【文章內(nèi)容簡介】 GAIN：比例參數(shù),實(shí)數(shù)TI、TD：積分、微分參數(shù)，時(shí)基為1MS的32位整數(shù)SP_INT：給定值，實(shí)數(shù)PV_IN：反饋值，實(shí)數(shù)DEADB：死區(qū)，差值的百分?jǐn)?shù)LMN_PER：PID運(yùn)算輸出，06C00 控制程序（1）初次上電，讀入模擬信號(hào)，并把數(shù)值轉(zhuǎn)化顯示鍋爐的當(dāng)前電壓，判斷爐溫是否在正常范圍，打亮正常運(yùn)行指示燈/溫度越上限報(bào)警指示燈。（2） 輸入設(shè)定溫度、把設(shè)定溫度、P值、I值、D值都導(dǎo)入PID、每100ms中斷一次子程序進(jìn)行PID運(yùn)算。(3) 輸出限幅：因?yàn)镻LC模擬量輸出電壓范圍為010V(0600)，而加熱驅(qū)動(dòng)器輸入電壓范圍為05V。4 控制系統(tǒng)上位機(jī)設(shè)計(jì)某高校鍋爐控制系統(tǒng)上位機(jī)使用SIEMENS公司丌發(fā)的與STEP7300配套的上位機(jī)開發(fā)軟件，并使用MPI卡與下位機(jī)STEP7之間的通信，同時(shí)為了適應(yīng)現(xiàn)在集約型自動(dòng)化控制的需要，采用與WINCC配套的WEB NAVIGATOR軟件來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程WEB瀏覽功能，從而可以進(jìn)行遠(yuǎn)程系統(tǒng)監(jiān)測(cè)與控制。 WINCC軟件介紹WINCC(Windows Control Center)是SIEMENS公司的一種功能強(qiáng)大的工業(yè)控制軟件，是“真正開放的”人機(jī)界面SCADA(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng))軟件。它是第一個(gè)使用最新的32位技術(shù)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(wù)的特點(diǎn)，適合于對(duì)過程事件的快速反應(yīng)。無論是單用戶系統(tǒng)還是冗余多服務(wù)器/多用戶系統(tǒng)、還是針對(duì)復(fù)雜的或特定的任務(wù)，WINCC均能夠很好的處理；WINCC集成ODBC/SQL數(shù)據(jù)庫，具有OLE，ActiveX，OPC等標(biāo)淮接口、開放的API程序接口以及針對(duì)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(yùn)行環(huán)境中切換語言；WINCC支持分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，有廣泛的應(yīng)用，可以連接到已存在的自動(dòng)化環(huán)境中；WINCC是模塊化結(jié)構(gòu)，可運(yùn)行于Windows98/2000或NT，用戶只需要選擇購買應(yīng)用所需要的部分。WINCC具有控制自動(dòng)化過程的強(qiáng)大功能，是基于個(gè)人計(jì)算機(jī)、同時(shí)具有極高性價(jià)比的SCADA級(jí)的操作監(jiān)控系統(tǒng)。WINCC容易結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)的和用戶的程序建立人機(jī)界面，精確的滿足生產(chǎn)實(shí)際要求。系統(tǒng)集成商可應(yīng)用WINCC作為其系統(tǒng)擴(kuò)展的基礎(chǔ)，通過開放接口開發(fā)自己的應(yīng)用軟件。 WINCC的特點(diǎn)1．強(qiáng)大的圖形組態(tài)功能：WINCC組態(tài)軟件以Microsoft Windows平臺(tái)作為操作平臺(tái)，充分利用了Windows圖形功能完備、界面一致性好、易學(xué)易用的特點(diǎn)。WINCC的圖形編輯器提供了強(qiáng)大的圖形庫，設(shè)計(jì)人員可高效快捷地繪制出各種工藝畫面，并可方便進(jìn)行編輯，使采用PC機(jī)比以往使用專用機(jī)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(fù)工作。另外WINCC支持豐富的動(dòng)畫連接如“閃爍”、“旋轉(zhuǎn)”、“填充”、“移動(dòng)”等，使畫面生動(dòng)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(jù)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(shù)數(shù)量上不斷提高。WINCC內(nèi)部提供了很多標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)和內(nèi)部函數(shù)，編程人員可直接調(diào)用這些函數(shù)，另外WINCC提供C腳本編輯器，設(shè)計(jì)人員可根據(jù)任務(wù)自行設(shè)計(jì)項(xiàng)目函數(shù)，或修改標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)和內(nèi)部函數(shù)。