锅炉控制系统的组态设计

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基于PLC的锅炉燃烧控制系统设计设计正文

基于PLC的锅炉燃烧控制系统设计

1 绪论

1.1锅炉燃烧控制项目的背景

改革开放以来，我国经济社会快速发展，生产力水平不断提高，在生产中，锅炉起着十分重要的作用，尤其是在火力发电中发挥重要作用的工业锅炉，是提供能源动力的主要设备之一。锅炉产生的蒸汽可以作为蒸馏，干燥，反应，加热等各过程的热源，另外也可以作为动力源驱动动力设备。工业过程中对于锅炉燃烧控制系统的要求是非常高的，要求锅炉燃烧控制系统必须满足控制精度高，响应速度快[1]。

作为一个非常复杂的设备，锅炉同时具有了数十个包括了扰动、测量、控制在内的参数，参数之间有着复杂的关系，并且相互关联[2]。而锅炉燃烧过程中的效率问题、安全问题一直是大众关注的重要方面。

1.2锅炉燃烧控制的发展历史

对于锅炉燃烧的控制，已经经历了四个阶段[3~5]

(1）手动控制阶段

因为20世纪60年代以前，电力电子技术和自动化技术还没有得到完全发展，技术尚不成熟，因此，这个时期工业人员的自动化意识不强，锅炉燃烧的控制方式一般多采用纯手动的方法。这种控制方法，要求进行控制的操作工人依靠他们的经验决定送风量，引风量，给煤量的多少，然后利用手动的操作工具等操控锅炉，该方法控制的程度完全取决于操作工人的经验。因此，要求操作工人必须具有非常丰富的经验，这样无疑大大提高了操作工人的劳动强度，由十人的主观意识，所以事故率非常大，同时，也不能保证锅炉高效稳定的运行。

（2）仪器继电器控制阶段

随着科技的不断进步，自动化技术以及电力电子技术快速提高，国内外以继电器为基础的自动化仪表工业锅炉控制系统也得到发展，并且广泛应用于实际生产过程。在上个世纪60年代前期，我国锅炉的控制系统开始得到迅速发展;到了60年代的中后期，我国引进了国外全自动的燃油锅炉的控制系统；到了上个世纪的70年代末，我国逐渐自主研发了一些工业锅炉的自动化仪器，同时，

基于组态软件的锅炉监控系统的设计--详细版

第3章锅炉组态界面的设计

3.1 组态画面的绘制

3.1.1 力控集成环境

开发系统（Draw）：是一个集成环境，可以创建工程画面，配置各种系统参数，启动力控其它程序组件等。界面运行系统（View）：界面运行系统用来运行由开发系统Draw创建的画面。实时数据库（DB）：是数据处理的核心，构建分布式应用系统的基础。它负责实时数据处理、历史数据存储、统计数据处理、报警处理、数据服务请求处理等。I/O驱动程序：I/O驱动程序负责力控与I/O设备的通信。它将I/O设备寄存器中的数据读出后，传送到力控的数据库，然后在界面运行系统的画面上动态显示。网络通信程序（NetClient/NetServer）：网络通信程序采用TCP/IP通信协议，可利用Intranet/Internet实现不同网络结点上力控之间的数据通信。开发系统（Draw）、界面运行系统（View ）和数据库系统（DB）都是组态软件的基本组成部分。Draw和View主要完成人机界面的组态和运行，DB主要完成过程实时数据的采集（通过I/O 驱动程序）、实时数据的处理（包括：报警处理、统计处理等）、历史数据处理等串行通信程序（SCOMClient/SCOMServer）：两台计算机之间，使用RS232C/422/485接口，可实现一对一的通信；如果使用RS485总线，还可实现一对多台计算机的通信。Web服务器程序（Web Server）：Web服务器程序可为处在世界各地的远程用户实现在台式机或便携机上用标准浏览器实时监控现场生产过程。控制策略生成器（StrategyBuilder）：是面向控制的新一代软件逻辑自动化控制软件。提供包括：变量、数学运算、逻辑功能和程序控制处理等在内的十几类基本运算块，内置常规PID、比值控制、开关控制、斜坡控制等丰富的控制算法。同时提供开放的算法接口，可以嵌入用户自己的控制程序。

