基于组态软件的锅炉监控系统
基于组态软件的锅炉监控系统
摘要
本次设计以力控组态软件实时检测锅炉温度与液位控制系统为背景，主要内容利用北京三维力控科技公司的全中文工控组态软件ForceContr-ol6.1设计锅炉温度与液位监控系统，在上位机上显示每个控制系统的结果，并可以对比实时温度与液位曲线和设定曲线。本文首先说明了自己对锅炉等元器件的认识并对锅炉的控制系统做了简单的介绍，然后又对整个系统做了介绍。其中重点阐述了ForceControl6.1组态软件，以及各个元器件的作用，整个系统各个模块的功能与作用。同时对组态软件做了详细说明，介绍了如何绘制组态图和动画的连接，然后又对该系统做了仿真演练，用仿真来实现锅炉温度与液位的检测功能，经过多次实践和不断的改善从而完成了整个毕业设计。
关键词：锅炉温度检测，锅炉液位检测，组态软件
Boiler monitoring system based on configuration
software
ABSTRACT
The design of force control configuration software real time detection of boiler temperature and liquid level control system as the background, main content and utilization of Beijing three-dimensional power-control technology companies in the whole Chinese industrial control configuration software ForceContr-ol6.1design of boiler temperature and liquid level monitoring system, the computer displays each control system results, and can be contrasted with real-time temperature and liquid level curve and setting curve. This paper first describes himself on boiler components such as understanding and the boiler control system is briefly introduced, and then the whole system is introduced. Which focuses on the configuration software ForceControl6.1, and the various components of the system, the function of each module and function. At the same time on configuration software in detail, introduces how to draw the configuration graph and animation is connected, then the system to do a simulation, simulation to achieve the boiler temperature and liquid level detection function, after repeated practice and continuous improvement to complete the graduation design.
KEY WORDS:boiler boiler liquid level detection, temperature detection, configuration software
目录
前言 (1)
第1章锅炉温度与液位检测系统的软件简析 (2)
1.1力控软件产品概述 (2)
1.2力控软件的基本结构 (3)
1.3力控软件的特点 (5)
1.4力控软件的功能 (6)
第2章锅炉温度与液位检测系统的设计 (7)
2.1建立一个工程 (7)
2.1.1启动工程管理器 (7)
2.1.2新建锅炉温度与液位检测系统工程 (8)
2.2设备连接及数据库建立 (8)
2.2.1力控仿真设备步骤如下 (8)
2.2.2数据库的建立 (10)
2.2.3创建数据连接 (12)
2.3外部设备编程 (15)
2.4数据库点类型及点参数 (16)
2.5创建新画面 (18)
2.6创建图形对象 (19)
2.7创建动画连接 (21)
第3章锅炉温度与液位检测系统简析 (24)
3.1 系统流程 (24)
3.2进水模块 (26)
3.3温度与液位模块 (27)
3.4出水模块 (30)
第4章系统的调试与运行 (32)
4.1 力控集成环境 (32)
4.2系统界面的调试 (33)
结论 (38)
谢辞 (39)
参考文献 (40)
附录 (41)
外文资料翻译 (45)
前言
随着我国工业的发展，组态软件是实现人机界面的好途径。我国有三维力控、组态王、通用组态等。力控监控组态软件是北京三维力控科技根据当前的自动化技术的发展趋势，总结多年的开发、实践经验和大量的用户需求而设计开发的高端产品，是三维力控全体研发工程师集体智慧的结晶，该产品主要定位于国内高端自动化市场及应用，是企业信息化的有力数据处理平台。
电热锅炉是机电一体化的产品，可将电能直接转化成热能，具有效率高，体积小，无污染，运行安全可靠，供热稳定，自动化程度高的优点，是理想的节能环保的供暖设备。加上目前人们的环保意识的提高，电热锅炉越来越受人们的重视，在工业生产和民用生活用水中应用越来越普及。电热锅炉目前主要用于供暖和提供生活用水。主要是控制水的温度，保证恒温供水。
力控组态软件在秉承力控早期产品成熟技术的基础上，对历史数据库、人机界面、I/O驱动调度等主要核心部分进行了大幅提升与改进，重新设计了其中的核心构件，力控6.1面向NET开发技术，开发过程采用了先进软件工程方法：“测试驱动开发”，产品品质将得到充分保证。
与力控早期产品相比，力控6.1产品在数据处理性能、容错能力、界面容器、报表等方面产生了巨大飞跃。
本文从理论上说明了一个被测物体（锅炉），组态软件及计算机之间的连接，为今后走向工作岗位打下基础。
第1章锅炉温度与液位检测系统的软件简析
1.1力控软件产品概述
典型的计算机控制系统通常可以分为设备成、控制成、监控成、管理层四个成次结构，构成了一个分布式的工业网络控制系统，其中设备成负责将物理信号转换成数字信号或标准的模拟信号，控制成完成对现场工艺过程的实时监测与控制，监控成通过对多个控制设备的集中管理，以完成监控生产运行过程的目的，管理成实现对生产数据进行管理、统计和查询。监控组态软件一般是位于监控成的专用软件，负责对下集中管理控制成，向上连接管理成，是企业生产信息化的重要组成部分。
