【文章內容簡介】 較，并且數(shù)據(jù)來源可以是ODBC數(shù)據(jù)源）；PID調節(jié)控件（對過程量進行閉環(huán)控制，可實現(xiàn)三種pid控制算法：標準型，歸一參數(shù)型，和近似微分型）。OPCopc：全面支持OPC標準（，也可以作為OPC客戶端）開發(fā)人員可以從任何一個OPC服務器直接獲取動態(tài)數(shù)據(jù)，并集成到組態(tài)王中；同時組態(tài)王作為OPC服務器，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）支持遠程撥號組態(tài)王支持與遠程設備間通過撥號方式進行通訊。組態(tài)王的遠程撥號與組態(tài)王原有驅動程序無縫連接，硬件設備端無需更改程序。利用遠程撥號能實時顯示現(xiàn)場設備運行狀況，隨時打印，報警和歷史數(shù)據(jù)自動上傳等功能。（2）開發(fā)中進行硬件測試 開發(fā)系統(tǒng)中有硬件測試界面，在不啟動運行系統(tǒng)的情況 下，能測試對硬件設備的讀寫操作，并且I/O變量支持時間戳和質量戳，能隨時判斷數(shù)據(jù)采集的時間和檢查通訊質量的好壞。（3）支持網(wǎng)絡DDE，組態(tài)王版本支持Win2000操作系統(tǒng)下的DDEshare方式，實現(xiàn)組態(tài)王與餓Excel和VB程序間通過網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)交換。安全系統(tǒng)：組態(tài)王采用分級和分區(qū)保護的雙重保護策略。新增用戶組和安全區(qū)管理，999個不同級別的權限和64個安全區(qū)形成雙重保護，另外組態(tài)王能記錄程序運行中操作員的所有操作。網(wǎng)絡功能：組態(tài)王完全基于網(wǎng)絡的概念，是一種真正的客戶服務器模式，支持分布式歷史數(shù)據(jù)庫和分布式報警系統(tǒng)，組態(tài)王的網(wǎng)絡結構是一種柔性結構，可以將整個應用程序分配給多個服務器，如指定報警服務器和歷史數(shù)據(jù)記錄服務器，這樣可以提高項目的整體容量結構并改善系統(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。組態(tài)王提供三重意義上的冗余功能，即雙設備冗余、雙機冗余和雙網(wǎng)絡冗余。對于這三種冗余方式，設計者可綜合運用，可以同時采取或采取其中的任意一種或兩種。采用冗余后，系統(tǒng)運行時將更加穩(wěn)定、可靠，對各種情況都能應付自如。組態(tài)軟件一般由若干組件構成，而且組件的數(shù)量在不斷增長，功能不斷加強，各組態(tài)軟件普遍使用了“面向對象”的編程和設計方法，使軟件更加易于學習和掌握，功能也更強大。一般的組態(tài)軟件都有圖形界面系統(tǒng)、實時數(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)投入運行后保持不變，與原來組態(tài)時一致，而動態(tài)屬性則表示與表達式的值有關。表達式可以是來自I/O設備的變量，也可以是由變量和運算組成的數(shù)學表達式。有種對象的動態(tài)屬性隨表達式值的變化而實時變化。例如，用一個矩形填充體模擬現(xiàn)場的液位，組態(tài)這個軟件的填充屬性，制定代表液位的工位號名稱、液位的上下限及對應的填充高度，就完成了液位的圖形組態(tài)。這個組態(tài)過程叫做動畫連接。在圖形界面上還具備報警通知及確認、報表組態(tài)及打印、歷史數(shù)據(jù)查詢與顯示等功能。各種報警、報表、趨勢都是動畫連接的時候，其數(shù)據(jù)源都可以通過組態(tài)來指定。這樣每個畫面的內容就可以根據(jù)實際情況由工程技術人員靈活設計，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——腳本語言來擴充其功能。用腳本語言編寫的程序段可由時間驅動或周期性地執(zhí)行，是與對象密切相關的。例如，當按下某個按鈕時可指定執(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鍵值以下時，馬上啟動一段腳本語言程序來完成特定的控制功能。實時數(shù)據(jù)庫是更為重要的一個組件。因為PC的處理能力太強了，因此實時數(shù)據(jù)庫更加充分地表現(xiàn)了組態(tài)軟件的長處。實時數(shù)據(jù)庫可以存儲每一個工藝點的多年數(shù)據(jù)，用戶既可以瀏覽工廠當前的生產(chǎn)情況，又可以回顧過去的生產(chǎn)情況?？