【正文】 輯自動化控制軟件。 Draw 和 View 主要完成人機(jī)界面的組態(tài)和運(yùn)行，DB 主要完成過程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集（通過 I/O 驅(qū)動程序）、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的處理（包括：報(bào)警處理、統(tǒng)計(jì)處理等）、歷史數(shù)據(jù)處理等 串行通信程序（ SCOMClient/SCOMServer）： 兩臺計(jì)算機(jī)之間，使用 RS232C/422/485接口，可實(shí)現(xiàn)一對一的通信；如果使用 RS485 總線，還可實(shí)現(xiàn)一對多臺計(jì)算機(jī)的通信。網(wǎng)絡(luò)通信程序（ NetClient/NetServer）：網(wǎng)絡(luò)通信程序采用 TCP/IP 通信協(xié)議，可利用 Intra/Inter 實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)上力控之間的數(shù)據(jù)通信。 I/O 驅(qū)動程序： I/O 驅(qū)動程序負(fù)責(zé)力控與 I/O 設(shè)備的通信。實(shí)時(shí) 數(shù)據(jù)庫（ DB）：是數(shù)據(jù)處理的核心，構(gòu)建分布式應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 第 3 章 鍋爐 組態(tài) 界面的設(shè)計(jì) 組態(tài)畫面的繪制 力控集成環(huán)境 開發(fā)系統(tǒng)（ Draw）： 是一個(gè)集成環(huán)境，可以創(chuàng)建工程畫面，配置各種系統(tǒng)參數(shù)，啟動力控其它程序組件等。 力控軟件的工業(yè)過程可視化監(jiān)控： 基于組態(tài)軟件的鍋爐監(jiān)控系統(tǒng) 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 12．力控 forcecontrol 版本除了可以完成工業(yè)監(jiān)控的動態(tài)流程畫面開發(fā)、實(shí)時(shí)、歷史趨勢曲線顯示、實(shí)時(shí)、歷史報(bào)警處理、日報(bào)、班報(bào)、 月報(bào)等報(bào)表制作外、在操作事件處理、用戶權(quán)限管理上得到了很大的改進(jìn)，同時(shí)還增加了很多行業(yè)組件，比如增加了專用的視頻客戶端、 FLASH 訪問組件、報(bào)表管理組件、多媒體播放器等組件； 13．力控 forcecontrol 版本適合大點(diǎn)數(shù)工程的快速生成，增加了適合制造自動化的開放接口，適合特殊客戶的定制化服務(wù)； 14．力控 forcecontrol 的 HMI 后臺的數(shù)據(jù)訪問來源不但支持本地實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，同時(shí)還可以基于 ODBC、 OLEDB 等接口訪問關(guān)系數(shù)據(jù)庫，使后臺數(shù)據(jù)處理得到了極大的加強(qiáng)； 15．力控 版本軟件改造了 HMI 組件管理工具，增加了大量的專業(yè)矢量子圖，矢量子圖更加豐富，適合工程項(xiàng)目快速生成； 16．力控的圖形監(jiān)控客戶端不但支持本地的監(jiān)控，同時(shí)還適合網(wǎng)絡(luò)“發(fā)布”，支持 IE 瀏覽器的顯示與查詢； 17．著重加強(qiáng)了萬能報(bào)表組件、 XY 曲線組件、餅圖、直方圖組件、散點(diǎn)圖、報(bào)警查詢組件等程序的改進(jìn)； 力控行業(yè)應(yīng)用 從大慶油田到勝利油田、新疆油田，從黑龍江鶴崗煤礦到山西晉城煤礦，從燕山石化到茂名石化，從海上石油鉆井平臺到火箭發(fā)射中心，從上海浦東金貿(mào)大廈到臺灣榮總醫(yī)院，從北京福田汽車到長春一氣大眾和 上海大眾汽車，從首都鋼鐵公司到上海寶山鋼鐵公司，從西安城市熱網(wǎng)到哈爾濱城市熱網(wǎng)，從大慶油田供水公司到長江三峽，從蚌埠燃?xì)夤芫W(wǎng)到西氣東輸，到處都能找到三維力控產(chǎn)品應(yīng)用的實(shí)例，我們的用戶每天都在享受三維力控的優(yōu)質(zhì)服務(wù)和系列自動化軟件的成果：提高效率、節(jié)省成本。 