【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 畫(huà)構(gòu)件庫(kù)，在用戶窗口內(nèi)畫(huà)出鍋爐控制系統(tǒng)的畫(huà)面。然后設(shè)置圖形的動(dòng)畫(huà)屬性，與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中定義的變量建立相關(guān)性的連接關(guān)系，作為動(dòng)畫(huà)圖形的驅(qū)動(dòng)源。 編寫(xiě)控制流程程序在運(yùn)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(shí)現(xiàn)各種人機(jī)交互操作。 編寫(xiě)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(dòng)畫(huà)顯示和控制流程是否正確。 連接設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序在設(shè)備窗口內(nèi)選定與設(shè)備相匹配的設(shè)備構(gòu)件，連接設(shè)備通道，確定數(shù)據(jù)變量的數(shù)據(jù)處理方式，完成設(shè)備屬性的設(shè)置。 人機(jī)界面MCGS的設(shè)計(jì) 工程分析通過(guò)上兩章對(duì)鍋爐燃燒控制的分析和設(shè)計(jì)，整體上對(duì)工程的結(jié)構(gòu)、流程、需實(shí)現(xiàn)的功能及如何實(shí)現(xiàn)這些功能有了詳細(xì)的了解，下面為具體的框架組成。（一） 工程框架8個(gè)用戶窗口：鍋爐燃燒過(guò)程控制、PID參數(shù)、實(shí)時(shí)曲線、歷史曲線、實(shí)驗(yàn)接線圖、數(shù)據(jù)報(bào)表、報(bào)警顯示。4個(gè)主菜單：系統(tǒng)管理、通訊狀態(tài)、清除設(shè)置、幫助。1個(gè)子菜單：操作說(shuō)明。5個(gè)策略：?jiǎn)?dòng)策略、退出策略、數(shù)據(jù)顯示、報(bào)警數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)對(duì)象：燃料流量調(diào)節(jié)閥、風(fēng)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(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)窗口：調(diào)節(jié)閥、流量傳感器、溫度傳感器：由對(duì)象元件庫(kù)引入；溫度、流量控制：通過(guò)輸入框輸入實(shí)現(xiàn)；顯示通過(guò)標(biāo)簽構(gòu)件實(shí)現(xiàn)；PID設(shè)定和給定值，通過(guò)標(biāo)簽、輸入框構(gòu)件實(shí)現(xiàn)。實(shí)時(shí)曲線窗口：實(shí)時(shí)曲線，通過(guò)實(shí)時(shí)曲線構(gòu)件實(shí)現(xiàn)。歷史曲線窗口:歷史曲線,通過(guò)歷史曲線構(gòu)件實(shí)現(xiàn)。報(bào)警顯示窗口：報(bào)警數(shù)據(jù)，通過(guò)報(bào)警顯示構(gòu)件實(shí)現(xiàn)。流程控制：通過(guò)循環(huán)策略中的腳本程序策略塊實(shí)現(xiàn)。安全機(jī)制:過(guò)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(tái)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(jìn)入“用戶窗口屬性設(shè)置”，將“窗口名稱(chēng)”改為：鍋爐燃燒控制；將“窗口標(biāo)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(rèn)”點(diǎn)擊“保存”按鈕，工程創(chuàng)建完畢。按上述操作建立“PID參數(shù)”、“實(shí)時(shí)曲線”、“歷史曲線”、 “數(shù)據(jù)報(bào)表”、“報(bào)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(duì)象實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)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(duì)象是構(gòu)成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的基本單元，建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的過(guò)程也就是定義數(shù)據(jù)對(duì)象的過(guò)程。定義數(shù)據(jù)對(duì)象的內(nèi)容主要包括:指定數(shù)據(jù)變量的名稱(chēng)、類(lèi)型、初始值和數(shù)值范圍，確定與數(shù)據(jù)變量存盤(pán)相關(guān)的參數(shù)，如存盤(pán)的周期、存盤(pán)的時(shí)間范圍和保存期限等。數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行分析：溫度 T 數(shù)值型 指標(biāo)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(jìn)入通訊狀態(tài) COMM 開(kāi)關(guān)型 與PLC通訊溫度測(cè)量值 PV 數(shù)值型 測(cè)量溫度溫度設(shè)定值 SV 數(shù)值型 設(shè)定溫度溫度比例增益 P2 數(shù)值型 設(shè)定比例溫度微分時(shí)間 D22 數(shù)值型 設(shè)定微分溫度積分時(shí)間 I22 數(shù)值型 設(shè)定積分流量比例增益 P1 數(shù)值型 設(shè)定比例流量微分時(shí)間 D11 數(shù)值型 設(shè)定微分流量積分時(shí)間 I11 數(shù)值型 設(shè)定積分定義如圖38所示：圖38實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)Figure 38 Real time databank下面以數(shù)據(jù)對(duì)象“燃料流量”為例，介紹一下定義數(shù)據(jù)對(duì)象的步驟：（1）單擊工作臺(tái)中的“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)”窗口標(biāo)簽，進(jìn)入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)窗口頁(yè)。（2）單擊“新增對(duì)象”按鈕，在窗口的數(shù)據(jù)對(duì)象列表中，增加新的數(shù)據(jù)對(duì)象，系統(tǒng)缺省定義的名稱(chēng)為“Data1”、“Data2”、“Data3”等（多次點(diǎn)擊該按鈕，則可增加多個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象）。