力控监控组态软件[1]是对现场生产数据进行采集与过程控制的专用软件，最大的特点是能以灵活多样的“组态方式”而不是编程方式来劲系统集成，它提供了良好的用户开发界面和简捷的工程实现方法，只要将其预设置的各种软件模块进行简单的“组态”，便可以非常容易地实现各完成监控成的各项功能，例如在分布式网络应用中，所有应用像趋势曲线、报警等，对远程数据的引用方法与引用本地数据完全相同，通过组态的方式可以大大缩短了自动化工程师的系统集成的时间，提高了集成效率。
力控监控组态软件[6]能同时和国外各种工业控制厂家的设备进行网络通讯，它可以与高可靠的工控计算机和网络系统结合，达到集中管理和监控的目的，同时还可以方便的向控制成和管理成提供软、硬件的全部接口，实现与“第三方”的软、硬件系统进行集成。如图1-1所示。
图1-1 分布式网络控制图
1.2力控软件的基本结构
力控监控组态软件基本结构包括：工程管理器、人机界面、实时数据库、I/O驱动程序、控制策略生成器以及各种数据服务及扩展组件，其中实时数据库就是系统的核心，图1-2是力控软件的软件结构。
图1-2 软件结构图
主要各种组件[11]说明：
(1)工程管理器:工程管理器用于工程管理包括用于创建、删除、备份、恢复、选择工程等。
(2)开发系统:开发系统是一个集成环境，可以完成创建工程画面、配置各种系统参数、脚本、动画、启动力控等其它程序组件功能。
(3)界面运行系统:界面运行系统用来运行有开发系统Draw创建的画面，脚本、动画连接等工程，操作人员通过它来实现实时监控。
(4)实时数据库:实时数据库是力控组态软件的系统的数据处理核心，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。
(5) I/O驱动程序:I/O驱动程序负责利空与设备的通信，它将I/O设备寄存器中的数据读出后，传送到力控的实时数据库，最后界面运行系统会在画面上动态显示。
(6)网络通信程序:网络通信程序采用TCP/IP通信协议，可利用Intranet/Internet实现不同网络节点上力控○R之间的数据通信，可以实现力控软件的高效率通信。
(7)远程通讯服务程序（PortServer）:该通信程序支持串口、以太网、移动网络等多种通信方式，通过力控○R在两台计算机之间实现通信，使用RS232C
接口，可实现一对一（1：1 方式）的通信；如果使用RS485总线，还可实现一对多台计算机（1：N 方式）的通信，同时也可以通过电台、MODEM、移动网络的方式进行通信。
(8) 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。
(9)控制策略生成器（StrategyBuilder）:控制策略生成器是面向控制的新一代软逻辑自动化控制软件，采用符合IEC61131-3 标准的图形化编程方式，提供包括：变量、数学运算、逻辑功能、程序控制、常规功能、控制回路、数字点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。
1.3力控软件的特点
方便、灵活的开发环境，提供各种工程、画面模板、可嵌入各种格式（BMP、GIF、JPG、JPEG、CAD等）的图片，方便画面制作，大大降低了组态开发的工作量。
高性能实时、历史数据库，快速访问接口在数据库4万点数据负荷时，访问吞吐量可达到20000次/秒；强大的分布式报警、事件处理，支持报警、事件网络数据断线存储，恢复功能；支持操作图元对象的多个图层，通过脚本可灵活控制各图层的显示与隐藏；强大的ACTIVEX控件对象容器，定义了全新的容器接口集，增加了通过脚本对容器对象的直接操作功能，通过脚本可调用对象的方法、属性；全新的、灵活的报表设计工具：提供丰富的报表操作函数集、支持复杂脚本控制，包括：脚本调用和事件脚本，可以提供报表设计器，可以设计多套报表模板；提供在Internet/Intranet上通过IE浏览器以“瘦”客户端方式来监控工业现场的解决方案；支持通过PDA掌上终端在Internet实时监控现场的生产数据，支持通过移动GPRS、CDMA网络与控制设备或其它远程力控节点通讯、支持控制设备冗余、控制网络冗余、监控服务器冗余、监控网络冗余、监控客户端冗余等多种系统冗余方式。
1.4力控软件的功能
（1）强大的界面显示组态功能。目前，工控组态软件大都运行于Windows 环境下，充分利用Windows的图形功能完善界面美观的特点，可视化的风格界面、丰富的工具栏，操作人员可以直接进人开发状态，节省时间。丰富的图形控件和工况图库，既提供所需的组件，又是界面制作向导。提供给用户丰富的作图工具，可随心所欲地绘制出各种工业界面，并可任意编辑，从而将开发人员从繁重的界面设计中解放出来，丰富的动画连接方式，如隐含、闪烁、移动等等，使界面生动、直观。
（2）良好的开放性。社会化的大生产，使得系统构成的全部软硬仵不可能出自一家公司的产品，“异构”是当今控制系统的主要特点之一。开放性是指组态软件能与多种通信协议互联，支持多种硬件设备。开放性是衡量一个组态软件好坏的重要指标。组态软件向下应能与低层的数据采集设备通信，向上能与管理层通信，实现上位机与下位机的双向通信。
（3）丰富的功能模块。提供丰富的控潲功能库，满足用户的测控要求和现场需求。利用各种功能模块，完成实时监控产生功能报表业示历史曲线、实时曲线、提供报警等功能，使系统具有良好的人机界面，易于操作，系统既叫适用于单机集中式控制、DCS分布式控制，也可以是带远程遇信能力的远程测控系统。
（4）强大的数据库。配有实时数据库，可存储各种数据，如模拟量、离散量、字符型等，实现与外部设备的数据交换。
（5）可编程的命令语言。有可编程的命令语言，使用户可根据自己的需要编撰程序，增强图形界面。
（6）周密的系统安全防范。对不同的操作者，赋予不同的操作权限，保证整个系统的安全可靠运行。
（7）仿真功能。提供强大的仿真功能使系统并行设计，从而缩短开发周期。
第2章锅炉温度与液位检测系统的设计
2.1建立一个工程
在建立一个新工程时，首先通过力控的工程管理器制定工程的名称和工作路径，不同的工程一定要放在不同的路径下。
2.1.1启动工程管理器
开始—所有程序—力控6.0—启动力控的工程管理器,如图图2-1所示。
图2-1 初始界面
2.1.2新建锅炉温度与液位检测系统工程
按下新建按钮，出现如图2-2所示。
图2-2 工程命名图
项目名称：基于组态软件的锅炉温度与液位检测系统。点击确定按钮，创建成功。
2.2设备连接及数据库建立
2.2.1力控仿真设备步骤如下
(1)打开开发环境基于组态软件的锅炉温度与液位检测系统的工程项目导航栏如图2-3所示。
图2-3 开发界面图
（2）双击“I/O设备组态”项出现如下对话框，在展开项目中选择“力控”项并双击使其展开，然后继续选择“仿真驱动”并双击使其展开后，选
择项目“Simulator(仿真）”。如图2-4所示。
图2-4 仿真类型选择图
（3）双击“Simulator(仿真)”出现如图2-5所示的“I/O设备定义”对话框，在“设备名称”输入框内键入一个自定义的名称，这里输入“gl”（大小写都可以）。接下来要设置gl的采集参数，即“数据更新周期”和“超时时间”。在“数据更新周期”输入框内键入1000毫秒。提示：一个I/O驱动程序可以连接多个同类型的I/O设备。每个I/O设备中有很多数据项可以与监控系统建立连接，如果对同一个I/O设备中的数据要求不同采集周期，也可以为同一个地址的I/O设备定义多个不同的设备名称，使他们具有不同的采集周期。如图2-5所示。单击“完成”按钮返回，在设备组态画面的右侧增加了一项“gl”。
