【正文】 (3) 軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)就是在硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，分配輸入 /輸出點(diǎn)地址號(hào)，分配輸入輸出元件地址號(hào)，編寫用戶應(yīng)用程序。 （ 2） 選定 PLC 的型號(hào)及所需的輸入 /輸出模塊，對(duì)控制系統(tǒng)的硬件進(jìn)行配置。 （ 8） 一些 CPU 具有內(nèi)置的實(shí)時(shí)時(shí)鐘，其他 CPU 則 需要實(shí)時(shí)時(shí)鐘卡。 （ 4） 通訊端口允許將 S7— 200CPU 同編程器或其他一些設(shè)備連接起來(lái)。 S7— 200CPU模塊包括一個(gè)中央處理單元（ CPU）、電源以及數(shù)字量 I/O點(diǎn)，這些都被集成在一個(gè)緊湊、獨(dú)立的設(shè)備中。 (四 ) 定時(shí)控制 PLC 具有定時(shí)控制的功能，它為用戶提供了若干個(gè)定時(shí)器。所以 PLC中配置了 A/D 和 D/A轉(zhuǎn)換模塊，把現(xiàn)場(chǎng)輸入的模擬量經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換后送 CPU處理。其主要功能有： （一） 開關(guān)量邏輯控制 這是 PLC的最基本的功能。小型、超小型、微小型 PLC 不僅便于機(jī)電一體化，也是實(shí)現(xiàn)家庭自動(dòng)化的理想控制器。數(shù)據(jù)的采集和設(shè)備的控制一般由 PLC 等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備完成。 編程設(shè)備已從手持式編程器發(fā)展為近期清一色的個(gè)人計(jì)算機(jī)（ PC）編程，而且，將出現(xiàn)通用的、功能更強(qiáng)的組態(tài)軟件，進(jìn)一步改善開發(fā)環(huán)境，提高開發(fā)效率。 、編程工具標(biāo)準(zhǔn)化、高級(jí)化 梯形圖以其直觀、形象、簡(jiǎn)單等特點(diǎn)為廣大用戶所熟悉和接受。 PLC 廣泛應(yīng)用了自診斷技術(shù)、冗余技術(shù)、容錯(cuò)技術(shù)，不斷提高 PLC的可靠性。 PLC 采用了計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和圖形顯示技術(shù)，使得 PLC 系統(tǒng)的生產(chǎn)控制功能和信息管理功能融為一體，滿足現(xiàn)代大生產(chǎn)的控制與管理的需要。網(wǎng)絡(luò)化和強(qiáng)化通信能力是 PLC 的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)。成為當(dāng)今增長(zhǎng)速度最快的工業(yè)控制器，而且還將要繼續(xù)發(fā)展下去。 PLC 控制代表著當(dāng)前程序控制的先進(jìn)水平， PLC 裝置已成為自動(dòng)化系統(tǒng)的基本裝置。從運(yùn)動(dòng)控制到過(guò)程控制，從單機(jī)自動(dòng) 化到生產(chǎn)線自動(dòng)化乃至工廠自動(dòng)化，從工業(yè)機(jī)器人﹑數(shù)控設(shè)備到柔性制造系統(tǒng)（ FMS），從集中控制系統(tǒng)到大型集散控制系統(tǒng)，PLC 均充當(dāng)著重要角色，并展現(xiàn)出了強(qiáng)勁的態(tài)勢(shì)。 圖 熱處理溫度報(bào)警畫面 下位機(jī) PLC 可編程控制器的設(shè)計(jì) PLC 的簡(jiǎn)介 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電氣控制技術(shù)在各領(lǐng)域中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。操作者還 可以按照優(yōu)先級(jí)方式查閱報(bào)警信息。在實(shí)時(shí)報(bào)警窗口中，為報(bào)警窗口規(guī)定報(bào)警窗口變量名、報(bào)警窗口的外觀等信息。 報(bào)警 信息還可以 用文件的形式進(jìn)行歷史地記錄或?qū)崟r(shí)打印 。 