力控的特點(diǎn) 方便、靈活的開發(fā)環(huán)境，提供各種工程、畫面模板、可嵌入各種格式（ BMP、 GIF、 JPG、 JPEG、 CAD 等）的圖片，方便畫面制作，大大降低了組態(tài)開發(fā)的工作量；高性能實(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)庫，快速訪問接口在數(shù)據(jù)庫4 萬點(diǎn)數(shù)據(jù)負(fù)荷時(shí)，訪問吞吐量可達(dá)到 20xx0 次 /秒；強(qiáng)大的分布式報(bào)警、事件處理，支持報(bào)警、事件網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)斷線存儲，恢復(fù)功能；支持操作圖元對象的多個(gè)圖層，通過腳本可靈活控制各圖層的顯示與隱藏；強(qiáng)大的ACTIVEX 控件對象容器，定義了全新的容器接口集，增加了通過腳本對容器對象的直接操作功能，通過腳本可調(diào)用對象的方法、屬性；全新的、靈活的報(bào)表設(shè)計(jì)工具：提供豐富的報(bào)表操作函數(shù)集、支持復(fù)雜腳本 控制，包括：腳本調(diào)用和事件腳本，可以提供報(bào)表設(shè)計(jì)器，可以設(shè)計(jì)多套報(bào)表模板；提供在 Inter/Intra 上通過 IE 瀏覽器以“瘦”客戶端方式來監(jiān)控工業(yè)現(xiàn)場的解決方案；支持通過 PDA 掌上終端在 Inter 實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，支持通過移動 GPRS、 CDMA 網(wǎng)絡(luò)與控制設(shè)備或其它遠(yuǎn)程力控節(jié)點(diǎn)通訊、支持控制設(shè)備冗余、控制網(wǎng)絡(luò)冗余、監(jiān)控服務(wù)器冗余、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)冗余、監(jiān)控客戶端冗余等多種系統(tǒng)冗余方式。所以我們選擇了力控組態(tài)軟件。 組態(tài)軟件的選擇 與其他組態(tài)軟件比較，力控組態(tài)軟件的驅(qū)動比較全，價(jià)格上其他組態(tài)軟件便宜，是性價(jià)比最高的軟件，組態(tài)更便捷； 由力控 組態(tài) 軟件組成的 C/S和 B/S 網(wǎng)絡(luò)體系都支持雙網(wǎng)容錯切換；能有效的管理多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié) 點(diǎn)狀態(tài)，數(shù)據(jù)采用變化傳輸，節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)開銷，故障和容錯機(jī)制更完善 。如圖 16 圖 16 閥門 4. 報(bào)警器 基于組態(tài)軟件的鍋爐監(jiān)控系統(tǒng) 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 報(bào)警器 (alarm) ，是一種為防止或預(yù)防某事件發(fā)生所造成的后果，以聲音、光、氣壓等形式來提醒或警示我們應(yīng)當(dāng)采取某種行動的電子產(chǎn)品。閥門可用于控制水、蒸汽、油品、氣體、 泥漿 、各種腐蝕性介質(zhì)、 液態(tài)金屬和 放射性 流體等各種類型流體地流動 ，閥門的工作壓力可從 到 1000MPa 的超高壓，工作溫度從 269℃ 的超低溫到 1430℃ 的高溫。 閥門是管路 流體輸送 系統(tǒng)中控制部件，它是用來改變通路斷面和介質(zhì)基于組態(tài)軟件的鍋爐監(jiān)控系統(tǒng) 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 流動方向，具有導(dǎo)流、截止、 節(jié)流 、止回、分流或溢流卸壓等功能。閥門可用于控制空氣、水、蒸汽、各種腐蝕性介質(zhì)、泥漿、油品、液態(tài)金屬和放射性介質(zhì)等各種類型流體的流動。如圖 15 圖 15 水泵 3. 