【正文】 。在論文設計過程中還得到了同學和朋友們的熱心幫助，提供了很多有關素材，在此表示感謝。}else{\\本站點\爐膛壓力=\\本站點\爐膛壓力。}if( \\本站點\引風機==0){ \\本站點\爐膛壓力=\\本站點\爐膛壓力+1。}if(\\本站點\爐膛壓力5) { \\本站點\引風機=0。\\本站點\過熱器溫度=\\本站點\過熱器溫度2。\\本站點\過熱器溫度=\\本站點\過熱器溫度+2。 } else{\\本站點\爐膛溫度= \\本站點\爐膛溫度。 \\本站點\煤粉流量=\\本站點\煤粉流量2。\\本站點\給風流量=\\本站點\煤粉流量*3。} if(\\本站點\給煤機==1){\\本站點\煤粉流量=\\本站點\煤粉流量+2。}if(\\本站點\爐膛溫度==3800) {\\本站點\給煤機=0。}if(\\本站點\爐膛溫度3600) {\\本站點\給煤機=1。\\本站點\汽包水位=\\本站點\汽包水位2。\\本站點\汽包水位=\\本站點\汽包水位+2。}if(\\本站點\汽包水位==90) { \\本站點\給水泵=0。}else{\\本站點\汽包液位報警=1。amp。} else{\\本站點\過熱器溫度報警=1。amp。}else{\\本站點\爐溫報警=1。amp。}else{\\本站點\爐壓報警=1。amp。} if(移動=3) { 移動=0。本設計首先通過方案比較，確定控制方案，然后通過對控制系統(tǒng)的分析，確定了對爐溫、水位、過熱器溫度和爐壓的控制方式，分別是串級控制、比值控制、三沖量控制、串級控制和前饋—反饋控制，再對儀表進行的選型及控制規(guī)律和調(diào)節(jié)閥氣開氣閉形式的選擇，編程軟件進行編程，最后上位機和PLC實現(xiàn)通訊，利用S7200PLC控制電機的轉(zhuǎn)速和閥門開度，通過上位機組態(tài)軟件對生產(chǎn)過程實施過程監(jiān)控，包括報表的生成、預覽、打印、保存和調(diào)用以及實時曲線和歷史趨勢曲線顯示和報警。組態(tài)王軟件在鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)中，不僅可以實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的顯示、報警畫面的查詢、實時曲線和歷史曲線的瀏覽等功能，而且該監(jiān)控系統(tǒng)成本低、結(jié)構簡單、性能穩(wěn)定，同時還可以通過硬件和軟件的擴充，實現(xiàn)對鍋爐水位、負壓、溫度的控制，所以它在鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)中獲得廣泛的應用，值得推廣和使用。系統(tǒng)運行時我們輸入用戶名和口令進入監(jiān)控主畫面。ShowPicture(用戶登陸)。用戶登錄畫面設計首先我們在用戶配置中，通過新建選項定義用戶名或者用戶組、用戶密碼和安全區(qū)。之前我們對控制變量已經(jīng)進行過報警定義，然后我們進入報警組，對報警組進行配置。查詢按鈕彈起時輸入ReportSetHistData2(1,1)。確認完成對調(diào)入報表按鈕的設置。ReportName=InfoAppDir()+RealtimeReport\+報表查詢變量。確定完成對刷新按鈕的設置。listClear(List)。在刷新按鈕命令語言編輯框中輸入命令語言：string file。實時報表按鈕設置與返回按鈕設置相同，在此不做詳細說明。完成保存按鈕的設置。filename=filename+\\本站點\$日期+StrFromint(\\本站點\$時,10)+時+StrFromint(\\本站點\$分,10)+分+StrFromint(\\本站點\$秒,10)+。保存按鈕彈起時我們在命令語言編輯框內(nèi)輸入string filename。打印按鈕按下時我們在命令語言編輯框內(nèi)輸入：ReportPrint2(RealtimeReport)。雙擊畫面將報表控件名命名為RealtimeReport確認，雙擊打印預覽按鈕，按下時在命令語言編輯框全部函數(shù)中選擇ReportPrintSetup()。 