基于组态技术的蒸汽锅炉控制系统

和燃烧器达到以下控制要求：
１）蒸汽压力控制
炉内压力要求控制在０．０１０ＭＰａ≤ Ｐ≤ ０．１０ＭＰａ。当蒸汽压力Ｐ＜０．０１ＭＰａ时，燃烧器先启动小火，延时０～１８０ｓ（可调）。当延时时间到，启动大火；当蒸汽压力０．Ｏ１ＭＰａ＜Ｐ＜０．１ＭＰａ时，先关停大火，小火继续工作，维持压力；当Ｐ＝Ｏ．１ＭＰａ时，关停小火；当蒸汽压力０ — １ＭＰａ＜Ｐ＜０．１５ＭＰａ时，报警并停炉；当Ｐ≥ ０．１５ＭＰａ时，关停补水泵、补
ＷＡＮＧＬｉ－ｙａｎ
（ＤａｌｉａｎＶｏｃａｔｉｏｎａｌＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅ，Ｄａｌｉａｎ１１６０３７，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｃｏｎｉｆｇｕｒａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｓｔｅａｍｂｏｉｌｅｒｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ，ｄｅｔａｉｌｅｄｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｔｅａｍｂｏｉｌｅｒｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｃｏｎｔｒｏｌｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎｓ．Ａｎｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｂｕｒｎｅｒｍａｉｎｆｒａｍｅｆｏｒｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎａｎｄｒｅｍｏｔｅｃｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎ；Ｔｈｒｏｕｇｈｒｅａｌｔｉｍｅｔｒｅｎｄｃｕｒｖｅｔｏｃｏｍｐｌｅｔｅｄａｔａｑｕｅｒｙａｎｄａｎａｌｙｓｉｓ．

基于PLC和组态技术的锅炉水温串级控制系统设计

2011 届毕业设计说明书

基于PLC和组态技术的锅炉水温串级控制

系统设计

摘要

本设计论述了基于PLC和组态技术的锅炉内胆水温和夹套水温构成的串级控制系统的设计过程。下位机编程软件采用SIEMENS公司的STEP 7软件，选用西门子S7-400PLC控制锅炉温度的控制系统，介绍了西门子S7-400PLC和系统硬件及软件的具体设计过程。上位机组态画面软件采用SIMATIC WINCC，对其进行了简单介绍，并详细介绍了项目的创建、变量的新建、画面的组态。上位机进行程序编写实现控制，下位机组态画面，建立人机界面，进行远程控制。

锅炉水温具有非线性、时变性、大滞后和不对称性等特点，采用传统的控制方法所得到的控制量的控制品质不高。锅炉内胆与夹套构成串级控制。由于串级控制具有有效改善过程的动态特性、提高工作频率、减小等效过程时间常数和加快响应速度等特点，所以在克服被控系统的时滞方面能够取得较好的效果。串级控制中的主副回路是控制夹套和内胆的温度，温度是一个多变且不易控制的量，而PID控制在这方面具有突出的优点，很适合采用PID控制技术。综合以上得到一个品质比较高的控制系统。

关键词PLC；组态技术；串级控制；锅炉水温；PID控制

ABSTRACT

This design is discussed based on PLC and configuration technology of water temperature and clip boiler water tank consists of cascade control system design process. Lower level computer programming software using the SIEMENS company's STEP 7 software, choose SIEMENS s7-400plc control boiler temperature control system, introduces SIEMENS s7-400plc and system hardware and software, and the specific design process. Upper unit used in the software configuration screen WINCC, the SIMATIC simply introduced, and introduces the creation, variable of project construction, picture configuration. PC for programming realize control, lower frame) unit, establish normal screen man-machine interface, carries on the remote control.

