符號16位數B水高25x1_4內部變量無符號16位數B水寬36x1_5內部變量無符號16位數B水高37x內部變量無符號16位數B水寬1的x軸8x_1內部變量無符號16位數B水高1的y軸9x_2內部變量無符號16位數B水寬2的x軸10x_3內部變量無符號16位數B水高2的y軸11xa內部變量無符號16位數A水寬112xa_1內部變量無符號16位數A水高113xa_2內部變量無符號16位數A水寬214xa_3內部變量無符號16位數A水高315xa_4內部變量無符號16位數A水寬416xa_5內部變量無符號16位數A水高517xa_6內部變量無符號16位數出水A寬18ya內部變量無符號16位數A水寬1的x軸19ya_1內部變量無符號16位數A水高1的y軸20ya_3內部變量無符號16位數A水高3的y軸21ya_4內部變量無符號16位數A水寬4的x軸22ya_6內部變量無符號16位數出水A寬的x軸23xb內部變量無符號16位數出水B寬24Xb_1內部變量無符號16位數出水B高25yewei內部變量無符號16位數液位高26yewei_1內部變量無符號16位數液位Y軸27過程變量二進制啟動28過程變量二進制停止29過程變量二進制超水位限位開關30過程變量二進制低水位限位開關31過程變量二進制進水開關A32過程變量二進制出水開關A33過程變量二進制進水開關B34過程變量二進制出水開關B35過程變量二進制加熱指示燈36過程變量二進制溫度溢出指示燈37過程變量二進制高溫報警指示38過程變量二進制低溫報警指示39過程變量二進制調節(jié)器A40過程變量二進制進水閥A41過程變量二進制出水閥A42過程變量二進制運行指示燈43過程變量二進制停止運行指示燈44過程變量二進制超水位指示45過程變量二進制低水位指示46