實時數(shù)據(jù)報表和實時報表查詢新建畫面實時數(shù)據(jù)報表，工具箱中選擇報表窗口，鼠標點擊拖動成矩形，在表格中填入?yún)?shù)和參數(shù)值，通過雙擊參數(shù)值單元格，從報表工具箱插入函數(shù)中輸入=，再選擇插入變量，確定完成。點擊工具箱中的插入控件按鈕，選擇歷史趨勢曲線，鼠標拖動畫面成矩形，然后右擊選擇控件屬性進行相應的配置，確定完成。畫面中我們可以添加一個返回按鈕，在按下時我們輸入命令語言：ShowPicture(用戶登陸)。 實時曲線和歷史曲線顯示新建畫面后，在工具箱里點擊實時曲線按鈕，拖動鼠標拖成一矩形框后雙擊，進入實時曲線設置窗口，點擊問號從數(shù)據(jù)詞典中選擇被控變量及曲線顏色，點擊確定。 組態(tài)畫面顯示 初始值設定在系統(tǒng)運行之前我們需要對變量進行初始化，我們在畫面上建立一個變量初始化面板，寫入需要初始化的變量名稱，然后用字符代替初始化數(shù)值寫在變量名稱之后如下圖所示，這里用？？？代替，雙擊？？？會彈出動畫連接對話框，選擇模擬量輸入和模擬量輸出，變量名從數(shù)據(jù)庫中選擇，點擊確定。 動畫連接通過動畫連接可以實現(xiàn)水流的動態(tài)效果、初始值設定及按鈕功能等等。點擊工程瀏覽器中畫面選項，在右側(cè)的空白框中點擊新建選項。組態(tài)王的畫面設計過程主要包括以下幾個步驟：1：創(chuàng)建新工程2：添加硬件設備和定義工程變量3：制作圖形畫面和動畫連接4：編寫命令語言5對運行系統(tǒng)進行配置6：保存工程并運行 定義外部設備和變量運行組態(tài)王軟件進入工程瀏覽器，在數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)詞典中點擊新建選項定義本鍋爐控制系統(tǒng)需要的控制變量、被控變量、執(zhí)行器及指示燈等。工程瀏覽器：用于創(chuàng)建畫面、監(jiān)控設備之間的連接、變量的定義、動畫的鏈接及編寫命令語言和設定運行系統(tǒng)配置。組態(tài)王軟件由工程管理器、工程瀏覽器和運行系統(tǒng)構成。第六章 控制系統(tǒng)上位機設計 組態(tài)王軟件概述組態(tài)王軟件是目前應用比較廣泛的一種工業(yè)監(jiān)控軟件，它將過程控制、現(xiàn)場操作、資源管理融于一體，用戶可以從企業(yè)的所有層次、各個位置獲得系統(tǒng)的實時信息，實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的最優(yōu)化管理。軟件調(diào)試用PC機完成，將編寫好的控制程序裝載到仿真軟件上，按照編寫的程序進行開關操作，通過對每一個功能進行檢測不斷完善控制程序。每個子程序都有不同于其他子程序的序號，便于主程序的調(diào)用[25]。 S7200通信程序設計1. 程序編寫及分析本文根據(jù)設計要求，編寫了六個程序，一個為主程序，其余五個為子程序，分別為爐膛溫度控制子程序、汽包水位控制子程序、過熱器溫度控制子程序、爐壓控制子程序和空燃比控制子程序。 空燃比控制子程序空燃比子程序接收到開始信號后，首先進行煤粉和空氣流量的采集，判斷比值是否為3，是則進行混合，不是則重新配比，直到比值等于3，進行PID調(diào)節(jié)。 汽包水位控制子程序 所示汽包水位控制子程序運行開始后，如果運行正常，則對其進行水位設定，手自動方式選擇，如果不正常則立刻停止，自動方式運行開始后，分別對汽包水位、給水流量和蒸汽流量進行采樣和計算，進行PID調(diào)節(jié)，判斷系統(tǒng)是否運行正常，正常則一直進行PID調(diào)節(jié)，否則停止。 爐溫控制子程序 爐壓控制子程序爐膛壓力控制子程序運行開始后，選擇自動運行方式，啟動引風機，判斷是否有故障，如果沒有則延時1分鐘啟動鼓風機，再啟動爐排，如果有故障則立刻停止。運行開始后，手自動操作方式選擇，如果自動方式運行，則先進入爐膛溫度控制子程序，再進入汽包水位控制子程序、過熱器溫度控制子程序，最后進入爐壓控制子程序。進行梯形圖程序編寫時，單擊線圈、觸點或指令盒按鈕選擇要輸入的指令，然后用光標移到需要添加元件的位置后，單擊鼠標即可，選擇指令元件后輸入操作數(shù)，按照要求完成編程工作。具有語法檢查功能，方便進行梯形圖編寫程序的修改，還具有文檔管理和加密等功能[21]。