【導(dǎo)讀】利用AI808智能儀表對鍋爐的液位-進水流量進行比值控制,以組態(tài)軟件MCGS實現(xiàn)上位機對?，F(xiàn)場進行實時組態(tài)、監(jiān)控。實際運行結(jié)果表明，系統(tǒng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)按。不同比值關(guān)系進行控制，且使主、從動量均有較強的抗擾動能力，具有一定的實際應(yīng)用價值。

　　

【正文】 16 統(tǒng)框架采用 VC++編程，通過 OLE 技術(shù)向用戶提供 VB 編程接口，提供豐富的設(shè)備驅(qū)動構(gòu)件、動畫構(gòu)件、策略構(gòu)件，用戶可隨時方便地擴展系統(tǒng)的功能。 （ 1）豐富的設(shè)備驅(qū)動程序，通過 Active DLL 把設(shè)備驅(qū)動掛接在系統(tǒng)中，配置簡單、速度快、可靠性高。 （ 2）強大的網(wǎng)絡(luò)功能。 MCGS 強大的網(wǎng)絡(luò)功能可把 TCP/IP 網(wǎng)、 485/422/423 網(wǎng)、 Modem網(wǎng)結(jié)合在一起構(gòu)成大型的監(jiān)控系統(tǒng)和管理系統(tǒng)。 （ 3）開放的 OLE 接口。 MCGS以 OLE 自動化技術(shù)為基礎(chǔ)的開放式擴 充接口允許用戶使用VB 來快速編制各種設(shè)備驅(qū)動構(gòu)件、動畫構(gòu)件和各種策略構(gòu)件，通過 OLE 接口，用戶可以方便地定制自己特定的系統(tǒng)。 MCGS 組態(tài)軟件系統(tǒng)包括組態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境兩大部分，用戶所有組態(tài)配置過程都是在組態(tài)環(huán)境中進行的，用戶組態(tài)后可生成一個“組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫”文件。 MCGS 運行環(huán)境是一個獨立的運行系統(tǒng)，它能按照“組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫”中的組態(tài)方式進行各種處理，完成用戶組態(tài)設(shè)計的目標和功能。 MCGS 系統(tǒng)整體框圖 41 如下所示。 圖 41 MCGS 系統(tǒng)整體框圖 智能儀表與 PC機通信軟件設(shè)計 由于 PC 機主要實現(xiàn)在線監(jiān)視、優(yōu)化和信息管理，因此軟件設(shè)計的重點是 AI808 智能調(diào)節(jié)器和 PC 機的通信以及監(jiān)控畫面的組態(tài)。在 MCGS 中，通過用戶設(shè)備的組態(tài)即可完成智能多任務(wù) 多線程 建動畫 構(gòu)建動畫 動畫顯示 報警組態(tài) 設(shè)計報表 連接設(shè)備 實時數(shù)據(jù)庫 現(xiàn)場控制 報警輸出 報表打印 設(shè)備輸出 流程控制 組態(tài)軟件核心 實時數(shù)據(jù)庫 構(gòu)建動畫 流程控制 組態(tài) 組態(tài)環(huán)境 運行環(huán)境 17 調(diào)節(jié)器和 PC 機的通信功能。監(jiān)控畫面在用戶窗口中完成，利用豐富的“動畫組態(tài)”功能可快速構(gòu)造各種復(fù)雜生動的動態(tài)畫面。 