【文章內(nèi)容簡介】 較，并且數(shù)據(jù)來源可以是ODBC數(shù)據(jù)源）；PID調(diào)節(jié)控件（對過程量進(jìn)行閉環(huán)控制，可實(shí)現(xiàn)三種pid控制算法：標(biāo)準(zhǔn)型，歸一參數(shù)型，和近似微分型）。OPCopc：全面支持OPC標(biāo)準(zhǔn)（，也可以作為OPC客戶端）開發(fā)人員可以從任何一個(gè)OPC服務(wù)器直接獲取動態(tài)數(shù)據(jù)，并集成到組態(tài)王中；同時(shí)組態(tài)王作為OPC服務(wù)器，可向其他符合OPC規(guī)范的廠商的控制系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。OPC節(jié)省了不同廠商的控制系統(tǒng)相連的工作量和費(fèi)用。并且組態(tài)王提供SDK開發(fā)包，用戶可以自己利用VC，VB編制程序，利用組態(tài)王的OPC接口來訪問組態(tài)王的變量和變量的域。通訊系統(tǒng)：（1）支持遠(yuǎn)程撥號組態(tài)王支持與遠(yuǎn)程設(shè)備間通過撥號方式進(jìn)行通訊。組態(tài)王的遠(yuǎn)程撥號與組態(tài)王原有驅(qū)動程序無縫連接，硬件設(shè)備端無需更改程序。利用遠(yuǎn)程撥號能實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行狀況，隨時(shí)打印，報(bào)警和歷史數(shù)據(jù)自動上傳等功能。（2）開發(fā)中進(jìn)行硬件測試 開發(fā)系統(tǒng)中有硬件測試界面，在不啟動運(yùn)行系統(tǒng)的情況 下，能測試對硬件設(shè)備的讀寫操作，并且I/O變量支持時(shí)間戳和質(zhì)量戳，能隨時(shí)判斷數(shù)據(jù)采集的時(shí)間和檢查通訊質(zhì)量的好壞。（3）支持網(wǎng)絡(luò)DDE，組態(tài)王版本支持Win2000操作系統(tǒng)下的DDEshare方式，實(shí)現(xiàn)組態(tài)王與餓Excel和VB程序間通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。安全系統(tǒng)：組態(tài)王采用分級和分區(qū)保護(hù)的雙重保護(hù)策略。新增用戶組和安全區(qū)管理，999個(gè)不同級別的權(quán)限和64個(gè)安全區(qū)形成雙重保護(hù)，另外組態(tài)王能記錄程序運(yùn)行中操作員的所有操作。網(wǎng)絡(luò)功能：組態(tài)王完全基于網(wǎng)絡(luò)的概念，是一種真正的客戶服務(wù)器模式，支持分布式歷史數(shù)據(jù)庫和分布式報(bào)警系統(tǒng)，組態(tài)王的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是一種柔性結(jié)構(gòu)，可以將整個(gè)應(yīng)用程序分配給多個(gè)服務(wù)器，如指定報(bào)警服務(wù)器和歷史數(shù)據(jù)記錄服務(wù)器，這樣可以提高項(xiàng)目的整體容量結(jié)構(gòu)并改善系統(tǒng)的性能。冗余系統(tǒng)：組態(tài)王提供全面的冗余功能，能夠有效地減少數(shù)據(jù)丟失的可能，增加了系統(tǒng)的可靠性，方便了系統(tǒng)維護(hù)。組態(tài)王提供三重意義上的冗余功能，即雙設(shè)備冗余、雙機(jī)冗余和雙網(wǎng)絡(luò)冗余。對于這三種冗余方式，設(shè)計(jì)者可綜合運(yùn)用，可以同時(shí)采取或采取其中的任意一種或兩種。采用冗余后，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)將更加穩(wěn)定、可靠，對各種情況都能應(yīng)付自如。組態(tài)軟件一般由若干組件構(gòu)成，而且組件的數(shù)量在不斷增長，功能不斷加強(qiáng)，各組態(tài)軟件普遍使用了“面向?qū)ο蟆钡木幊毯驮O(shè)計(jì)方法，使軟件更加易于學(xué)習(xí)和掌握，功能也更強(qiáng)大。