【正文】 時(shí)調(diào)試結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)出的過程監(jiān)控系統(tǒng)具有可靠性高、開發(fā)周期短、通用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。本課題以windowsXP為平臺(tái)采用Borland公司的C++Builder系統(tǒng)開發(fā)軟件結(jié)合MathWorks公司的Matlab數(shù)值計(jì)算工具來開發(fā)一套實(shí)時(shí)過程檢測(cè)系統(tǒng)。方式⑵的缺點(diǎn)是難以實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的控制算法，編程能力差，二次開發(fā)功能不強(qiáng)。主要有以下幾類：⑴在DOS系統(tǒng)平臺(tái)下，應(yīng)用C語(yǔ)言開發(fā)應(yīng)用控制軟件。為了使那些不具備較高的特殊專業(yè)知識(shí)技能操作人員能夠快速而全面地掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀況，并能夠?qū)ο到y(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障進(jìn)行相應(yīng)的操作就對(duì)開發(fā)監(jiān)控軟件平臺(tái)提出了更高的要求。隨著對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化水平的要求越來越高，也要求其監(jiān)控系統(tǒng)（尤其是實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)）逐步完善。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的日益成熟，工業(yè)過程的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制方式也得到了快速的發(fā)展和不斷的完善。在控制算法上采用改進(jìn)型PID算法，主要有積分分離型和抗飽和積分型，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這種算法代碼實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，對(duì)信號(hào)變化反映速度快、超調(diào)小、效果穩(wěn)定?；贑++Builder的實(shí)時(shí)過程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)摘要：本文以上海新奧拓公司的“EFPT1”過程控制實(shí)驗(yàn)對(duì)象為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)了一實(shí)時(shí)過程監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)對(duì)鍋爐液位、進(jìn)水流量、出水壓力、馬達(dá)頻率等11個(gè)參數(shù)進(jìn)行在線檢測(cè)并實(shí)時(shí)控制。利用C++Builder 6編寫一監(jiān)控界面，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)參數(shù)的數(shù)字顯示和動(dòng)態(tài)曲線顯示，監(jiān)控界面逼真，操控方便，充分發(fā)揮了C++Builder在WIN32系統(tǒng)下快速開發(fā)應(yīng)用程序的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)。關(guān)鍵詞：C++Builder 實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng) 改進(jìn)型PID Design of Realtime Process Monitoring System Based on C + + Builder Abstract：This paper takes Shanghai new ao tuo EFPT 1 the process control subjects for the experimental platform to design a realtime process monitoring system can test online and realtime control 11 parameters such as boiler water level, water flow rate, pressure, motor frequency and so c + + Builder 6 write a monitoring interface, in order to realize monitoring and displaying the digital parameters and showing dynamic interface lifelike, manipulation convenient, give full play to the c + + Builder under WIN32 system in the rapid development application powerful advantage. A modified algorithm in control PID algorithm basically have integral type separation and fight saturated integral results show that this algorithm to signal the realization of simple, code changes reflect speed, overshoot small, stable effectiveness. Keywords: C++Builder；Realtime monitoring system；Improved PID 引言 就目前而言，許多工業(yè)過程控制仍然要依靠人工加常規(guī)儀表進(jìn)行操作和監(jiān)控，這樣不僅使得工人勞動(dòng)強(qiáng)度加大，生產(chǎn)條件變差，而且很難保證安全生產(chǎn)。工業(yè)過程采用自動(dòng)控制，不僅可以大大減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工作環(huán)境和條件，而且可以在更大程度上提高生產(chǎn)效率，達(dá)到節(jié)能降耗的目的?，F(xiàn)階段，中小型工業(yè)企業(yè)為降低設(shè)備成本大部分采用工業(yè)PC機(jī)(工控機(jī))對(duì)工業(yè)過程進(jìn)行監(jiān)控。目前市場(chǎng)上控制系統(tǒng)所采用的軟件非常多。⑵在windows等平臺(tái)下，采用市面上的組態(tài)軟件開發(fā)各種工業(yè)監(jiān)控應(yīng)用軟件；以上兩種方式均有各自不同的缺陷，方式⑴中控制算法容易實(shí)現(xiàn)，但缺點(diǎn)是用戶界面和圖形功能很差，這不利于現(xiàn)場(chǎng)操作人員的觀察及現(xiàn)場(chǎng)分析。為了克服上述缺陷，實(shí)現(xiàn)既易于進(jìn)行二次開發(fā)，保證編程功能強(qiáng)大，又使得用戶界面更加友好，圖形功能更強(qiáng)。該系統(tǒng)能夠?qū)﹀仩t液位、進(jìn)水流量、出水壓力、馬達(dá)頻率等參數(shù)進(jìn)行在線檢測(cè)并實(shí)時(shí)控制。