報(bào)警 定義后，如果在運(yùn)行階段，變量的數(shù)值或變化情況滿足已定義的 報(bào)警 條件、從 報(bào)警 條件恢復(fù)正常狀態(tài)、 報(bào)警 應(yīng)答時(shí)均可以產(chǎn)生 報(bào)警 事件（ 報(bào)警 發(fā)生、 報(bào)警 恢復(fù)、 報(bào)警 應(yīng)答）。當(dāng) 報(bào)警 和事件發(fā)生時(shí)，組態(tài)王把這些事件存于內(nèi)存中的緩沖區(qū)中， 報(bào)警和事件在緩沖區(qū)中是以先進(jìn)先出的隊(duì)列形式存儲(chǔ)，所以只有最近的 報(bào)警 和事件在內(nèi)存中。 熱處理工藝流程計(jì)算機(jī) 控制系統(tǒng) 第 頁(yè) 19 圖 熱處理的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表 工藝參數(shù)報(bào)警畫面的概述及設(shè)計(jì)： 運(yùn)行 報(bào)警 和事件記錄是控制軟件必不可少的功能，當(dāng)變量的數(shù)值或數(shù)值的變化異常時(shí)，將產(chǎn)生 報(bào)警 ，以便操作者采取必要的措施。 組態(tài)王提供內(nèi)嵌式 報(bào)表 系統(tǒng)，工程人員可以任意設(shè)置 報(bào)表 格式，對(duì) 報(bào)表 進(jìn)行組態(tài)。 以下為溫度歷史曲線。 可以用腳本程序控制歷史趨勢(shì)對(duì)象的時(shí)間長(zhǎng)度及起始時(shí)間，達(dá)到隨意查看任意時(shí)間段歷史趨勢(shì)的目的。軟件運(yùn)行時(shí)，歷史趨勢(shì)曲線并不自動(dòng)卷動(dòng)，它一般與功能按鈕一起工作，利用歷史趨勢(shì)曲線變量的域或使用與歷史趨勢(shì)曲線有關(guān)的函數(shù)可以完成對(duì)歷史趨勢(shì)曲線的控制，這些按鈕可以完成翻頁(yè)、設(shè)定時(shí)間參數(shù)、啟動(dòng) /停止記錄、打印 曲線圖等復(fù)雜的功能。從其中可以 得到過(guò)去的時(shí)間和數(shù)據(jù)。 由于控制任務(wù)是對(duì)溫度進(jìn)行控制，所以繪制溫度實(shí)時(shí)曲線，用以觀察溫度的變化情況。實(shí)時(shí)趨勢(shì)是變量或表達(dá)式的值隨時(shí)間變化所繪出的二維曲線。以下為我們?cè)O(shè)計(jì)的熱處理總畫面。畫面開發(fā)系統(tǒng)具有先進(jìn)完善的圖形生成功能；數(shù)據(jù)庫(kù)中有多種數(shù)據(jù)類型，能合理地抽象控制對(duì)象的特性，利用圖庫(kù)功能可以大大減少設(shè)計(jì)界面的時(shí)間，從整體上提高工控軟件的質(zhì)量。對(duì)于該內(nèi)存變量用 C 語(yǔ)言進(jìn)行編程來(lái)模擬現(xiàn)場(chǎng)的變化。 組態(tài)王組態(tài)軟件的具體設(shè)計(jì) 組態(tài)軟件的設(shè)計(jì)思想： 根據(jù)系統(tǒng)的控制思想畫出系統(tǒng)的總貌畫面，用 總貌畫面模擬現(xiàn)場(chǎng)。有些 I/O 設(shè)備 (例如 PLC)，其本身的程序完成對(duì) 現(xiàn)場(chǎng)的控制，程序根據(jù)輸入決定各輸出的值。 熱處理工藝流程計(jì)算機(jī) 控制系統(tǒng) 第 頁(yè) 15組態(tài)王易于學(xué)習(xí)和使用，擁有豐富的工具箱、圖庫(kù)和操作向?qū)В瓤梢怨?jié)省大量時(shí)間，又能提高系統(tǒng)性能 。報(bào)警和事件具有多種輸出方式：文件、數(shù)據(jù)庫(kù)、打印機(jī)和報(bào)警窗。 組態(tài)王 統(tǒng)全新改版，具有方便、靈活、可靠、易于擴(kuò)展的特點(diǎn)。 圖庫(kù)全新改版，提供具有屬性定義向?qū)У膱D庫(kù)精靈，用戶只需稍做調(diào)整即能制作具有個(gè)性化的圖形。組態(tài)王工程管理器的主要作用就是為用戶集中管理本機(jī)上的所有組態(tài)王工程。用戶構(gòu)圖時(shí)可以 像 搭積木那樣利用系統(tǒng)提供的圖形對(duì)象完成畫面的生成。 圖 組態(tài)軟件的數(shù)據(jù)處理流程 組態(tài)王的優(yōu)點(diǎn) 組態(tài)王可用于電力、制冷、化工、機(jī)械制造、交通管理等多種工程領(lǐng)域。 