图2-5 工程定义图
2.2.2数据库的建立
在建立数据之前，先介绍一下工程的情况，本工程是一个锅炉水位与温度的监控，要实现的功能是：在力控的组态界面，通过仿真设备gl作为硬件设备，仿真出一个锅炉供水系统，系统的水泵分为自动档和手动档控制。
在自动档时，水泵是由锅炉中的水位进行控制，当水位低于锅炉总水位的80%
时将自动启动水泵，当水位高于锅炉总水位的90%时将自动停止水泵；在手动档时，水泵由手动开关控制。
锅炉的水位与水泵的开/关和锅炉的出水阀的开/关有关：当水泵开时，水位将上升；当水泵关时，水位将保持。当出水阀门开时水位将下降；当出水阀门关时，水位将保持。
创建数据库的步骤：
(1)在工程项目导航栏中如图2-3，双击“数据库组态”启动组态程序DBMANAGER（如果没有看到导航栏窗口，激活基于组态软件的锅炉温度与液位检测系统菜单命令“查看/工程项目导航栏”）。
(2)启动DBManager后出现如图2-6所示的DBManager主窗口。
(3)单击菜单条的“点”选项选择新建或双击单元格，出现“请指定区域、点类型”向导对话框。如图2-6所示。
图2-6 变量类型定义图
选择“模拟I/O点”，然后双击该点类型，出现如图2-7所示的对话框，在“点名（NAME）”输入框内键入点名“level”。按如上所述步骤，创建所需其它参数。
图2-7 变量选择图
2.2.3创建数据连接
在前面创建了一个名为“gl”的I/O设备，双击数据库中点level的单元格，选择“数据连接”选项或双击level所对的“数据连接”选项，如图2-8所示。然后在“设备”里选择gl，单击“增加”按钮，出现如图2-9所
示的对话框。
图2-8 变量属性图
寄存器地址：例中设成0，寄存器地址有唯一性，不能与其他同类型寄
存器数据的地址重复。最大值和最小值得设置根据水位信号的量程来设置，例子里水位的量程是0-100。配置完以上数据就可以点击“确定”按钮完成设置了。其它变量设置和上述步骤一样，只是参数不同。配置完成后如下图2-10、2-11所示。
图2-10 定义变量步骤图
图2-11 变量定义图
2.3外部设备编程
在本次设计中，使用的是力控的仿真驱动程序（Simulator），并不是真实的硬件，因此，为了实现锅炉的控制逻辑，在“应用程序动作”中实现，以达到逻辑控制仿真的效果。具体步骤如下：
(1)双击“工程项目导航栏”中“动作”下的“应用程序动作”，弹出脚本编辑器对话框，如图2-12所示。
图2-12 脚本对话框
(2)进入程序
在进入程序中，输入下列程序语句：
//状态清零
temp.pv=0; //进入系统初始化所有变量清零
level.pv=0;
in_value.pv=0;
out_value.pv=0;
run.pv==0;
hot.pv=0;
flag_alert.pv=0;
inflow.PV=0;
out_value.PV=0;
(3)程序运行周期执行程序。如图2-13所示。
图2-13 脚本编码器
2.4数据库点类型及点参数
点类型是实时数据库DB对具有相同特征的一类点的抽象。DB预定义了一些标准点类型，利用这些标准点类型创建的点能够满足各种常规的需要。对于较为特殊的应用，可以创建用户自定义点类型。
实时数据库DB提供的标准点类型有：模拟I/O点、数字I/O点、累计点、控制点、运算点等。不同的点类型完成的功能不同。比如，模拟I/O点的输入和输出量为模拟量，可完成输入信号量程变换、小信号切除、报警检查，输出限值等功能。数字I/O点输入值为离散量，可对输入信号进行状态检查。
点是一组数据值（称为参数）的集合。在数据库中，用户操纵的对象是
蒸汽锅炉监控系统方案(仪表)
蒸汽锅炉监控系统方案 华控伟业科技有限公司 2007年12月
一、方案概述 锅炉控制系统的主要任务是保证锅炉的安全、稳定运行，减轻操作人员的劳动强度，同时提高热效率，降低煤、电的消耗量，实现经济运行，而且要便于操作、易于生产管理。根据国家锅炉主管部门的技术要求和我公司多年锅炉控制经验及《蒸汽锅炉安全技术监察规程》的要求提出本锅炉计算机控制系统方案。 控制系统采用“集中监测，分散控制”控制思想。是微型计算机软硬件、自动监控仪表、变频节能等几项技术综合运用。控制系统具有完善的监控功能，实现锅炉的联锁起停、燃烧系统的自动调节、汽包水位的自动调节、除氧罐水位的自动调节、电机及变压器的在线监测和保护功能，保障锅炉系统安全、稳定、经济地运行。 本系统以我公司自主研发的锅炉上位机软件作为监控主站，实现锅炉的自动调节、记录分析、报表打印、语音报警、黑匣子及运行指标记录等功能，达到集中监测的目的；以我公司研发的各种锅炉监控仪表实现炉体各部分的分散控制；两者之间采用CAN总线通讯方式，最大限度的减少电缆接线数量，减轻维护量。 本系统的优势在于即使上位机出现故障时，在仪表分散监控下也可以保证锅炉系统的正常运行，实现锅炉监控的双重运行保证，进一步降低事故的发生。 二、系统的硬件组成 控制系统的硬件组成由以下部分：
1. 安装于现场一次仪表、执行机构及电机 一次仪表包括热电偶、热电阻及各种压力、差压变送器、传感器等。 执行机构指用于鼓、引风风量调节、炉排调速、汽包水位调节的执行器、调节阀及变频器等。 电机指引风、鼓风、炉排、给水泵、出渣、除灰、除氧泵等各种电机。 2. 安装于集控室的仪表操作台 仪表操作台内装有与本台锅炉运行相关的炉膛温度、炉膛负压、给水压力、蒸汽压力、给水流量、蒸汽流量的监测仪表、汽包水位三冲量调节仪、炉排调速器、引风控制器、鼓风控制器，以及引风、鼓风、炉排、给水泵电机的起停按钮、指示灯和引风、鼓风、给水泵电机的电机智能监控器显示表等。 3．安装于集控室的计算机操作台、工业电视操作台 计算机操作台装有一套计算机，包括工控机主机、显示器、键盘、鼠标、音箱、打印机及电源抗干扰抑制器、UPS等。 工业电视操作台安装用于监视蒸汽锅炉汽包水位的工业电视。 4. 安装于水处理间的水处理仪表操作台、除氧罐水位控制柜 水处理仪表操作台装有锅炉房水处理包括软化、除氧部分的温度、压力、流量、液位等仪表。 除氧罐水位控制柜用于除氧罐水位、水温的自动控制。 5．安装于配电室的变频柜
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自动化设备远程监控系统网络构架 架构中现场设备及PLC通过以太网或RS485/RS232/RS422串口方式接入HINET智能网关中(或者其他品牌网关)，HINET智能网关依靠自身协议解析以及数据传输功能将解析好的数据通过4G或者有线网络传输至互联网，进而传输到服务器中，最后通过服务器中部署的数据平台系统，将设备监控监控数据、业务数据以及其他数据发布到监控大屏及各个监控端。 远程运维主要功能 远程运维主要实现原理是通过智能网关采集设备的数据，把数据通过通讯技术传输到处理中心进行数据的应用和计算，主要实现功能：GIS地图，试试监控，维保中心，历史数据，远程控制等应用。