1 課題簡(jiǎn)介 課題要解決的問題及現(xiàn)實(shí)意義 許多過程控制具有多輸入、多輸出、多回路的特點(diǎn)，其各個(gè)回路之間相互影響，各項(xiàng)指標(biāo)的控制和檢測(cè)難度加大。不僅要保證控制精度，而且還要力求做到對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行在線實(shí)時(shí)控制，這是本文的難點(diǎn)，同時(shí)又是重點(diǎn)。C++ Builder是由Borland公司推出的一款基于C++語(yǔ)言的可視化集成開發(fā)工具。它實(shí)現(xiàn)了可視化的編程環(huán)境和功能強(qiáng)大的編程語(yǔ)言（C++）的完美結(jié)合。MathWorks公司推出的Matlab軟件彌補(bǔ)了C++Builder的缺陷，Matlab能夠進(jìn)行矩陣運(yùn)算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)算法連接及其他編程語(yǔ)言的程序等。但不盡如人意的地方是，它在開發(fā)圖形界面和系統(tǒng)編程方面存在弊端。本文通過COM技術(shù)完成C++Builder與Matlab的混合編程。 過程監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)與過去傳統(tǒng)工業(yè)控制設(shè)備相比，現(xiàn)代工業(yè)控制設(shè)備發(fā)生了巨大的變化，監(jiān)控領(lǐng)域方面，過程監(jiān)控系統(tǒng)起了重要的作用，它以圖形化、儀表化的屏幕界面使得操作簡(jiǎn)單又直觀，易于為操作員接受。 過程監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)[11]: ⑴、控制功能多樣化監(jiān)控系統(tǒng)最低級(jí)為監(jiān)視控制站(有的叫現(xiàn)場(chǎng)控制單元)，一般都具有幾十種運(yùn)算控制算法和其他一些數(shù)字和邏輯功能，如四則運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、前饋、PD控制、自適應(yīng)控制和滯后時(shí)間補(bǔ)償?shù)?，有的還包括順序控制、聯(lián)鎖保護(hù)和報(bào)警功能。⑵、操作簡(jiǎn)便操作站是功能很強(qiáng)的人機(jī)接口。如今大量采用通用的顯示器、鍵盤，甚至是完整的通用計(jì)算機(jī)。通過鍵盤可實(shí)現(xiàn)各種操作功能。⑶、便于擴(kuò)展監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)可以根據(jù)不同規(guī)模的工程對(duì)象進(jìn)行專門設(shè)計(jì)。工程師站的主要功能是組態(tài)和系統(tǒng)生成，現(xiàn)在的工程師站己經(jīng)可以根據(jù)控制對(duì)象的變化重新編程組態(tài)，利用工程師鍵盤按需生成自動(dòng)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)有自動(dòng)故障檢查診斷程序和再起動(dòng)功能，維修非常方便。⑹、便于和各種計(jì)算機(jī)聯(lián)用隨著監(jiān)控系統(tǒng)的微處理器通用化和通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化，現(xiàn)在的監(jiān)控系統(tǒng)更便于實(shí)現(xiàn)與各種PC機(jī)、PLC和大型計(jì)算機(jī)的聯(lián)網(wǎng)通信，也就更加便于組成企業(yè)自動(dòng)化綜合控制并將其納入生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng)。 本文結(jié)構(gòu)及內(nèi)容安排本文的任務(wù)是采用C++Builder來設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)過程監(jiān)控系統(tǒng)，并能夠?qū)?shù)據(jù)和曲線進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。主要是以上海新奧拓公司的“過程控制實(shí)驗(yàn)對(duì)象”為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，同時(shí)采用改進(jìn)型PID等相關(guān)理論知識(shí)，設(shè)計(jì)了合理而又有效的控制方案。全文共分五章，每一章的主要內(nèi)容如下：第1章 ：主要講了本課題要解決的問題及現(xiàn)實(shí)意義。第2章 ：介紹了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類。第3章 ：詳細(xì)介紹了本系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。第4章 ：詳細(xì)介紹了本系統(tǒng)軟件部分的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。軟件部分的設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)的核心與難點(diǎn)，本章對(duì)如何顯示數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)曲線、怎樣自制控件等內(nèi)容做了詳細(xì)的說明。主要對(duì)積分分離和抗飽和積分兩種算法進(jìn)行介紹。一個(gè)控制系統(tǒng)一旦弄上實(shí)時(shí)兩個(gè)字就是對(duì)響應(yīng)時(shí)間有嚴(yán)格的要求，實(shí)時(shí)是指計(jì)算機(jī)對(duì)外來信息要以足夠快的速度進(jìn)行處理，強(qiáng)調(diào)快速性。⑶遵守嚴(yán)格的時(shí)間操作規(guī)程。它的領(lǐng)域非常廣泛，控制方式也多種多樣，可以是單回路參數(shù)的簡(jiǎn)單控制，也可以是復(fù)雜控制規(guī)律的多變量解藕控制、最優(yōu)控制或自適應(yīng)控制。 ⑴、 按照功能進(jìn)行分類：直接控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、分級(jí)控制系統(tǒng)監(jiān)督控制系統(tǒng)、集散型控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)； ⑵、 按照控制規(guī)律進(jìn)行分類：程序和順序控制、比例積分微分控制(PID控 制)、有限拍控制、復(fù)雜規(guī)律的控制、智能控制等；⑶、 按照控制方式進(jìn)行分類：閉環(huán)控制系統(tǒng)、開環(huán)控制系統(tǒng)；典型的連續(xù)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是由被控對(duì)象，測(cè)量環(huán)節(jié)、比較器、調(diào)節(jié)器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)成的輸出反饋控制系統(tǒng)。具體地說就是用一臺(tái)計(jì)算機(jī)直接控制調(diào)節(jié)器等執(zhí)行機(jī)構(gòu)，保持被控量為設(shè)定值。本文DDC系統(tǒng)由被控對(duì)象、檢測(cè)儀表、調(diào)節(jié)閥和工業(yè)控制機(jī)組成。工控機(jī)通過中泰公司的PC6000板卡對(duì)參數(shù)