(完整版)我的工业燃煤锅炉DCS控制系统设计毕业论文设计

工业燃煤锅炉DCS控制系统设计

（子课题：控制方案的组态及监控画面的制作）

摘要：本文叙述了工业燃煤锅炉的工作原理，具体阐述了锅炉控制中对汽水控制系统方案和自动检测的设计，利用了Control Builder 软件、UMC800控制器和FIX软件进行35吨工业燃煤锅炉汽水系统的自动检测与控制回路的组态，并设计了友好的监控画面。

关键词：锅炉FIX UMC800 控制系统汽水系统蒸汽压力

Abstract: the paper introduce the principle of the boiler which is used in burning coal industrial,

it describes the scheme of the steam control

system in boiler control and the design of auto-

detection. it use the Control Builder

software,UMC800 controller and FIX software

to auto-detect 35t steam system in burning

coal industrial and configuration the control

loop, and designed the friendly supervision

appearance.

Keyword: boiler, FIX, UMC800, control system, steam system, steam pressure

基于组态王和PLC的工业锅炉监控系统设计

收稿日期：２０１３－０３－３０（修改稿）基金项目：国家自然科学基金项目（６１００４０６７）；中国石油科技创新基金项目（２０１２Ｄ－５００６．．０２０５）；黑龙江省教育厅科学技
转换成４～２０ｍＡ的电流信号，系统需要配置模拟
量输入模块把电流信号转换成数字信号再送人
摘要以ＰＬＣ为硬件平台，应用梯形图实现ＰＩＤ控制，选择ＫｉｎｇＶｉｅｗ组态软件完成人机界面的设计，实现基于ＰＬＣ和软件组态的工业锅炉监控系统设计。系统的实际调试运行表明：该系统达到了设计目
第９期
霍风财等．基于组态王和ＰＬＣ的工业锅炉监控系统设计
基于组态王和ＰＬＣ的工业锅炉监控系统设计
霍凤财任伟建康朝海‘ 宋刚
（Ｉ．东北石油大学电气信息工程学院，黑龙江大庆１６３３１８；２．总参通信训练基地，河北宣化０７５１００）

基于组态软件的锅炉液位控制系统

基于组态软件的锅炉液位控制系统
史岩鹏，齐向东
（太原科技大学电子信息工程学院，山西太原００２）３０４摘要：介绍了一种基于ＰＣ和变频器的液位自动控制系统的构成和工作原理。系统采用变频器调节电机转Ｌ速，保持锅炉液位恒定。使用ＰＣ实现系统的主要控制功能，使用组态软件进行硬件及其网络组态；编写Ｌ
（＝ｅ）［ｆｔｔ（ｔ＋ ‘ ）＋）（ｅｄ（
‘，
ｕ
）。
其中：ｐ为比例系数；为积分时间常数；为微分Ｋ时间常数；（）为设定值和实际输出值构成的偏差。ｅｔＰＤ调节器各校正环节的作用如下：Ｉ（）比例环节：反映控制系统的偏差信号，偏１差一旦产生，调节器立即产生控制作用，减小误差。（）积分环节：消除系统静差，提高系统的稳２
・
１８・３
机械工程与自动化
２１年第５期０１
系统程序并使用ＳＥＮＩＭＥＳ公司的ＳＥ７一ＭｉｏＷＩＴＰｃ／Ｎ编程软件中的ＰＤ向导对控制系统进行调试，获得最优ｒＩ

工业锅炉温度控制系统设计与实现

摘要：工业锅炉是工业生产中利用率非常高的设备之一，它对一次能源的消耗非常大，特别是煤炭资源，但是目前仍然存在煤质不均一、控制操作不及时等问题，使得燃煤时热效率低、但煤耗率却居高不下，所以如何提高工业锅炉的工作效率是一项亟待解决的问题，这其中，热蒸汽温度是一个十分重要的参数，如何控制工业锅炉的热蒸汽温度保持在既能安全运行又能保证较高利用率的一定范围内，是工业锅炉是否安全经济运行的一项重要任务。

关键词：工业锅炉；温度控制；系统设计

1 前言

温度控制系统很多是通过PWM方式控制执行器件、调功的方式调节来控制温度、利用直接数字控制中的最小拍控制、或者基于单片机和PC机设计的温度控制系统，还有的以MCGS组态运行系统作为上位机监控系统。本文根据工业锅炉的运行特点及环境条件，采用最简单最基本的单回路控制，并结合西门子下位机和智能仪表的应用，既能实现数据的实时传输处理，又能跟踪到系统的状态对其进行智能调节。