一般的組態(tài)軟件都有圖形界面系統(tǒng)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、第三方程序接口組件。在圖形畫面生成方面，構(gòu)成現(xiàn)場各種過程圖形的畫面被分成三類簡單的對象，即線、填充形狀和文本。每個(gè)簡單的對象均有影響其外觀的屬性，對象的基本屬性包括線的顏色、填充顏色、高度、寬度、取向、位置移動等。這些屬性可以是靜態(tài)的，也可以是動態(tài)的。靜態(tài)屬性在系統(tǒng)投入運(yùn)行后保持不變，與原來組態(tài)時(shí)一致，而動態(tài)屬性則表示與表達(dá)式的值有關(guān)。表達(dá)式可以是來自I/O設(shè)備的變量，也可以是由變量和運(yùn)算組成的數(shù)學(xué)表達(dá)式。有種對象的動態(tài)屬性隨表達(dá)式值的變化而實(shí)時(shí)變化。例如，用一個(gè)矩形填充體模擬現(xiàn)場的液位，組態(tài)這個(gè)軟件的填充屬性，制定代表液位的工位號名稱、液位的上下限及對應(yīng)的填充高度，就完成了液位的圖形組態(tài)。這個(gè)組態(tài)過程叫做動畫連接。在圖形界面上還具備報(bào)警通知及確認(rèn)、報(bào)表組態(tài)及打印、歷史數(shù)據(jù)查詢與顯示等功能。各種報(bào)警、報(bào)表、趨勢都是動畫連接的時(shí)候，其數(shù)據(jù)源都可以通過組態(tài)來指定。這樣每個(gè)畫面的內(nèi)容就可以根據(jù)實(shí)際情況由工程技術(shù)人員靈活設(shè)計(jì)，每幅畫面中的對象數(shù)量均不受限制。在圖形界面中，各類組態(tài)軟件普遍提供了一種累死Basic/C語言的編程工具——腳本語言來擴(kuò)充其功能。用腳本語言編寫的程序段可由時(shí)間驅(qū)動或周期性地執(zhí)行，是與對象密切相關(guān)的。例如，當(dāng)按下某個(gè)按鈕時(shí)可指定執(zhí)行一段腳本語言程序，完成特定的控制功能，也可以制定某一變量的值變化到關(guān)鍵值以下時(shí)，馬上啟動一段腳本語言程序來完成特定的控制功能。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫是更為重要的一個(gè)組件。因?yàn)镻C的處理能力太強(qiáng)了，因此實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫更加充分地表現(xiàn)了組態(tài)軟件的長處。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫可以存儲每一個(gè)工藝點(diǎn)的多年數(shù)據(jù)，用戶既可以瀏覽工廠當(dāng)前的生產(chǎn)情況，又可以回顧過去的生產(chǎn)情況?？梢哉f，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫對于工廠來說就如同飛機(jī)上的“黑匣子”。工廠的歷史數(shù)據(jù)是很有價(jià)值的。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫具備數(shù)據(jù)檔案的管理功能。通信及第三方程序接口組件是開放系統(tǒng)的標(biāo)志，是組態(tài)軟件與第三方程序交互實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪問的重要手段之一。主要有以下三種作用：用于雙機(jī)冗余系統(tǒng)中，主機(jī)與從機(jī)間的通信。用于構(gòu)建分布式HMI/SACDA應(yīng)用時(shí)多機(jī)間的通信。在基于Internet或Browser/Server(B/S)應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)通信功能。通信組件中有的功能是一個(gè)獨(dú)立的程序，可以單獨(dú)使用；有的被“綁定”在其他程序中，不被“顯示”地使用。組態(tài)軟件是工業(yè)應(yīng)用軟件的一個(gè)組成部分，其發(fā)展受到很多因素的制約。歸根結(jié)底，應(yīng)用的帶動對其發(fā)展起著最為關(guān)鍵的推動作用。