通过HiNet工业智能网关在现场采集设备数据，然后把数据直接传输到远程监控云端。通过对这些数据的处理，具体可实现的功能如下： 1）远程监控。基于互联网架起了实时的数据链，打破了以往滞后式的信息互通模式。整个设备运行的数据链变得可视，客户可以在手机端、PC端掌握包装机机械设备的使用参数、生产运行，故障维修等情况。 2）可以通过预警等信号知道设备哪个部位？哪个零件？将要出现故障，以及出现的位置、时间和可能原因，以保养代替维修，最大化减少非计划性的停机时间。 3）故障告警，它可以通过电脑及手机app实时通知设备维护人员相关设备的运行状况，并把故障发生时的所有相关的数据都推送给设备维护人员，让维护人员全面掌握发生故障时的真实原因、状态并及时解决问题。
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燃气锅炉的运行控制及远程监控系统 发表时间：2019-03-12T16:11:33.380Z 来源：《电力设备》2018年第27期作者：杨帆 [导读] 摘要：在当前时期,空气污染加剧,提高燃气锅炉的使用效率和减少有害气体的排放,对于降低大气污染,减少雾霾来源有着非常直接的实际意义。 （华北理工大学河北唐山 063000） 摘要：在当前时期,空气污染加剧,提高燃气锅炉的使用效率和减少有害气体的排放,对于降低大气污染,减少雾霾来源有着非常直接的实际意义。在燃气锅炉的实际使用过程中，系统所需要的总热量时刻在发生着变化，如何提高燃气锅炉效率，对其节能运行控制优化有着重要的生产意义。本文主要针对燃气锅炉的运行控制和远程监控系统进行阐述分析。 关键词：燃气锅炉；运行控制；远程监控系统 我国作为二十一世纪最有发展潜力的发展中国家之一，快速地发展工业经济是目前我国所面对的重大历史任务。由于我国曾经长期处于以农业经济为主的状态，工业基础较为薄弱，在能源的利用上还存在许多不成熟的地方。过去一味地追求工业发展的速度一度造成我国环境的严重污染。近年来，随着经济可持续发展方针的推进，我国在能源消耗结构和能源的利用方面都有了很大的改进。锅炉作为我国工业生产重要的能源供给器材，其燃料的选择以及最大化的利用一直都是非常重要的问题。随着近几年燃气锅炉的出现，锅炉的应用也逐渐变得更加环保和经济。但是我国的燃气锅炉仍然存在着不少的问题。 一、我国锅炉控制系统发展的不同阶段 控制系统是一台锅炉运行的核心与关键，其由程序点火，连锁，保护，运行控制，还有热工参数的检查。测试，显示等组成。其中，运行控制是对锅炉内水的温度和相应的水的位置的控制。我国的锅炉控制系统在新中国成立初期，工业还比较落后的时候，主要是依靠工作人员的操作，这样简单的手工劳动既不能良好地控制锅炉还存在较大的安全隐患，且完全无法达到自动化。后来随着技术的不断改善我国又出现模拟控制系统，计算机控制系统等逐步地实现了锅炉控制系统的自动化，节省了大量的人力，且锅炉的控制也变得较为精确与安全。但是，计算机系统对锅炉的控制也有其局限性，它一般只适用于较大的锅炉，对于小容量的锅炉往往就无法进行很好的控制。 二、关于锅炉系统中热量平衡的分析 （一）热量平衡的概述 为了达到节约资源，保护和环境的目的，在工业生产中对能量输出与输入的控制就显得非常的重要了。所谓的热量平衡，就是在锅炉运行的过程锅炉热量的输出与输入是相等的，呈现出一种平衡的状态。在锅炉运行的过程中，一般来说它的热量供给主要是由燃料完成（在没有预热的前提下），但是锅炉输出的热量就有很多的组成部分，其中包括锅炉内水体的吸热量，不完全的燃烧损失等。 （二）影响热量平衡的因素 前面就有提到过热量的平衡是输出与输入的平衡，一般来说输入的热量较为稳定，受外界因素的影响较小，但输出的热量由于组成较为复杂且不稳定，如果不加以控制就很有可能会降低锅炉的效率，造成能源的浪费。例如，像是炉水和循环水的吸热量主要就会受到其水体的质量，比热容，水体温度的变化幅度等方面的影响。而不完全燃烧损失（未燃尽的燃料所造成的热量损失占输入热量的比重）主要是受过量空气系数的影响，这项损失如果不加以控制将会很大程度上降低锅炉的效率，造成浪费。除此之外，还有散热损失，排气损失等，这两类一般都是与进气的数量和过量的空气系数有关。 综上所述，影响锅炉效率的最大的两个因素便是锅炉运行过程中进气的数量和过量空气系数，只有严格地控制好进气的数量并且寻找出合适的过量空气系数，锅炉输出的热量才会呈现出一个稳定的状态，锅炉的效率才会达到最优。 三、控制系统的合理设计 （一）选择合适的系统 目前，我国工业生产中运用地最多的一种控制系统就是可编程控制器，它是目前同类产品中较新也是性能较好的控制系统，它具有实用性较强，操作技术要求低，自我维护的功能较强等优点，因此运用较广。除此之外，常用的控制系统还有工控机和单片机控制系统。其中单片机出现较早，曾经在市场上也运用地较为广泛，后来随着技术的革新，单片机控制系统由于其自身性能的局限性，逐渐失去了市场，虽然价格较为便宜，但始终无法满足市场的需求，目前主要应用于仪表领域。工控机控制系统虽然比起单片机在性能上有所改善，但是其仍然存在着实用性不强，可靠性不高，自我维护的功能弱，操作太过复杂等缺陷。但是其在运算，数据的储存等方面却比可编程控制器更有优势。 综上所述，为了实现控制系统的最优选择，我们可以选择工控机控制系统和可编程控制器相结合的方式，既利用了工控机在数据运算，储存方面的优势又利用了可编程控制器在性能上的优越性。 （二）控制系统硬件的构成 控制系统的硬件设计是控制系统运行的核心，所以其设计的合理性与科学性就显得尤为重要了。一般来说，包括了上机位的监控结构，下机位的运行控制结构以及执行结构。上机位那一部分主要负责锅炉运行的监测，一般由计算机来完成。这也就是上面说提到的关于工控机和可编程控制器结合时工控机负责的部分。下机位的部分，一般是对锅炉的运行进行控制和执行相应的操作，也就是可编程控制器负责的部分。下机位运行控制结构主要包括了可编程控制器，D/A和A/D模块，人机界面等。执行系统主要由变频器，水泵，风机，电磁阀等部分组成。这些都是硬件系统中不可缺少的组成部分，对锅炉的运行控制有着非常重要的作用，因此，在设计的过程一定要注意其科学性和严谨性。 （三）控制系统的软件设计 为了使硬件系统既能够独立地完成各部分的工作，又能够相互协作，软件系统的设计一般都是按照上下机位互相协作的设计思路来完成的。它包括了上下机位两个部分的设计，上机位主要是由计算机组成，由工作人员来操作。因此，这个部分的设计主要是方便工作人员的操作，包括了一些监测软件，记录软件，数据查询的软件。 . （四）系统循环水泵变频技术。 系统循环水泵变频（调速）技术是一项根据用户用热需求变化来改变（通常是降低频率）循环水泵电机频率，进而改变系统循环水量（通常是减少循环水量），有效节省循环水泵输配电耗的节能（电）技术。该技术主要是通过控制系统压差、压力或供水温度等来实现循
力控工业监控组态软件
