【文章內(nèi)容簡介】 畫構(gòu)件庫，在用戶窗口內(nèi)畫出鍋爐控制系統(tǒng)的畫面。然后設置圖形的動畫屬性，與實時數(shù)據(jù)庫中定義的變量建立相關(guān)性的連接關(guān)系，作為動畫圖形的驅(qū)動源。 編寫控制流程程序在運行策略窗口內(nèi)，從策略構(gòu)件箱中，選擇所需功能策略構(gòu)件，構(gòu)成各種策略塊，由這些策略塊實現(xiàn)各種人機交互操作。 編寫程序調(diào)試工程利用調(diào)試程序產(chǎn)生的模擬數(shù)據(jù)，檢查動畫顯示和控制流程是否正確。 連接設備驅(qū)動程序在設備窗口內(nèi)選定與設備相匹配的設備構(gòu)件，連接設備通道，確定數(shù)據(jù)變量的數(shù)據(jù)處理方式，完成設備屬性的設置。 人機界面MCGS的設計 工程分析通過上兩章對鍋爐燃燒控制的分析和設計，整體上對工程的結(jié)構(gòu)、流程、需實現(xiàn)的功能及如何實現(xiàn)這些功能有了詳細的了解，下面為具體的框架組成。（一） 工程框架8個用戶窗口：鍋爐燃燒過程控制、PID參數(shù)、實時曲線、歷史曲線、實驗接線圖、數(shù)據(jù)報表、報警顯示。4個主菜單：系統(tǒng)管理、通訊狀態(tài)、清除設置、幫助。1個子菜單：操作說明。5個策略：啟動策略、退出策略、數(shù)據(jù)顯示、報警數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)對象：燃料流量調(diào)節(jié)閥、風量流量調(diào)節(jié)閥、溫度、壓力、流量上限、溫度上限、壓力上限、流量下限、溫度下限、壓力下限。（二） 圖形制作鍋爐燃燒計算機控制系統(tǒng)窗口：調(diào)節(jié)閥、流量傳感器、溫度傳感器：由對象元件庫引入；溫度、流量控制：通過輸入框輸入實現(xiàn)；顯示通過標簽構(gòu)件實現(xiàn)；PID設定和給定值，通過標簽、輸入框構(gòu)件實現(xiàn)。實時曲線窗口：實時曲線，通過實時曲線構(gòu)件實現(xiàn)。歷史曲線窗口:歷史曲線,通過歷史曲線構(gòu)件實現(xiàn)。報警顯示窗口：報警數(shù)據(jù)，通過報警顯示構(gòu)件實現(xiàn)。流程控制：通過循環(huán)策略中的腳本程序策略塊實現(xiàn)。安全機制:過用戶權(quán)限管理、工程安全管理、腳本程序?qū)崿F(xiàn)。 工程建立在MCGS組態(tài)平臺上，單擊“用戶窗口”，在“用戶窗口”中單擊“新建窗口”按鈕，則產(chǎn)生新“窗口0”，選中“窗口0”，單擊“窗口屬性”，進入“用戶窗口屬性設置”，將“窗口名稱”改為：鍋爐燃燒控制；將“窗口標題”改為：鍋爐燃燒控制；在“窗口位置”中選中“最大化顯示”，其它不變，單擊“確認”點擊“保存”按鈕，工程創(chuàng)建完畢。按上述操作建立“PID參數(shù)”、“實時曲線”、“歷史曲線”、 “數(shù)據(jù)報表”、“報警顯示”等用戶窗口。圖34 鍋爐燃燒控制系統(tǒng)流程Figure 34 Boiler bustion control system processes操作界面圖35所示：圖35用戶窗口操作界面Figure 35 Userwindow user interface圖36 PID參數(shù)窗口Figure 36 PID parameters window圖37 通訊狀態(tài)窗口Figure 37 Communication status window 定義數(shù)據(jù)對象實時數(shù)據(jù)庫是MCGS工程的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)處理中心。數(shù)據(jù)對象是構(gòu)成實時數(shù)據(jù)庫的基本單元，建立實時數(shù)據(jù)庫的過程也就是定義數(shù)據(jù)對象的過程。定義數(shù)據(jù)對象的內(nèi)容主要包括:指定數(shù)據(jù)變量的名稱、類型、初始值和數(shù)值范圍，確定與數(shù)據(jù)變量存盤相關(guān)的參數(shù)，如存盤的周期、存盤的時間范圍和保存期限等。數(shù)據(jù)對象進行分析：溫度 T 數(shù)值型 指標溫度的變化燃料流量 F 數(shù)值型 燃料流量的變化空氣流量 F 數(shù)值型 空氣流量的變化調(diào)節(jié)閥 V 數(shù)值型 控制流量的進入通訊狀態(tài) COMM 開關(guān)型 與PLC通訊溫度測量值 PV 數(shù)值型 測量溫度溫度設定值 SV 數(shù)值型 設定溫度溫度比例增益 P2 數(shù)值型 設定比例溫度微分時間 D22 數(shù)值型 設定微分溫度積分時間 I22 數(shù)值型 設定積分流量比例增益 P1 數(shù)值型 設定比例流量微分時間 D11 數(shù)值型 設定微分流量積分時間 I11 數(shù)值型 設定積分定義如圖38所示：圖38實時數(shù)據(jù)庫Figure 38 Real time databank下面以數(shù)據(jù)對象“燃料流量”為例，介紹一下定義數(shù)據(jù)對象的步驟：（1）單擊工作臺中的“實時數(shù)據(jù)庫”窗口標簽，進入實時數(shù)據(jù)庫窗口頁。