3．全集成自動(dòng)化：WINCC與SIMATIC產(chǎn)品家族中的組件一起使用時(shí)可能進(jìn)行廣泛的集成。這種集成有利于：全局組態(tài)和編程；全局?jǐn)?shù)據(jù)維護(hù)；全局通訊。因此，在使用WINCC進(jìn)行工作時(shí)，可對(duì)STEP7中所定義的符號(hào)表直接進(jìn)行訪問。在用戶S7自動(dòng)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(duì)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(fù)雜、廣泛的自動(dòng)控制解決方案成為可能?？梢约赏ㄟ^ODBC和SOL方式的歸檔數(shù)據(jù)訪問，以及通過OLE2。和ActiveX控件的對(duì)象和文檔的鏈接。5．強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫：組態(tài)軟件均有一個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫作為整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)組織和管理的核心。負(fù)責(zé)整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、報(bào)警處理，完成與過程的雙向數(shù)據(jù)通訊。WINCC通過變量記錄和報(bào)警記錄等編輯器對(duì)過程值進(jìn)行歸檔，自動(dòng)存入數(shù)據(jù)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(dú)立提高了系統(tǒng)可靠性和可擴(kuò)展性。WINCC利用圖形編輯器、變量記錄編輯器、報(bào)警記錄編輯器、報(bào)表編輯器和腳本編輯器等功能模塊，完成實(shí)時(shí)監(jiān)控、報(bào)表生成、實(shí)時(shí)曲線、歷史曲線、提供報(bào)警等功能。 項(xiàng)目組態(tài)本系統(tǒng)上位機(jī)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(shè)計(jì)。WINCC是用于Microsoft Windows NT和Windows 2000的一種高效HMI(Human Machine Interface。人機(jī)界面)的組態(tài)工具。其自動(dòng)化過程(As)保持對(duì)過程的實(shí)際控制，一方面實(shí)現(xiàn)WINCC和操作員之間的通訊，另一方面，實(shí)現(xiàn)WINCC和自動(dòng)化系統(tǒng)之問的通訊。系統(tǒng)上位機(jī)由兩個(gè)操作站構(gòu)成，兩臺(tái)操作員站具有同樣的功能并互為備用，當(dāng)一臺(tái)操作站死機(jī)，另一臺(tái)操作站可完全替代它的功能。操作站設(shè)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(gè)鍋爐系統(tǒng)的控制過程，另外還設(shè)計(jì)有總貌畫面、報(bào)警顯示畫面、棒圖顯示畫面，報(bào)表打印畫面、實(shí)時(shí)趨勢(shì)、歷史趨勢(shì)畫面和系統(tǒng)自檢畫面等。監(jiān)控系統(tǒng)完成的任務(wù)如下：1．參數(shù)設(shè)定：對(duì)模擬量標(biāo)度變換參數(shù)的設(shè)定以及控制回路中控制參數(shù)設(shè)定。2．?dāng)?shù)據(jù)監(jiān)視：監(jiān)視每臺(tái)鍋爐運(yùn)行汽包水位、蒸汽壓力、爐膛負(fù)壓、爐膛溫度、出水流量等模擬量參數(shù)以及電機(jī)轉(zhuǎn)速和輸出電壓、電流信號(hào)的變化。數(shù)據(jù)以直接顯示、趨勢(shì)圖和在線表格三種形式顯示在圖形界面上供用戶查看。3．?dāng)?shù)據(jù)歸檔：所有模擬量信號(hào)均通過變量記錄編輯器進(jìn)行短期歸檔，而對(duì)于一些重要參數(shù)(如汽包水位)和統(tǒng)計(jì)量(如耗煤量、蒸汽流量等)則需長期歸檔。4．報(bào)警記錄：系統(tǒng)中采集到的模擬量信號(hào)都必須設(shè)定上下限，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行過程中模擬量發(fā)生超限報(bào)警時(shí)，報(bào)警記錄編輯器記錄報(bào)警時(shí)間，并提示報(bào)警信息。對(duì)于超溫超壓報(bào)警，必要時(shí)要停止風(fēng)機(jī)和水泵等電機(jī)。5．報(bào)表打?。