未來的傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置、控制器的智能化程度越來越高，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)瀏覽和管理的需求日益高漲，有的買主甚至要求在自己的辦公室里監(jiān)督定貨的制造過程。有的裝置直接內(nèi)嵌“Web Server”，通過以太網(wǎng)就可以直接訪問過程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。即使這樣，也不能認(rèn)為不再需要組態(tài)軟件了。用戶要求的多樣化，決定了不可能有哪一種產(chǎn)品囊括全部用戶的所有要求，直接用戶對監(jiān)控系統(tǒng)人機(jī)界面的需求不可能固定為單一的模式，因此直接用戶的監(jiān)控系統(tǒng)是始終需要“組態(tài)”和“定制”的。這就導(dǎo)致組態(tài)軟件不可能退出市場，因?yàn)樾枨笫谴嬖诘摹ｎ愃芆PC這樣的組織的出現(xiàn)，以及現(xiàn)場總線、尤其是工業(yè)以太網(wǎng)的快速發(fā)展，大大簡化了異種設(shè)備間互連、開發(fā)I/O設(shè)備驅(qū)動軟件的工作量。I/O驅(qū)動軟件也逐漸會朝標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。很多新的技術(shù)將不斷地被應(yīng)用到組態(tài)軟件當(dāng)中，組態(tài)軟件裝機(jī)總量的提高會促進(jìn)在某些專業(yè)領(lǐng)域?qū)Ｓ冒孳浖恼Q生，市場被自動地細(xì)分了。為此，一種稱為“軟總線”的技術(shù)將被廣泛采用。在這種體系結(jié)構(gòu)下，應(yīng)用軟件以中間件或插件的方式被“安裝”在總線上，并支持熱插拔和即插即用。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是：所有插件遵從統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，插件的專用性強(qiáng)，每個(gè)插件開發(fā)人員之間不需要協(xié)調(diào)，一個(gè)插件出現(xiàn)故障不會影響其他插件的運(yùn)行。XML技術(shù)將被組態(tài)軟件廠商善加利用，來改變現(xiàn)有的體系結(jié)構(gòu)，它的推廣也將改變現(xiàn)有組態(tài)軟件的某些使用模式，滿足更為靈活的應(yīng)用需求。3 酸堿罐液位檢測硬件設(shè)計(jì)由于電廠酸堿罐中液位一直在發(fā)生變化，從而酸堿罐的液位控制需要可以實(shí)時(shí)，精確的測量，傳達(dá)出其中的液位高度。當(dāng)酸堿罐中液位過高時(shí)，停止注入酸堿液，加快出料，從而降低罐內(nèi)液面；當(dāng)罐中液位過低時(shí)，加快注入酸堿液，提高罐內(nèi)液面。并且在液位變化時(shí)，當(dāng)液位過高或者過低的時(shí)候可以發(fā)出警報(bào)以提示工作人員采取操作。酸堿罐液位控制的設(shè)計(jì)還需要對罐內(nèi)液面的高度有表格、曲線的數(shù)據(jù)匯報(bào)，從而幫助員工了解近期液面的變化。為了解決工廠酸堿罐液位的測量所存在的問題，其利用超聲波液位計(jì)進(jìn)行液位測量，安裝在罐頂部的超聲波探頭很容易被酸霧或堿霧堵塞，影響了測量精度,需要工作人員定期對超聲波探頭進(jìn)行清洗。本次設(shè)計(jì)去除超聲波液位計(jì)，而改用連通器和側(cè)翻板結(jié)合的方法進(jìn)行液位的測量。磁翻板顯示的數(shù)值通過計(jì)數(shù)器傳入系統(tǒng)總線，系統(tǒng)總線通過單片機(jī)傳入控制室，以達(dá)到控制和記錄的目的。本設(shè)計(jì)還配合超聲波探討進(jìn)行信號調(diào)制，從而更加精確。如圖31。圖3 1酸堿罐液位檢測系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)電路圖為解決以往存在的種種問題，本設(shè)計(jì)采取以下方案圖3 2磁翻板液位計(jì)原理圖在工廠酸堿存儲罐下部開一液體出口，接一個(gè)等高的液位罐，其原理相當(dāng)于連通器。