工业监控组态软件——力控ForceControl V6 概述： 力控6监控组态软件是北京三维力控科技根据当前的自动化技术的发展趋势，总结多年的开发、实践经验和大量的用户需求而设计开发的高端产品，是三维力控全体研发工程师集体智慧的结晶，该产品主要定位于国内高端自动化市场及应用，是企业信息化的有力数据处理平台。 力控6在秉承力控5成熟技术的基础上，对历史数据库、人机界面、I/O驱动调度等主要核心部分进行了大幅提升与改进，重新设计了其中的核心构件，力控6面向. NET开发技术，开发过程采用了先进软件工程方法：“测试驱动开发”，产品品质将得到充分保证。 与力控早期产品相比，力控6产品在数据处理性能、容错能力、界面容器、报表等方面产生了巨大飞跃。 主要指标： 方便、灵活的开发环境，提供各种工程、画面模板、大大降低了组态开发的工作量； 高性能实时、历史数据库，快速访问接口在数据库4万点数据负荷时，访问吞吐量可达到20000次/秒； 强大的分布式报警、事件处理，支持报警、事件网络数据断线存储，恢复功能； 支持操作图元对象的多个图层，通过脚本可灵活控制各图层的显示与隐藏； 强大的ACTIVEX控件对象容器，定义了全新的容器接口集，增加了通过脚本对容器对象的直接操作功能，通过脚本可调用对象的方法、属性； 全新的、灵活的报表设计工具：提供丰富的报表操作函数集、支持复杂脚本控制，包括：脚本调用和事件脚本，可以提供报表设计器，可以设计多套报表模板； 企业信息化的有力平台 Internet时代的创举： 提供在Internet/Intranet上通过IE浏览器以“瘦”客户端方式来监控工业现场的解决方案； 支持通过PDA掌上终端在Internet实时监控现场的生产数据； WWW服务器端与客户端画面的数据高度同步，浏览器上看到的图形界面与通用组态软件生成的过程画面效果完全相同；
工业锅炉无线远程在线监控系统
工业锅炉无线远程在线监控系统 】我国目前有几十万的大小锅炉在运行，广泛的应用在电系统背景】 【系统背景 力、供热、洗浴等行业。传统的锅炉维护工作主要是由人工来完成。这种方式费时费力而且不能及时发现锅炉运行时的隐患，往往是在锅炉停止运行或出现故障较长时间，甚至于引发锅炉使用事故后维护人员才发现问题。 为解决上述问题，集睿科技研发出一套“全智能锅炉远程监控系统”，该系统是一套无线数据传输网络的实时监控系统，它集成了数据采集、数据的无线传输、远程控制以及对锅炉运行的智能化分析等功能。它将较好地解决锅炉维护工作中的使用寿命和安全性问题，同时通过对运行数据的分析为合理地分配锅炉运行模式提供了科学依据。 】 【工业锅炉全智能远程监控 工业锅炉全智能远程监控】 集睿工业锅炉无线远程监控系统主控电脑可以联网全国各地客户，通过与用户终端模块无线联网，全年３６５天×２４小时提供在线监控服务。 ▲实时监控：远程监控中心主控电脑定时巡检用户机组，并将机组工况数据记入监控中心数据库，供中心工程师实时分析产品运转综合性能时参考。
▲故障报警：用户机组出现故障时，能够自动向监控中心报警，监控中心收到用户终端模块传递的报警数据后向中心工程师发出告警信号。中心工程师根据报警提示的信息撰写处理方案，并可会同分中心工程师以及用户机组操作员根据处理方案可以进行锅炉控制及现场处理。 ▲锅炉体检：监控中心针对一定时间数据异常的用户机组，或应某一用户的专门请求，针对性对用户机组工况数据进行锅炉专业诊断体检，并提供锅炉体检报告，提出改善或处理意见，防患于未然。 ▲远程互动：通过联网监控，监控中心可密切掌握用户机组运行状态，并可通过与用户互动操作，将机组运行参数调至最佳状态，达到更可靠、更节能的效果。 ▲查询传输：监控中心每分滚动显示所有联网监控用户机组的运行状态，并可存贮和打印机组工况数据。 系统特点 ▲安全性终端模块设计有安全检测电路，且系统只对锅炉进行监视和报警处理，不参与锅炉的实际控制，所以不会影响锅炉的安全运行；▲可靠性系统的单片机采用工业级的处理器，并且采用无线终端用户模块，可以保证了终端机长期稳定的工作以及数据传输的可靠性；▲易用性系统的终端采用独立的接口模块，不需要对锅炉、水泵等设备进行改造。系统采用云平台管理技术，维护人员可以使用任何一
锅炉炉膛安全监控系统(FSSS)
第四章锅炉炉膛安全监控系统（FSSS） 第一节FSSS概述 随着锅炉容量的不断增大，需要控制的燃烧设备数量也随之增多，如点火装置、油燃烧器、煤粉燃烧器、一次风档板、二次风档板等等。燃烧设备的操作过程也趋于复杂化，如点火油枪的投运操作包括：点火油枪的推入、雾化蒸汽阀开启、进油阀开启、电点火器的投入与断开等。煤粉燃烧器的投运操作包括：一次风档板和二次风档板的开启、煤粉挡板的开启、给粉机启动等。点火油枪的解列操作包括：进油阀关闭、油枪吹扫入油枪退出等。煤粉燃烧器的停运操作包括：停给粉机、煤粉挡板的关闭、二次风挡板的关闭等。在锅炉启停工况和事故工况时，燃烧器的操作更加繁琐，由于操作不当很容易造成事故。 当锅炉炉膛内压力增高到一定值时，因炉膛面积较大，可能发生损坏水冷壁管的事故，严重时甚至会使锅炉炉墙、支架损坏，致使锅炉报废。 国内锅炉过去缺少燃烧安全控制系统，每年较大型锅炉发生炉膛爆燃事故几十起，损失巨大。目前，国内外大、中型发电机组都装有炉膛安全监控系统。炉膛安全监控系统的英文名称为Furnace Safeguard Supervisory System（简称为FSSS），也可称作燃烧器管理系统（Burner Management System，简称BMS）。炉膛安全监控系统是现代大型机组自动化
不可缺少的组成部分，它对炉膛的正常燃烧，锅炉的安全运行起着决定性的作用。 炉膛安全监控系统有两项重要作用，分别是锅炉安全保护作用和锅炉安全操作管理作用，分别由燃料安全系统（Fuel Safeguard System，简称FSS）和燃烧器控制系统（Burner Control System，简称BCS）完成。 锅炉安全保护作用主要包括在锅炉运行的各个阶段，对参数、状态进行连续地监视；不断地按照安全规定的顺序对它们进行判断、逻辑运算；遇到危险工况，能自动地启动有关设备进行紧急跳闸，切断燃料，使锅炉紧急停炉，保护主、辅设备不受损坏或处理未遂性事故。 锅炉安全操作管理作用主要包括制粉系统和燃烧器的管理即控制点火器和油枪，提供给粉（煤）机的自启动和停止，提供制粉系统监视和远方操作，防止危险情况发生和人为操作的误判断，误操作。分别监视油层、煤层和全炉膛火焰。当吹扫、燃烧器点火和带负荷运行时，决定风箱挡板位置，以便获得所需要的炉膛空气分布。同时还供状态信号到协调控制系统、全厂监测计算机系统及全厂报警系统等。 FSSS不仅能自动地完成各种操作和保护动作，还能避免运行人员在手动操作时的误动作，并能执行手动来不及的快动作。 FSSS和CCS（协调控制系统）是保障锅炉运行的两大支柱，FSSS和CCS相互有一定关系和制约，而FSSS的安全联锁功能是最高等级的。 本章主要介绍炉膛爆燃的原因及防止；压力特性及检测；FSSS的组成及功能等。 第二节FSSS系统功能
锅炉运行自动监控系统
锅炉运行自动监控系统 目前，对于供热系统计算机监控方式有两种不同的思路：一种方式是采用中央集中式监控方法;另一种是采用中央与现场分工协作的监控方法。前一种方法控制权集中在上位机，现场工作站只有测试仪表与执行机构，它的功能只是参数采集和上传，本身没有自动调控的决策功能。这种方法灵活性差，如发局部故障容易影响全局的正常运行，当通讯系统出现故障后，会造成重大影响。第二种方法是锅炉运行自动调节决策功能完全“下放”给现场工作站的一种自控系统，中央控制室即调度室只负责对各个工作站运行参数进行监视以及在必要的 情况下修改设定参数。如果整个热网已经联网，还可以调控总供热量、总循环量以及热量调度。这种方法比较灵活，故障影响面小，也能满足“分户热计量”用户对供热系统变流量运行的要求。 本例远程监控系统应用于小区内锅炉分散、整个热网不联网的情况，我们选择第二种远程监控方式。 整个控制系统由一台总工程师站内的监控计算机、两台工程师站监控计算机，工程师站即调度室计算机监控系统，负责接收现场各站点传来的数据，存储并显示，以便操作人员查看和生成报表。总工程师站在必要的情况下，可由操作人员向现场各站点发送控制命令或修改参数。 现场控制单元GE PACSystems RX3i PLC，并配以IC200MDL布尔变量输入输出模块、IC200ALG模拟数据输出模块和通讯模块相应执