（3）選中對(duì)象，按“對(duì)象屬性”按鈕，或雙擊選中對(duì)象，則打開(kāi)“數(shù)據(jù)對(duì)象屬性設(shè)置”窗口。（4）將對(duì)象名稱(chēng)改為：燃料流量F；對(duì)象類(lèi)型選擇：數(shù)據(jù)型；在對(duì)象內(nèi)容注釋輸入框內(nèi)輸入：“燃料流量的變化”，單擊“確認(rèn)”。按照此步驟，根據(jù)上面列表，設(shè)置其他數(shù)據(jù)對(duì)象。 建立動(dòng)畫(huà)連接和設(shè)備連接由圖形對(duì)象搭制而成的圖形畫(huà)面是靜止不動(dòng)的，需要對(duì)這些圖形對(duì)象進(jìn)行動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)，真實(shí)地描述外界對(duì)象的狀態(tài)變化，達(dá)到過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。MCGS實(shí)現(xiàn)圖形動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)的主要方法是將用戶窗口中圖形對(duì)象與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)對(duì)象建立相關(guān)性連接，并設(shè)置相應(yīng)的動(dòng)畫(huà)屬性。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，圖形對(duì)象的外觀和狀態(tài)特征，由數(shù)據(jù)對(duì)象的實(shí)時(shí)采集值驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了圖形的動(dòng)畫(huà)效果。MCGS組態(tài)軟件提供了大量的工控領(lǐng)域常用的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序（1）在“設(shè)備窗口”中雙擊“設(shè)備窗口”圖標(biāo)進(jìn)入。（2）點(diǎn)擊工具條中的“工具箱”圖標(biāo)，打開(kāi)“設(shè)備工具箱”。（3）單擊“設(shè)備工具箱”中的“設(shè)備管理”按鈕，彈出窗口：（4）在可選設(shè)備列表中，雙擊“通用設(shè)備”。（5）雙擊“串口通訊設(shè)備”，在下方出現(xiàn)串口通訊設(shè)備圖標(biāo)。（6）雙擊三菱FX2N設(shè)備圖標(biāo)，即可將其添加到右側(cè)選定設(shè)備列表中。在工程應(yīng)用中，大多數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)需要對(duì)設(shè)備采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行存盤(pán)，統(tǒng)計(jì)分析，并根據(jù)實(shí)際情況打印出數(shù)據(jù)報(bào)表。所謂數(shù)據(jù)報(bào)表就是根據(jù)實(shí)際需要以一定格式將統(tǒng)計(jì)分析后的數(shù)據(jù)記錄顯示和打印出來(lái)，如：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表、歷史數(shù)據(jù)報(bào)表（班報(bào)表、日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表等）。數(shù)據(jù)報(bào)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(jì)、打印的最終體現(xiàn)，是整個(gè)工控系統(tǒng)的最終結(jié)果輸出；數(shù)據(jù)報(bào)表是對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中系統(tǒng)監(jiān)控對(duì)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(dòng)畫(huà)構(gòu)件實(shí)現(xiàn)歷史報(bào)表:歷史表格構(gòu)件是基于“Windows下的窗口”和“所見(jiàn)即所得”機(jī)制的，用戶可以在窗口上利用歷史表格構(gòu)件強(qiáng)大的格式編輯功能配合MCGS的畫(huà)圖功能做出各種精美的報(bào)表。 模擬調(diào)試?yán)肕CGS提供的內(nèi)部模擬模塊進(jìn)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(yùn)行達(dá)到了工程的要求。通過(guò)以上各用戶窗口組態(tài)畫(huà)面的設(shè)計(jì)及內(nèi)部數(shù)據(jù)對(duì)象的定義,鍋爐燃燒計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)人機(jī)界面MCGS組態(tài)設(shè)計(jì)完畢。4 PLC程序設(shè)計(jì)[12] PLC的由來(lái)和發(fā)展在60年代，汽車(chē)生產(chǎn)流水線的自動(dòng)控制系統(tǒng)基本上都是由繼電器控制裝置構(gòu)成的。當(dāng)時(shí)汽車(chē)的每一次改型都直接導(dǎo)致繼電器控制裝置的重新設(shè)計(jì)和安裝。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，汽車(chē)型號(hào)更新的周期愈來(lái)愈短，這樣，繼電器控制裝置就需要經(jīng)常地重新設(shè)計(jì)和安裝，十分費(fèi)時(shí)，費(fèi)工，費(fèi)料，甚至阻礙了更新周期的縮短。為了改變這一現(xiàn)狀，美國(guó)通用汽車(chē)公司在1969年公開(kāi)招標(biāo)，要求用新的控制裝置取代繼電器控制裝置，并提出了十項(xiàng)招標(biāo)指標(biāo)，即：1. 編程方便，現(xiàn)場(chǎng)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(jì)算機(jī)；6. 成本可與繼電器控制裝置競(jìng)爭(zhēng)；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(dòng)電磁閥，接觸器等；9. 在擴(kuò)展時(shí)，原系統(tǒng)只要很小變更；10. 用戶程序存儲(chǔ)器容量至少能擴(kuò)展到4K。1968年，美國(guó)最大的汽車(chē)制造廠家通用汽車(chē)公司（GM公司）提出設(shè)想。1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司研制出了世界上第一臺(tái)ＰＣ，型號(hào)為PDP14。我們可以把PLC產(chǎn)品分為五代：第一代：從第一臺(tái)可編程控制器誕生到20世紀(jì)70年代初期。其特點(diǎn)是：CPU由中小規(guī)模集成電路組成，存儲(chǔ)器為磁芯存儲(chǔ)器。第二代：20世紀(jì)70年代初期到70年代末期。其特點(diǎn)是：CPU采用微處理器，存儲(chǔ)器采用EPROM。第三代：20世紀(jì)70年代末期到80年代中期。其特點(diǎn)是：CPU采用8位