EM231模擬量輸入模塊將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量送到PLC中進行PID調(diào)節(jié),EM232模擬量輸出模塊從CPU224接收數(shù)字量，并將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量控制變頻器，CPU224對被控變量進行PID調(diào)節(jié)[20]。如果在消息接收過程中發(fā)生一錯誤，或從設備不能執(zhí)行其命令，從設備將建立一錯誤消息并把它作為回應發(fā)送出去。典型的主設備：主機和可編程儀表?？刂破魍ㄐ攀褂弥鳌獜募夹g，即僅一設備（主設備）能初始化傳輸（查詢）。用戶選擇想要的模式，包括串口通信參數(shù)（波特率、校驗方式等），在配置每個控制器的時候，在一個Modbus網(wǎng)絡上的所有設備都必須選擇相同的傳輸模式和串口參數(shù)。標準的Modbus口是使用一RS232兼容串行接口。此協(xié)議支持傳統(tǒng)的RS23RS42RS485多種電氣接口和以太網(wǎng)設備。采用模塊化結(jié)構，組態(tài)比較靈活，線路連接[18],。 I/0分配 I/0分配表輸入信號啟動按鈕停止按鈕急停按鈕空燃比信號爐溫采樣控制信號爐壓采樣控制信號水位采樣控制信號過熱器溫度采樣控制信號手動操作自動操作輸出信號煤粉流量閥空氣流量閥給水泵啟動進水閥1進水閥2出水閥減溫水閥空氣預熱器爐溫報警爐壓報警過熱器溫度報警汽包水位報警引風機啟動點火器手動運行自動運行空燃比輸出信號空氣和煤粉混合攪拌信號 硬件配置及連接圖本設計中我們采用西門子430系列變頻器,利用電力半導體器件的通斷作用，將工頻電源變換為一頻率的電能控制裝置，其基本原理是根據(jù)電機轉(zhuǎn)速和工作電源輸入頻率成正比例關系，通過改變變頻器的頻率達到實現(xiàn)對鍋爐給水泵、鼓風機、引風機和爐排電機的轉(zhuǎn)速控制。進行PLC程序設計（包括軟件和硬件）。選擇PLC,主要包括機型、I/O模塊、容量和電源。PLC控制系統(tǒng)的設計一般分為以下幾個步驟：了解被控對象，制定可行的方案。2．計算機和PLC之間的通信打開在STEP7Micro/WIN軟件后，雙擊指令樹里面的“通信”選項，將編輯的程序下載到PLC之前，需要對遠程站的地址進行設置，然后雙擊“通信”框中的“雙擊刷新”藍色圖標，編程軟件將自動搜索已經(jīng)連接到網(wǎng)絡上的S7200，并用圖標將S7200顯示出來。（3）存儲容量。我們選擇CPU224（14數(shù)字輸入，10繼電器輸出），CPU內(nèi)部電源可為CPU自身、擴展模塊和其他設備提供直流電源。最大限度地滿足系統(tǒng)控制功能是選擇PLC首先應該考慮的問題，S7200不僅具有定時器、計數(shù)器和繼電器所能實現(xiàn)的功能，而且還具有位邏輯、定時、計數(shù)、比較、位循環(huán)等指令，支持中斷和子程序可以完成串口通訊。西門子S7200控制器通過遠程I/O的方式連接現(xiàn)場需要檢測和控制的各點，CPU自帶24路數(shù)字量輸入和16路數(shù)字量輸出，集成2個RS485接口，可以支持PPI、MODBUS等通訊協(xié)議，遠程I/O有通訊處理器和EM235模塊連接，實現(xiàn)信息的可靠、安全、穩(wěn)定傳輸。S7200系列PLC控制系統(tǒng)一般由機架、數(shù)字量輸入模塊（EM221）、CPU模塊、數(shù)字量輸出模塊(EM222)、模擬量輸出模塊（EM232）和模擬量輸入模塊（EM231）通信模塊和智能模塊組成。第五章 控制系統(tǒng)下位機設計1．S7200簡介可編程控制器簡稱PLC，它是基于微處理器的一種通用控制裝置，是當代工業(yè)控制的主要支柱之一，從性能、價格和可靠性方面考慮，我們選擇西門子S7200作為鍋爐控制系統(tǒng)的控制器。同理，汽包水位控制系統(tǒng)中Kv為“”，Ko為“+”， Km為“+”，所以Kp應為“”，汽包的給水流量調(diào)節(jié)器需采用正作用調(diào)節(jié)方式。綜合上述原則，爐膛溫度控制器采用PID調(diào)節(jié)，汽包液位控制采用P調(diào)節(jié)，流量控制和爐膛壓力