閥門 閥門是流體輸送系統(tǒng)中的控制部件，具有截止、調(diào)節(jié)、導(dǎo)流、防止逆流、穩(wěn)壓、分流或溢流泄壓等功能。 容積泵 是利用其工作室容積的變化來傳遞能量；葉片泵是利用回轉(zhuǎn)葉片與水的相互作用來傳遞能量，有離心泵、軸流泵和混流泵等類型。它將原動機(jī)的 機(jī)械能 或其他外部能量傳送給液體，使液體能量增加， 主要用來輸送液體包括水、油、酸基于組態(tài)軟件的鍋爐監(jiān)控系統(tǒng) 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 堿液、乳化液、懸乳液和 液態(tài)金屬 等，也可輸送液體、 氣體 混合物以及含懸浮固體物的液體。相信不久的將來，傳感器技術(shù)將會出現(xiàn)一個(gè)飛躍，達(dá)到與其重要地位相稱的新水平。 由基于組態(tài)軟件的鍋爐監(jiān)控系統(tǒng) 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 此可見，傳感器技術(shù)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、推動社會進(jìn)步方面的重要作用，是十分明顯的。 傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開發(fā)、海洋探測、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、甚至文物保護(hù)等等極其之泛的領(lǐng)域。許多基礎(chǔ)科學(xué)研究的障礙，首先就在于對象信息的獲取存在困難，而一些新機(jī)理和高靈敏度的檢測傳感器的出現(xiàn)，往往會導(dǎo)致 該領(lǐng)域內(nèi)的突破 。此外，還出現(xiàn)了對深化物質(zhì)認(rèn)識、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術(shù)研究，如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強(qiáng)磁場、超弱磁場等等。 在基礎(chǔ)學(xué)科研究中，傳感器更具有突出的 地位。 在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動化生產(chǎn)過程中，要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個(gè)參數(shù)，使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài)，并使產(chǎn)品達(dá)到最好的質(zhì)量。 新技術(shù)革命的到來，世界開始進(jìn)入信息時(shí)代。為適應(yīng)這種情況，就需要傳感器。 傳感器的作用：人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息，必須借助于感覺器官。低溫溫度計(jì)要求感溫元件體積小、準(zhǔn)確度高、復(fù)現(xiàn)性和穩(wěn)定性好。在日常生活中人們也常常使用這些溫度計(jì)。但對于運(yùn)動體、小目標(biāo)或熱容量很小的對象則會產(chǎn)生較大的測量誤差，常用的溫度計(jì)有雙金屬溫度計(jì)、玻璃液體溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)、電阻溫度計(jì)、熱敏電阻和溫差電偶等。一般測量精度較高。 工作原理 : 當(dāng)有兩種不同的導(dǎo)體和半導(dǎo)體 A 和 B 組成一個(gè)回路，其兩端相互連接時(shí)，只要兩結(jié)點(diǎn)處的溫度不同， 一端溫度為 T，稱為工作端或熱端，另一端溫度為 TO，稱為自由端 (也稱參考端 )或冷端，則回溫度傳感器。保證了工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定、可靠、安全。在工業(yè)現(xiàn)場有儀器儀表可以實(shí)時(shí)的查看鍋爐的工作狀態(tài)，在中央控制室內(nèi)用組態(tài)軟件也可以實(shí)時(shí)的查看鍋爐的工作狀態(tài)。