以工控 PC 機為主控上位機，利用人機接口的智能軟件包 MCGS 組態(tài)軟件在 PC 機上建立工控的對象，完成對多臺 PLC(下位機 )的控制，由于上位機只需要完成對監(jiān)控信息的收集和 處理而不需要對設(shè)備的運行進行具體控制，上下位機處理同時進行，可以以最少的人員配備對遠程監(jiān)控的管理，提供較為直觀、清晰、準確的現(xiàn)場狀態(tài)信息，進而為維修和錯誤診斷提供多方面可能性，減少維修人員路上往返時間，整體提高遠程監(jiān)控系統(tǒng)的運行速度。 MCGS 為了實現(xiàn)監(jiān)控、記錄現(xiàn)場的情況，將每種智能采集模塊作為一個設(shè)備構(gòu)件，掛在MCGS 的設(shè)備窗口中，用來采集和處理現(xiàn)場信號和輸出控制信號。如宇光 _AI808 儀表這個設(shè)備構(gòu)件就是用于 MCGS 操作和通過串行口讀寫 AI808 智能調(diào)節(jié)器的數(shù)據(jù)。通過用戶設(shè)備的組態(tài)即可完成智能調(diào)節(jié)器和 PC 機的通信功能。在設(shè)備窗口中，添加串口通信父設(shè)備，在串口通信父設(shè)備下掛四個宇光 AI808 儀表設(shè)備構(gòu)件。根據(jù)實際應(yīng)用情況，在如圖 42 所示的設(shè)備窗口中，進行串口通信父設(shè)備和宇光 AI808 儀表設(shè)備構(gòu)件的組態(tài)參數(shù)的填寫。 圖 設(shè)備窗口的組態(tài) 圖 42 設(shè)備窗口 （ 1）串口通信父設(shè)備的基本屬性的組態(tài) 最小采集周期為 200ms，串口端號為 COM1，通訊波特率為 9600，數(shù)據(jù)位位數(shù)為 8位，停止位位數(shù)為 2 位，數(shù)據(jù)校驗方式為無校驗，數(shù)據(jù)采集方式為異步采集。 18 （ 2） AI808 基 本屬性的組態(tài) 最小采集周期為 50ms，模塊地址為 1，輸入范圍為 1～ 5V，其它項采用缺省值即可。 （ 3） AI808 通道連接的組態(tài) 通道連接即設(shè)置 AI808 的讀寫通道，以便把設(shè)備中的數(shù)據(jù)送入實時數(shù)據(jù)庫中的指定數(shù)據(jù)對象或把數(shù)據(jù)對象的值送入設(shè)備指定的通道輸出。通過建立設(shè)備通道和 MCGS實時數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)對象的連接，從而實現(xiàn)對 AI808 中數(shù)據(jù)的讀和寫。本文中， PV 值、SV 值和 OP 值通道分別對應(yīng)數(shù)據(jù)庫中的 PVn、 SVn 和 OPn 三個變量。 系統(tǒng)監(jiān)控界面設(shè)計 設(shè)計步驟如下 : ( 1) 建立工程項目。 ( 2) 進行 設(shè)備配置。設(shè)備配置的 目的是實現(xiàn)上下位機通訊 , 即實現(xiàn)計算機與智能儀表之間的連接。通過設(shè)備窗口配置數(shù)據(jù)采集與控制輸出連接與驅(qū)動設(shè)備用的數(shù)據(jù)變量。 ( 3 )構(gòu)造數(shù)據(jù)庫。在實時數(shù)據(jù) 庫窗口建立新的數(shù)據(jù)庫文件。要求 與設(shè)備要求的 數(shù)據(jù)庫一致。該窗口定義不同類型和名稱的變量 , 作為數(shù)據(jù)采集、 處理、 輸出控制、 動畫連接及設(shè)備驅(qū)動的對象。 ( 4 )制作圖形畫面 , 在用戶窗口實現(xiàn)。主要用于設(shè)置工程中人機交互的界面 , 諸如 : 生成水位變化的動畫顯示畫面、 報警輸出、 數(shù)據(jù)與曲線圖表等。 用變化大小、改變顏色、明暗閃爍 、移動翻轉(zhuǎn)等多種手段，增強畫面的動態(tài)顯示效果。圖元、圖符對象定義相應(yīng)的狀態(tài)屬性，即可實現(xiàn)動畫效果。每個動畫構(gòu)件都對應(yīng)一個特定的動畫功能。