组态王课程设计锅炉温度控制系统

自动化应用软件实训报告 锅炉温度控制系统上位机设计 1.设计背景 锅炉是化工、炼油、发电等工业生产过程中必不可少的重要的动力设备。它所产生 的高 压蒸汽，既可以作为风机、 压缩机、大型泵类的驱动透平的动力源， 又可作为蒸馏、 化学 反应、干燥和蒸发等过程的热源。随着工业生产规模的不断扩大，生产设备的不断 创新，作 为全厂动力和热源的锅炉，办向着大容量、高参数、高效率发展。为了确保安 全，稳定生 产，锅炉设备的控制系统就显得愈加重要。 随着经济的迅猛发展，自动化 控制水平越来越 高，用户对锅炉控制系统的工作效率要求也越来越高，为了提高锅炉的 工作效率，较少对环 境的污染问题，所以利用计算机与组态软件技术对锅炉生产过程进 行自动控制有着重要的意 义。 2.任务要求 (1) 按照题目设计监控画面及动态模拟； (2) 在数据字典中定义需要的内存变量和 I/O 变量； (3) 实现监控系统的实时、历史曲线及报警界面显示； (4) 实现保存数据和参数报表打印功能； (5) 实现登陆界面和帮助界面。 3.界面功能 3.1系统说明 本系统的目的是实现锅炉的温度控制，所以在监控界面设置了加热部分和降温部 分，同 时通过观察相应仪表，操作者手动的实现对锅炉温度的控制，而且在加热过程和 降温过程中 有信号灯可以清楚地显示系统工作在什么阶段。此外，在监控界面加入了液 位控制部分，通 过对进水量和出水量的控制实现液位平衡。实时曲线和历史曲线可以让 操作者清楚地观察到 锅炉内液体的液位高度和温度，从而更加准确的操作系统，达到控 制要求。实时报警界面可 以随时进行提醒，防止发生意外情况。帮助界面可以让初次登 陆该系统的用户快速学会如何 操作系统。登陆界面中加入用户登陆部分，只有有相应权 限的操作者也可以控制系统。 该 系统还加入历史曲线打印功能和对系统相关变量的保存 功能，用户可以随时查看历史记录。 3.2主监控界面 主控界面实现的是操作者观察仪表，得到锅炉内液体温度和液位的实时 信息，通过 调节电磁阀 1、2，使得锅炉内液体液位保持在要求范围内， 通过加热按钮和降 温按钮对 1 自动化应用软件实训报告 温度进行控制，使得温度在要求范围内。这样，就实现了锅炉温度的控制。在该界面加 入菜单项，可以查看历史系统报警。加入实时曲线、历史曲线和帮助界面按钮，可以使 操作者更加快捷、准确的实现对系统的控制。如图 1 所示： 图1锅炉温度控制系统主监控界面 3.3实时曲线界面 实时趋势曲线的功能是随着系统的运行， 动态的显示出锅炉内液体 的温度和液位的 变化情况，让用户清楚的看出温度和液位的变化趋势，为下一步控制做出精 确地决策。 如图 2 所示： 3.4历史曲线界面 历史趋势曲线记录了锅炉内液体温度和液位的历史变化， 用户可方 便查看历史曲线 的变化情况。该界面加入了打印按钮，可方便的实现对历史曲线的打印。如 图3 所示： 2 自动化应用软件实训报告 图3历史趋势曲线 3.5实时报警界面 实时报警界面会在锅炉液体温度低于 10 度时报警，并弹出报警界面， 提醒操作者 对该情况迅速做出反应，以免发生意外。如图 4 所示： 图4实时报警界面 3.6登陆界面 登陆界面设置了用户登陆部分，可以写入密码，使得有相应权限的用户才可 以进入 系统进行操作。如图 5 所示： 图5登陆界面 3.7帮助界面 帮助界面可以帮助用户更快的掌握如何控制系统，使系统工作在要求状态。 如图 6 所示： 图6帮助界面 4.数据字典设计 数据字典用来定义控制过程中用到的相关变量， 在动画连接时需要将变量连接到各 个 部件，通过编写命令语言即可实现对相关变量的控制。在该系统中主要的变量有锅炉 液位、 温度、液位开关、加热显示和降温显示等。如图 7 所示： 3 自动化应用软件实训报告 图7变量表 5.软件运行演示 图8锅炉温度控制系统运行仿真 6.心得体会 这次课程设计让我对使用专业知识、 专业技能来分析和解决实际问题有了比较全面 系 统的锻炼。相信以后在使用组态软件设计能够更全面，设计出更方便的实现监控和控 制的功 能，同时让我在使用编程技巧的熟悉度向前迈了一大步。在课程设计的期间，我 学到了很多 课本上学不到的知识，拓展了自己的视野和拓宽了自己的知识面。 参考文献 [ 1]何离庆等，过程控制系统与装置[M].重庆大学出版社，2003. [ 2]曹立学，令朝霞.基于组态软件的计算机液位串级控制系统设计与研究[J].工业控制计算机，2008. 附录1 1. 启动时应用程序命令语言 本站点 水库液位 =40; 本站点 液位开关 2==1)u 本站点 加热炉水位 =40; 本站点 液位开关 2==1) 本站点 加热炉水位 =u 本站点 加热炉水位 +5; 本站点 水库液位 本站点 水库液位 -5;} 本站点 液位开关 3==1) 4 自动化应用软件实训报告 本站点 加热炉水位 本站点 加热炉水位 -5; 本站点 水库液位 本站点 水库液位 +5;} 本站点 温度 =20; 本站点 加热 ==1) 本站点 温度 =u 本站点 温度+0; 本站点 降温 ==1) 本站点 温度 =u 本站点 温度-0; 2. 运行时应用程序命令语言 本站点 液位开关 2==0) 本站点 加热炉水位 本站点 加热炉水位 +0; 本站点 水库液位 本站点 水库液位 -0;} 本站点 加热 ==0) 本站点 温度 本站点 温度 +10; 本站点 降温 ==0) 本站点 温度 本站点 温度 -10; 本站点 加热 ==1) 本站点 温度 =u 本站点 温度+0; 本站点 降温 ==1) 本站点 温度 =u 本站点 温度-0; 本站点 液位开关 3==0) 本站点 加热炉水位 本站点 加热炉水位 -0; 本站点 水库液位 本站点 水库液位 +0;} 本站点 液位开关 2==1) 本站点 加热炉水位 =u 本站点 加热炉水位 +5; 本站点 水库液位 本站点 水库液位 -5;} 本站点 液位开关 3==1) 本站点 加热炉水位 本站点 加热炉水位 -5; 本站点 水库液位 本站点 水库液位 +5;} 5