熱處理爐溫度控制系統(tǒng)組態(tài)課程設(shè)計

1、太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院 組態(tài)軟件技術(shù)及應(yīng)用 課程設(shè)計 設(shè)計名稱 熱處理爐溫度控制系統(tǒng)組態(tài) 專業(yè)班級 學(xué) 號 姓 名 指導(dǎo)教師 目錄第1章 概述 1 1、1課程設(shè)計目的 1 1、2課程設(shè)計任務(wù) 11、3課程設(shè)計要求 1第2章 監(jiān)控系統(tǒng)分析和總體設(shè)計 32、1工程分析 32、2總體設(shè)計 3第3章 組態(tài)設(shè)計 43、1系統(tǒng)的io點(diǎn)表43、2實時數(shù)據(jù)庫效果如圖 43、3用戶窗口 53、4主控窗口菜單組態(tài) 5 3、5運(yùn)行策略10第4章監(jiān)控界面設(shè)計 104、1工藝流程畫面104、2 運(yùn)行時畫面114、3實時數(shù)據(jù)124、4 實時曲線124、5 歷史數(shù)據(jù)134、6歷史曲線134、7實時報警畫面 134、8報警

2、信息瀏覽144、9存盤數(shù)據(jù)瀏覽14第5章 運(yùn)行策略155、1循環(huán)策略155、2報警數(shù)據(jù)16 5、3歷史數(shù)據(jù)17第6章 安全策略186、1本系統(tǒng)安全機(jī)制要求186、2用戶及用戶組186、3系統(tǒng)權(quán)限管理196、4保護(hù)工程文件206、5打開時畫面20第7章 課程設(shè)計總結(jié)22第8章參考資料 22 附錄（任務(wù)分配） 22裝訂線專業(yè)班級 學(xué)號 姓名 成績 第1章 概述 1、1課程設(shè)計目的 組態(tài)綜合練習(xí)是一項綜合性的專業(yè)實踐課程，目的是讓學(xué)生將所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識運(yùn)用到具體的工程實踐中，以培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力、實際動手能力和工程實踐能力，為此后的畢業(yè)設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)。 1、2課程設(shè)計任務(wù) 本課程

3、設(shè)計要求在修完監(jiān)控系統(tǒng)程序設(shè)計技術(shù)課程后，運(yùn)用工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)軟件（mcgs ），結(jié)合一個熱處理爐溫度監(jiān)控系統(tǒng)，完成該控制系統(tǒng)的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計。1、3課程設(shè)計要求 1基本要求 （1） 監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計： 了解系統(tǒng)設(shè)計要求，進(jìn)行需求分析，確定組態(tài)軟件輸入輸出點(diǎn)、內(nèi)部變量等，構(gòu)思監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)框架。 （2） 實時數(shù)據(jù)庫組態(tài)： 根據(jù)所確定的輸入輸出點(diǎn)和內(nèi)部變量點(diǎn)，建立監(jiān)控系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)庫。 （3） 虛擬對象組態(tài)設(shè)計： 采用腳本語言或其他軟件工具建立虛擬對象模型，能夠仿真實際的物理對象， 具有輸入輸出特性。 （4） 窗口界面組態(tài)： 根據(jù)系統(tǒng)需求和實際生產(chǎn)過程中的對象工藝流程，設(shè)計監(jiān)控系統(tǒng)的圖形操

4、作界 面，并同實時數(shù)據(jù)庫io 點(diǎn)鏈接。 （5） 運(yùn)行策略組態(tài)： 采用腳本語言建立監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行策略，控制所建立的軟件系統(tǒng)的運(yùn)行流程。 （6） 控制策略組態(tài)設(shè)計： 選擇和設(shè)計適當(dāng)?shù)目刂扑惴ú⒔M態(tài)，實現(xiàn)對被控系統(tǒng)的控制要求。 （7） 歷史和趨勢記錄報表設(shè)計： 建立歷史數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)記錄和趨勢顯示。 （8） 實時和歷史報警記錄報表設(shè)計： 確定和建立參數(shù)的報警限值和報警數(shù)據(jù)存儲特性，實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的實時報警顯 示和歷史報警數(shù)據(jù)查詢。 （9） 主控窗口組態(tài)： 通過系統(tǒng)菜單能對系統(tǒng)各個功能進(jìn)行調(diào)度管理。 （10）安全策略組態(tài)： 建立監(jiān)控系統(tǒng)的安全操作機(jī)制，對用戶設(shè)定不同的操作權(quán)限，保證監(jiān)控系