組態(tài)軟件的數(shù)據(jù)流 組態(tài)軟件通過(guò)Ｉ／Ｏ驅(qū)動(dòng)程序從現(xiàn)場(chǎng)Ｉ／Ｏ設(shè)備獲得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的加工后，一方面以圖形方式直觀地顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上；另一方面按照組態(tài)要求和操作人員的指令將控制數(shù)據(jù)送給Ｉ／Ｏ設(shè)備，對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)施控制或調(diào)整控制參數(shù)。組態(tài)王作為服務(wù)器其所有變量都可以被外部的客戶端進(jìn)行訪問，訪問的對(duì)象是變量或變量的域。通過(guò)組態(tài)王 OPC服務(wù)器功能，用戶可以更方便的實(shí)現(xiàn)其他支持 OPC客戶的應(yīng)用程序與組態(tài)王之間的數(shù)據(jù)通訊和調(diào)用。 組態(tài)王組態(tài)軟件的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景 如今， 隨著對(duì)工業(yè)自動(dòng)化的要求越來(lái)越高，以及大量控制設(shè)備和過(guò)程監(jiān)控 裝置之間的通訊的需要，“監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)”越來(lái)越受到用戶的重視，從而導(dǎo)致組態(tài)軟件的大量使用甚至不可或缺。 熱處理工藝流程計(jì)算機(jī) 控制系統(tǒng) 第 頁(yè) 12 組態(tài)王軟件 組態(tài)王軟件是用來(lái)模擬現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)時(shí)觀看現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常，找到問題，及時(shí)解決。 ② 系統(tǒng)的控制功能：執(zhí)行由系統(tǒng)組態(tài)功能所生成的系統(tǒng)控制。在實(shí)時(shí)報(bào)警窗口中，為報(bào)警窗口規(guī)定報(bào)警窗口變量名、報(bào)警窗口的外觀等信息。也可以通過(guò)歷史趨勢(shì)曲線分析控制系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，分析事故原因，產(chǎn)品質(zhì)量好壞的原因，有助于分析和管理。 ② 圖形顯示功能 可進(jìn)行工藝流程圖的顯示，一幅工藝流程圖由二部分組成：一個(gè)是不隨工作狀況變化的基本圖形，稱之為靜態(tài)圖；另一個(gè)是隨工作狀況的變化而變化的數(shù)據(jù)、曲線、圖形等，稱之為動(dòng)態(tài)圖，并且定時(shí)刷新其變化部分。 DDC 組貌畫面每幅顯示 8 個(gè) DDC 回路。 （ 3） 操作員功能 操作員功能主要是指正常運(yùn)行時(shí)的工藝監(jiān)視和運(yùn)行操作，主要由畫面指示構(gòu)成。工程師鍵盤通常利用標(biāo)準(zhǔn) ASCII代碼 101鍵盤；操作員鍵盤則是面向操作工操作鍵盤，力求操作簡(jiǎn)單、直觀、易掌握。 （ 1） 監(jiān)控計(jì)算機(jī) 當(dāng)今的 DCS 的顯示操作站功能強(qiáng)、速度快、記錄數(shù)據(jù)大，因此對(duì)顯示操作站的監(jiān)控計(jì)算機(jī)提出了很高的要求。 DCS 的集中監(jiān)控 DCS 的集中操作監(jiān)控級(jí)（組態(tài)王）主要是顯示操作站，它完成顯示、操作、記錄、報(bào)警等功能。總之人機(jī)接口是實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)工藝過(guò)程、整個(gè)工廠的系統(tǒng)組態(tài)和運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視及操作等人機(jī)交互功能。模擬輸出信號(hào)輸出到端子板分別控制各自的控制元件，并把結(jié)果輸出信號(hào)以數(shù)字的形式存儲(chǔ)于控制器文件區(qū)。因此，在各行各業(yè)各個(gè)領(lǐng)域得 到了應(yīng)用。