如：實時曲線構(gòu)件、歷史曲線構(gòu)件、報警顯示構(gòu)件、自由表格構(gòu)件等。 主監(jiān)控界面如下所示。 圖 43 進水流量 F1 跟隨出水流量 F2 的比值調(diào)節(jié) 19 圖 44 進水流量 F1 定值調(diào)節(jié)（水箱作水源） 圖 45 進水流量 F1 定值調(diào)節(jié)（水泵作水源） ( 5) 定義動畫鏈接。動畫鏈接是將動畫與數(shù)據(jù)庫變量建立聯(lián)系 , 當數(shù)據(jù) 庫變量發(fā)生改變時動畫就可以表現(xiàn)出來。即當水箱中水位發(fā)生變化時 ,動畫可以適時顯示。 ( 6) 報警系統(tǒng)。當 數(shù)據(jù)對象的值 或狀態(tài)發(fā)生改變時 , 實時數(shù)據(jù)庫判斷對應(yīng)的數(shù)據(jù)是否發(fā)生報警或已產(chǎn)生的報警是否已經(jīng)結(jié)束 , 并把所產(chǎn)生的報警信息通知給系統(tǒng)的其它部分 , 同時 , 實時數(shù)據(jù)庫根據(jù)用戶的組態(tài)設(shè)定 , 把報警信息存入指定的存盤數(shù)據(jù)庫文件中。 ( 7) 運行與調(diào)試。當以上步驟完成以后 , 先進行組態(tài)檢查通過后就可以進入運行環(huán)境調(diào)試。 5 總結(jié)與展望 20 本文設(shè)計的基于 MCGS 的流量比值控制系統(tǒng)操作界面美觀、簡潔、明了 ,能實現(xiàn)的功能 如 :工藝過程的動態(tài)監(jiān)視、工藝參數(shù)流量測量值及流量設(shè)定值的實時棒圖顯示、控制參數(shù)流量設(shè)定值、 PID 性能參數(shù)的實時輸入、流量測量值的實時與歷史變化曲線、流量超越限值大小的實時報警與存盤功能等。本系統(tǒng)已調(diào)試成功 ,運行良好。經(jīng)實踐證明 ,該系統(tǒng)是一個可以用于工業(yè)生產(chǎn)的實用化系統(tǒng) ,具有較強的監(jiān)測和調(diào)節(jié)能力。 21 參 考 文 獻 [ 1 ] 張根寶 .工業(yè)自動化儀表過程控制 [M].西安 :西北工業(yè)大學(xué)出版社 ,20xx. [ 2 ]厲玉鳴 .化工儀表及自動化 [M].北京 :化 學(xué)工業(yè)出版社 ,20xx. [ 3 ]俞金壽，蔣慰孫 .過程控制工程 [M].北京：電子工業(yè)出版社， 20xx [ 4 ]薛迎成，何堅強 .工控機及組態(tài)控制技術(shù)原理及應(yīng)用 [M].中國電力出版社， 20xx [ 5 ] 丁芳 ,賈翔宇，倪杰 .. BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在流量比值控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J]。機床與液壓；20xx（ 7）： 67 [ 6 ] 孫志強 .生產(chǎn)過程自動化及儀表 [M].北京 :清華大學(xué)出版社 ,20xx. [ 7 ] 曹潤生 .工程控制儀表 [M].杭州 :浙江大學(xué)出版社 ,20xx. [ 8 ]曹立學(xué) .基于組態(tài)軟件的計算機液位串級 控制系統(tǒng)設(shè)計與研究 [J].工業(yè)控制計算機，20xx（ 6） :16～ 17 [ 9 ]侯志林，過程控制與自動化儀表 [M]．北京：機械工業(yè)出版社， 20xx [ 10 ]陳夕松，汪木蘭．過程控制系統(tǒng) [M]．北京．科學(xué)出版社， [ 11 ] 劉建 . 中國教育技術(shù)裝備 [M].北京 . [ 12 ] 趙玉珠 .測量儀表與自動化 [M].東營 :石油大學(xué)出版社 ,20xx.