【正文】 ，將調(diào)節(jié) 2V 和 3V 的優(yōu)點結(jié)合起來，當(dāng)溫度有偏差時，先改變旁路風(fēng)量，使溫度快速回復(fù)到設(shè)定， 同時，代表 閥位的信號作為 VPC 的測量，直接說明蒸汽量是否合適，在 VPC 的調(diào)節(jié)下，蒸汽量逐漸改變，以適應(yīng)熱量平衡的需要，因此，擾動的響應(yīng)最終通過改變載熱體流量克服。與個人計算機(jī)的 PC相區(qū)別，用 PLC 表示。它采用可編程序的存貯TC VPC 干燥塔 進(jìn)料 V1 V2 V3 蒸汽 空氣 10% 10 器，用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控 制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。 PLC具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可 靠 性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡單等特點。固定式 PLC 包括CPU 板、 I/O 板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。 由圖 21 所示 PLC 實質(zhì)上是一種工業(yè)控制用的計算機(jī) 。充分估計被控對象和工廠今后發(fā)展的需要，所選的 PLC 的 I/O 點數(shù)應(yīng)留有一定的余量。 (2)確定選用的 PLC 機(jī)型。 (4)根據(jù)控制要求繪制用戶程序的流程圖。 (6)在實驗室模擬調(diào)試用戶程序。 (8)整個系統(tǒng)的調(diào)試工作結(jié)束后，編制技術(shù)文件。 噴霧干燥過程 計算機(jī)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 通過以上對 PLC 的了解和第一章所確定的控制方案，對 噴霧干燥 計算 機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行 PLC 的硬件設(shè)計。 I/O 的確定 （ 1）輸入設(shè)備： 間接指標(biāo)溫度 T 的檢測選用溫度變送器 ， 蒸汽和冷空氣流量 F的檢測選用流量變送器，采用南京高華科技有限公司的 MTH 壓力變送器。 PLC 硬件連線圖 12 圖 22 PLC硬件連接圖 The connection of the plc hardware PLC 中數(shù)據(jù)的處理 硬件的 A/D、 D/A 接口，實現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換，可編程控制器就可以方便的處理模擬量。從流程中可以看出，實際上用戶程序中處理的只是與模擬量成比例的數(shù)字量。在控制器中將數(shù)字信號通過PID 運算輸出變成 032767 的數(shù)字量，再將此數(shù)字量轉(zhuǎn)換成 01000 的數(shù)字量信號，再將數(shù)字量信號送到模擬量輸出模塊中，變成的模擬量信號來控制控制調(diào)節(jié)閥。如 23 圖所示 噴霧干燥過程雙重控制系統(tǒng)設(shè)計 13 The flow chart of PLC control 4AD,4DA初始化 4AD數(shù)據(jù)讀入 PID運算 判斷流量 判斷溫度 符合要求 延時 控制 閥 V 結(jié)束 對應(yīng)燈亮報警 開始 Yes 判斷溫度 PID運算 Yes No No Yes 對應(yīng)燈亮報警 No 圖 23 PLC控制流程圖 14 PLC 梯型圖設(shè)計 4AD/4DA 的緩沖區(qū)及其初始化 4AD的主要緩沖區(qū)定義： ① 0：通道初始 化。最低位數(shù)字控制通道 1，最高位控制通道 4，數(shù)字的意義如下： 0代表設(shè)定輸入范圍 10— +10V 1代表設(shè)定輸入范圍 +4— +20mA 2代表設(shè)定輸入范圍 20+20mA 3代表關(guān)閉該通道 將 BFM0=H1111，其中： CH1：出口溫度設(shè)定輸入范圍 +4～ +20mA CH2：蒸汽 流量輸入范圍 +4— +20mA CH3： 冷空氣流量 輸入范圍 +4— +20mA CN4：備用通道設(shè)定輸入范圍 +4— +20mA ② 1～ 4：平均采樣數(shù)，缺省設(shè)定值為 8 ③ 5～ 8： A/D 值 ④ 29：錯誤狀態(tài) ⑤ 30： 特殊功能模塊的 識別碼（ K2020） 420MA 的輸入信號經(jīng) 4AD 轉(zhuǎn)化為 01000 的數(shù)字，則 PLC 所控制的輸入溫度、流量 信號由 01000 的數(shù)字來表示。當(dāng) M50、 M51 都閉合時的時候為手動狀態(tài)控制，當(dāng) M50、 M51 都 打開的時候為自動狀態(tài)控制。 18 3 噴霧干燥過程雙重 控制系統(tǒng)人機(jī)界面設(shè)計 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(jī)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(jī)熱備、工程報表、數(shù)據(jù)與曲線等諸多強(qiáng)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(jī)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 [5]。 