我國(guó)也早已注視并引進(jìn)了這一技術(shù)及系統(tǒng)，開始有成效地應(yīng)用到一些重點(diǎn)工程及大型石油、化工、電力、冶金、輕工等企業(yè)中。 熱處理工藝流程計(jì)算機(jī) 控制系統(tǒng) 第 頁(yè) 9 第五章 系統(tǒng)的集散控制 集散控制系統(tǒng)是隨著現(xiàn)代大型工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的不斷興起和過(guò)程控制要求的日益復(fù)雜應(yīng)運(yùn)而生的綜合控制系統(tǒng) 。 從這個(gè)位置開始為輸出數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，它應(yīng)作為 EM277的參數(shù)賦值信息的一個(gè)部分。從站將其輸入緩沖區(qū)（稱為發(fā)送信箱）的數(shù)據(jù)返回給主站的輸入?yún)^(qū)，以響應(yīng)從主站來(lái)的信息。這樣，使用戶能與主站交換任何類型的數(shù)據(jù)。 作為 DP 從站， EM277 模塊接受從主站來(lái)的多種不同的 I/O 配置，向主站發(fā)送和接受不同數(shù)量的數(shù)據(jù)。各個(gè)區(qū)域控制器通過(guò)冗余的環(huán)形光纜 PROFIBUS 總線而成為一個(gè)整體，任何控制器都可以透明、快捷的訪問系統(tǒng)中任一個(gè)輸入 /輸出點(diǎn)和進(jìn)行信息交換如同人體血液流動(dòng)一樣自然通暢。某一控制點(diǎn)或控制器的故障或失效，不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。一方面，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器通過(guò) PROFIBUS總線實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)控制的數(shù)據(jù)記錄與管理，另一方面，服熱處理工藝流程計(jì)算機(jī) 控制系統(tǒng) 第 頁(yè) 8 務(wù)器中的數(shù)據(jù)庫(kù)又是上層即中央管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來(lái)源?？刂葡到y(tǒng)劃分為三個(gè)技術(shù)層次，即現(xiàn)場(chǎng)控制層（包括中央控制器）、數(shù) 據(jù)庫(kù)服務(wù)層、中央管理層。自診斷的功能是維修變得十分方便。原分散過(guò)程控制裝置的功能在現(xiàn)場(chǎng)儀表中實(shí)現(xiàn)，從而增加了系統(tǒng)的自治性。由于采用雙向通信，因此，用戶可以在控制室通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線對(duì)位于現(xiàn)場(chǎng)的智能儀表進(jìn)行標(biāo)定、校驗(yàn)和進(jìn)行故障的診斷等，用戶可以得到儀表的更多信息，例如儀表位號(hào)、最近一次標(biāo)定的時(shí)間等。采用現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)的智能儀表不僅具有強(qiáng)大的各種功能，而且，由于具有可互操作性，使得用戶不必為所選儀表是否能與原有的儀表、接口互配而煩惱。它們沒有總線存取權(quán)，他們只能應(yīng)答所接收到的報(bào)文或當(dāng)主站請(qǐng)求時(shí)向主站回發(fā)報(bào)文。 （１） 主站設(shè)備（ Master device）決定總線上的數(shù)據(jù)通信。 PROFIBUS 的基本特點(diǎn) PROFIBUS定義串行現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的技術(shù)特征。它是一種在制造業(yè)自動(dòng)化和過(guò)程自動(dòng)化領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用的、與設(shè)備制造商無(wú)關(guān)的、開放的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)。 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)是采用現(xiàn)場(chǎng)總線作為通信系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。