【正文】 1 1 3 溫度 0 100 XXXXX TT1 PT100_RTD 10 14 表 4 模擬量輸出 設(shè)置 記錄序號 當(dāng)前值 通道號 采樣周期 設(shè)備號 點(diǎn)說明 量程下限 量程上限 輸出格式 點(diǎn)名 站號 2 0 3 1 4 調(diào)壓模塊輸出 0 100 XXXXX AO2 10 (13）單擊數(shù)據(jù)庫編譯→基本編譯，若顯示數(shù)據(jù)庫編譯成功，則數(shù)據(jù)庫組態(tài)完畢。其他的可以不用設(shè)置。 (9）選擇后確定進(jìn)入編輯數(shù)據(jù)界面。點(diǎn)擊“ AI 模擬量輸入”選項(xiàng)出現(xiàn)如圖 8所示。 圖 6 進(jìn)入數(shù)據(jù)庫編輯系統(tǒng)窗口 （ 6）選擇系統(tǒng)→數(shù)據(jù)操作，出現(xiàn)下面對話框，點(diǎn)擊“確定”，如圖 7所示。 選擇菜單欄，編輯→編輯數(shù)據(jù)庫，彈出窗口，輸入用戶名和口令 hollymacs/macs。出現(xiàn)當(dāng)前域號： 0等信息，如圖 5 所示。 圖 4 添加工程 12 （ 3）點(diǎn)擊“確定”按鈕，然后在空白 處選擇這個工程，此時會顯示當(dāng)前域號為 65535等信息。 建立工程 （ 1）打開：開始→程序→ macsv組態(tài)軟件→數(shù)據(jù)庫總控。 表 2 IO模塊數(shù)量及地址分配 IO模塊 數(shù)量 地址 FM143A 1 3 FM151 1 4 服務(wù)器算法：建立“服務(wù)器負(fù)荷率”計(jì)算方案頁。 MACSV 組態(tài) 這是個簡單的工程，因此點(diǎn)比較少，所以操作員站 OPS 只需要一個，兼任工程師站；服務(wù)器 SVR采用單機(jī)結(jié)構(gòu)； 1個現(xiàn)場控制站 FCS；鍋爐內(nèi)膽水溫定值控制 系統(tǒng)需要一個輸入測量信號，一個輸出控制信號，因此需要一個模擬量熱電阻輸入模塊FM143A和一個模擬量輸出模塊 FM151。 MACS系統(tǒng)所用軟件為 MACS V集成組態(tài)軟件。 11 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) MACS 系統(tǒng)軟件介紹 MACS 系統(tǒng)給用戶提供的是一個通用的系統(tǒng)組態(tài)和運(yùn)行控制平臺，應(yīng)用系統(tǒng)需要通過工程師站軟件組態(tài)產(chǎn)生，即把通用系統(tǒng)提供的模塊化的功能單元按一定的邏輯組合起來，形成一個 完成特定要求的應(yīng)用系統(tǒng)。 FM151八路模擬量輸出模塊支持電流型（ 4～ 20mA）和電壓型（ 0～ 5V/1～ 5V）輸出方式，另外還支持更多的控制信號輸出方式，每通道 11位 。 FM143 八路熱電阻輸入模塊支持 PT100/Cu50 熱電阻信號輸入方式，另外還支持更多的溫度信號輸入方式，每通道 11位。 FM148八路模擬量輸入模塊支持電流型（ 4～20mA）和電壓型（ 0～ 5V/1～ 5V）信號輸入方式，另外還支持更多的電壓電流輸入方式，每通道 11 位。系統(tǒng)服務(wù)器可雙冗余配置?？筛鶕?jù)組態(tài)的數(shù)據(jù)庫和算法完成：數(shù)據(jù)采集與處理、控制和聯(lián)鎖運(yùn)算、控制輸出。 （ 2）操作員站 (OPS) 由高檔微機(jī)或工業(yè)微機(jī)組成，具有以下功能：流程圖顯示與操作、報(bào)警監(jiān)視及確認(rèn)、日志查詢、趨勢顯示 ，參數(shù)列表顯示控制調(diào)節(jié)、在線參數(shù)修改、報(bào)表打印。 MACS 系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集、控制運(yùn) 算、閉環(huán)控制輸出、設(shè)備和狀態(tài)監(jiān)視、報(bào)警監(jiān)視、遠(yuǎn)程通信、實(shí)時數(shù)據(jù)處理和顯示、歷史數(shù)據(jù)管理、日志記錄、事件順序記錄、事故追憶、圖形顯示、控制調(diào)節(jié)、報(bào)表打印、高級計(jì)算、組態(tài)、調(diào)試、打印、下裝、診斷的功能。而操作員站和高級計(jì)算站等可通過域名登錄到不同的域進(jìn)行操作。域有域名，域內(nèi)數(shù)據(jù)單獨(dú)組態(tài)和管理，域間數(shù)據(jù)可以重名。 MACS系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)如圖 3所示 : 圖 3 MACS系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) MACS 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)由上到下分為監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和控制網(wǎng)絡(luò)三個層次，監(jiān)控 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)工程師站、操作員站、高級計(jì)算站與系統(tǒng)服 務(wù)器的互連，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場控制站與系統(tǒng)服務(wù)器的互連，控制網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場控制站與過程 I/O 單元的通訊。 8 MACS 系統(tǒng)簡介 MACS是和利時公司集多年的開發(fā)、工程經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的大型綜合控制系統(tǒng)。