【導(dǎo)讀】利用AI808智能儀表對(duì)鍋爐的液位-進(jìn)水流量進(jìn)行比值控制,以組態(tài)軟件MCGS實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對(duì)。現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)組態(tài)、監(jiān)控。實(shí)際運(yùn)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(jìn)行控制，且使主、從動(dòng)量均有較強(qiáng)的抗擾動(dòng)能力，具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

　　

【正文】 16 統(tǒng)框架采用 VC++編程，通過(guò) OLE 技術(shù)向用戶(hù)提供 VB 編程接口，提供豐富的設(shè)備驅(qū)動(dòng)構(gòu)件、動(dòng)畫(huà)構(gòu)件、策略構(gòu)件，用戶(hù)可隨時(shí)方便地?cái)U(kuò)展系統(tǒng)的功能。 （ 1）豐富的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，通過(guò) Active DLL 把設(shè)備驅(qū)動(dòng)掛接在系統(tǒng)中，配置簡(jiǎn)單、速度快、可靠性高。 （ 2）強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能。 MCGS 強(qiáng)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(kāi)放的 OLE 接口。 MCGS以 OLE 自動(dòng)化技術(shù)為基礎(chǔ)的開(kāi)放式擴(kuò) 充接口允許用戶(hù)使用VB 來(lái)快速編制各種設(shè)備驅(qū)動(dòng)構(gòu)件、動(dòng)畫(huà)構(gòu)件和各種策略構(gòu)件，通過(guò) OLE 接口，用戶(hù)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(yùn)行環(huán)境兩大部分，用戶(hù)所有組態(tài)配置過(guò)程都是在組態(tài)環(huán)境中進(jìn)行的，用戶(hù)組態(tài)后可生成一個(gè)“組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)”文件。 MCGS 運(yùn)行環(huán)境是一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)行系統(tǒng)，它能按照“組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)”中的組態(tài)方式進(jìn)行各種處理，完成用戶(hù)組態(tài)設(shè)計(jì)的目標(biāo)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(jī)通信軟件設(shè)計(jì) 由于 PC 機(jī)主要實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)監(jiān)視、優(yōu)化和信息管理，因此軟件設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是 AI808 智能調(diào)節(jié)器和 PC 機(jī)的通信以及監(jiān)控畫(huà)面的組態(tài)。在 MCGS 中，通過(guò)用戶(hù)設(shè)備的組態(tài)即可完成智能多任務(wù) 多線(xiàn)程 建動(dòng)畫(huà) 構(gòu)建動(dòng)畫(huà) 動(dòng)畫(huà)顯示 報(bào)警組態(tài) 設(shè)計(jì)報(bào)表 連接設(shè)備 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù) 現(xiàn)場(chǎng)控制 報(bào)警輸出 報(bào)表打印 設(shè)備輸出 流程控制 組態(tài)軟件核心 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù) 構(gòu)建動(dòng)畫(huà) 流程控制 組態(tài) 組態(tài)環(huán)境 運(yùn)行環(huán)境 17 調(diào)節(jié)器和 PC 機(jī)的通信功能。監(jiān)控畫(huà)面在用戶(hù)窗口中完成，利用豐富的“動(dòng)畫(huà)組態(tài)”功能可快速構(gòu)造各種復(fù)雜生動(dòng)的動(dòng)態(tài)畫(huà)面。 以工控 PC 機(jī)為主控上位機(jī)，利用人機(jī)接口的智能軟件包 MCGS 組態(tài)軟件在 PC 機(jī)上建立工控的對(duì)象，完成對(duì)多臺(tái) PLC(下位機(jī) )的控制，由于上位機(jī)只需要完成對(duì)監(jiān)控信息的收集和 處理而不需要對(duì)設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行具體控制，上下位機(jī)處理同時(shí)進(jìn)行，可以以最少的人員配備對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)控的管理，提供較為直觀、清晰、準(zhǔn)確的現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)信息，進(jìn)而為維修和錯(cuò)誤診斷提供多方面可能性，減少維修人員路上往返時(shí)間，整體提高遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行速度。 MCGS 為了實(shí)現(xiàn)監(jiān)控、記錄現(xiàn)場(chǎng)的情況，將每種智能采集模塊作為一個(gè)設(shè)備構(gòu)件，掛在MCGS 的設(shè)備窗口中，用來(lái)采集和處理現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)和輸出控制信號(hào)。如宇光 _AI808 儀表這個(gè)設(shè)備構(gòu)件就是用于 MCGS 操作和通過(guò)串行口讀寫(xiě) AI808 智能調(diào)節(jié)器的數(shù)據(jù)。通過(guò)用戶(hù)設(shè)備的組態(tài)即可完成智能調(diào)節(jié)器和 PC 機(jī)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(gè)宇光 AI808 儀表設(shè)備構(gòu)件。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況，在如圖 42 所示的設(shè)備窗口中，進(jìn)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(xiě)。 