此外，隨著經(jīng)濟(jì)的國(guó)際化，企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)不可避免，這就迫使企業(yè)的生產(chǎn)向著穩(wěn)產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、環(huán)保與安全的方向發(fā)展。為了滿足系統(tǒng)的性能要求，需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，所以對(duì)控制算法有一定的要求，這就用到系統(tǒng)仿真 simulink 來(lái)判斷系統(tǒng)是否達(dá)到性能要求。 六、 降低了工程費(fèi)用 采用了集散控制系統(tǒng)以后，不但減少了工程設(shè)計(jì)的工作量與圖紙，而且也減少了安裝與調(diào)試的工作量，這些都意味著費(fèi)用的降低。 三、 減少了電纜 由于電纜的大幅減少，費(fèi)用（還包括安裝幾調(diào)試在內(nèi)）可以節(jié)約６６％或更多。產(chǎn)品的應(yīng)用范圍已不僅僅是工業(yè)控制領(lǐng)域的各個(gè)行業(yè)，而是向制造過(guò)程自動(dòng)化和過(guò)程自動(dòng)化的綜合管理方向發(fā)展。而連接上位機(jī)組態(tài)王與下位機(jī)可編程控制器 PLC的總線系統(tǒng)用現(xiàn)場(chǎng)總線profibus 來(lái)實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與下位機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換。 熱處理工藝流程計(jì)算機(jī) 控制系統(tǒng) 第 頁(yè) 4 第三章 熱處理工藝的控制思想設(shè)計(jì) 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是針對(duì)一根粗鐵絲通過(guò)幾道高溫（如： 1100 攝氏度， 800攝氏度， 650攝氏度， 500 攝氏度等）加熱而變成細(xì)鐵絲。在各個(gè)回火溫度下，硬度變化最劇烈的時(shí)間一般是最初半小時(shí)內(nèi)，回火時(shí)間超過(guò) 2h 后，硬度變化很小。 高溫回火用于各種連接和傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)鋼零件，如曲軸、半軸、機(jī)床主軸、連桿螺栓等。 低溫回火主要用于高碳的碳鋼及合金鋼工模具、量具、滾動(dòng)軸承和滲碳工件等。這是由于明顯的變形熱效應(yīng)使鋼溫度升高，加快再結(jié)晶軟化過(guò)程，故高溫形變熱處理的形變量控制在 20％～ 40％之間。 形變溫度和形變量顯著影響高溫形變熱處理的 強(qiáng)化效果。 形變熱處理是在金屬材料上有效的綜合利用形變強(qiáng)化和相變強(qiáng)化，將壓力加工與熱處理操作相結(jié)合，使成型工藝同獲得最終性能統(tǒng)一起來(lái)的一種復(fù)合方法。具體的熱處理工藝曲線，要在圖中標(biāo)出加熱的溫度、保溫時(shí)間、加熱冷卻速度以及冷卻介質(zhì)等等。熱處理討論在各種不同冷卻條件下的組織結(jié)構(gòu)變化。為了適應(yīng)現(xiàn)代技術(shù)的要求，熱處理的研究同樣也是方興未艾，尤其 值得一提的是熱處理的工藝方法已經(jīng)完全改變了古老熱處理的面貌，在當(dāng)今的熱處理的實(shí)踐的活動(dòng)中涌現(xiàn)的新的技術(shù)是氮基氣氛熱處理、真空熱處理、可控氣氛熱處理、離子熱處理、形變熱處理、流態(tài)化熱處理、電子束熱處理、各種化學(xué)熱處理復(fù)合參數(shù)及強(qiáng)韌化技術(shù)它們均已進(jìn)入了實(shí)用化階段。 Abstract The essay is about Heat Treatment Computer Control System. Heat treatment is used to improve metals function in order to satisfy the particular industrial request. The essay introduces a kind