2 系统方案设计

2.1 系统方案设计

过程控制系统通常是指工业生产中具有连续生产过程自动控制、由过程检测和控制仪表组成、被控过程多样这些特点的自动控制系统。过程控制的设计方案十分丰富，单回路控制就是其中之一，如图1所示。

图1中，W为调节器传函，W为调节阀传函，W为被控过程传函，W为测量变送器传函。

从图1可见，该系统只有一个闭环回路，一般是一个对象对另一个对象的调节控制过程，为了防止被控量的参数值不断变化或者该参数值在一个小范围内波动，中间利用传感器对被控量进行调节控制。这种控制系统得结构简洁明了、易于调节，且成本较低方便投入运行，并能满足大部分工业生产的需求,特别适用于纯滞后和惯性小的系统，本系统就采用这种控制方式。

基于组态软件的供暖锅炉监控系统设计

面污染，部再燃等事故。因此燃烧系统对于压尾力的稳定要求很高，以我们可以考虑用压力去所
２锅炉监控系统设计
２１设计方案．
由于锅炉是一个复杂的控制对象，以我们所
要想对其进行全面的监控是很难做到的，在前面
关键词：组态软件；锅炉；串级控制；安全
中图分类号：Ｋ２Ｔ５１文献标识码：Ａ
ＣｏｆｇａｉｎＳｆｗａｅ— ｂｓｄＭｏｉｏｉｇｎｕｒｔｏｏｔｒ — ａｅｎｔｒｎｉ
ＳｓｅｆｔｅＢｏｌｒｙｔｍｏｈｉｅ
责在运行环境中调用相应的设备驱动程序，将数
据传送到工程中各个部分，完成整个系统的通讯
过程。每个驱动程序独占一个线程，达到互不干
收稿日期：０１一８—２２１Ｏ５作者简介：仇娜，工作于哈尔滨锅炉厂工业锅炉公司。
第１期
仇
娜：于组态软件的供暖锅炉监控系统设计基
（．尔滨锅炉厂工业锅炉公司，１哈黑龙江哈尔滨１０４；．５０６２东北林业大学，黑龙江哈尔滨１０４）５００摘要：工业锅炉是采暖供热系统的核心设备，的主要任务是安全可靠、它经济有效地把燃料的化学能转化为

基于C#与组态软件的锅炉优化控制系统设计

基于Ｃ＃与组态软件的锅炉优化控制系统设计
于永茂，高德欣，杜厚朋２
（１．青岛科技大学自动化与电子工程学院，青岛２６６０４２；２．枣庄职业学院电气工程系，枣庄２７７８００）
摘要：该文针对负荷波动较大供热锅炉能耗严重的情况。采用ｃ＃与力控设计了一种新型锅
炉燃烧优化控制系统。该系统采用力控与ＰＬＣ作为上／下位机实现锅炉的常规监控功能．采
用ｃ ≠ ≠ 设计燃烧优化算法与力控通信。实现锅炉的优化控制，详细介绍了优化系统的设计过
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｇａｉｎｓｔｔｈｅｓｅｉｏｒｕｓｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｌｏａｄｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｓａｎｄｈｅ￣ｉｎｇｂｏｉｌｅｒｅｎｅｒｙｇｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ．ｕｓｉｎｇＣ＃ａｎｄｆｏｒｃｅｃｏｎｔｒｏｌｔｏｄｅｓｉｇｎａｎｅｗｔｙｐｅｏｆｂｏｉｌｅｒｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｕｓｅｓｔｈｅｆｏｒｃｅｃｏｎｔｒｏｌ