此時(shí)測量罐中的液位與酸堿罐中液位相同。在測量罐中放入一磁性浮子，測量罐外側(cè)設(shè)計(jì)一磁翻板液位計(jì)。磁翻板液位計(jì)中有兩色的磁性翻版（如紅色、藍(lán)色），根據(jù)浮力原理和磁性耦合作用研制而成。當(dāng)被測容器中的液位升降時(shí)，液位計(jì)本體管中的磁性浮子也隨之升降，浮子內(nèi)的永久磁鋼通過磁耦合傳遞到磁翻柱指示器，驅(qū)動翻柱翻轉(zhuǎn)180176。當(dāng)液位上升時(shí)翻柱由紅色轉(zhuǎn)變?yōu)樗{(lán)色，當(dāng)液位下降時(shí)翻柱由藍(lán)色轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色，指示器的紅藍(lán)交界處為容器內(nèi)部液位的實(shí) 際高度，從而實(shí)現(xiàn)液位清晰的指示。在磁翻板液位計(jì)上安裝變送器。變送器由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成，它通過磁浮子上下移動，經(jīng)磁耦合作用使導(dǎo)管內(nèi)測量元件依次動作，獲得電阻信號變化，傳喚成010或420mA的標(biāo)準(zhǔn)電流信號輸出，以便與數(shù)字顯示儀表或計(jì)算機(jī)聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳顯示及控制。如圖32所示。磁翻板液位計(jì)本體周圍不容許有導(dǎo)磁物質(zhì)接近，禁用鐵絲固定，否則會影響磁翻板液位計(jì)的正常工作。 如用戶自行采用伴熱管路時(shí)，必須選用非導(dǎo)磁材料，如紫銅管等。伴熱溫度根據(jù)介質(zhì)情況確定。磁翻板液位計(jì)安裝必須垂直，磁翻板液位計(jì)與容器引管間應(yīng)裝有球閥，便于檢修和清洗。介質(zhì)內(nèi)不應(yīng)含有固體雜質(zhì)或磁性物質(zhì)，以免對浮子造成卡阻。使用前應(yīng)先用校正磁鋼將零位以下的小球置成藍(lán)色，其它球置成紅色。打開底法蘭，裝入磁性浮子（注意：重端帶磁性一端向上，不能倒裝。）。 應(yīng)根據(jù)介質(zhì)情況，不定期清洗主導(dǎo)管清除雜質(zhì)。對超過一定長度（普通型3米、防腐型2米）的液位計(jì)，需增加中間加固法蘭或耳攀作固定支撐，以增加強(qiáng)度和克服自身重量。磁翻板液位計(jì)的安裝位置，應(yīng)避開或遠(yuǎn)離物料介質(zhì)進(jìn)出口處，避免物料流體局部區(qū)域的急速變化，影響液位測量的準(zhǔn)確性。1當(dāng)配有遠(yuǎn)傳配套儀表時(shí)需做到如下幾條：（1）應(yīng)使遠(yuǎn)傳配套儀表緊貼液位計(jì)主導(dǎo)管，并用不銹鋼抱箍固定（禁用鐵質(zhì)）。（2）遠(yuǎn)傳配套儀表上感應(yīng)面應(yīng)面向和緊貼主導(dǎo)管。（3）遠(yuǎn)傳配套儀表零位應(yīng)與液位計(jì)零位指示處在同一水平線上。（4）遠(yuǎn)傳配套儀表與顯示儀表或工控機(jī)之間的連線最好單獨(dú)穿保護(hù)管敷設(shè)或用屏蔽二芯電纜敷設(shè)。本次設(shè)計(jì)中，根據(jù)設(shè)計(jì)需求，選擇三浦儀表的SPUFYZ1113式儀表。其ABS 特別適用于酸、堿等腐蝕性介質(zhì)。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下：基本型：液位計(jì)根據(jù)浮力原理，浮子在測量管內(nèi)隨液位的升降而上、下移動，浮子內(nèi)的永久磁鋼通過磁耦合作用，驅(qū)動紅、白色翻柱翻轉(zhuǎn)180176。 液位上升時(shí)，翻柱由白色轉(zhuǎn)為紅色，下降時(shí)由紅色轉(zhuǎn)為白色，從而實(shí)現(xiàn)液位的指示。上下限開關(guān)輸出：利用磁性浮子隨液位移動，使安裝在液位計(jì)立管設(shè)定位置的簧片開關(guān)動作，實(shí)現(xiàn) ONOFF 控制或報(bào)警。電遠(yuǎn)傳：在磁浮子液位計(jì)上安裝變送器。