電磁閥型號為 2W16025，工作壓力：最小壓力為 0Kg/ 3cm ，最大壓力為 7Kg/ 3cm ，工作溫度： 5~8176。輸出電壓用來控制加熱器加熱，從而控制鍋爐的溫度。一只為下相 380V恒壓驅(qū)動，另一只為三相變頻 220V輸出驅(qū)動。泵體完全采用不誘鋼材料，以防止生銹，使用壽命長。 變頻器：本裝置采用日本三菱 ((R))變頻器，控制信號輸入為(4~20mA DC)或 0~5V DC， 0~220V變頻輸出用來驅(qū)動三相磁力驅(qū)動泵。電動調(diào)節(jié)閥型號為： QSVP16K。 Pt100傳感器精度高，熱補(bǔ)償性較好。 溫度傳感器：本裝置采用六個 Pt100 傳感器，分別用來檢測上水箱出口、鍋爐內(nèi)膽、鍋爐夾套以及盤管的水溫。其中儲水箱底有一個出水閥，當(dāng)水箱需要更換水時，將球閥步打開直接將水排 出。 管道：整個系統(tǒng)管道采用不誘鋼管組成，所有的水閥采用優(yōu)質(zhì)球閥，徹底避免了管道系統(tǒng)生銹的可能性。 圖 2 被控對象裝置總貌圖 圖 2被控對象裝置總貌圖 7 各模塊的功能介紹 （ 1）被控對象 由不誘鋼儲水箱、 千瓦電加熱鍋爐 (由不銹鋼鍋爐內(nèi)膽加溫筒構(gòu)成 )、冷熱水交換盤管和敷朔不銹鋼管道組成。 表 1 經(jīng)驗(yàn)法整定參數(shù) 系統(tǒng) 參 數(shù) δ（ %） T1(min) TD(min) 溫度 20～ 60 3～ 10 ～ 3 流量 40～ 100 ～ 1 壓力 30～ 70 ～ 3 液位 20～ 80 6 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 過程裝置簡介 THJ3型高級過程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置”是基于工業(yè)過程的物理模擬對象，它集自動化儀表技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，通訊技術(shù)，自動控制技術(shù)為一體的多功能實(shí)驗(yàn)裝置，該系統(tǒng)包括流量、溫度、液位、壓力等熱工參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)辨識，單回路控制，串級控制，前饋 — 反饋控制，比值控制，解耦控制等多種控制形式。表 1 為經(jīng)驗(yàn)法整定參數(shù)的參考數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上，對調(diào)節(jié)器的參數(shù)作進(jìn)一步修正。這種方法是人們在長期的工程實(shí)踐中，從各種控制規(guī)律對系統(tǒng)控制質(zhì)量的影響的定性分析中總結(jié)出來 的一種行之有效，并且得到廣泛運(yùn)用的工程整定方法。相反工程整定法雖未必得到“最佳整定參數(shù) ” ，但由于其不需知道過程的完整數(shù)學(xué)模型，使用者不需要具備理論計(jì)算所必須的控制理論知識，因而簡便、實(shí)用，易于被工程技術(shù)人員所接受并優(yōu)先使用。顧名思義，理論計(jì)算整定法是在已知過程的數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上，依據(jù)控制理 5 論，通過理論計(jì)算來求取“最佳整定參數(shù) ” ；而工程整定法是根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，直接在過程控制系統(tǒng)中進(jìn)行的控 制器參數(shù)整定方法。但是微分控制會放大高頻噪聲 , 降低系統(tǒng)的信噪比 ,導(dǎo)致系統(tǒng)抑制干擾的能力下降，也就是說微分控制不能消除余差。而自動控制系統(tǒng)在對于誤差的控制來說，會出現(xiàn)別的不必要的問題，比如波動，更嚴(yán)重的會失穩(wěn)。所以，比例 — 積分 (PI) 控制器可以使系統(tǒng)在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后無穩(wěn)態(tài)誤差 .但具有滯后特點(diǎn)，不能快速對誤差進(jìn)行有效的控制。積分項(xiàng)會隨著時間的增加而增大。 (2) 積分（ I）控制 在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的積 分成正比關(guān)系。 但這樣會引起振蕩，特別是在遲滯環(huán)節(jié)比較大的時候，比例系數(shù) Kp 減小，振蕩發(fā)生的可能性就會減小，但同時也會導(dǎo)致調(diào)節(jié)速度變慢。若產(chǎn)生偏差，控制器就發(fā)生作用調(diào)節(jié)控制輸出，使被控量向減小偏差的方向變化 [。 (1) 比例（ P）控制 比例控制是一種最簡單的控制方式。 P、 I、 D各有自己的長處和缺點(diǎn)，它們一起使用的時候又和互相制約，但只有合理地選取 PID 值，就可以獲得較高的控制質(zhì)量。 在工程實(shí)際中，應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡稱 PID 控制，又稱 PID 調(diào)節(jié)。 e(t)為控制器的輸入 (常常是設(shè)定值與被控量之差 , 即 e(t)=r(t)c(t))。其輸入 e (t）與輸出 u (t）的關(guān)系由公式 (1)可見。此控制系統(tǒng)為單閉環(huán)反饋系統(tǒng)，只要 PID參數(shù)設(shè)置的合理，就能夠使系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定。在鍋爐內(nèi)膽水溫的控制過程中，由于鍋爐內(nèi)膽由循環(huán)水，因此鍋爐內(nèi)膽循環(huán)水水溫控制相比于內(nèi)