锅炉燃烧DCS课程设计-- DCS锅炉燃烧系统组态设计

锅炉燃烧DCS课程设计-- DCS 锅炉燃烧系统组态设计

摘要：目前我国新建的锅炉系统普遍采用DCS系统，以前采用常规控制的锅炉也基本进行了DCS 改造。燃烧控制系统是一个多变量输入、多变量输出、大惯性、大滞后且相互影响的一个复杂系统。当锅炉负荷变化时，所有的被调量都会发生变化，而当改变任一变量时，也会影响到其它变量。锅炉燃烧过程控制任务很多，最主要的是使锅炉出口蒸汽压力稳定。当负荷扰动而使蒸汽压力变化时，通过调节燃料量或送风量使之稳定。其次，应保持燃料燃烧良好，即不要因为空气不足而使烟囱冒黑烟，也不要因空气量过多而增加热量损失。所以在增加燃料时，空气量应先加大，在减少燃料时，空气量也要减少。总之燃料量与空气量应保持一定比值，或者烟道气中含氧量应保持一定的数值。再次，应该使排烟量与空气量相配合，以保持炉膛负压不变。如果负压太小，甚至为正，则炉膛内热烟气往外冒出，影响设备与工作人员的安全；如果负压大，会使大量冷空气漏进炉内，从而使热量损失增加，降低燃烧效率。一般炉膛负压应该维持在0～－100Pa 左右。 (4)

关键词：DCS；燃烧控制；炉膛负压；蒸汽压力；炉膛含氧量 (4)

1．锅炉的工作过程 (4)

2. 工业锅炉燃烧控制的任务 (5)

3．基于DCS锅炉燃烧系统设计 (7)

3.1硬件体系结构设计 (7)

3.1.1现场控制站 (10)

3.1.2操作站/工程师站 (10)

3.2软件组态设计 (10)

3.2.1炉膛负压控制 (13)

3.2.2蒸汽压力控制 (14)

3.2.3炉膛含氧量控制 (16)

锅炉温度控制系统设计

模拟量Ｉ点，并且还具有６／Ｏ个独立的３ｋｚ０Ｈ高速计数器，２独立的路２ｋｚ０Ｈ高速脉冲输出，具有ＰＤＩ控制器。２Ｓ８通讯，个Ｒ４５编程口，具有ＰＩ讯协议、ＩＰ通ＭＰ通讯协议和自由方式通讯能力，可以满足本设计对数字量输入输出的要求。此外，系统还选用扩展Ｅ２１块，是Ｍ模３由于在系统中要采集出水温度、出水压力等模拟量参数，而该模块具有Ａ转换模块，可将４Ｄ个模拟量输入转换为数字信号送入控制器，实
培鲑电暮
排遗煤机温度ｆ音灯压力ｆ告灯出水闲，１引贝觑闽ｎ恳启封
辅助蛙电
使风机颤率．引风使风机期奉．鼓风
嚣
使风机攮率。避煤机机精率．排持
降低锅炉的寿命，甚至发生危险。所以一定要控制压力。当压力超过定的数值，需报警，并迅速进行处理，以免发生危险。本次设计中，选取西门子ＰＣｓ — ０系列中ＣＰ２控制器作为Ｌ７２０Ｕ２６控制核心，同时还扩展了１Ｅ３模拟量输入模块。ｓ — ０Ｐ个Ｍ２１７２０ＣＵ
一
表１输入／出变量及地址分配输
图１系统程序流程图

