【正文】 B通用電氣、莫迪康公司；日本：三菱、富士、歐姆龍、松下 PLC的特點可編程序控制器專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計，以用戶需要為主，采用了先進(jìn)的微型計算機技術(shù)，所以具有以下幾個顯著特點：（一）可靠性高，抗干擾能力強（二）通用性強，控制程序可變，使用方便（三）功能強，適應(yīng)面廣（四）編程簡單，容易掌握（五）減少了控制系統(tǒng)的設(shè)計及施工的工作量（六）體積小、重量輕、功耗低、維護(hù)方便 PLC的功能(一) 邏輯控制(二) 定時控制(三) 計數(shù)控制(四) 步進(jìn)(順序)控制(五) PID控制(六) 數(shù)據(jù)控制(七) 通信和聯(lián)網(wǎng)(八) 其它 PLC還有許多特殊功能模塊，適用于各種特殊控制的要求，如：定位控制模塊，CRT模塊。第五代：20世紀(jì)90年代中期至今。第四代：20世紀(jì)80年代中期到90年代中期。第三代：20世紀(jì)70年代末期到80年代中期。第二代：20世紀(jì)70年代初期到70年代末期。我們可以把PLC產(chǎn)品分為五代：第一代：從第一臺可編程控制器誕生到20世紀(jì)70年代初期。1968年，美國最大的汽車制造廠家通用汽車公司（GM公司）提出設(shè)想。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，汽車型號更新的周期愈來愈短，這樣，繼電器控制裝置就需要經(jīng)常地重新設(shè)計和安裝，十分費時，費工，費料，甚至阻礙了更新周期的縮短。4 PLC程序設(shè)計[12] PLC的由來和發(fā)展在60年代，汽車生產(chǎn)流水線的自動控制系統(tǒng)基本上都是由繼電器控制裝置構(gòu)成的。 模擬調(diào)試?yán)肕CGS提供的內(nèi)部模擬模塊進(jìn)行各部分功能仿真，不斷的調(diào)試和各種屬性的修改，組態(tài)運行達(dá)到了工程的要求。數(shù)據(jù)報表在工控系統(tǒng)中是必不可少的一部分，是數(shù)據(jù)顯示、查詢、分析、統(tǒng)計、打印的最終體現(xiàn)，是整個工控系統(tǒng)的最終結(jié)果輸出；數(shù)據(jù)報表是對生產(chǎn)過程中系統(tǒng)監(jiān)控對象的狀態(tài)的綜合記錄和規(guī)律總結(jié)。在工程應(yīng)用中，大多數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)需要對設(shè)備采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行存盤，統(tǒng)計分析，并根據(jù)實際情況打印出數(shù)據(jù)報表。（5）雙擊“串口通訊設(shè)備”，在下方出現(xiàn)串口通訊設(shè)備圖標(biāo)。（2）點擊工具條中的“工具箱”圖標(biāo)，打開“設(shè)備工具箱”。在系統(tǒng)運行過程中，圖形對象的外觀和狀態(tài)特征，由數(shù)據(jù)對象的實時采集值驅(qū)動，從而實現(xiàn)了圖形的動畫效果。 建立動畫連接和設(shè)備連接由圖形對象搭制而成的圖形畫面是靜止不動的，需要對這些圖形對象進(jìn)行動畫設(shè)計，真實地描述外界對象的狀態(tài)變化，達(dá)到過程實時監(jiān)控的目的。（4）將對象名稱改為：燃料流量F；對象類型選擇：數(shù)據(jù)型；在對象內(nèi)容注釋輸入框內(nèi)輸入：“燃料流量的變化”，單擊“確認(rèn)”。（2）單擊“新增對象”按鈕，在窗口的數(shù)據(jù)對象列表中，增加新的數(shù)據(jù)對象，系統(tǒng)缺省定義的名稱為“Data1”、“Data2”、“Data3”等（多次點擊該按鈕，則可增加多個數(shù)據(jù)對象）。