篧INCC通過報(bào)表編輯器產(chǎn)生趨勢(shì)圖、報(bào)警記錄和數(shù)據(jù)記錄報(bào)表等。自動(dòng)記錄交接班情況，記錄每一班鍋爐運(yùn)行時(shí)間，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)記錄，報(bào)警記錄的打印，班（日）報(bào)、月報(bào)報(bào)表記錄與打印，耗煤量、供熱量、統(tǒng)計(jì)與打印等。 系統(tǒng)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)WINCC在組態(tài)期間，界面系統(tǒng)用于創(chuàng)建在運(yùn)行系統(tǒng)中對(duì)過程進(jìn)行顯示的畫面。界面系統(tǒng)由組態(tài)和運(yùn)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(yùn)行系統(tǒng)是界面系統(tǒng)的運(yùn)行組件，它將顯示運(yùn)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(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的任務(wù)，本系統(tǒng)需要設(shè)計(jì)很多圖形界面，下面是具體實(shí)現(xiàn)步驟：1. 啟動(dòng)WINCC,建立新的WINCC項(xiàng)目，如圖41所示：圖41 建立WINCC項(xiàng)目2. 在變量管理中右鍵擊選擇添加新的PLC驅(qū)動(dòng)程序，：圖42 添加S7協(xié)議的通信驅(qū)動(dòng)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(gè)樓層的外部顯示裝置以及控制按鈕。下圖是WINCC上對(duì)各個(gè)按鈕的詳細(xì)說明。表41 全部內(nèi)部變量與過程變量表序號(hào)變量數(shù)據(jù)類型備注1x1內(nèi)部變量無符號(hào)16位數(shù)B水寬12x1_1內(nèi)部變量無符號(hào)16位數(shù)B水高13x1_2內(nèi)部變量無符號(hào)16位數(shù)B水寬24x1_3內(nèi)部變量無符號(hào)16位數(shù)B水高25x1_4內(nèi)部變量無符號(hào)16位數(shù)B水寬36x1_5內(nèi)部變量無符號(hào)16位數(shù)B水高37x內(nèi)部變量無符號(hào)16位數(shù)B水寬1的x軸8x_1內(nèi)部變量無符號(hào)16位數(shù)B水高1的y軸9x_2內(nèi)部變量無符號(hào)16位數(shù)B水寬2的x軸10x_3內(nèi)部變量無符號(hào)16位數(shù)B水高2的y軸11xa內(nèi)部變量無符號(hào)16位數(shù)A水寬112xa_1內(nèi)部變量無符號(hào)16位數(shù)A水高113xa_2內(nèi)部變量無符號(hào)16位數(shù)A水寬214xa_3內(nèi)部變量無符號(hào)16位數(shù)A水高315xa_4內(nèi)部變量無符號(hào)16位數(shù)A水寬416xa_5內(nèi)部變量無符號(hào)16位數(shù)A水高517xa_6內(nèi)部變量無符號(hào)16位數(shù)出水A寬18ya內(nèi)部變量無符號(hào)16位數(shù)A水寬1的x軸19ya_1內(nèi)部變量無符號(hào)16位數(shù)A水高1的y軸20ya_3內(nèi)部變量無符號(hào)16位數(shù)A水高3的y軸21ya_4內(nèi)部變量無符號(hào)16位數(shù)A水寬4的x軸22ya_6內(nèi)部變量無符號(hào)16位數(shù)出水A寬的x軸23xb內(nèi)部變量無符號(hào)16位數(shù)出水B寬24Xb_1內(nèi)部變量無符號(hào)16位數(shù)出水B高25yewei內(nèi)部變量無符號(hào)16位數(shù)液位高26yewei_1內(nèi)部變量無符號(hào)16位數(shù)液位Y軸27過程變量二進(jìn)制啟動(dòng)28過程變量二進(jìn)制停止29過程變量二進(jìn)制超水位限位開關(guān)30過程變量二進(jìn)制低水位限位開關(guān)31過程變量二進(jìn)制進(jìn)水開關(guān)A32過程變量二進(jìn)制出水開關(guān)A33過程變量二進(jìn)制進(jìn)水開關(guān)B34過程變量二進(jìn)制出水開關(guān)B35過程變量二進(jìn)制加熱指示燈36過程變量二進(jìn)制溫度溢出指示燈37過程變量二進(jìn)制高溫報(bào)警指示38過程變量二進(jìn)制低溫報(bào)警指示39過程變量二進(jìn)制調(diào)節(jié)器A40過程變量二進(jìn)制進(jìn)水閥A41過程變量二進(jìn)制出水閥A42過程變量二進(jìn)制運(yùn)行指示燈43過程變量二進(jìn)制停止運(yùn)行指示燈44過程變量二進(jìn)制超水位指示45過程變量二進(jìn)制低水位指示46