反应器温度监控

成绩课程设计报告设计题目 热处理炉温度监控系统组态设计课程名称—监控系统程序设计技术姓名冯彩玲学号2011001198班级自动化1101导师闫高伟设计日期2015年1月14日热处理炉监控系统组态设计摘要加热反应炉是许多企业的重要设备之一，它在现实生活中的应用范例比比皆是。它工作时的物理特性会涉及到温度和压力等许多参量变化，对实际的工程运行会有很大影响，而且高温高压的环境等极易出现危险。为了避免事故发生，实现安全生产，并且做到在监控室监控和系统的自控控制及运行，我们采用模拟组态环境试运行和实现对它状态的实时数据监控。我们采用目前工程控制中流行的组态技术，这里是基于MCGS组态软件设计模拟工程，使加热炉能自动运行控制并实现对温度，液位，压力等的控制和报警，还可以进行实时数据输出和查询，以供处理。并且还可以查看实时数据曲线，了解运行趋势，以便做出相应应答。这样可以避免事故的发生，保障人身安全，也符合现代社会趋于计算机控制和自动简洁的时代风貌。组态课程设计是一项综合完整的专业课实践，目的旨在于让我们把课堂所学MCGS软件基础知识融汇起来，通过实践将知识学的更加透彻和完整。了解工程中组态的重要意义，学会分析工程问题，将之转化为数学模型，并能用组态工作实现对它的监控和处理。尽我们所学运用到综合实践中，提高我们分析和动手的能力，扩展我们的视野，为今后的各种设计工作打下一个良好的基础。通过实践操作，基本构建出了组态画面并能按指定程序循环工作起来，还得到了各种实时表格和曲线及历史数据的处理，对各种报警信息也做了相应的存盘和处理。工程进展比较顺利。关键词：组态；热处理炉；课设实践；监控HeattreatmentfurnacemonitoringsystemconfigurationdesignAbstractHeatingreactorisoneoftheimportantequipmentofmanyfirmsanditsapplicationinthereallifeexamplesabound.Itsphysicalcharacteristicswillbeatworkinvolvestomanyparameterssuchastemperatureandpressurechanges,hasagreatinfluenceontheactualprojectwillrun,andhightemperatureandhighpressureenvironmentandotherdangerousappeareasily.Inordertoavoidaccidents,realizethesafetyinproduction,anddoitinthecontrolroommonitoringandcontrolofsystemcontrolandoperation,wesimulatedtheconfigurationenvironmentcommissioningandimplementationstatusofreal-timedatamonitoringforit.Weadoptthepopularconfigurationincurrentcontroltechnology,itisbasedontheMCGSconfigurationsoftwaresimulationofengineeringdesign,maketheheatingfurnacecanrunautomaticallycontrolandrealizethetemperature,liquidlevel,pressurecontrolandalarm,suchasreal-timedataoutput,andcanalsoquery,forprocessing.Andyoucanalsoviewthereal-timedatacurve,understandthetrend,inordertomakecorrespondingresponses.Sothatyoucanavoidthehappeningoftheaccidentandensurethepersonalsafety,alsoconformstothemodernsocietytowardstheeraofcomputerautomaticcontrolandconcisestyle.Configurationcoursedesignisacomprehensiveintegratedprofessionalclasspractice,thepurposeaimstoletwetheclasstothebasicknowledgeoftheMCGSsoftware,throughthepracticeofknowledgetolearnmorethoroughandpractice,applywhatwelearntoimproveourabilityofanalysisandhands-on,extendourfieldofvision,variousdesignworkforthefuturelayagoodfoundation.Throughpracticeoperation,theconfigurationofbasicbuildingoutofthepictureandwillbeeffectedaccordingtothespecifiedprogramloopworks,alsoreceivedvariousformsandreal-timecurveandhistoricaldataprocessing,foravarietyofalarminformationforthecorrespondingdatasavingandprocessing.Projectprogressmoresmoothly.Keywords:configuration;Heattreatmentfurnace;Classpractice;Monitoring;目录摘要 Abstract TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第1章工艺流程说明 1课设目的及要求 1设计选题及工艺流程分析 1总体设计 2\o"CurrentDocument"第2章实时数据库组态设计说明 3110点统计表 32.2数据对象 4实时数据库组态说明 4\o"CurrentDocument"第3章用户窗口组态设计 6窗口构思 6主界面和封面： 6数据表格及曲线组态处理 7\o"CurrentDocument"第4章运行策略组态 9循环策略设计 9用户策略 10\o"CurrentDocument"第5章主控窗口设计 12主控窗口属性设置和菜单设计和用户窗口调度： 125.2权限及登录密码设置 13\o"CurrentDocument"第6章工程结果 15运行环境的数据结果和画面显示： 156.2历史数据输出 15实时数据和历史数据曲线 166.4报警信息浏览和参数设置 18\o"CurrentDocument"第7章课程设计难点 197.1问题分析 19总结 21参考文献 22第1章工艺流程说明1.1课设目的及要求运用工业监控系统组态软件（MCGS），结合一个自动控制系统，完成该控制系统的上位机监控系统组态设计。使学生掌握监控软件的设计和编程方法，得到计算机监控系统程序设计与调试，以及编写设计技术文件的初步训练。为从事计算机控制方面的工作打下一定基础。要求：数据对象数量要求所选课题系统应具有一定数量的开关型I/O数据对象（至少6个）所选课题系统应具有一定数量的数值型I/O数据对象（至少4个）监控系统画面要求一个功能完善的监控系统，其系统画面应包括（但不局限于）下列内容，并具有动态显示和操作功能。监控系统封面反映系统工艺的流程画面；反映实时数据变化的趋势图画面；反映实时数据变化的报表画面；可查询历史数据的历史数据曲线画面；可查询历史数据的历史数据报表画面；反映实时报警信息的报警画面（或某画面上的局部画面）；可查询历史报警记录的报警信息画面；能对系统运行参数进行设置修改的参数设置画面。运行策略要求对象特性脚本语言程序，应能模拟实际被控对象的工艺流程及其逻辑关系。控制算法或控制逻辑脚本语言程序，应能使所设计的系统正常运行起来，实现系统的模拟运行。系统菜单要求所设计的监控系统应具有系统菜单，以实现对系统各个功能的运行调度。安全策略要求所设计的监控系统应具有登录后方可操作，并有不同操作权限的安全策略功能。设计选题及工艺流程分析选择“热处理炉控制系统组态设计”为题，进行此次设计。社会生活中很多地方会用到热处理炉系统，最常用的要数锅炉供暖的工程了，它与我们的生活息息相关。为了避免实际操作中事故发生，实现安全生产，并且做到在监控室监控和系统的自动控制及运行，我们采用模拟组态环境试运行和实现对它状态的实时数据监控。同时也为了能够改进工艺做更多准备。该系统工艺流程结合现实生活，实现了上位机通过传感器检测实现对温度，压力的实时监控，开关的自动调整和液位的变化描述以及报警信息输出和各种存盘数据的反映。1.3总体设计模拟工程需要温度传感器，压力传感器，锅炉设备，各种开关和阀门，实时监控室需要测量仪器，温度计，液位计，压力计及相关报警状态灯。建立数据库，编写运行程序。第2章实时数据库组态设计说明2.1 I|O点统计表