行机构组成锅炉监控系统 3 监控系统软件配置 GE组态软件Cimplicity Machine Edition6.0是美国通用公司开发的是用于快速构造和生成计算机监控系统的组态软件。它能够在基于Microsoft 的各种32 位Windows 平台上运行,通过对现场数据的采集处理,以动画显示、报警处理、流程控制和报表输出等多种方式向用户提供解决实际工程问题的方案,在自动化领域有着广泛的应用。 其创新在于PLC 程序和上位机程序所用的中间变量有Excel 表的宏程序自动生成后，导入软件Cimplicity Machine Edition中免得每一个变量手动输入。 监控系统主要功能从图1的登陆界面，输入正确的用户名和密码后进入系统监控画面 (1)、显示功能：工艺流程、测量值、设备运行状态、操作模式、报警等显示功能。显示一号锅炉燃烧运行过程中的如图2，形象生动描述了锅炉燃烧过程。 (2)、报警处理和报表生成功能：记录报警发生时间、故障内容等信息,并对报警信息进行管理，系统输出打印日报表，并可查询历史报表如图3。 (3)、历史趋势功能：对现场的压力、流量、温度、水位、频率、阀门开度等以实时曲线显示，并具有历史曲线查询功能。 (4)、数据库存储与访问功能，实现Access历史数据库在每次系
工业锅炉安全监控系统的应用与维护(2021版)
工业锅炉安全监控系统的应用与维护(2021版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0231
工业锅炉安全监控系统的应用与维护 (2021版) 65t/h中压锅炉是河南油田目前最大的工业锅炉，主要用于给石蜡精细化工厂各生产装置提供合格蒸汽，以及给汽轮发电机组提供动力。为保证锅炉安全运行，配备了较为先进的锅炉安全监控系统。该系统在锅炉启动时可保证实现安全、自动点火；正常运行时，监测各重要参数，进行逻辑判断与运算；异常情况下发出联锁动作指令，从而保证锅炉运行安全。 一、系统基本构成 锅炉安全监控系统主要由控制柜、BTG操作盘、外围检测仪表和执行器组成(见图1)。 控制柜是系统的核心，主要由OMROM可编程控制器、24V电源箱、火检放大器、继电器等组成。OMROM可编程控制器包括电源模块
（PA206),CPU卡、四块16位输入卡、六块16位输出卡等。 BTG操作盘和就地点火柜是操作人员与系统的操作界面，由操作按钮（带状态指示）、信号指示灯、状态指示灯、事故记忆灯等组成。 外围检测仪表包括FC系列炉膛压力、燃油压力、燃气压力及汽包液位变送器，DFA型安全栅，美国进口的报警给定器及IDD2型火焰检测传感器，用于检测锅炉重要参数，并将状态信号送给可编程控制器。 执行器包括两台主路油阀、气阀，四台支路油阀，八台支路气阀共14台汽缸球阀组成，执行可编程控制器输出的动作指令，并将其开、关状态反馈给可编程控制器。 二、系统工作原理 在锅炉运行过程中，系统连续检测炉膛火焰、炉膛压力、燃油压力、燃气压力、汽包水位等状态参数，进行逻辑判断与运算。如果这些参数中有一项超出预先设定的极限值，系统将部分或全部切断锅炉燃料供给，BTG操作盘上给出相应跳闸原因指示。操作人员根据指示能够很快查到故障所在，及时采取必要的措施。
四种监控组态软件的性能比较
四种监控组态软件的性能比较 本文对4种主要监控软件从图形及组态方案、数据点管理、网络功能、通信功能、管理、加锁设计等6个方面作出比较。 以下内容中的技术参数来源于几家软件的内部参数，其中的看法只代表个人的经历和个人的观点，仅供参考。运行在工业现场、楼宇自动化的监控软件有很多种，各种监控软件都有着传统的功能，都是提供工业现场控制、楼宇控制的自动化解决方案，实现现场生产的远程可视化过程，现场数据获取和监控功能的工具；同时这些软件在监控中为了权衡矛盾，在软件设计中有所侧重，再加上各软件的设计方案不大一致，运用技术不同，因而在它们的功能反映上就有着自己的鲜明的特点。目前的监控软件有很多种，我就自己的工程运用把以下四种软件即：Intellution公司的iFIX(2.2)、GE公司的Cimplicity(4.01)、Wonderware公司的InTouch(7.1)以及Siemens公司的WinCC(4.02)作以比较，这其中Intellution公司和Wonderware公司是专门从事监控软件工作的，在市场占领绝大一部分份额；Cimplicity 和WinCC 是GE和Siemens公司自动化产品的配套产品，正努力推向市场。下面就把这四种主要软件从图形及组态方案、数据点管理、网络功能、通信功能、管理方面、加锁设计等六个方面作比较。 一、图形及组态方案 4种软件都是基于Object画面，都能实现对现场点的监视： iFIX：图形功能很强，支持多种图形格式，其追加的图形库，内容丰富，解决了原来图形过大的问题。可同时使用256种颜色，其中有64种颜色可用彩虹色调色，组成各种调色方案，嵌入图形中不会因放大缩小而失真。组态中提供树形结构图，能够浏览所画画面中的所有图形对象，组态信息，提供了全局性的变量组态方案，供画面组态调用，从而实现一改全改的功能，而且全局性的变量并不占用Tag点，对于画面中Group组内的对象组态并不改变，使状态变化丰富多彩，点数的扩展功能很强，有全面解决扩展点的报警、报警记录、历史记录的方法，有查找替换功能，可以替换整个图画以及画面中的对象的属性、组态点信息，对于同类型物体，避免重复组态。内嵌VBA,具有自己的内部函数，又有广泛的VB函数，功能扩展更为有利。支持双向OPC，支持所有类型的ActiveX、OLE，对不健全的控件所引发的错误进行保护，对控件的属性操作完全控制。编辑与运行是切换进行的，这有利于对现场生产安全的保障；有独立的报警监视程序，支持在线修改，具有画面分层功能，运行时可以根据程序很方便地更换对象的连接数据源，可以使控制更灵活。Cimplicity：图形功能最为强大，图库图形丰富多彩，它支持从画面到画面包含对象的颜色渐变，这是目前其他监控软件都不具备的功能，只是对插入的对象一定要进行格式转化，不然会有死机现象。一个画面一个进程，运行脚本是多线程的，所以图画虽然大，但运行速度很快。具有基于对象链接的拷贝功能，可以像iFIX一样避免对同一对象在多个画面中出现时修改的多次进行，但存在着运行时母板必须处于激活状态的缺憾。编辑与运行分开，有独立的报警、历史趋势运行管理程序，内嵌VBA，具有自己的内部函数，又有广泛的VB函数，组VBA与通用运用方式不一样，支持ActiveX、OLE插入，但对控件其中的一些属性进行了锁定。点的扩展功能与iFIX 一样强大，用之不竭的虚拟变量并不占用点数，但对于扩展点的报警设定比较难解决，输出问题，历史记录是没问题的。