加熱爐溫度控制

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1、摘要 組態(tài)王開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)軟件，是新型的工業(yè)自動控制系統(tǒng)，它以標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)計(jì) 算機(jī)軟、硬件平臺構(gòu)成的集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)。它具有適應(yīng)性強(qiáng)、開 放性好、易于擴(kuò)展、經(jīng)濟(jì)、開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)。通常可以把這樣的系統(tǒng)劃分為控 制層、監(jiān)控層、管理層三個(gè)層次結(jié)構(gòu)。其中監(jiān)控層對下連接控制層，對上連接管 理層，它不但實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場的實(shí)時(shí)監(jiān)測與控制，且在自動控制系統(tǒng)中完成上傳下達(dá)、 組態(tài)開發(fā)的重要作用。尤其考慮三方面問題：畫面、數(shù)據(jù)、動畫。通過對監(jiān)控系 統(tǒng)要求及實(shí)現(xiàn)功能的分析，采用組態(tài)王對監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。組態(tài)軟件也為試驗(yàn) 者提供了可視化監(jiān)控畫面，有利于試驗(yàn)者實(shí)時(shí)現(xiàn)場監(jiān)控。而且，它能充分利用 Windows 的圖

2、形編輯功能，方便地構(gòu)成監(jiān)控畫面，并以動畫方式顯示控制設(shè)備的 狀態(tài)，具有報(bào)警窗口、實(shí)時(shí)趨勢曲線等，可便利的生成各種報(bào)表。它還具有豐富 的設(shè)備驅(qū)動程序和靈活的組態(tài)方式、數(shù)據(jù)功能。 本次課程設(shè)計(jì)以組態(tài)王組態(tài)軟件為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)加熱爐的溫度控制系統(tǒng)。本文首 先說明了自己對加熱爐元器件的認(rèn)識并對加熱爐的控制系統(tǒng)做了簡單的介紹，然 后對系統(tǒng)做了介紹。其中重點(diǎn)闡述了各個(gè)模塊的功能與作用。同時(shí)對組態(tài)軟件做 了詳細(xì)的說明，介紹了如何繪制組態(tài)圖和動畫的連接，然后又對該系統(tǒng)做了仿真 演練，用仿真來實(shí)現(xiàn)加熱爐溫度的檢測功能，經(jīng)過多次的實(shí)踐和不斷的改善從而 完成了本次課程設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：組態(tài)王，加熱爐溫度控制系統(tǒng)，模塊，

3、仿真 目錄 1、 方案設(shè)計(jì)與構(gòu)思1 1.1設(shè)計(jì)目的與要求1 1.2設(shè)計(jì)思路1 2、 加熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)2 2.1建立新工程2 2.2新畫面的建立3 2.3數(shù)據(jù)詞典中變量的建立3 2.4溫度監(jiān)測界面的繪制3 2.5加熱爐溫度檢測系統(tǒng)圖4 2.6實(shí)時(shí)曲線圖和歷史曲線圖4 2.7數(shù)據(jù)報(bào)表5 2.8登陸界面6 3、 動畫連接6 3.1溫度監(jiān)控畫面連接6 3.2系統(tǒng)控制連接8 3.3報(bào)警畫面的連接9 3.4閥門的連接9 3.5加熱爐溫度顯示的連接10 3.6其他畫面的連接10 4、 程序的調(diào)試與運(yùn)行10 4.1開始運(yùn)行程序11 4.2溫度控制系統(tǒng)畫面11

4、 4.3實(shí)時(shí)曲線畫面12 4.4歷史曲線畫面12 4.5實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表與歷史數(shù)據(jù)報(bào)表13 4.6實(shí)時(shí)報(bào)警與歷史報(bào)警14 4.7應(yīng)用程序命令語言代碼14 5、 心得體會與總結(jié)16 6、 參考文獻(xiàn)17 1、方案設(shè)計(jì)與構(gòu)思 1.1設(shè)計(jì)目的與要求 通過本次課程設(shè)計(jì)掌握系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)的基本理論、基本方法、基本技能，能 夠熟練地掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，并掌握“組態(tài)王”組態(tài)軟件的使 用?？s短專業(yè)知識向?qū)嶋H工程設(shè)計(jì)的時(shí)間，提高學(xué)生實(shí)踐能力和動手能力。 用組態(tài)王組態(tài)軟件制作加熱爐溫度控制系統(tǒng)。要求：當(dāng)“煤氣調(diào)節(jié)閥門”和 “空氣閥門”開關(guān)都處于開的狀態(tài)時(shí)，以較大的煤氣量和固定的空氣量進(jìn)

