工业组态控制技术 课件 项目6 锅炉数据采集系统

工业组态控制技术Industrialconfigurationcontroltechnology项目六锅炉数据采集系统设计项目综述

锅炉是化工，炼油，发电等工业生产中必不可少的动力设备。常见锅炉的主要工艺流程如图下图所示。燃料和空气按照一定的比例送入燃烧室燃烧，产生的热量被炉膛中的受热面吸收产生饱和蒸汽，饱和蒸汽在汽包内聚集并引出，经过低温过热器、减温器、高温过热器将饱和蒸汽变为过热蒸汽，经集汽箱送到主蒸汽管。具有一定压力的过热蒸汽，供给负荷设备使用。燃烧产生的烟气经高、低温过热器，省煤器，空气预热器，除尘后经烟囱排入大气。项目综述

锅炉的主要作用是产生合格的蒸汽，使锅炉发汽量适应负荷的需要。锅炉设备是一个复杂的被控对象，其输入、输出变量较多，主要输入变量有：负荷，锅炉给水，减温水，送风和引风等；主要的输出变量有汽包水位，蒸汽压力，过热蒸汽温度，炉膛负压，过剩空气等，锅炉的这些输入变量和输出变量之间相互关联。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等的变化；燃料量的变化不仅影响蒸汽压力，同时还会影响汽包水位、过热蒸汽温度、过热空气和炉膛负压；给水量的变化不仅影响汽包水位，而且对蒸汽压力、过热蒸汽温度也有影响；减温水的变化会导致过热蒸汽温度、蒸汽压力、汽包水位等的变化。可见，锅炉设备是一个多输入，多输出的且相互关联的被控对象。项目综述

因此，为了进行有效控制，目前工程处理在做了一些假设后，将锅炉设备控制划为若干相互关联的控制系统，典型的控制系统有：

锅炉汽包液位控制系统

锅炉燃烧控制系统

过热蒸汽温度控制系统

在锅炉控制系统中，控制过程较为复杂，只有实时地、准确地采集所需要的各项数据，才能实施有效的控制措施，从而使锅炉产生的汽量适应负荷的需要，同时保证锅炉安全、经济的运行。项目综述

本项目所要创建的数据采集系统，正是基于上述想法而设计的。由于本课程所侧重的内容及教材篇幅的限制，这里只要求设计一个锅炉运行数据的采集系统，而对系统的操控方案不作设计要求。项目综述谢谢工业组态控制技术Industrialconfigurationcontroltechnology项目六锅炉数据采集系统设计工程分析

数据对象确定采集系统方案

根据上述典型锅炉控制系统的控制方案，可以整理、归纳出各控制系统的参数关系大致如下。

给水量决定着汽包水位、饱和蒸汽温度；

燃料量及进风量决定着炉堂负压、饱和蒸汽压力、引风机入口压力；

减温水喷水量决定着减温器出口温度、过热器出口温度。工程分析数据对象确定采集系统方案

在实际控制中给水量、燃料量、进风量（送风量、引风量）及减温水喷水量均可由系统发出的模拟或开关量信号，经电动调节阀或风门等执行部件进行控制。控制效果和程度如何，需要通过采集的数据反映出来，并且这些数据作为闭环控制系统的反馈量值会对系统下一步的控制起到很重要的参考作用。

因此，所设计的数据采集系统，应主要采集以下参数：

汽包液位、液位上限、液位下限；

炉堂负压、饱和蒸汽压、过热蒸汽压、送风机出口气压、引风机入口气压；

炉堂温度、饱和蒸汽温度、减温器出口温度、过热器出口温度；

锅炉给水流量、减温器给水流量。工程分析数据对象确定采集系统方案

由此可见，该数据采集系统需要同时采集多种物理量（多参数测量）的值以及同一种物理量的多个采集点（多点巡回测量）的值。因此，该系统应设计成多路模拟输人通道进行数据采集。而多路数据采集系统方法有多种。经多方比较，本项目采取基于以太网的远程数据采集方案工程分析数据对象确定采集系统方案