对数据节点的修改不是在线的，必须先停止工程，再启动工程。支持多条件组态，为组态方案提供了很好的解决方法。 InTouch：图形界面的美观性较差，粘贴位图操作较为繁琐，且引入的图形放大后的变形很大，自配的按钮文字不能变色，实现起来比较费事。支持ActiveX控件，但不具有第三方控件的出错保护，不健全的控件会造成系统出错。采用有限的内部函数，其功能也只是常用监控的功能，复杂一点的功能如报表就只能借助于其他工具。无论是否I/O点，包括全局变量，都占用Tag点数，点数的扩展只局限于模拟量读入，按位分解，比起iFIX、Cimplicity显得小气得多，常常会让设计者因为点数的不足而窘迫。支持组态对象的查找、替换功能。对象组合上存在着组合后原单个物体的组态都将消失、使得在状态变化设计上得另谋出路。 WinCC：图形功能如InTouch一样，调色板中可以同时使用的颜色有16种，提供的图库有限、不支持AutoCAD的图形格式，点数的扩展也同InTouch一样，只有模拟量读入，按位分解，WinCC提供公开的位操作手段，可以对模拟量中的位进行读取并进行报警设定，但没有直接的方法进行历史趋势记录，也没有直接的方法对位进行修改。有双向OPC支持，支持ActiveX。使用内部语言，环境如同C 语言。同样使得其功能扩展变得容易。 二、数据点管理 它们都提供了统一环境进行数据点的定义，InTouch与Cimplicity提供了为数不多的几种数据类型，但Cimplicity提供了对监控点的采样处理技术，没有别的功能块；WinCC数据类型相对多一些，而iFIX提供的数据类型最多，有很多现成的功能块；历史记录块、趋势块、计算块、PID块、计时块，这对于设备运行时间计算，数据转化等工作可以不必在画面中去做，同时iFIX还提供十多种信号发生器，在调试中帮助很大，实现非常方便。4种软件中iFIX的数据点管理是独立于画面运行的，直接反映现场信息，数据点一经设定就可以立即反映现场状态(如果通信是成功的)，这是其他3种软件所不具备的特点。Cimplicity另外提供了一个查看点的信息平台，在运行时可以用来监视点状态，编辑时可以用来查看点组态信息，实现组态的替换。iFIX、Cimplicity都提供了数据管理库的输入、输出功能，可以把TAG信息输出到Excel这样一个网格文档操作最方便的工具中，可以在Excel中方便地完成繁琐的TAG点定义设置工作，再从Excel回
基于力控软件的锅炉控制系统
基于力控软件的锅炉控制系统
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电气工程师技能大赛 －---－－-基于力控软件的锅炉监控系统 专业名称：农业电气化与自动化 小组成员：王强、郝悦含 学号：、 设计时间：２015．5.5
前言 随着工业自动化水平的迅速提高和计算机在工业领域的广泛应用，人们对工业自动化的要求越来越高，种类多的控制设备和过程监控装置在工业领域的应用,使得传统的工业控制软件已无法满足用户的各种要求。通用工业自动化组态软件的出现为解决上述实际工程问题提供了一种崭新的方法，因为它能够很好的解决传统工业控制软件存在的种种问题，使用户能根据自己的控制对象和控制目的任意组态,完成最终的自动化控制工程。目前世界上组态软件品种繁多,国外产品有美国W onderwaｒｅ公司的I nＴｏｕc h、美国Inｔellutｉoｎ公司的iＦIX等,国内产品有三维力控、组态王、MCGＳ等。 一般的组态软件都由下列组件构成:图形界面系统、实时数据库系统、第三方程序接口组件、控制功能组件。 力控组态软件主要解决的问题:如何与采样、控制设备间进行数据交换；使来自设备的数据与计算机图形画面上的各元素关联起来;处理数据报警及系统报警；存储历史数据并支持历史数据查询；各类报表的生成和打印输出；为使用者提供灵活、多变的组态工具，可以适应不同应用领域的需求;最终生成的应用系统运行稳定可靠；具有与第三方程序的接口，方便数据共享。 本文以锅炉对象为例,利用三维力控ＰCAutｏ组态软件开发了一个小型的监控系统。 1力控组态软件PCAｕto1.１软件的认识 1．1软件的认识 力控监控组态软件PCAutｏ是对现场生产数据进行采集与过程控制的专用软件,是在自动控制系统监控层一级的软件平台，它能同时和国内外各种工业控制厂家的设备进行网络通讯,它可以与高可靠的工控计算机和网络系统结合，便可以达到集中管理和监控的目的，同时还可以方便地向控制层和管理层提供软、硬件的全部接口,来实现与“第三方”的软、硬件系统进行集成。 力控监控组态软件PＣAuto最大的特点是能以灵活多样的“组态方式”进行系统集成，它提供了良好的用户开发界面和简捷的工程实践方法，用户只要将
基于力控组态软件的锅炉监控系统设计报告
东北大学秦皇岛分校自动化工程系自动控制系统课程设计 基于力控组态软件的锅炉监控系统设计 专业名称自动化 班级学号 学生姓名 指导教师 设计时间2011.6.27~2011.7.8
东北大学秦皇岛分校自动化工程系 《自动控制系统》课程设计任务书 专业自动化班级姓名 设计题目：基于力控组态软件的锅炉监控系统设计 一、设计实验条件 地点：自动化系实验室 实验设备：PC机 二、设计任务 1、根据题目要求进行资料收集及监控方案的设计。 2、利用力控组态软件，完成控制系统软件组态，包括：建立实时数据库；绘制控制主界面；包括数据采集、显示（界面动画等）、报警组态、数据保存、历史数据查询、报表打印等功能。 3、撰写课程设计说明书 三、设计说明书的内容 1、设计题目与设计任务（设计任务书） 2、前言（绪论）(设计的目的、意义等) 3、主体设计部分 4、参考文献 5、结束语 四、设计时间与设计时间安排 1、设计时间：6月27日～7月8日 2、设计时间安排： 熟悉课题、收集资料：3天（6月27日～6月29日) 具体设计（含上机实验）：6天（6月30日～7月5日) 编写课程设计说明书：2天（7月6日～7月7日) 答辩：1天（7月8日）
前言 随着工业自动化水平的迅速提高和计算机在工业领域的广泛应用，人们对工业自动化的要求越来越高，种类多的控制设备和过程监控装置在工业领域的应用，使得传统的工业控制软件已无法满足用户的各种要求。通用工业自动化组态软件的出现为解决上述实际工程问题提供了一种崭新的方法，因为它能够很好的解决传统工业控制软件存在的种种问题，使用户能根据自己的控制对象和控制目的任意组态，完成最终的自动化控制工程。目前世界上组态软件品种繁多，国外产品有美国Wonderware公司的InTouch、美国Intellution公司的iFIX等，国内产品有三维力控、组态王、MCGS等。 一般的组态软件都由下列组件构成：图形界面系统、实时数据库系统、第三方程序接口组件、控制功能组件。 力控组态软件主要解决的问题：如何与采样、控制设备间进行数据交换；使来自设备的数据与计算机图形画面上的各元素关联起来；处理数据报警及系统报警；存储历史数据并支持历史数据查询；各类报表的生成和打印输出；为使用者提供灵活、多变的组态工具，可以适应不同应用领域的需求；最终生成的应用系统运行稳定可靠；具有与第三方程序的接口，方便数据共享。 本文以锅炉对象为例，利用三维力控PCAuto组态软件开发了一个小型的监控系统。 1.力控组态软件PCAuto 1.1软件的认识 力控监控组态软件PCAuto是对现场生产数据进行采集与过程控制的专用软件，是在自动控制系统监控层一级的软件平台，它能同时和国内外各种工业控制厂家的设备进行网络通讯，它可以与高可靠的工控计算机和网络系统结合，便可以达到集中管理和监控的目的，同时还可以方便地向控制层和管理层提供软、硬件的全部接口，来实现与“第三方”的软、硬件系统进行集成。 力控监控组态软件PCAuto最大的特点是能以灵活多样的“组态方式”进行系统集成，它提供了良好的用户开发界面和简捷的工程实践方法，用户只要将其预设置的各种软件模块进行简单的“组态”，便可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能，缩短了自动化工程师的系统集成的时间，大大地提高了集成效