梢哉f，實時數(shù)據(jù)庫對于工廠來說就如同飛機上的“黑匣子”。工廠的歷史數(shù)據(jù)是很有價值的。實時數(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)的標志，是組態(tài)軟件與第三方程序交互實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)訪問的重要手段之一。主要有以下三種作用：用于雙機冗余系統(tǒng)中，主機與從機間的通信。用于構建分布式HMI/SACDA應用時多機間的通信。在基于Internet或Browser/Server(B/S)應用中實現(xiàn)通信功能。通信組件中有的功能是一個獨立的程序，可以單獨使用；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)應用軟件的一個組成部分，其發(fā)展受到很多因素的制約。歸根結底，應用的帶動對其發(fā)展起著最為關鍵的推動作用。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，實時數(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。有的裝置直接內嵌“Web Server”，通過以太網(wǎng)就可以直接訪問過程實時數(shù)據(jù)。即使這樣，也不能認為不再需要組態(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。這就導致組態(tài)軟件不可能退出市場，因為需求是存在的。類似OPC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，大大簡化了異種設備間互連、開發(fā)I/O設備驅動軟件的工作量。I/O驅動軟件也逐漸會朝標準化的方向發(fā)展。很多新的技術將不斷地被應用到組態(tài)軟件當中，組態(tài)軟件裝機總量的提高會促進在某些專業(yè)領域專用版軟件的誕生，市場被自動地細分了。為此，一種稱為“軟總線”的技術將被廣泛采用。在這種體系結構下，應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)點是：所有插件遵從統(tǒng)一標準，插件的專用性強，每個插件開發(fā)人員之間不需要協(xié)調，一個插件出現(xiàn)故障不會影響其他插件的運行。XML技術將被組態(tài)軟件廠商善加利用，來改變現(xiàn)有的體系結構，它的推廣也將改變現(xiàn)有組態(tài)軟件的某些使用模式，滿足更為靈活的應用需求。3 酸堿罐液位檢測硬件設計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時，精確的測量，傳達出其中的液位高度。當酸堿罐中液位過高時，停止注入酸堿液，加快出料，從而降低罐內液面；當罐中液位過低時，加快注入酸堿液，提高罐內液面。并且在液位變化時，當液位過高或者過低的時候可以發(fā)出警報以提示工作人員采取操作。酸堿罐液位控制的設計還需要對罐內液面的高度有表格、曲線的數(shù)據(jù)匯報，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進行液位測量，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行清洗。本次設計去除超聲波液位計，而改用連通器和側翻板結合的方法進行液位的測量。磁翻板顯示的數(shù)值通過計數(shù)器傳入系統(tǒng)總線，系統(tǒng)總線通過單片機傳入控制室，以達到控制和記錄的目的。本設計還配合超聲波探討進行信號調制，從而更加精確。如圖31。圖3 1酸堿罐液位檢測系統(tǒng)硬件設計電路圖為解決以往存在的種種問題，本設計采取以下方案圖3 2磁翻板液位計原理圖在工廠酸堿存儲罐下部開一液體出口，接一個等高的液位罐，其原理相當于連通器。此時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，測量罐外側設計一磁翻板液位計。磁翻板液位計中有兩色的磁性翻版（如紅色、藍色），根據(jù)浮力原理和磁性耦合作用研制而成。當被測容器中的液位升降時，液位計本體管中的磁性浮子也隨之升降，浮子內的永久磁鋼通過磁耦合傳遞到磁翻柱指示器，驅動翻柱翻轉180176。當液位上升時翻柱由紅色轉變?yōu)樗{色，當液位下降時翻柱由藍色轉變?yōu)榧t色，指示器的紅藍交界處為容器內部液位的實 際高度，從而實現(xiàn)液位清晰的指示。在磁翻板液位計上安裝變送器。