鍋爐控制系統(tǒng)的組成： 鍋爐系統(tǒng)由鍋爐、高位水箱、供水槽、抽水電機(jī)、 QS 智能調(diào)節(jié)閥、電磁閥、壓力傳感器、流量傳感器、溫度變送器、壓力表、管道、開關(guān)等部分組成。在控制水槽的液位時(shí)我們是通過控制變頻器來改變水泵從水槽抽出水的速度通過調(diào)節(jié)出水電動調(diào)節(jié)閥控制水槽進(jìn)水的速度，在控制鍋爐溫度基于組態(tài)軟件的鍋爐監(jiān)控系統(tǒng) 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 時(shí)通過控制晶閘管 SCR 移相調(diào)控器來控制鍋爐溫度。在對高位水箱的液位進(jìn)行控制時(shí)，我們是通過控制變頻器來控制水泵抽水的速度，從而達(dá)到對高位水箱送水的速度控制的控制。在對鍋爐的工藝分析的過程中，我們發(fā)現(xiàn)可以從對鍋爐液位，高位水箱液位，水槽液位，鍋爐溫度以及總體控制等方面對進(jìn)行試驗(yàn)控制。該系統(tǒng)主要是采用計(jì)算機(jī)為主的集散控制。其范圍規(guī)定為最高安全水位時(shí)存水容積大于或者等于 30L 的承壓蒸汽鍋爐；出口水壓大于或者等于 （表壓 )，且額定功率大于或者等于 的承壓熱水鍋爐；有機(jī)熱載體鍋爐。鍋爐是由鍋和爐組成的，上面 的盛水部件為鍋，下面的加熱部分為爐，鍋和爐的一體化設(shè)計(jì)稱為鍋爐。提供熱水的鍋爐稱為熱水鍋爐，主要用于生活，工業(yè)生產(chǎn)中也有少量應(yīng)用。鍋的原義指在火上加熱的盛水容器，爐指燃燒燃料的場所，鍋爐包括鍋和爐兩大部分。 微分作用可以產(chǎn)生大的控制動作，將系統(tǒng)拉回正常狀態(tài)，并防止超調(diào)，增大穩(wěn)定時(shí)間。 但是微分作用不僅僅提供過補(bǔ)償，當(dāng)系統(tǒng)測量值接近給定值時(shí)，誤差的變化率將下降（若比例作用較?。?，誤差變化率的下降。通過采取并非簡單直接地與誤差成正比的控制作用，系統(tǒng)的響應(yīng)得到改進(jìn)。 PID 控制實(shí)驗(yàn)于上面水箱的液體液位控制， 可以改變 PB（引起比例部分增益的變化）、積分時(shí)間（或恢復(fù)時(shí)間，決定恢復(fù)動作的積分環(huán)節(jié)）、以及微分作用（決定微分作用）。 PID 調(diào)節(jié)器實(shí)際是一個(gè)放大系數(shù)可自動調(diào)節(jié)的放大器，動態(tài)時(shí)，放大系數(shù)較低，是為了防止系統(tǒng)出 現(xiàn)超調(diào)與 振蕩。如何解決這個(gè)矛盾，可以根據(jù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求和實(shí)際情況，在控制系統(tǒng)中插入“校正網(wǎng)絡(luò)”，矛盾就可以得到較好解決。反之，只考慮調(diào)節(jié)過程的穩(wěn)定性，又無法滿足精度要求。很明顯，自動控制系統(tǒng)總希望在穩(wěn)定工作狀態(tài)下，具有較 高的控制質(zhì)量，我們希望持續(xù)時(shí)間短、超調(diào)量小、擺動次數(shù)少。在此平臺上我們用不同的控制方案同時(shí)控制各套實(shí)驗(yàn)裝置，基于組態(tài)軟件的鍋爐監(jiān)控系統(tǒng) 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 并進(jìn)行操作，領(lǐng)會 DCS 系統(tǒng)分散控制的特點(diǎn)；另外，通過流程圖、相關(guān)參數(shù)趨勢、歷史記錄等集中顯示、管理、調(diào)用，領(lǐng)會 DCS 系統(tǒng)集中管理的優(yōu)點(diǎn)；這樣就能真正理解 DCS 控制系統(tǒng)集中管理、分散控制的理論到實(shí)踐的認(rèn)識過程。在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn) DCS 信號調(diào)理板即 FBM 與一次儀表即：液位變送器、流量變送器、壓力變送器、調(diào)節(jié)閥等各套設(shè)備的連接與調(diào)試，根據(jù)控制板的連線和控制方案的需要，可以實(shí)現(xiàn) 30 多個(gè)回路、多種控制方案如（單回路串級比值前饋等）。 