5、統(tǒng)的安全性。 （11）進(jìn)行監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)試、運(yùn)行和改進(jìn)。 （12）編寫課程設(shè)計報告。 2具體要求 （1） 數(shù)據(jù)變量 所選課題系統(tǒng)應(yīng)具有一定數(shù)量的開關(guān)量i/o 信號（至少 6 個）和模擬量i/o 信號（至少4 個）。 （2） 監(jiān)控系統(tǒng)畫面 所設(shè)計的監(jiān)控系統(tǒng)畫面應(yīng)包括下列內(nèi)容，并具有動態(tài)顯示和操作功能。 系統(tǒng)封面； 反映系統(tǒng)工藝的流程畫面； 反映實時數(shù)據(jù)變化的趨勢圖畫面； 反映實時數(shù)據(jù)變化的報表畫面； 可查詢歷史數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)曲線畫面； 可查詢歷史數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)報表畫面； 反映數(shù)據(jù)實時報警狀態(tài)的報警畫面（或某畫面上的局部畫面）； 查詢數(shù)據(jù)歷史報警狀態(tài)的報警畫面； 能對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置的參數(shù)設(shè)置畫面。

6、 （3） 運(yùn)行控制策略： 通過策略腳本編寫，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的模擬運(yùn)行。 （4） 安全策略： 所設(shè)計的監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有登錄后方可操作的安全策略功能。 （5） 系統(tǒng)菜單： 所設(shè)計的監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有系統(tǒng)菜單，以實現(xiàn)對系統(tǒng)各個功能的運(yùn)行調(diào)度。 第2章 監(jiān)控系統(tǒng)分析和總體設(shè)計 2、1工程分析 在開始組態(tài)工程之前，先對該工程進(jìn)行剖析，以便從整體上把握工程的結(jié)構(gòu)、流程、需實現(xiàn)的功能及如何實現(xiàn)這些功能。 2、2總體設(shè)計 工程框架： 1. 3個用戶窗口：溫度監(jiān)控、數(shù)據(jù)顯示、系統(tǒng)封面 2. 4個主菜單：系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)顯示、歷史數(shù)據(jù)、報警數(shù)據(jù) 3. 4個子菜單：登錄用戶、退出登錄、用戶管理、修改密碼 4. 5個策略：啟動

7、策略、退出策略、循環(huán)策略、報警數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)對象： 鍋爐、溫度、壓力、液位、給水閥、放氣閥、供氣閥、液位上限、液位下限、溫度上限、溫度下限、壓力上限。 圖形制作： 1、溫度控制窗口 l 給水閥、放氣閥、供氣閥、水罐、報警指示燈：由對象元件庫引入 l 管道：通過流動塊構(gòu)件實現(xiàn) l 水罐水量控制：通過滑動輸入器實現(xiàn) l 水量的顯示：通過輸入框、標(biāo)簽構(gòu)件實現(xiàn) l 報警實時顯示：通過報警顯示構(gòu)件實現(xiàn) l 動態(tài)修改報警限值：通過輸入框構(gòu)件實現(xiàn) 2、數(shù)據(jù)顯示窗口 l 實時數(shù)據(jù)：通過自由表格構(gòu)件實現(xiàn) l 歷史數(shù)據(jù)：通過歷史表格構(gòu)件實現(xiàn) l 實時曲線：通過實時曲線構(gòu)件實現(xiàn) l 歷史曲線：通過歷史曲線構(gòu)件