以太网通过把复杂的TCP/IP协议封装而提供各种网络测试技术，使网络测试的开发变得不再复杂。以太网作为分布式测试的一个网络方案，在测试自动化领域得到广泛应用。工程分析数据对象确定采集系统方案研华ADAM-6000系列是一款以太网数据采集模块，它能够实现所有的I/O、数据采集和网络功能。ADAM-6000模块支持TCP/IP（用于数据连通性的协议）中的通用工业Modbus/TCP协议，并且ADAM-6000智能模块提供了能与MCGS、组态王等软件进行整合的Modbus/TCPOPCServer软件，可使其与MCGS、组态王等之间实现符合OPC规范的数据传输功能。ADAM-6024是一款通用I/O模块，用于整合各种类型的信号。一个模块中包含了如下信号通道种类和数量：6AI/2AO/2DI/2DO。接受的模拟信号类型是世界通用的。由于是通用的数字量模块,使其能够成为完整有效的I/O解决方案。工程分析数据对象确定采集系统方案需要设计的人机界面及窗口：1）锅炉监视界面及液位报警信息显示框；2）实时、历史报表界面；3）实时、历史曲线界面；工程分析谢谢工业组态控制技术Industrialconfigurationcontroltechnology项目六锅炉数据采集系统设计

导言项目引入及工程分析导言

项目引入及工程分析锅炉设备是一个多输入，多输出的且相互关联的被控对象。典型的控制系统有：锅炉汽包水位控制系统锅炉燃烧控制系统过热蒸汽温度控制系统1.燃油锅炉简介锅炉的作用锅炉的性质锅炉的主要作用是产生蒸汽，使锅炉发汽量适应负荷的需要；同时保证锅炉安全、经济的运行。2.工程分析

数据对象确定采集系统方案数据采集系统，应主要采集以下参数：汽包水位、饱和蒸汽温度；炉堂负压、饱和蒸汽压力、引风机入口压力；减温器出口温度、过热器出口温度。导言

项目引入及工程分析2.工程分析

数据对象确定采集系统方案研华ADAM-6000系列是一款以太网数据采集模块，它能够实现所有的I/O、数据采集和网络功能。ADAM-6000模块支持TCP/IP（用于数据连通性的协议）中的通用工业Modbus/TCP协议，并且ADAM-6000智能模块提供了能与MCGS、组态王等软件进行整合的Modbus/TCPOPCServer软件，可使其与MCGS、组态王等之间实现符合OPC规范的数据传输功能。ADAM-6024是一款通用I/O模块，用于整合各种类型的信号。一个模块中包含了如下信号通道种类和数量：6AI/2AO/2DI/2DO。接受的模拟信号类型是世界通用的。由于是通用的数字量模块,使其能够成为完整有效的I/O解决方案。导言

项目引入及工程分析2.工程分析

数据对象确定采集系统方案需要设计的人机界面及窗口：1）锅炉监视界面及液位报警信息显示框；2）实时、历史报表界面；3）实时、历史曲线界面；导言

项目引入及工程分析谢谢工业组态控制技术Industrialconfigurationcontroltechnology项目六锅炉数据采集系统设计任务6-1锅炉数据采集系统监视画面设计任务6-1锅炉数据采集系统监视画面设计【任务描述】

1.绘制“锅炉数据采集系统”监视画面2.定义采集数据对应的外部变量及内部变量3.设计制作锅炉实时数据、历史数据报表4.设计制作锅炉实时数据、历史数据曲线5.设置窗口切换菜单【任务实施】