定義數(shù)據(jù)對象的內(nèi)容主要包括:指定數(shù)據(jù)變量的名稱、類型、初始值和數(shù)值范圍，確定與數(shù)據(jù)變量存盤相關(guān)的參數(shù)，如存盤的周期、存盤的時間范圍和保存期限等。圖34 鍋爐燃燒控制系統(tǒng)流程Figure 34 Boiler bustion control system processes操作界面圖35所示：圖35用戶窗口操作界面Figure 35 Userwindow user interface圖36 PID參數(shù)窗口Figure 36 PID parameters window圖37 通訊狀態(tài)窗口Figure 37 Communication status window 定義數(shù)據(jù)對象實時數(shù)據(jù)庫是MCGS工程的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)處理中心。 工程建立在MCGS組態(tài)平臺上，單擊“用戶窗口”，在“用戶窗口”中單擊“新建窗口”按鈕，則產(chǎn)生新“窗口0”，選中“窗口0”，單擊“窗口屬性”，進(jìn)入“用戶窗口屬性設(shè)置”，將“窗口名稱”改為：鍋爐燃燒控制；將“窗口標(biāo)題”改為：鍋爐燃燒控制；在“窗口位置”中選中“最大化顯示”，其它不變，單擊“確認(rèn)”點擊“保存”按鈕，工程創(chuàng)建完畢。流程控制：通過循環(huán)策略中的腳本程序策略塊實現(xiàn)。歷史曲線窗口:歷史曲線,通過歷史曲線構(gòu)件實現(xiàn)。（二） 圖形制作鍋爐燃燒計算機控制系統(tǒng)窗口：調(diào)節(jié)閥、流量傳感器、溫度傳感器：由對象元件庫引入；溫度、流量控制：通過輸入框輸入實現(xiàn)；顯示通過標(biāo)簽構(gòu)件實現(xiàn)；PID設(shè)定和給定值，通過標(biāo)簽、輸入框構(gòu)件實現(xiàn)。5個策略：啟動策略、退出策略、數(shù)據(jù)顯示、報警數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)。4個主菜單：系統(tǒng)管理、通訊狀態(tài)、清除設(shè)置、幫助。 人機界面MCGS的設(shè)計 工程分析通過上兩章對鍋爐燃燒控制的分析和設(shè)計，整體上對工程的結(jié)構(gòu)、流程、需實現(xiàn)的功能及如何實現(xiàn)這些功能有了詳細(xì)的了解，下面為具體的框架組成。 編寫程序調(diào)試工程利用調(diào)試程序產(chǎn)生的模擬數(shù)據(jù)，檢查動畫顯示和控制流程是否正確。然后設(shè)置圖形的動畫屬性，與實時數(shù)據(jù)庫中定義的變量建立相關(guān)性的連接關(guān)系，作為動畫圖形的驅(qū)動源。 制作動畫顯示畫面動畫制作分為靜態(tài)圖形設(shè)計和動態(tài)屬性設(shè)置兩個過程。 設(shè)計菜單基本體系為了對系統(tǒng)運行的狀態(tài)及工作流程進(jìn)行有效地調(diào)度和控制，通常要在主控窗口內(nèi)編制菜單。 工程立項搭建框架定義工程、封面窗口和啟動窗口的名稱，指定存盤數(shù)據(jù)庫文件的名稱以及存盤數(shù)據(jù)庫，設(shè)定動畫刷新的周期。包括編寫控制程序（if…then腳本程序），選用各種功能構(gòu)件，如：數(shù)據(jù)提取、歷史曲線、定時器、配方操作、多媒體輸出等。在本窗口內(nèi)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。 用戶窗口用戶窗口主要用于設(shè)置工程中人機交互的界面，諸如：生成各種動畫顯示畫面、報警輸出、數(shù)據(jù)與曲線圖表等。 設(shè)備窗口設(shè)備窗口是連接和驅(qū)動外部設(shè)備的工作環(huán)境。在主控窗口中可以放置一個設(shè)備窗口和多個用戶窗口，負(fù)責(zé)調(diào)度和管理這些窗口的打開或關(guān)閉。