5、行加熱， 加熱爐的溫度勻速上升；當(dāng)當(dāng)前溫度接近給定溫度時(shí)，為避免產(chǎn)生超調(diào)，減小煤 氣量；當(dāng)當(dāng)前溫度等于給定溫度時(shí)，停止加熱（即煤氣量和空氣量都為0）。運(yùn) 行中，界面設(shè)置給定溫度和當(dāng)前實(shí)際溫度，并在界面中顯示。在組態(tài)中，需設(shè)計(jì) 組態(tài)畫面容包括登陸界面、溫度控制系統(tǒng)界面、實(shí)時(shí)在線和歷史曲線畫面、報(bào)警 畫面、數(shù)據(jù)報(bào)表等。 1.2設(shè)計(jì)思 經(jīng)查找，煤氣加熱爐的溫度在1000°C左右。在本次設(shè)計(jì)中，我設(shè)定加熱爐 的給定溫度為998~1000°C，在初始階段，煤氣和空氣都以較大的量進(jìn)行供給， 是加熱爐的溫度以20°C每10 0毫秒進(jìn)行自加，也就是上升，再接近給定溫度時(shí), 設(shè)定加熱爐的溫度以1°C每10

6、0毫秒上升，直到等于給定溫度。在等于給定溫度 以后，加熱爐的溫度穩(wěn)定在給定溫度的附近。當(dāng)出現(xiàn)特殊情況溫度高于給定溫度 （即大于1000°C ）時(shí)，系統(tǒng)會進(jìn)行報(bào)警并記錄在實(shí)時(shí)報(bào)警和歷史報(bào)警界面。主 界面中還有實(shí)時(shí)加熱爐溫度曲線和歷史曲線進(jìn)行記錄加熱爐溫度。 2、加熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2.1建立新工程 新建工程，做路徑，名稱的設(shè)置，構(gòu)建系統(tǒng)。 G 危云部 文件f崩叫_mc簾前：H) < □ X e ? I廄耍 新逐 DE導(dǎo)出CB^A 開發(fā) 二程名旃 !SS 心 Kingdemol cs'Vprograni

7、file^ (xE&)X|cingvievA.eKample\kingdb?. &40M8。 6.51 駐王 6.i>l<5 示一 ^640X430 IdngdeirioZ c-\prQgram ii les. (xB6)\JiingwievA&xa mple\king d e... 800*600 6.51 jat王就?〔演示工堡CX1X6O0 BCingdernD3 c:\program fi l? (x-SSj^ingvievAeKa mple\king d e... 1024^768 6.51 沮擊王6.51演示工程】D24X7倒 DQW^iES

8、^SJ GiAuserAad minhtrator\d wkiop 待匚粉機(jī))］皿?琪溶. &51 2.2新畫面的建立 括... 按照要求建立畫面，溫度監(jiān)控畫面，登陸界面，溫度歷史曲線界面，歷史報(bào)表畫面。 丁寫［日P Bsta茸君堇］工耳e 3 ' 工程 屆 大圖 圍 E］ 小囹收 嬖■臥I3 O 9 — 亓發(fā)這行報(bào)窖 上更網(wǎng)宿用戶 哪落 MAKE VIEW 懸宕匠更曲 I WeE § 文件 ::逕畫面 ：E IJ命令語言 "?由 Ke 【...臼3云|肆 M 萬史盛 灶按 卜?明始向MB "??二1數(shù)君匠攻

9、 f報(bào)著組 =??暇好 :R €：OM1 i }D COM2 圖2.2新畫面的建立 2.3數(shù)據(jù)詞典中變量的建立 根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，確定所需要用到的變量：流體狀態(tài)， 移動， 煤氣閥門，空氣， 啟動，報(bào)警， 加熱爐溫度，給定溫度等變量。 17 21 %?垣氣閔「 22 |密蘭氣國「： 叵巨堇型 23 ~：i?t￡Sl Z4 噎坪氣參.適門 25 噬j加勘霍至 1/cm 26 壽ICi(9昔 STATIC10M gffilgS-1 內(nèi)存實(shí)型 27

10、 咆報(bào)苦 司IT瑚S 29 維m動 石存籬敵 29 無：苻直PG 30 叫m空敞 31 &轉(zhuǎn)... 圖2.3變量的建立 2.4溫度監(jiān)測界面的繪制 在工具箱和圖庫中選擇工具構(gòu)建設(shè)計(jì)的畫面。 圖2.4部件構(gòu)建 2.5加熱爐溫度檢測系統(tǒng)圖 圖2.5主畫面的建立 2.6實(shí)時(shí)曲線 和歷史曲線 度實(shí)時(shí)曲線