8、實現(xiàn) 流程控制： 通過循環(huán)策略中的腳本程序策略塊實現(xiàn) 安全機(jī)制： 通過用戶權(quán)限管理、工程安全管理、腳本程序?qū)崿F(xiàn)對工程進(jìn)行加密 第3章 組態(tài)設(shè)計 3、1系統(tǒng)的io點(diǎn)表 變量名類型初值注釋放氣閥開關(guān)0緩解壓力的開關(guān)變量供氣閥數(shù)值5燃?xì)夤┙o的數(shù)值變量給水閥數(shù)值5添加冷水的數(shù)值變量溫度數(shù)值20鍋爐內(nèi)水的溫度值壓力數(shù)值1鍋爐內(nèi)壓力液位數(shù)值1鍋爐內(nèi)水位鍋爐組包含溫度 、壓力和液位溫度上限數(shù)值80用來在運(yùn)行環(huán)境下設(shè)定水罐溫度的上限報警值溫度下限數(shù)值0用來在運(yùn)行環(huán)境下設(shè)定水罐溫度的下限報警值壓力上限數(shù)值120用來在運(yùn)行環(huán)境下設(shè)定水罐壓力的上限報警值液位上限數(shù)值10用來在運(yùn)行環(huán)境下設(shè)定水罐的上限報警值液位下限數(shù)

9、值0用來在運(yùn)行環(huán)境下設(shè)定水罐的下限報警值3、2實時數(shù)據(jù)庫效果如圖 3、3用戶窗口 3、4主控窗口菜單組態(tài) 3、5運(yùn)行策略 第4章監(jiān)控界面設(shè)計 4、1工藝流程畫面 4、2 運(yùn)行時畫面 4、3實時數(shù)據(jù) 4、4 實時曲線 4、5 歷史數(shù)據(jù) 4、6歷史曲線 4、7實時報警畫面 4.8報警信息瀏覽 4、9存盤數(shù)據(jù)瀏覽 第5章 運(yùn)行策略 5、1循環(huán)策略 腳本程序 if 液位4 then 給水閥=1 else 給水閥=0 endif if 溫度20 then 放氣閥=1 else 放氣閥=0 endif !setalmvalue(溫度,溫度上限,3) !setalmvalue(溫度,溫度下限,2) !set

10、almvalue(液位,液位上限,3) !setalmvalue(液位,液位下限,2) !setalmvalue(壓力,壓力上限,3) 5、2報警數(shù)據(jù) 5、3歷史數(shù)據(jù) 第6章 安全策略 6、1本系統(tǒng)安全機(jī)制要求 （1）負(fù)責(zé)人才能進(jìn)行用戶和用戶組管理 （2）只有負(fù)責(zé)人才能進(jìn)行“打開工程”、“退出系統(tǒng)”的操作 （3）只有負(fù)責(zé)人才能進(jìn)行水罐水量的控制 （4）普通操作人員只能進(jìn)行基本菜單和按鈕的操作 6.2用戶及用戶組 6.3系統(tǒng)權(quán)限管理 6、4保護(hù)工程文件 回到mcgs工作臺，選擇工具菜單“工程安全管理”中的“工程密碼設(shè)置”選項，如圖： 6.5打開時畫面 第7章 課程設(shè)計總結(jié) 通過這次課程設(shè)計，通過運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實際知識設(shè)計工作的實際訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提高了自己的工作能力，對于熱處理爐溫監(jiān)控系統(tǒng)有了一個系統(tǒng)有了大概的了解，對熱處理爐溫監(jiān)控技術(shù)有了一定的認(rèn)識和只是的掌握。在這次設(shè)計過程中，突顯了自己的合作意識和綜合運(yùn)用知識的能力，學(xué)會忍了學(xué)以致用本領(lǐng)，從中發(fā)現(xiàn)自己的不足和薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)一步的讓自己認(rèn)識到了許多自己本身存在的問題，從而得到了解決，更加提升自己的能力。 第8章參考資料 1 曹輝，馬棟萍，王暄等主編組態(tài)軟件技術(shù)及應(yīng)用電子工業(yè)出版社 2 龔運(yùn)新，方立友編著工業(yè)組態(tài)軟件實用技術(shù)清華大學(xué)出版社