锅炉数据采集系统画面画面所用图形对象建立“锅炉数据采集系统”用户窗口，并进入动画组态画面。1.绘制监视画面任务6-1锅炉数据采集系统监视画面设计【任务实施】

锅炉数据采集系统画面画面所用图形对象1.绘制监视画面“汽包”和“减温器”是用“绘图工具箱”、“常用图符”中的“三维圆球”绘制的。“过热器”、“省煤器”、“空气预热器”、引风管道、送风管道均是由“绘图工具箱”、“对象元件库管理”中的“管道”绘制的。输汽管道、输水管道和输燃料管道均是由“绘图工具箱”、“常用图符”中的“横管道”、“竖管道”绘制而成的。“减温器喷水量电动调节阀”、“给水电动调节阀”、“燃料电动调节阀”、“燃料喷嘴”、“过热蒸汽调节阀”均是由“绘图工具箱”、“对象元件库管理”中的“阀”绘制而成的。“汽包液位传感器”、“炉堂负压传感器”、“饱和蒸汽气压传感器”、“引风机入口气压传感器”、“饱和蒸汽温度传感器”、“减温器出口温度传感器”、“过热器出口温度传感器”均是由“绘图工具箱”、“对象元件库管理”中的“传感器”绘制而成的。“除尘器”是由“绘图工具箱”、“对象元件库管理”中的“储藏罐”绘制而成的。“送风机”、“引风机”均是由“绘图工具箱”、“对象元件库管理”中的“泵”绘制而成的。火焰是由“绘图工具箱”、“对象元件库管理”中的“标志”绘制而成的。烟囱是由“绘图工具箱”、“对象元件库管理”中的“其他”绘制而成的。烟囱冒出的烟柱是将烟柱的图像，经用PhotoshopCS6等图像处理软件处理后，由MCGS动画显示构件加载而得。炉体砖墙是由“绘图工具箱”的“矩形”图元绘制而成的。“报警显示”构件图标，在画面底部绘制“锅炉汽包液位报警显示信息”框，任务6-1锅炉数据采集系统监视画面设计【任务实施】

数据库变量组对象汽包液位报警2.变量定义参量名称数据类型输入输出类型用途锅炉汽包液位数值型输入（外部）汽包中液位的高低表征给水量的大小汽包液位上限开关型输入（外部）汽包液位下限开关型输入（外部）液位组数据组对象

饱和蒸汽温度数值型输入（外部）表征给水量的大小减温器出口温度数值型输入（外部）表征减温器喷水量的大小过热器出口温度数值型输入（外部）表征减温器喷水量的大小温度组数据组对象

炉堂负压数值型输入（外部）表征进入的燃料量、送风量及引风量的大小饱和蒸汽气压数值型输入（外部）引风机入口气压数值型输入（外部）表征烟道出烟口烟气气压的大小，与锅炉燃烧性能有关压力组数据组对象

冒烟数值型内部变量用于冒烟图像的动画显示任务6-1锅炉数据采集系统监视画面设计【任务实施】

数据库变量组对象汽包液位报警2.变量定义有三个组对象数据，分别为液位组数据、压力组数据、温度组数据。其中，液位组数据包括：锅炉汽包液位、汽包液位上限和汽包液位下限；压力组数据包括：饱和蒸汽气压、炉堂负压、引风机入口气压；温度组数据包括：饱和蒸汽温度、减温器出口温度、过热器出口温度。在组对象进行属性设置时，对三个组对象的“存盘属性”均选择“定时存盘，存盘周期为5秒”，这样设置为后续制作历史报表和历史曲线奠定了基础。任务6-1锅炉数据采集系统监视画面设计【任务实施】

数据库变量组对象汽包液位报警2.变量定义“锅炉汽包液位”数据对象报警信息显示：“下限报警”，“报警值”为5，“报警注释”里输入“汽包没水了！”；“上限报警”，“报警值”为50，“报警注释”里输入“汽包水位已达上限！”。“定时存盘，存盘周期5秒”；“自动保存产生的报警信息”任务6-1锅炉数据采集系统监视画面设计【任务实施】

3.动画连接及报表曲线的制作8个检测传感器：汽包液位上限检测传感器、汽包液位下限检测传感器、饱和蒸汽温度传感器、减温器出口温度传感器、过热器出口温度传感器、饱和蒸汽压传感器、炉堂负压传感器、引风机入口气压传感器。这8个传感器的动画效果均为颜色变化，下面以汽包液位上限检测传感器动画连接为例传感器动画连接液位报警显示报表及曲线烟囱冒烟任务6-1锅炉数据采集系统监视画面设计【任务实施】

3.动画连接及报表曲线的制作双击“报警显示”框，再双击，弹出“报警显示构件属性设置”对话窗口，点击“基本属性”标签页，在“对应的数据对象的名称”栏里输入“汽包液位组”，或单击

图标，选中“汽包液位组”并双击；“最大记录次数”设为5次，点击“确定”设置完毕。传感器动画连接液位报警显示报表及曲线烟囱冒烟任务6-1锅炉数据采集系统监视画面设计【任务实施】