自动化设备远程监控系统
图3 下位机软件框图 5 结束语 本文设计的一线总线已经应用于广东省惠州市香港T imax 机电公司的TM D 系列多轴数控钻铣床改造,通过半年的实际运行和效果检验表明,一线 总线能够大大减少数控系统配线,简化了数控系统的安装、维护和维修;采用网络化的硬件结构,使得控制结构更加简单;由硬件实现的一线总线协议实现对I/O 口的统一管理,保证了工作的稳定可靠,更为重要的是网络化的设计非常适合对故障的软件诊断;系统硬件结构采用通用化和系列化设计,适用范围广。参考文献: [1] 陈 超.微型局域网在数控系统中的应用[D ].洛阳: 洛阳工学院,1999. [2] 胡道元.计算机局域网(第二版)[M ].北京:清华大学 出版社,1996,5-33. [3] 陈 超.微型局域网用于计算机数控系统的研究(第九 届全国高等学校制造自动化研究会学术年会论文集)[A ].北京:机械工业出版社,2000. 作者简介:陈 超 (1974-),男,上海交通大学机械工程学 院物流与自动化研究所博士研究生,研究方向:自动行走小车(AGVS )系统研制、数控系统设计和物流与自动化技术。 自动化设备远程监控系统 张建宏,裴仁清,李亚静,许 逊,华卫平(上海大学机电工程及自动化学院,上海200072) Remote M onitoring and Cont rol Syst em for Aut omatic Equipment ZHANG Jian hong ,PEI Ren qing ,LI Ya jing ,XU Xun ,HUA Wei ping (Schoo l o f M echanical Eng ineering and A uto matio n,Shanghai U niver sity ,Shanghai 200072,China ) 摘要:介绍一种远程自动化设备监控器的系统组成、硬件结构、工作原理和实现方法。 关键词:远程监控;单片机;通讯 中图分类号:TP206.3 文献标识码:A 文章编号:1001-2257(2001)04-0013-03Abstract :T his paper introduces a kind o f re-mote monitoring and control system for autom atic equipment.The structur e,hardw ar e and wo rking pr inciples of the system are m ainly described. 收稿日期:2001-03-13 Key words :remote mo nitoring and control ; sing le chip microcomputer;comm unication 0 引言 当前,设备的售后服务贯穿于产品的整个生命周期,厂家依靠在各地设立服务部门或派驻员工到现场服务,这样做不但服务成本高,时间长,而客户总是希望厂家能够对产品提供全程的跟踪服务,并能及时对设备故障提出解决方案。为此,我们针对某公司的一套自动化设备开发了远程监控器,对及时排除故障隐患、节省系统维护费用具有重要作用。 ? 13?《机械与电子》2001(4)
工业控制组态软件及应用
实验一组态软件的应用特点及项目的创建 一、实验目的： 1、了解WinCC的特点。 2、熟悉和掌握项目管理器的结构。 3、掌握项目项目创建的步骤。 二、组态软件的介绍 WinCC是进行廉价和快速组态的HMI系统，从其他方面看，它是可以无限延伸的系统平台。WinCC的模块性和灵活性为规划和执行自动化任务提供了全新的可能。 从组态的角度上来看，在WinCC中有三种解决方案：①使用标准WinCC资源的组态；②利用WinCC通过DDE、OLE、ODBC和ActiveX使用现有的Windows应用程序；③开发嵌入WinCC 中的用户自己的应用程序（用Visual C++或Visual Basic 语言）。 WinCC是基于Microsoft的32位操作系统（Windows NT4.0，Windows 2000和Windows 2000 XP）。该操作系统是PC平台上的标准操作系统。 WinCC为过程数据的可视化、报表、采集和归档以及为用户自由定义的应用程序的协调集成提供了系统模块。此外，用户还可以合并自己的模块。 WinCC的特点如下： 1．WinCC的开放性 WinCC对用户所添加的任何形式的扩充是绝对开放的。该绝对开放性是通过WinCC的模块结构及其强大的编程接口来获得。 2．将应用软件集成到WinCC中 WinCC提供了一些方法将其他应用程序和应用程序块统一地集成到用于过程控制的用户界面中。OLE应用程序窗口和OLE自定义控件（32位OCX 对象）或ActiveX控件可以集成到WinCC应用软件中，就好像是真正的WinCC对象一样。 3．WinCC中的数据管理 WinCC中的默认数据库Sybase SQL Anywhere从属于WinCC，该数据库用于存储（事务处理保护）所有面向列表的组态数据（例如变量列表和消息文本），以及当前过程数据（例如消息、测量值和用户数据记录）。该数据库具有服务器的功能，WinCC 可以通过ODBC或作为客户通过开放型编程接口（C-API）来访问数据库，也可以将同样的权限授予其他程序。因此，不管应用程序是在同一台计算机上运行，还是在联网的工作站上运行，Windows中的应用程序均可访问WinCC数据库的数据资源，在数据库查询语言SQL和相关连接的工具（例如ODBC驱动程序）的帮助下，其他客户端程序（例如UNIX数据库，Oracle、Informix、Ingres等）也可以访问WinCC数据库的数据资源。 4．在项目开始之前规定组态分类在项目开始之前，组态规定分为：WinCC项目的名称，变量的名称，WinCC画面的名称，创建脚本和动作的规则，组态规则（共同标准、库函数、按组工作），归档项目和方法。 运行项目的规定：这些规定很大程度上取决于应用领域（例如冶金、汽车工业、机械制造等）。规定有：用户界面（画面安排、字体和字体大小、运行语言、对象显示等）；控制概念（画面体系、控制原理、用户权限、有效键操作等）；用于消息、限制值、状态、文本等的颜色；通信模式（连接类型、更新的周期和类型等）；数量表（报警、归档值、趋势、客户端程序等的数目）；消息和归档的方法。 三、项目管理器 1．启动