（2）單擊“新增對象”按鈕，在窗口的數(shù)據(jù)對象列表中，增加新的數(shù)據(jù)對象，系統(tǒng)缺省定義的名稱為“Data1”、“Data2”、“Data3”等（多次點擊該按鈕，則可增加多個數(shù)據(jù)對象）。（3）選中對象，按“對象屬性”按鈕，或雙擊選中對象，則打開“數(shù)據(jù)對象屬性設置”窗口。（4）將對象名稱改為：燃料流量F；對象類型選擇：數(shù)據(jù)型；在對象內(nèi)容注釋輸入框內(nèi)輸入：“燃料流量的變化”，單擊“確認”。按照此步驟，根據(jù)上面列表，設置其他數(shù)據(jù)對象。 建立動畫連接和設備連接由圖形對象搭制而成的圖形畫面是靜止不動的，需要對這些圖形對象進行動畫設計，真實地描述外界對象的狀態(tài)變化，達到過程實時監(jiān)控的目的。MCGS實現(xiàn)圖形動畫設計的主要方法是將用戶窗口中圖形對象與實時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對象建立相關(guān)性連接，并設置相應的動畫屬性。在系統(tǒng)運行過程中，圖形對象的外觀和狀態(tài)特征，由數(shù)據(jù)對象的實時采集值驅(qū)動，從而實現(xiàn)了圖形的動畫效果。MCGS組態(tài)軟件提供了大量的工控領域常用的設備驅(qū)動程序（1）在“設備窗口”中雙擊“設備窗口”圖標進入。（2）點擊工具條中的“工具箱”圖標，打開“設備工具箱”。（3）單擊“設備工具箱”中的“設備管理”按鈕，彈出窗口：（4）在可選設備列表中，雙擊“通用設備”。（5）雙擊“串口通訊設備”，在下方出現(xiàn)串口通訊設備圖標。（6）雙擊三菱FX2N設備圖標，即可將其添加到右側(cè)選定設備列表中。在工程應用中，大多數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)需要對設備采集的數(shù)據(jù)進行存盤，統(tǒng)計分析，并根據(jù)實際情況打印出數(shù)據(jù)報表。所謂數(shù)據(jù)報表就是根據(jù)實際需要以一定格式將統(tǒng)計分析后的數(shù)據(jù)記錄顯示和打印出來，如：實時數(shù)據(jù)報表、歷史數(shù)據(jù)報表（班報表、日報表、月報表等）。數(shù)據(jù)報表在工控系統(tǒng)中是必不可少的一部分，是數(shù)據(jù)顯示、查詢、分析、統(tǒng)計、打印的最終體現(xiàn)，是整個工控系統(tǒng)的最終結(jié)果輸出；數(shù)據(jù)報表是對生產(chǎn)過程中系統(tǒng)監(jiān)控對象的狀態(tài)的綜合記錄和規(guī)律總結(jié)。利用利用歷史表格動畫構(gòu)件實現(xiàn)歷史報表:歷史表格構(gòu)件是基于“Windows下的窗口”和“所見即所得”機制的，用戶可以在窗口上利用歷史表格構(gòu)件強大的格式編輯功能配合MCGS的畫圖功能做出各種精美的報表。 模擬調(diào)試利用MCGS提供的內(nèi)部模擬模塊進行各部分功能仿真，不斷的調(diào)試和各種屬性的修改，組態(tài)運行達到了工程的要求。通過以上各用戶窗口組態(tài)畫面的設計及內(nèi)部數(shù)據(jù)對象的定義,鍋爐燃燒計算機控制系統(tǒng)人機界面MCGS組態(tài)設計完畢。4 PLC程序設計[12] PLC的由來和發(fā)展在60年代，汽車生產(chǎn)流水線的自動控制系統(tǒng)基本上都是由繼電器控制裝置構(gòu)成的。當時汽車的每一次改型都直接導致繼電器控制裝置的重新設計和安裝。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，汽車型號更新的周期愈來愈短，這樣，繼電器控制裝置就需要經(jīng)常地重新設計和安裝，十分費時，費工，費料，甚至阻礙了更新周期的縮短。為了改變這一現(xiàn)狀，美國通用汽車公司在1969年公開招標，要求用新的控制裝置取代繼電器控制裝置，并提出了十項招標指標，即：1. 編程方便，現(xiàn)場可修改程序；2. 維修方便，采用模塊化結(jié)構(gòu)；3. 可靠性高于繼電器控制裝置；4. 體積小于繼電器控制裝置；5. 數(shù)據(jù)可直接送入管理計算機；6. 成本可與繼電器控制裝置競爭；7. 輸入可以是交流115V；8. 輸出為交流115V，2A以上，能直接驅(qū)動電磁閥，接觸器等；9. 在擴展時，原系統(tǒng)只要很小變更；10. 用戶程序存儲器容量至少能擴展到4K。1968年，美國最大的汽車制造廠家通用汽車公司（GM公司）提出設想。1969年，美國數(shù)字設備公司研制出了世界上第一臺ＰＣ，型號為PDP14。我們可以把PLC產(chǎn)品分為五代：第一代：從第一臺可編程控制器誕生到20世紀70年代初期。其特點是：CPU由中小規(guī)模集成電路組成，存儲器為磁芯存儲器。第二代：20世紀70年代初期到70年代末期。其特點是：CPU采用微處理器，存儲器采用EPROM。第三代：20世紀70年代末期到80年代中期。其特點是：CPU采用8位