组态王课程设计--锅炉温度控制系统

组态王课程设计–锅炉温度控制系统

本文档是组态王课程设计–锅炉温度控制系统的设计方案及实现过程。

项目概述

锅炉温度控制系统是一个典型的温度控制应用系统，以PLC为核心，采用PID 算法控制锅炉温度，同时通过组态软件进行监控，实现对锅炉温度的精确控制。

系统组成

系统由三部分组成：

1.PLC：使用的为三菱PLC Q系列(Q00UCPU)。

2.人机界面：使用组态王软件。

3.温度传感器：使用PT100型热电阻温度传感器。

系统架构

系统架构如下图所示：

+-----------+

|PT100温度传感器|

+-----------+

+-----------+ +---------+ +--------------+ +---------+

| 温度放大器 |------| PLC |-----|PID算法控制程序|-----| 组态软件 |

+-----------+ +---------+ +--------------+ +---------+ PLC程序设计

在PLC中搭建一个PID控制程序，输入温度信号，输出控制信号，使得锅炉温度接近于设定温度。程序流程如下：

1.初始化：变量赋初值。

2.采集温度信号：从温度传感器中获取实时温度数据。

3.PID算法计算：根据当前温度值和设定温度值，使用PID算法计算控

制量。

4.控制量输出：将计算所得的控制量传送给控制对象。

5.控制命令输出：根据控制量输出对应的控制命令。

6.返回第2步，循环执行。

组态软件设计

组态软件作为人机界面，需要支持实时监控温度值、设定温度、控制命令等信息，并能够进行实时调试和操作。主要包括以下界面和功能：

锅炉控制系统图设计

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；

济南铁道职业技术学院

电气工程系

毕业设计指导书

课题名称：

锅炉控制系统的组态设计《

专业电气自动化

班级电气0831

姓名 cmy

设计日期至

指导教师 ly

2010、11

济南铁道职业技术学院电气工程系

毕业设计指导书

2010、11

一、设计课题:

！

锅炉控制系统的组态设计

锅炉设备是工业生产中典型的控制对象，而组态控制技术是当今自动化系统应用广泛的技术之一。本课题采用组态王组态软件设计上位机监控画面，实时监控液位参数，并采用实时趋势曲线显示液位的实时变化。由此组成一个简单的液位控制系统。

二、设计目的：

通过本课题的设计，培养学生利用组态软件、PLC设计控制系统的能力，理解、掌握工业中最常用的PID控制算法，有利于进一步加深《自动控制原理》、《组态软件》和《过程控制》等课程的理解，为今后工作打好基础。

三、设计内容：

掌握锅炉生产工艺，实现锅炉自动控制的手段，利用“组态王”软件做出上位机监控程序，具体有主监控画面、实时曲线、历史曲线；掌握PID参数调整方法。

—

四、设计要求及方法步骤：

1．设计要求：

（1）监控系统要有主监控画面和各分系统的控制画面，包括实时曲线、历史曲线和报表等。

（2）各控制画面要有手/自动切换。

（3）掌握PID控制算法。

2．运用的相关知识

（1）组态控制技术。

（2）过程控制技术。

3．设计步骤：

（1）熟悉、掌握锅炉的生产工艺。

（2）设计各分系统的控制方案。

（3）构思系统主监控画面和分画面，包括实时曲线、历史曲线和报表等。

（4）编写设计论文。

五、设计时间的安排：

熟悉题目、准备资料 1周

锅炉控制系统的工艺了解 1周

监控画面的设计 2周

控制算法的编制和系统调试 3周

论文的编写 2周

准备毕业设计答辩 1周

六、成绩的考核

在规定时间内，学生完成全部的设计工作，包括相关资料的整理，然后提交给指导教师，指导教师审阅学生设计的全部资料并初步通过后，学生方可进入毕业答辩环节，若不符合设计要求，指导教师有权要求学生重做。

…

答辩时，设计者首先对自己的设计进行10分钟左右的讲解，然后进行答辩，时间一般为30分钟。

成绩根据学生平时的理论基础、设计水平、论文质量和答辩的情况综合考虑而定。

成绩按优秀、良好、中、及格、不及格五个等级进行评定。

济南铁道职业技术学院毕业设计（论文）任务书

摘要 (2)

第一章组态技术简介 (3)

1.1组态技术概述 (3)

1.2组态软件概述 (3)

第二章锅炉简介 (4)

）

锅炉工艺流程 (4)

锅炉设备的控制 (5)

锅炉汽包水位的控制 (5)

锅炉燃烧系统的控制 (7)

锅炉过热蒸汽温度的控制 (7)

第三章锅炉控制系统的设计 (9)

系统硬件配置 (9)

监控系统的软件设计及实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.．10 {

设备定义 (10)

变量的定义 (11)

各控制画面的设计 (12)

应用程序语言的设计 (13)

结束语 (14)

第四章总结 (15)

致谢 (16)

参考文献 (17)

。

{

《

摘要

为提高控制系统的性能,使显示与控制在同一台工控机上实现,获得简单、经济的锅炉控制系统.自动控制系统硬件采用通用的工控机,同时配备必要的基本板卡;软件系统选用国产的组态王软件,利用其自带的命令语言,使用先进的控制算法实现了PID控制功能,使锅炉控制系统运行状态稳定.结果控制系统可靠性较高,成本较低,便于维护,兼容性好,运行效果良好.该系统对建立小型的锅炉控制系统,特别是对旧系统的改造,具有很强的适用性,性能可靠且可大大降低成本.