ADAM5000/TCP 是舒適的結(jié)構(gòu)和有效的管理的解決方案，為建筑體系網(wǎng)絡(luò)自動化提供了經(jīng)濟(jì)而有效的理想解決方案。沒有轉(zhuǎn)發(fā)器，ADAM5000/TCP 能夠覆蓋超過 100m 的通信距離。 (6)控制功能齊全 控制算法豐富，集連續(xù)控制、順序控制和批處理控制于一體，可實(shí)現(xiàn)串級、前饋、解耦、自適應(yīng)和預(yù)測控制等先進(jìn)控制，并可方便地加入所需的特殊控制算法。 (4)易于維護(hù) 功能單一的小型或微型專用計(jì)算機(jī)，具有維護(hù)簡單、方便的特點(diǎn)，當(dāng)某一 局部或某個(gè)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，可以在不影響整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的情況下在線更換，迅速排除故障。 (2)開放 性 DCS 采用開放式、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和系列化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)中各臺計(jì)算機(jī)采用局域網(wǎng)方式通信，實(shí)現(xiàn)信息傳輸，當(dāng)需要改變或擴(kuò)充系統(tǒng)功能時(shí)，可將新增計(jì)算機(jī)方便地連入系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)或從網(wǎng)絡(luò)中卸下，幾乎不影響系統(tǒng)其他計(jì)算機(jī)的工作。 基于組態(tài)軟件的鍋爐監(jiān)控系統(tǒng) 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 第 1 章 基于 DCS 的鍋爐監(jiān)控系統(tǒng) DCS 介紹 系統(tǒng)介紹 DCS 是分散控制系統(tǒng) (Distributed Control System)的簡稱，國內(nèi)一般習(xí)慣稱為集散控制系統(tǒng)，是相對于集中式控制系統(tǒng)而言的一種新型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，它是在集中式控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展、演變而來的。 力控 組態(tài)軟件 在秉承力控 早期產(chǎn)品 成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上，對歷史數(shù)據(jù)庫、人機(jī)界面、 I/O 驅(qū)動調(diào)度等主要核心部分進(jìn)行了大幅提升與改進(jìn)，重新設(shè)計(jì)了其中的核心構(gòu)件，力控 面向 NET 開發(fā)技術(shù)，開發(fā)過程采用了先進(jìn)軟件工程方法： “ 測試驅(qū)動開發(fā) ” ，產(chǎn)品品質(zhì)將得到充分保證。 我國有三維力控、組態(tài)王、通用組態(tài)等。將組態(tài)軟件和 ADAM5000/TCP 鍋爐集散控制系統(tǒng) 或 PLC 連接來實(shí)現(xiàn)鍋爐溫度檢測的步驟做了簡單的說明。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)全是本組成員摸索而成，靠我們自己的能力完成。基于組態(tài)軟件的鍋爐監(jiān)控系統(tǒng) 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 基于組態(tài)軟件的 鍋爐 監(jiān)控系統(tǒng) 摘 要 本次設(shè)計(jì)以力控組態(tài)軟件實(shí)時(shí)監(jiān)控鍋爐控制系統(tǒng)為背景，主要內(nèi)容是熟悉北京三維力控科技公司的全中文工控組態(tài)軟件 設(shè)計(jì)鍋爐溫度監(jiān)控系統(tǒng)，在提高仿真水平的同時(shí)，也對鍋爐控制實(shí)物進(jìn)行了學(xué)習(xí)。本文首先說明了自己對鍋爐的認(rèn)識并對鍋爐的控制系統(tǒng)做了簡