2.2数据对象:C:\USERS\ADMIN1STRATOR\DESKTO巴三罚化：E2関-李瓯-2G12001379.MCG|口|「回］「审］S］主控窗口企设备窗口鬆用户窗口詢实时数据廩舒运行策略名字类型 i名字类型 i注释^QlnputETime字符型系统内建数据对象^QlnputSTime字符型系统内建数据对象^QlnputUserl字符型系统内建数据对'象^0lnputUser2字符型系统内建数据对象詬报警组对象组对象紀放气阀数值型紀啟气阀开关开关型紀给水阀开关型逅洪气阀数值型紀供气阀手动开关开关型紀启停按钮开关型約时间字符型詛温度数值型紀温度上限数值型約温度下限数值型紀温度指示灯开关型詬压力数值型紀压力上限数值型紀压力下限数值型約压丈搭示灯开关型詛液位数值型記液位上限数值型紀液位下限数值型詬液位指示灯开关型紀组对象组对象新増对象|实时数据库组态说明数值型数据对象分别有温度，压力，液位，设置了最大值和最小值及工程单位，对他们分别设置了上下限及报警和定时存盘属性。供气阀和放气阀也是数值型数据，但不作为监控量，没有设置报警属性。开关型数据对象有指示灯和按钮等，没有设置报警和存盘。组对象设置了组对象用来进行历史数据监控，设置了报警组对象来查看报警数据。示例如下：艮艮npnpH度力位位位温压液液液图2-3-1><><HU.力增第3章用户窗口组态设计3.1口构思计划建立主窗口，参数设置窗口，数据表格窗口，数据曲线窗口和封面5个窗口。主窗口：主画面封面：设计名称及基本信息参数设置窗口：更改参数设置数据表格窗口：描述数据库的表格输出数据曲线窗口：数据曲线走势3.2主界面和封面：图3-2-1

图3-2-1图3-2-2数据表格及曲线组态处理运用自由表格和历史表格构件或存盘数据浏览构件可建立表格，另外再对表格连接实时数据库即可显示相关数据。我将此窗口设置为顶层窗口，可通过点击监控画面按钮打开窗口。实时数据压丈温度液位放气阀供气阀1|01|01|01|01|0历史存盘数据浏览

u胡因飪&翻ted恚盛r Iaiilhj淤实时数据曲线 历史数据曲线 [n-..Q 06n-..Q 06时汾:谢汾:秒时汾:秒时汾:秒时汾:秒t汾俺rrr表3-2-2第4章运行策略组态4.1循环策略设计脚本程序脚本程序脚本程序脚本程序脚本程序胃按照设定的时间循环运行脚本程序脚本程序脚本程序脚本程序脚本程序巧开关及阀门温度及巧开关及阀门压力及其指示灯控制手动开关液位及其指示灯控制图4-1脚本程序：温度指示灯控制IF供气阀=100THEN温度=温度+0.5IF温度>温度上限THEN供气阀=20IF温度<温度下限OR温度>温度上限THEN温度指示灯=0ELSE温度指示灯=1ENDIF(2)压力及指示灯控制：IF供气阀>0AND温度>温度下限THEN压力=压力+0.003IF压力<压力下限OR压力>压力上限THEN