變送器由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成，它通過磁浮子上下移動，經(jīng)磁耦合作用使導(dǎo)管內(nèi)測量無件依次動作，獲得電阻信號變化，轉(zhuǎn)換 成 010mA 或 420mA 的標(biāo)準(zhǔn)電流信號輸出，以便與數(shù)字顯示儀表或計(jì)算機(jī)聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳顯示。主要技術(shù)參數(shù)如表31所示。表3 1磁翻板液位計(jì)技術(shù)參數(shù)安裝形式內(nèi)容側(cè)裝式頂裝式安裝間距(測量范圍)500,800,1100,1400,1700,2000,2500,3000,3500,4000,4500,5000,5500,6000mm500,800,1100,1400,1700,2000,2500,3000mm工作壓力,,介質(zhì)密度≥ ≥ 連接法蘭不銹鋼法蘭 2040(D N 20 P N )(GB911988)法蘭 20025(D N 200 P N )(GB911988)ABS法蘭 2010(D N 20 P N ) (GB911988)法蘭 2006(D N 200 P N )(GB911988)主體材料ABS( 工作壓力 ) 1Cr18Ni9T介質(zhì)溫度40 ℃ ~100 ℃ (ABS: 40 ℃ ~80 ℃ )環(huán)境溫度40 ℃ ~+70 ℃示值誤差177。 10mm介質(zhì)粘度≤ 1st(10 4 m/s)上下限開關(guān)輸出1. 控制靈敏度 : 10mm2. 輸出接點(diǎn)容量 : AC220V2A3. 接點(diǎn)壽命 : 5 10 4電遠(yuǎn)傳連續(xù)顯示1. 精度 : 177。 %2. 輸出負(fù)載 : 7503. 輸出信號 : 0~10mA 輸出 ,220VAC 電源4~20mA 輸出 ,24VDC 二線制4. 防爆特征 ia Ⅱ CT4 本質(zhì)安全磁翻板式磁浮子液位計(jì)的組成如表32所示。表3 2磁翻板液位計(jì)組成表SPUFYZ翻柱式磁浮子液位計(jì)代碼12安裝方式側(cè)裝式頂裝式代碼12主體材質(zhì)ABS1Cr18Ni9Ti代碼1234公稱壓力( 僅適用于主體材質(zhì)為 ABS 時(shí) )代碼12345型式基本型帶上、下限開關(guān)輸出帶電遠(yuǎn)傳 (0~10mA 輸出 ,220V,AC)帶電遠(yuǎn)傳 (4~20mA 輸出 ,24V,DC)帶本安防爆型遠(yuǎn)傳 (4~20mA 輸出 ,24V,DC)安裝間距 ( 測量范圍 )L1安裝深度 ( 頂裝式 ) (0~4000mm 任選 )介質(zhì)密度g/cm3最終選型：SPUFYZ 1 1 1 34 組態(tài)軟件的酸堿罐液位檢測軟件設(shè)計(jì) 酸堿罐液位檢測設(shè)計(jì)思路在本系統(tǒng)中當(dāng)儲水罐液位小于20 m時(shí)，可以自動打入料閥對酸堿罐進(jìn)行注入酸堿液。而當(dāng)儲水罐液位大于80m時(shí)，自動關(guān)閉入料閥并打開出料閥來降低酸堿罐液面。以此來實(shí)現(xiàn)對酸堿罐液位的自動控制。在組態(tài)王運(yùn)行畫面中設(shè)計(jì)了監(jiān)控中心、報(bào)表畫面、報(bào)警畫面、實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線等畫面，并對相關(guān)變量進(jìn)行了定義。通過編制程序可以發(fā)現(xiàn)酸堿液流動控制效果良好，報(bào)警信息可以實(shí)時(shí)顯示，并可實(shí)現(xiàn)報(bào)表以及曲線的查看及保存，操作人員可以很方便的查看。啟動“組態(tài)王”工程管理器，選擇“文件/新建工程”或單擊“新建”按鈕，彈出歡迎使用向?qū)?。單擊“下一步”繼續(xù)。彈出“新建工程向?qū)Фx擇工程所在路徑”，在工程路徑文本框中輸入一個(gè)有效的工程路徑，或單擊“瀏覽，”按鈕，在彈出的路徑選擇對話框中選擇一個(gè)有效的路徑。單擊“下一步”繼續(xù)。彈出“新建工程向?qū)еこ堂Q和描述”，在工程名稱文本框中輸入工程的名稱，該工程名稱同時(shí)將被作為當(dāng)前工程的名稱。在工程描述文本框中輸入對