自动化组态软件课件Word文档格式.docx
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此外,还有报警系统对锅炉的工作情况进行实时报警,以便对报警情况进行及时处理。
关键词:
采暖供热;
组态软件;
锅炉;
监控系统
Heatingboiler
Abstract
Industrialboiler
isthekeyequipment
ofheatingsystem,
itsmaintask
issafeandreliable,
economicandeffective
combustion
chemicalenergyintoheat,thustheheattransferwater,
steamorhotwateris
output
tomeetthe
needsof.Inorderto
normal
themeritsanddemeritsof
boiler
workcanbe
safeandefficient,
theneedfor
real-timemonitoringofthe
boiler.
Andonce
theabnormalconditions
canimmediatelyfound,
inordertorepairintime.
Thispapermainly
throughtheconfigurationsoftware
(MCGS)
todoa
boilermonitoringsystem.
Thedesignisdividedintothreeparts,
respectively,
for
boilerfeedwatersystem,
thecombustion
heatingsystem,
steamsystem.
Themainobjectofoutput
liquidlevel,
temperatureandpressure;
betweenthreeobjectsofmutualconnection,
mutual
constraints;
by
three
theoutput
objectto
realizereal-time
monitoringand
controloftheboiler
work.
Butalso
tochangethe
workconditionofthesystem
bychangingthesystemparameters.
Monitoringresultscanbe
observed
throughthedata
table
anddata
curve.
Inaddition,
thereisworktothe
alarmofboiler
system
forreal-time
alarm,
sothattimely
treatmentof
alarm.
KeyWords:
Heating
boiler;
configurationsoftware;
monitoringsystem
目录
摘要I
AbstractII
第1章选题及工艺流程分析说明1
1.1控制系统工艺或状况描述1
1.2组态设计的目标1
1.3监控系统分析和总体设计2
第2章实时数据库组态设计说明4
2.1检测和控制点选择4
2.2工艺系统I/O点统计表5
2.3内部数据对象6
2.4实时数据库组态说明7
第3章对象特性数学模型及其脚本程序13
3.1对象数学模型分析4
3.2对象数学模型实现5
3.3对象和控制逻辑说明6
3.4控制算法或控制逻辑及其脚本程序7
3.5运行策略脚本程序及说明4
第4章用户界面及报告设计15
4.1监控界面组态设计说明及界面效果图15
4.2Excel报表组态设计说明及样表15
4.3主控窗口设置和系统菜单设计说明4
4.4安全策略设计说明5
第5章用户界面及报告设计15
5.1运行结果分析等15
5.2组态设计和调试中遇到的问题、解决方法和结果15
第6章总结15
参考文献17
附录A附录内容名称18
第1章选题及工艺流程分析说明
1.1控制系统工艺或状况描述
控制系统以锅炉为主题,通过进水管道给锅炉供水,然后供给天然气对锅炉加热使水温上升,再通过暖气管道将热水送到用户。
在加热过程中,锅炉压力会上升,为了锅炉能够安全工作需要通过排气管道对锅炉进行排放蒸汽,从而减小锅炉压力。
反映锅炉状态的控制变量为液位、温度和压力。
通过水泵、冷水阀和热水阀控制锅炉的液位,通过天然气阀和供气阀控制锅炉的温度,通过排气阀控制锅炉的压力;
此外,锅炉液位的变化即锅炉进入冷水或热水减少会引起锅炉温度的变化;
而且锅炉温度的变化势必会引起锅炉压力的变化;
当锅炉内压力过大时需要进行排气操作,这样势必会引起锅炉内温度和液位的变化。
1.2组态设计的目标
通过对供暖锅炉系统进行组态设计,可以实现对工业锅炉系统工作流程的模拟。
能够简洁、真实、完整的反映出实际工作状况,锅炉自动控制工艺抽象化。
用三个控制变量液位、温度和压力的数值反映锅炉的工作情况,也体现锅炉的工作状态。
1.3监控系统分析和总体设计
系统的监控主要通过对三个控制变量液位、温度和压力进行监控来实现对供暖锅炉系统的监控。
液位报警限有上上限报警、上限报警、下限报警和下下限报警,温度的报警限和液位相同,压力报警限有上限报警和下限报警。
在供暖锅炉正常工作时,通过列表反映报警信息的报警画面。
可以通过这些报警限制对锅炉进行实时监测,从而及时对报警信息进行处理。
报警属性如图所示
液位
温度
压力
第2章实时数据库组态设计说明
2.1检测和控制点选择
供暖锅炉的检测主要为对三个控制变量液位、温度和压力的检测。
通过三个变量的数字来判断锅炉的工作状态。
控制点为水泵、冷水阀、热水阀、天然气阀、供气阀及排气阀,通过控制以上对象来控制锅炉工作。
2.2工艺系统I/O点统计表