压力指示灯=0ELSE压力指示灯=1ENDIF液位及指示灯控制：IF启停按钮AND给水阀=1THEN液位=液位+3IF液位>液位上限THEN给水阀=0IF液位>液位上限OR液位<液位下限THEN液位指示灯=0ELSE液位指示灯=1ENDIF开关阀门：IF启停按钮=1THEN供气阀=100放气阀=30放气阀开关=1ENDIFIF温度>温度上限THEN供气阀=40IF压力>压力上限THEN放气阀=100(5)手动开关：IF供气阀手动开关=0THEN供气阀=04.2用户策略采用报警信息浏览构件并且通过菜单的调度在运行时可查看报警信息，同样的应用Excel表格输出构件并用菜单调度实现报表显示输出。」單|供其他策略.按钮和菜单等使用 〔加卜］ 报警信息浏览」單|供其他策略、按钮和菜单等使用 Exml报表输出图4-2第5章主控窗口设计5.1主控窗口属性设置和菜单设计和用户窗口调度：主控窗口设计为显示封面，设置了主画面为启动窗口，并设置了进入不登陆，退出登录。菜单主要设计了登录和窗口及其他简单菜单，通过新增菜单行并设置属性可建立菜单，具体如下图：图5-1-1用户窗口调度用户策略的方法如下图所示，分别调用报警信息浏览和Excel表格输出两个策略块，可以打开两个窗口，同时查看相应数据。

执行运i■亍策略块打幵用户窗口黄诩用门窗口愿療用户窗口打印用户窗口退出运厅系统i-数揺对象值操作图5—1—2r数進对象值操作图5—1—35.2权限及登菜单属性菜单操作询本程屛菜单属性菜单操作脚本程序庐执:讦运行策略块「打幵用户窗口执行运i■亍策略块打幵用户窗口黄诩用门窗口愿療用户窗口打印用户窗口退出运厅系统i-数揺对象值操作图5—1—2r数進对象值操作图5—1—35.2权限及登菜单属性菜单操作询本程屛菜单属性菜单操作脚本程序庐执:讦运行策略块「打幵用户窗口厂关诩用户窗口厂隐藏用尸窗口■-打印用户窗口-退出运亍系统建立了三个组别，并未用户建立了密码：负责人密码：111 工程师：222 测试员：333还设置了退出登录菜单和修改密码菜单，分别用系统的密码函数实现。!ChangePassword()和!LogOff()图5-2-1图5-2-3第6章工程结果6.1运行环境的数据结果和画面显示：图6-1分析：开启启动按妞，系统正常运行，打开给水阀和手动开关，液位，温度压力等都会按照脚本程序变化，在监控室可以看到变化，灯颜色及测量计会变化，报警数据也可实时浏览，点击监控画面会弹出顶层窗口，数据表格窗口。用户还可通过菜单切换画面进行参数设置，浏览报警数据，修改密码等。6.2历史数据输出

图6-2实时数据和历史数据曲线历史数据查看时用户可自行设置时间段，或打开跟随属性窗口。凰白定义窗口实时数据曲线历史数据曲线图6-3-1图6-3-2报警信息浏览和参数设置序号报警对製报警开銘报警结束报警类型报警值报警限值报警应答内容注释101-1316:42:1。01-1316:^12:33下限报警30.54D2压力01-1316:42:3301-1316:^12:36下瞑报警0.0.013压力01-1316：43：30上限报警0.2.174压力01-1318:33:0201-1318:33:05下限报警0.0.015液桂01-1318：33：4401-1318:33:47下限报警13.0206压力01-1318:33:58上限报警0.2.17701-1318：34：08上限报警82.080801-1318:3^1:22上限报警80.0809液桂01-1318：43：0601-1318:^13:09下限报警13.02010压力01-1318：43：2801-1318:^3:31下限报警0.0.0111压力01-1318:44:24上瞑报警0.2.1712液住01-1318:51:3701-1318:51:40下限报警13.02013压力01-1318:52:0201-1318:52:05下限报警0.0.0114压力01-1318：52：58上限报警0.2.1715液住01-1318:58:5401-1318:58:57下限报警13.02016压力01-1318：59：3401-1318：59：37下限报警0.0.0117压力01-1319:00:31上限报警0.2.1718液桂01-1319：01：18上限报警82.0801901-1319：02：36上限报警80.08020液槎01-1320:43:4201-1320M3M5下瞑报警13.02021压力01-1320:43:5301-1320:^13:56下限报警0.0.0122压力01-1320:44:50上限报警0.2.1723盘度01-1320:45:13上限报警80.08024液住01-1320:46:21上限报警82.08025压力01-1321：11：4501-13