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(hào)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(yàn)方式為無(wú)校驗(yàn)，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(xiàng)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(xiě)通道，以便把設(shè)備中的數(shù)據(jù)送入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的指定數(shù)據(jù)對(duì)象或把數(shù)據(jù)對(duì)象的值送入設(shè)備指定的通道輸出。通過(guò)建立設(shè)備通道和 MCGS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)對(duì)象的連接，從而實(shí)現(xiàn)對(duì) AI808 中數(shù)據(jù)的讀和寫(xiě)。本文中， PV 值、SV 值和 OP 值通道分別對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的 PVn、 SVn 和 OPn 三個(gè)變量。 系統(tǒng)監(jiān)控界面設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)步驟如下 : ( 1) 建立工程項(xiàng)目。 ( 2) 進(jìn)行 設(shè)備配置。設(shè)備配置的 目的是實(shí)現(xiàn)上下位機(jī)通訊 , 即實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與智能儀表之間的連接。通過(guò)設(shè)備窗口配置數(shù)據(jù)采集與控制輸出連接與驅(qū)動(dòng)設(shè)備用的數(shù)據(jù)變量。 ( 3 )構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù)。在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) 庫(kù)窗口建立新的數(shù)據(jù)庫(kù)文件。要求 與設(shè)備要求的 數(shù)據(jù)庫(kù)一致。該窗口定義不同類(lèi)型和名稱(chēng)的變量 , 作為數(shù)據(jù)采集、 處理、 輸出控制、 動(dòng)畫(huà)連接及設(shè)備驅(qū)動(dòng)的對(duì)象。 ( 4 )制作圖形畫(huà)面 , 在用戶(hù)窗口實(shí)現(xiàn)。主要用于設(shè)置工程中人機(jī)交互的界面 , 諸如 : 生成水位變化的動(dòng)畫(huà)顯示畫(huà)面、 報(bào)警輸出、 數(shù)據(jù)與曲線(xiàn)圖表等。 用變化大小、改變顏色、明暗閃爍 、移動(dòng)翻轉(zhuǎn)等多種手段，增強(qiáng)畫(huà)面的動(dòng)態(tài)顯示效果。圖元、圖符對(duì)象定義相應(yīng)的狀態(tài)屬性，即可實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)效果。每個(gè)動(dòng)畫(huà)構(gòu)件都對(duì)應(yīng)一個(gè)特定的動(dòng)畫(huà)功能。如：實(shí)時(shí)曲線(xiàn)構(gòu)件、歷史曲線(xiàn)構(gòu)件、報(bào)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(jìn)水流量 F1 跟隨出水流量 F2 的比值調(diào)節(jié) 19 圖 44 進(jìn)水流量 F1 定值調(diào)節(jié)（水箱作水源） 圖 45 進(jìn)水流量 F1 定值調(diào)節(jié)（水泵作水源） ( 5) 定義動(dòng)畫(huà)鏈接。動(dòng)畫(huà)鏈接是將動(dòng)畫(huà)與數(shù)據(jù)庫(kù)變量建立聯(lián)系 , 當(dāng)數(shù)據(jù) 庫(kù)變量發(fā)生改變時(shí)動(dòng)畫(huà)就可以表現(xiàn)出來(lái)。即當(dāng)水箱中水位發(fā)生變化時(shí) ,動(dòng)畫(huà)可以適時(shí)顯示。 ( 6) 報(bào)警系統(tǒng)。當(dāng) 數(shù)據(jù)對(duì)象的值 或狀態(tài)發(fā)生改變時(shí) , 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)判斷對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)是否發(fā)生報(bào)警或已產(chǎn)生的報(bào)警是否已經(jīng)結(jié)束 , 并把所產(chǎn)生的報(bào)警信息通知給系統(tǒng)的其它部分 , 同時(shí) , 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)根據(jù)用戶(hù)的組態(tài)設(shè)定 , 把報(bào)警信息存入指定的存盤(pán)數(shù)據(jù)庫(kù)文件中。 ( 7) 運(yùn)行與調(diào)試。當(dāng)以上步驟完成以后 , 先進(jìn)行組態(tài)檢查通過(guò)后就可以進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境調(diào)試。 5 總結(jié)與展望 20 本文設(shè)計(jì)的基于 MCGS 的流量比值控制系統(tǒng)操作界面美觀、簡(jiǎn)潔、明了 ,能實(shí)現(xiàn)的功能 如 :工藝過(guò)程的動(dòng)態(tài)監(jiān)視、工藝參數(shù)流量測(cè)量值及流量設(shè)定值的實(shí)時(shí)棒圖顯示、控制參數(shù)流量設(shè)定值、 PID 性能參數(shù)的實(shí)時(shí)輸入、流量測(cè)量值的實(shí)時(shí)與歷史變化曲線(xiàn)、流量超越限值大小的實(shí)時(shí)報(bào)警與存盤(pán)功能等。本系統(tǒng)已調(diào)試成功 ,運(yùn)行良好。經(jīng)實(shí)踐證明 ,該系統(tǒng)是一個(gè)可以用于工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)用化系統(tǒng) ,具有較強(qiáng)的監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)能力。 21 參 考 文 獻(xiàn) [ 1 ] 張根寶 .工業(yè)自動(dòng)化儀表過(guò)程控制 [M].西安 :西北工業(yè)大學(xué)出版社 ,20xx. 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