输入
名称
水泵
冷水阀
热水阀
天然气阀
供气阀
排气阀
类型
开关型
输出
数值型
2.3内部数据对象
内部数据对象
$Time
$Year
$Month
$Day
字符型
2.4实时数据库组态说明
第3章对象特性数学模型及其脚本程序
3.1对象数学模型分析
温度压力
3.2对象数学模型实现
当供暖锅炉的液位发生变化时,温度和压力也会随之发送变化;
同理,当供暖锅炉的温度发生变化时,压力也会随之发送变化;
当供暖锅炉的压力发生变化时,液位和温度也会随之发送变化。
3.3控制算法或控制逻辑及其脚本程序
液位:
当液位低于80时,需要给供暖锅炉供水,打开水泵和冷水阀,液位升高;
当液位高于90时,停止供水,关闭水泵和冷水阀;
当热水阀打开时,给用户供暖,此时液位会有微小减少。
温度:
当温度低于80摄氏度,需要给供暖锅炉加热,打开天然气阀和供气阀,则供暖锅炉温度上升;
当温度高于100摄氏度时,停止加热,关闭天然气阀和供气阀。
压力:
当供暖锅炉压力大于0.15MPa时,压力过大需要排放蒸汽,打开排气阀,则锅炉压力减小;
当锅炉压力低于0.1MPa时,停止排放蒸汽,关闭排气阀。
相互关系:
若供暖锅炉有水,当排放蒸汽减压时,锅炉液位会有微量减少,同时供暖锅炉的温度也会有所下降。
当冷水阀打开给锅炉加水时,供暖锅炉温度会有所减小,由于温度下降,压力也会减小;
当热水阀打开给用户供暖时,供暖锅炉温度缓慢减小,同上,压力也会减小。
3.4运行策略脚本程序及说明;
启动策略:
当系统启动时,设置变量的初值和各个开关状态。
开始是液位为零,温度为15摄氏度,压力为0.01MPa;
将热水阀打开,给用户供暖。
循环策略:
循环策略的循环时间改为60ms
第一个策略行为液位,第二个策略行为温度,第三个策略行为压力,第四个策略行为三个的相互关系,各策略行的脚本程序见3.3
第4章用户界面及报告设计
4.1监控界面组态设计说明及界面效果图
4.1.1封面
4.1.2主画面——供暖锅炉
通过冷水管道给供暖锅炉供水,通过天然气管道供给天然气给锅炉加热,通过热水管道给用户供暖,通过排气管道使锅炉排放蒸汽。
4.1.3实时数据的窗口
液位趋势窗口
温度趋势窗口
压力趋势窗口
实时数据表窗口
4.1.4历史数据的窗口
历史数据表窗口
历史数据曲线窗口
4.1.5报警记录的窗口
最新报警记录窗口
历史报警记录窗口
4.1.6系统维护
参数设置窗口
4.2Excel报表组态设计
运行策略中新建策略窗口,然后新建策略行,添加Excel报表输出。
4.3主控窗口设置和系统菜单设计说明
主控窗口属性如图所示,封面显示时间为5s,自动运行的窗口为供暖锅炉
总的主控窗口设置为
4.4安全策略设计说明
4.4.1用户管理器
设置三种用户:
负责人、工程师和操作员,并且三种用户的密码均为1397。
负责人
工程师
操作员
4.4.2主控窗口
主控窗口属性设置为:
进入系统不登录,退出登录
用户管理脚本程序和权限为
修改密码脚本程序和权限为
用户登录脚本程序和权限为
退出登录脚本程序和权限为
第5章仿真
5.1运行结果分析等
5.1.1运行的封面
5.1.2运行的主画面
5.1.3运行的实时数据
液位趋势
温度趋势
压力趋势
实时数据表
5.1.4运行的历史数据
历史数据表
历史数据曲线
5.1.5运行的报警记录
最新报警记录
历史报警记录
5.1.6退出登录画面
5.2组态设计和调试中遇到的问题、解决方法和结果
组态设计过程中有时对有些数据对象已经进行了使用,但后来发现定义有错误,但是对象的属性和名称不能修改,可以通过“工具”菜单中的“数据对象替换”命令对数据对象进行修改。
在运行环境过程中,发现历史数据表格中没有数据,原因是液位、温度及压力没有进行存储,造成没有历史数据。
还有报警记录没有进行动画连接,使得报警记录只有温度没有液位和压力,把液位、温度和压力组成组对象,然后组对象进行报警。
还要注意要把循环策略的循环时间进行修改,如果时间过长,系统运行特别慢,不利于系统运行。
做数据的曲线时要注意坐标的最大值和最小值,防止运行是数据曲线跑出坐标范围。
第6章总结
通过此次课程设计,更多的发现了自己的不足处。
课程设计所需要实际操作中的知识要多于课程实验所用的知识。
比如做实时数据曲线,历史数据曲线,最新报警记录和历史报警记录。
此外,通过主控窗口对运行界面的菜单栏进行设置等,还有在主控窗口属性中设计封面。
这些东西的实际操作在课程实验中是没有的,通过课程设计让我能够对这些内容进行熟练操作。
需要对一个系统进行组态设计时,要先对系统构成和工艺流程进行一个详细分析,然后才能建立系统的数据库,否则在组态设计过程中出现数据对象的定义错误时会比较麻烦。
还有在写脚本程序时可以分块进行,防止程序过多时出现编写错误;
这样也便于对脚本程序进行检测,条理清晰。
通过此次课设也使我意识到,学习不能只局限于课本上的内容,要多查寻资料,有些新的知识可以在网上查找,还有很多知识不是在课本上可以描述全面的。
还要多总结,多积累。
当然,我们的课程设计在实际工业中是比较简单的组态设计,我们要学会MCGS的设计思想,平时经常练习,多学习多积累,及时补充新知识,这对于我们以后的工作和学习是有很大帮助的。
参考文献
【1】曹辉,马栋萍,王暄等主编.组态软件技术及应用.电子工业出版社
【2】龚运新,方立友编著.工业组态软件实用技术.清华大学出版社
【3】MCGS组态软件用户指南.北京昆仑通态自动化软件科技有限公司
【4】MCGS培训教程.北京昆仑通态自动化软件科技有限公司
【5】MCGS高级教程.北京昆仑通态自动化软件科技有限公司
【5】赵钦新.工业锅炉安全经济运行[M].北京:
中国标准出版社,2003
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