本文主要介绍锅炉过程控制、组态王软件及其基于组态王开发的锅炉监控系统。详述该系统的硬件组成、控制方法、组态过程、组态软件的运行环境。该系统具有界面友好、参数在线整定方便、扩展性强等优点。

关键词: 锅炉组态王自动控制系统

】

第一章组态技术简介

组态技术概述

组态技术是一种计算机控制技术。利用组态控制技术构成的计算机测控系统与一般计算机测控技术在结构上没有本质区别，它们都是由被控对象、传感器、I/O接口、计算机和执行机构几部分组成，如图所示。

—

图一般计算机控制系统的结构组成

计算机控制系统按照设计方法的不同分为以单片机为核心的计算机测控系统、以plc(可编程控制器)为核心的计算机测控系统和以IPC（工业PC机或称工业控制计算机）核心的计算机测控系统。利用组态技术构成的计算机控制系统是在以上三者特别是以IPC为核心的系统的基础上发展起来的。组态（Configuration）的意思就是模块的任意组合。采用组态技术构成的计算机系

统在硬件设计上，除采用工业pc机外，系统大量采用各种成熟通用的I/O接口设备和现场设备，基本不再需要单独进行具体电路设计。这不仅节约了硬件开发时间，更提高了工控系统的可靠性。在软件设计上由于采用成熟的工控专用软件进行系统设计，软件周期大大缩短了。组态软件实际上是一个专为工控开发的工具软件。它为用户提供了多种通用工具模块，用户不需要掌握太多的编程技术，就能很好地完成一个复杂工程所需要的所有功能。

一般来说，只要采用IPC，选择通用接口部件和组态软件，这样构成的系统都是基于组态控制系统的。国内外许多自动化设备生产厂家生产了许多基于这种技术的DCS计算机系统，如德国西门子公司、日本三菱、台湾研华、中国时利和等。这些系统提供各种工业PC机、I/O板卡、模块和专门针对自己系统的组态软件，供自动化系统设计人员组态选择。与各系统专用组态软件相对的是各种通用组态软件，常用的国产通用组态软件有微控可视组态、MCGS、Kingview（组态王）等。

组态技术是计算机控制技术综合发展的结果，是技术成熟化的标志。由于组态技术的介入，计算机控制系统的应用速度大大加快了。

组态软件概述

组态软件是在工业自动化领域兴起的一种新型的软件开发工具，开发人员通常不需要编制具体的指令和代码，只要利用组态软件包中的工具，通过硬件组态（硬件配置）、数据组态、图形图像组态等工作即可完成所需应用软件的开发工作。在过程控制实验装置中，要实现锅炉液位控制，以往采用仪表作为调节器，该仪表通过仪表面板的按键来改变参数值，没有实时数据输出曲线，故参数调节不方便，且系统的控制精度低。为了改变这种状况，利用组态王软件开发了锅炉液位监控系统，采用计算机采集、处理数据。根据组态王的锅炉液位实时曲线输出，用滑动输入块改变参数的值，使系统输出稳定到设定值，从而提高了工作效率。

组态王软件是一套基于Windows95/98/NT/XP操作系统，可用来快速生成上位机监控系统的组态软件包，它能够完成现场数据采集、实时和历史数据处理、流程控制、动画显示、报警和安全机制、趋势曲线、报表输出等功能，是帮助用户解决工程实际问题的完整方案和操作工具。该软件具有多任务、多线程功能，其系统框架采用VC++编程，提供丰富的设备驱动构件、动画构件，用户可随时方便地扩充系统的功能。

组态王软件系统包括开发环境和运行环境两大部分，用户所有的组态配置过程都是在组态环境中进行的。运行系统按照开发环境中的组态方式进行各种处理，完成用户组态设计的目标和功能。目前，组态王软件已经在石油、化工、电力等多种工程领域获得成功的应用。

…

第二章锅炉简介