11、 圖2.6溫度實(shí)時(shí)曲線 ?時(shí)m % u曲u同 百分比 ，I禽I可I段I湖I Al I Eli xfigaa 響 jag話 I I I Sfflffn agt I JltXM rI """□ ￡9±as 圖2.7歷史曲線圖 2.7數(shù)據(jù)報(bào)表 數(shù)據(jù)報(bào)表 2016/7/20 23:34:42 605. 00 主我而 報(bào)表查詢 L6/D7/22_ ：：2^: 20:07 L5?JY/2b 取 21：L： 16

12、L6/D7/20 23:23:CT 16/07/20 23:24:07 L6/D7/20 .23:25:07 16/D7/20 23:26:C7 L6/D7/20 ■^3:27:0^ 16/D7720 23:28:07 L6/D7/20 23:29:07 L5/D7/2Q 23:30:07 L6/D7/20 23:31:07 16/07/20 23:32:07 1￡/07/20 23:33:07 - L6/D7/20 ■23：i：4：07 1670772

13、0 23:35:07 0. 00 2.8登陸界面 國 妝界面 寶境史曲 歷史段賽 rrS... 用戶和用.理嘛 一系官鹿員 無 B王寶華 加熱爐凋度1削 圖2.9登陸界面 3、動畫連接 3.1溫度監(jiān)控畫面連接 通過設(shè)置的變量，在命令語言中進(jìn)行設(shè)計(jì)，控制器，最終實(shí)現(xiàn)動畫連接。 ::I事件日期I辜任時(shí)間 裁我:: 攔 1枝表 LlFH I1 隊(duì)! ?土 " ~1] .-.T?vZ j "y gTl 皿頒色：|^^?| 小面阻放：ln ■|rt=i..:. ±ai^tt：Fi I I el ., |0 I k

14、'■- ，.，I" 回充而耳. 剁他: 最大值: ?l. I..J 笙M迪 寸V \證 J~ Ctrl I- Shi ￡t 無1 3.2系統(tǒng)控制連接 圖3.2系統(tǒng)控制連接 3.3報(bào)警畫面的連接 圖3.3報(bào)警畫面的連接 3.4 sn的連接 IU 變里名（離散里）:I甌曲瓢睡畫II 習(xí) 「顏色設(shè)置 開啟時(shí)函色：I I || 關(guān)閉時(shí)顏

15、色：I -等伯鍵 r Ctrl r shift 無 訪問權(quán)限：|0 安全區(qū)： ...I 確定 I 取消 I 3.5加熱爐溫度顯示的連接 禺H芭1L 廠 謔性| TEILi-4di=H r 也—屁|? | "?植0C鹵晦漩倔I礦 誓HT 圖3.5加熱爐溫度顯示的連接 r E：n 二1 r峭 | 口匚 3.6其他畫面的連接 歷史報(bào)表查詢 查閱甚度歷史曲線 I I I I I ■ ■ I I I I I I I ■ ■ I 圖3.6其他畫面的連接 各個(gè)按鈕連接時(shí)寫入的命令

16、語言： 管理登陸：LogOn（）; 退出登錄：LogOff（）; 實(shí)時(shí)曲線：ShowPicture（ “實(shí)時(shí)曲線”）; 歷史曲線：ShowPicture（ “溫度歷史曲線”）; 歷史報(bào)表：ShowPicture（ “歷史報(bào)表”）; 返回主畫面：ShowPicture（"監(jiān)控"）。 4. 程序的調(diào)試與運(yùn)行 4.1開始運(yùn)行程序 圖4.1登陸界面 4.2溫度控制系統(tǒng)畫面 4.3

17、實(shí)時(shí)曲線畫面 涇度實(shí)時(shí)曲線 27:38 27:48 圖4.3實(shí)時(shí)曲線 4.4歷史曲線畫面 圖4.4歷史曲線 4.5實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表與歷史數(shù)據(jù)報(bào)表 數(shù)據(jù)報(bào)表 2016/7/21 0:34:59 905. 00 主百面 報(bào)表查詢 16/07/21 1.1. 21.1 2S 16/07/21 cc 21 23 16/