MCGS組態(tài)軟件所建立的工程由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實時數(shù)據(jù)庫和運行策略五部分構(gòu)成，每一部分分別進(jìn)行組態(tài)操作，完成不同的工作，具有不同的特性。MCGS組態(tài)軟件由組態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境兩個系統(tǒng)組成，兩部分互相獨立，又緊密相關(guān)。圖示如下：圖28 送風(fēng)量變化的前饋反饋控制系統(tǒng)Figure 28 Air volume changes in feedforward feedback control system3 人機界面 MCGS組態(tài)軟件簡介MCGS(Monitor and Control Generated System，通用監(jiān)控系統(tǒng))是一套用于快速構(gòu)造和生成計算機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件，可穩(wěn)定運行于Windows95/98/NT操作系統(tǒng)，集動畫顯示、流程控制、數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制與輸出、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸、雙機熱備、工程報表、數(shù)據(jù)與曲線等諸多強大功能于一身，并支持國內(nèi)外眾多數(shù)據(jù)采集與輸出設(shè)備，廣泛應(yīng)用于石油、電力、化工、鋼鐵、礦山、冶金、機械、紡織、航天、建筑、材料、制冷、交通、通訊、食品、制造與加工業(yè)、水處理、環(huán)保、智能樓宇、實驗室等多種工程領(lǐng)域。這樣引風(fēng)量的變化就落后于送風(fēng)量，必然會造成爐膛負(fù)壓的較大波動。這時就應(yīng)該引入蒸汽壓力的前饋信號，保持爐膛壓力的穩(wěn)定。當(dāng)負(fù)荷變化不大時，可以采用單回路控制系統(tǒng)。爐膛負(fù)壓控制系統(tǒng)，就是把爐膛內(nèi)壓力始終保持在微負(fù)壓狀態(tài)。該系統(tǒng)不僅能夠保證在穩(wěn)定工況下空氣和燃料的最佳比值，而且在動態(tài)過程中也能夠盡量維持空氣、燃料配比在最佳值附近，因此具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益[11]。當(dāng)蒸汽壓力上升時，壓力控制器輸出減小，降低了燃料量控制器的設(shè)定值，在減燃料量的同時，通過比值控制系統(tǒng)，自動減少空氣流量。為此，設(shè)有低限選擇器FY1，它只允許兩個信號中較小的通過，這樣可保證燃料量只有在空氣量足夠的情況下才能加大。當(dāng)蒸汽壓力下降時（如因負(fù)荷增加），壓力控制器輸出增加，從而提高了燃料流量控制器的設(shè)定值。給出的設(shè)計方案如下：圖26 煙氣中含氧量的閉環(huán)控制方案Figure 26 Flue gas oxygen content of the closedloop control scheme正常情況下，煙氣中氧含量的閉環(huán)控制方案是蒸汽壓力對燃料流量的串級控制系統(tǒng)和燃料流量對空氣流量的比值控制系統(tǒng)的疊加。其實現(xiàn)可以用氧化鋯氧量儀表檢測煙氣中的含氧量，通過含氧量的變化來推知過?？諝饬康淖兓瑥亩_(dá)到控制空氣量與燃料量比值的目的。因此，~，%~%，此時的鍋爐最有效率。而α很難直接測量，但是據(jù)研究表明，α與煙氣中的氧含量AO之間存在一種函數(shù)關(guān)系，即α= 將α與AO之間的函數(shù)關(guān)系用圖例表示出來，就如下圖:圖25過?？諝饬颗c氧含量AO、CO及鍋爐效率的關(guān)系Figure 25 The relationship of the excess amount o