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。如圖 3 32所示： 圖 31 MCGS整體結(jié)構(gòu) The integer configuration of MCGS 噴霧干燥過程雙重控制系統(tǒng)設(shè)計 19 圖 32 組態(tài)的生成與運行 Creating and function of configuration MCGS 的工程構(gòu)成 MCGS 組態(tài)軟件 [4]工程有五大組成部分。 圖 33 MCGS工程的構(gòu)成 The constitutes of MCGS project 主控窗口 主控窗口是工程的主窗口或主框架。 設(shè)備構(gòu)件 n 圖元 圖符 動畫構(gòu)件 數(shù)據(jù)對象 報警處理 存盤處理 啟動策略 循環(huán)策略 推出策略 自定義策略 20 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。 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。 用戶窗口 用戶窗口主要用于設(shè)置工程中人機(jī)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。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。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。 工程立項搭建 框架 MCGS 稱為建立新工程。經(jīng)過此步操作，即在 MCGS 組態(tài)環(huán)境中，建立了由五部分組成的工程結(jié)構(gòu)框架。 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。在組態(tài)過程中，可 根據(jù)實際需要，隨時對菜單的內(nèi)容進(jìn)行增加或刪除，不斷完善工程的菜單。前一部分類似于“畫畫”，用戶通過 MCGS 組態(tài)軟件中提供的基本圖形元素及動畫構(gòu)件庫，在用戶窗口內(nèi)“組合”成各種復(fù)雜的畫面。 編寫控制流程程序 在運行策略窗口內(nèi)，從策略構(gòu)件箱中，選擇所需功能策略構(gòu)件，構(gòu)成各種功能模塊（稱為策略塊），由這些模塊實現(xiàn)各種人機(jī)交互操作。 完善菜單按鈕功能 包括對菜單命令、監(jiān)控器件、操作按鈕的功能組態(tài)；實現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)、各種曲線、數(shù)據(jù)報表、報警信息輸出等功能；建立工程安全機(jī)制等。 連接設(shè)備驅(qū)動程序 選定與設(shè)備相匹配的設(shè)備構(gòu)件，連接設(shè)備通道，確定數(shù)據(jù)變量的數(shù)據(jù)處理方式，完成設(shè)備屬性的設(shè)置。 22 工程完工綜合測試 最后測試工程各部分的工作情況，完成整個工程的組態(tài)工作，實施工程交接。 工程框架 8 個用戶窗口：噴霧干燥過程 控制 、 PID 參數(shù)、實時曲線、歷史曲線、實驗接線圖、數(shù)據(jù)報表、報警顯示 4個主菜單：系統(tǒng)管理、通訊狀態(tài)、清除設(shè)置、幫助 1個子菜單：操作說明 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) 數(shù)據(jù)對象：流量調(diào)節(jié)閥、流量、溫度、流量上限、溫度上限、流量下限、溫度下限。 實時曲線窗口：實時曲線，通過實時曲線構(gòu)件實現(xiàn)。 流程控制：通過循環(huán)策略中的腳本程序策略塊實現(xiàn)。 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 “ 新建窗噴霧干燥過程雙重控制系統(tǒng)設(shè)計 23 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： 噴霧干燥 ；將 “ 窗口標(biāo)題 ” 改為： 噴霧干燥 ；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 。數(shù)據(jù)對象是構(gòu)成實時數(shù)據(jù)庫的基本單元，建立實時數(shù)據(jù)庫的過程也就是定義數(shù)據(jù)對象的過程。 數(shù)據(jù)對象進(jìn)行分析： 溫度 T 數(shù)值型 指標(biāo) 溫度的變化 流量 F 數(shù)值型 流量的變化 調(diào)節(jié)閥 V 數(shù)值型 控制流量的進(jìn)入 通訊狀態(tài) COMM 開關(guān)型 與 PLC 通訊 溫度測量值 PV 數(shù)值型 測量溫度 溫度設(shè)定值 SV 數(shù)值型 設(shè)定溫度 溫度比例增益 P2 數(shù)值型 設(shè)定比例 溫度微分時間 D22 數(shù)值型 設(shè)定微分 26 溫度積分時間 I22 數(shù)值型 設(shè)定積分 流量比例增益 P1 數(shù)值型 設(shè)定比例 流量微分時間 D11 數(shù)值型 設(shè)定微分 流量積分時間 I11 數(shù)值型 設(shè)定積分 定義如圖 39所示： 圖 39實時數(shù)據(jù)庫 Real time databank 下 面以數(shù)據(jù)對象“流量”為例，介紹一下定義數(shù)據(jù)對象的步驟： 噴霧干燥過程雙