18、07/21 cc 22 方 1E5/U7/21 cc 約 京 1S/07/21 cc 24 23 16/07/21 r r 石 X、 16/07/21 CC 26 23 16/07/21 cc 27 23 16/07/21 rr 矛 方 16/07/21 CC 29 約 16/07/21 CC 30 23 16/07/21 1.1. El 華 16/07/21 CC 32 23 16/07/21 CC 部 方

19、 16/07/21 cc 1G/07/21 cc 35 23 CCS. 00 ■ € 圖4.5敬據(jù)報(bào)表 4.6實(shí)時(shí)報(bào)警與歷史報(bào) 實(shí)時(shí)報(bào)警 事件時(shí)間 報(bào)警日期 報(bào)警時(shí)間 變量名 報(bào)磐類型 報(bào)磐 A 16/07/21 00:43:44.550 加熱!爐溫度 低低 < > 事 ffBHfl 事中司間 臨日蚓 tigm- 很塞面1日心 如42 :紂汨5 — jb.

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24、7應(yīng)用程序命令語言代碼 JiiiW | 伸心1 母 w. rm： 經(jīng)過不斷地調(diào)試與運(yùn)行，該系統(tǒng)在自己的能力圍基本上達(dá)到了最完善的程 度，但系統(tǒng)還是有一定的問題存在,例如設(shè)定值無法在界面上進(jìn)行直接修改，溫 度上升的程序有一定的瑕疵等等。在現(xiàn)有的條件及能力下，還無法使其進(jìn)一步完 善，如果有充足的時(shí)間，經(jīng)過老師的講解，上述問題很有可能得到解決。 5、心得體會與總結(jié) 組態(tài)軟件以其可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、界面簡單、功能強(qiáng)大、性價(jià)比高、 體積小、能耗低等顯著特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)的自動控制之中。本次設(shè)計(jì)主要 采用組態(tài)王Version6.5,簡單介紹了組態(tài)軟件的的基本功能和主要的使用用途， 其中詳細(xì)

25、闡述了組態(tài)王Version6.5的創(chuàng)建工程、設(shè)計(jì)畫面流程、動畫連接。 在組態(tài)王的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出了加熱爐溫度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)達(dá)到了快、準(zhǔn)、 穩(wěn)的效果，也達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，但是由于自身能力有限該系統(tǒng)還有一些不足的地 方例如“設(shè)定值無法在界面上進(jìn)行直接修改，溫度上升的程序有一定的瑕疵等等” 需要不斷地改進(jìn)，如果將系統(tǒng)和實(shí)物連接起來，再有充足時(shí)間的話，在老師的幫 助下進(jìn)行不斷的實(shí)踐,做一些改進(jìn)系統(tǒng)才會更加完美。整個(gè)系統(tǒng)操作簡單、控制 方便，大大提高了系統(tǒng)的自動化程度和實(shí)用性。 通過本次的設(shè)計(jì)，我對組態(tài)王這個(gè)軟件有了很大程度的了解，從零基礎(chǔ)到完 成本次的課程設(shè)計(jì)，對組太軟件的開發(fā)工程的模式有了新的認(rèn)識

26、。以前的了解的 單片機(jī)和虛擬儀器與組態(tài)王的設(shè)計(jì)方式完全不同。先創(chuàng)建變量，設(shè)計(jì)主畫面，動 態(tài)連接，運(yùn)行和調(diào)試，再到設(shè)計(jì)的完成這一系列的過程后，對組態(tài)王軟件的使用 有了更深的了解。本次課程設(shè)計(jì)從學(xué)習(xí)組態(tài)王的操作手冊，再到在網(wǎng)上看視頻學(xué) 習(xí)如何操作，學(xué)到了很多新知識，但沒有同學(xué)的幫助下，自己一個(gè)人很難完成這 次的設(shè)計(jì)的。特別是動態(tài)連接那塊，怎么連接以及函數(shù)的使用給了我很大的幫助。 衷心的感他們對我的幫助！本次的課程設(shè)計(jì)對我的動手能力有了很大的鍛煉，讓 我明白到理論與實(shí)際相結(jié)合的重要性。僅僅有理論是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，從實(shí)踐中來提 高自己的動手能力。 6、參考文獻(xiàn) [1]于海生.《微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》.清華大學(xué) [2]組態(tài)王Version6.5用戶手冊 [3] PCI1710系列用戶手冊 [4] 組態(tài)王Version6.5命令語言函數(shù)速查手冊.亞控科技發(fā)展 [5] 吳作明.工控組態(tài)軟件與PLC應(yīng)用技術(shù).航空航天大學(xué),2006 [6] 覃貴禮.組態(tài)軟件控制技術(shù).理工大學(xué),2007