變送器由傳感器和轉換器兩部分組成，它通過磁浮子上下移動，經(jīng)磁耦合作用使導管內測量元件依次動作，獲得電阻信號變化，傳喚成010或420mA的標準電流信號輸出，以便與數(shù)字顯示儀表或計算機聯(lián)接，實現(xiàn)遠傳顯示及控制。如圖32所示。磁翻板液位計本體周圍不容許有導磁物質接近，禁用鐵絲固定，否則會影響磁翻板液位計的正常工作。 如用戶自行采用伴熱管路時，必須選用非導磁材料，如紫銅管等。伴熱溫度根據(jù)介質情況確定。磁翻板液位計安裝必須垂直，磁翻板液位計與容器引管間應裝有球閥，便于檢修和清洗。介質內不應含有固體雜質或磁性物質，以免對浮子造成卡阻。使用前應先用校正磁鋼將零位以下的小球置成藍色，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。）。 應根據(jù)介質情況，不定期清洗主導管清除雜質。對超過一定長度（普通型3米、防腐型2米）的液位計，需增加中間加固法蘭或耳攀作固定支撐，以增加強度和克服自身重量。磁翻板液位計的安裝位置，應避開或遠離物料介質進出口處，避免物料流體局部區(qū)域的急速變化，影響液位測量的準確性。1當配有遠傳配套儀表時需做到如下幾條：（1）應使遠傳配套儀表緊貼液位計主導管，并用不銹鋼抱箍固定（禁用鐵質）。（2）遠傳配套儀表上感應面應面向和緊貼主導管。（3）遠傳配套儀表零位應與液位計零位指示處在同一水平線上。（4）遠傳配套儀表與顯示儀表或工控機之間的連線最好單獨穿保護管敷設或用屏蔽二芯電纜敷設。本次設計中，根據(jù)設計需求，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。其結構特點如下：基本型：液位計根據(jù)浮力原理，浮子在測量管內隨液位的升降而上、下移動，浮子內的永久磁鋼通過磁耦合作用，驅動紅、白色翻柱翻轉180176。 液位上升時，翻柱由白色轉為紅色，下降時由紅色轉為白色，從而實現(xiàn)液位的指示。上下限開關輸出：利用磁性浮子隨液位移動，使安裝在液位計立管設定位置的簧片開關動作，實現(xiàn) ONOFF 控制或報警。電遠傳：在磁浮子液位計上安裝變送器。變送器由傳感器和轉換器兩部分組成，它通過磁浮子上下移動，經(jīng)磁耦合作用使導管內測量無件依次動作，獲得電阻信號變化，轉換 成 010mA 或 420mA 的標準電流信號輸出，以便與數(shù)字顯示儀表或計算機聯(lián)接，實現(xiàn)遠傳顯示。主要技術參數(shù)如表31所示。表3 1磁翻板液位計技術參數(shù)安裝形式內容側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介質溫度40 ℃ ~100 ℃ (ABS: 40 ℃ ~80 ℃ )環(huán)境溫度40 ℃ ~+70 ℃示值誤差177。 10mm介質粘度≤ 1st(10 4 m/s)上下限開關輸出1. 控制靈敏度 : 10mm2. 輸出接點容量 : AC220V2A3. 接點壽命 : 5 10 4電遠傳連續(xù)顯示1. 精度 : 177。 %2. 輸出負載 : 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 本質安全磁翻板式磁浮子液位計的組成如表32所示。表3 2磁翻板液位計組成表SPUFYZ翻柱式磁浮子液位計代碼12安裝方式側裝式頂裝式代碼12主體材質ABS1Cr18Ni9Ti代碼1234公稱壓力( 僅適用于主體材質為 ABS 時 )代碼12345型式基本型帶上、下限開關輸出帶電遠傳 (0~10mA 輸出 ,220V,AC)帶電遠傳 (4~20mA 輸出 ,24V,DC)帶本安防爆型遠傳 (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計 酸堿罐液位檢測設計思路在本系統(tǒng)中當儲水罐液位小于20 m時，可以自動打入料閥對酸堿罐進行注入酸堿液。而當儲水罐液位大于80m時，自動關閉入料閥并打開出料閥來降低酸堿罐液面。以此來實現(xiàn)對酸堿罐液位的自動控制。在組態(tài)王運行畫面中設計了監(jiān)控中心、報表畫面、報警畫面、實時曲線和歷史曲線等畫面，并對相關變量進行了定義。通過編制程序可以發(fā)現(xiàn)酸堿液流動控制效果良好，報警信息可以實時顯示，并可實現(xiàn)報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，彈出歡迎使用向導。單擊“下一步”繼續(xù)。彈出“新建工程向導二——選擇工程所在路徑”，在工程路徑文本框中輸入一個有效的工程路徑，或單擊“瀏覽，”按鈕，在彈出的路徑選擇對話框中選擇一個有效的路徑。單擊“下一步”繼續(xù)。彈出“新建工程向導之三——工程名稱和描述”，在工程名稱文本框中輸入工程的名稱，該工程名稱同時將被作為當前工程的名稱。在工程描述文本框中輸入對