专业名称班级学号学生姓名指导教师设计时间1地点：自动化系实验室实验设备：PC机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。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1、设计时间：2周2、设计时间安排：熟悉实验设备、实验、收集资料：2天设计计算、绘制技术图纸：9天编写课程设计说明书：2天答辩：1天2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未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。力控PCAuto组态软件是对现场生产数据进行采集和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”进行系统集成，它提供了良好的用户开发界面和间接的工程实践方法，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。PCAuto组态软件具有功能强大的图形开发环境Draw，采用面向对象的图形技术，创建动画式人机界面系统及高可靠性快速的图形界面运行系统View，用来运行Draw创建图形窗口。先进的分布式实时数据库DB是整个应用系统的核心模3块，负责整个力控应用系统的实时数据处理、历史数据存储、统计数据处理、报警信息处理、数据服务请求处理及完成与过程的双向通信。在组态软件中填写一些事先设计的表格，再利用图形功能把被控对象(温度计、压力计、锅炉、趋势曲线、报表、温控曲线等)形象的画出来，通过内部数据连接把被控对象的属性与I/O设备的实时数据进行逻辑连接。当由组态软件生成的应用系统投入运行后，与被控对象相连的I/O设备数据发生变化会直接带动被控对象的属性变化。基于力控组态软件的锅炉监控系统的设计主要是充分利用软件的优势，通过对锅炉系统中的三个主要参数进行控制，即锅炉水位、炉膛压力、锅炉内温度。具体的控制原则为：当锅炉水位，“level”的值低于10或高于90时，系统要产生报警；炉膛压力，“press”的值高于950时，系统也会报警；锅炉内温度，“temp”的值高于95时，系统也要求产生报警信息。其中锅炉水位由仿真PLC的增量寄存器控制，由于无法正确建立锅炉水位、炉膛压力、锅炉内温度三者之间的函数关系，在设计时炉膛压力、炉内温度则由随即量寄存器模拟控制。系统的启停则由仿真PLC的状态寄存器，及点“run”进行控制。系统报警时，报警灯会亮。温度过高时，加热设备停止加热。是否加热有动画连接实现，加热时亮，否则不亮。锅炉设备是一个复杂的控制对象，主要的输入变量是负荷、锅炉给水、燃料量、减温水、送风和引风等；主要的输出变量是汽包水位、蒸汽压力、炉膛负压、过剩空气等。因输入变量与输出变量互相关联，如果蒸汽负荷发生变化，必将会引起汽包水位、蒸汽压力和过热蒸汽温度的变化，因此锅炉是一个多输入、多输出且相互关联的控制对象。锅炉对象简图，如图1所示。由于条件限制及能力有限本控制系统将主要控制三个变量：锅炉水位、炉内温度、炉膛压力。在本控制系统的图形界面上具备报警通知及确认、报表组态及