3.动画连接及报表曲线的制作实时数据报表共分7列3行。进入MCGS运行环境时，所采集的数据按照表头名称排列顺序，分组显示实时数据。绘制过程中用到了“绘图编辑条”上的“增加一行”、“删除一行”、“增加一列”、“删除一列”等功能；还用到了下拉菜单“表格”中的“连接”、“合并表元”等功能。将实时数据库中的变量与表格中的相应位置进行“连接”。传感器动画连接液位报警显示报表及曲线烟囱冒烟任务6-1锅炉数据采集系统监视画面设计【任务实施】

3.动画连接及报表曲线的制作历史数据表格共分7列12行。设置一页可查看10行历史数据，数据分为三组，分别是：汽包液位、锅炉温度及锅炉气压。每组数据通过合并表元与实时数据库中的组对象相对应，在与实时数据库进行连接设置时，应注意排列变量先后顺序，使其与表头名称相对应。传感器动画连接液位报警显示报表及曲线烟囱冒烟任务6-1锅炉数据采集系统监视画面设计【任务实施】

3.动画连接及报表曲线的制作锅炉实时曲线共有6条，分别对应实时数据库的6个变量。这6个变量是：锅炉汽包液位、饱和蒸汽温度、炉堂负压、饱和蒸汽气压、减温器出口温度及过热器出口温度。实时曲线是通过“绘图工具箱”中的“实时曲线”构件实现的。在画面上双击“实时曲线”坐标图，弹出“实时曲线构件属性设置”对话窗口，该窗口共有4个标签页组成。在“基本属性”页中，只将X和Y的“主划线：数目”设为5，其他不变；在“标注属性”页中，只将“X轴标注”里的“时间格式”设为“MM:SS”、“时间单位”设为“秒钟”、“Y轴标注”里的“小数位数”设为“1”、“最大值”设为“100.0”，其他不变；在“画笔属性”页里，在“曲线1”到“曲线6”的表达式框里依次输入上述6个变量名称，每条曲线选取1种颜色，共分为6种不同的颜色，传感器动画连接液位报警显示报表及曲线烟囱冒烟任务6-1锅炉数据采集系统监视画面设计【任务实施】

3.动画连接及报表曲线的制作锅炉历史曲线分成三组坐标图，分别与数据库中的三个组对象相对应。它们是“锅炉液位历史曲线”、“锅炉气压历史曲线”及“锅炉温度历史曲线”，均由“绘图工具箱”中的“历史曲线”构件实现。双击历史曲线坐标图，打开“历史曲线构件属性设置”对话窗口。在“基本属性”页中，三组坐标图的“X主划线：数目”和“Y主划线：数目”设置相同，均设为“5”，其他不变；在“存盘数据”页中，在“历史存盘数据来源”里选中“组对象对应的存盘数据”，并在其下拉选择框里按上述分组分别选中“汽包液位组”、“锅炉气压组”、“锅炉温度组”，其他不变；在“标注设置”页中，在“X轴标识设置”栏里“对应的列”均设为“MCGS_Time”，“时间单位”为“秒”，“时间格式”为“时：分：秒”，其他不变；在“曲线标识”页的“曲线标识设置”栏里中，三个组设置有所不同，传感器动画连接液位报警显示报表及曲线烟囱冒烟任务6-1锅炉数据采集系统监视画面设计【任务实施】

3.动画连接及报表曲线的制作1）“汽包液位组”的“曲线1”对应的“曲线内容”为“锅炉汽包液位”，“曲线颜色”为蓝色，工程单位为“%”，“小数位数”为“1”，“最大坐标”为“100”；2）“锅炉气压组”的“曲线1”、“曲线2”、“曲线3”对应的“曲线内容”分别为“饱和蒸汽气压”、“炉堂负压”、“引风机入口气压”，“曲线颜色”分别为“红色”、“黑色”、“粉红色”，“工程单位”均为“KP”，“小数位数”均为“1”，“最大坐标”均为“100”,“实时刷新”分别设为“饱和蒸汽气压”、“炉堂负压”、“引风机入口气压”；3）“锅炉温度组”的“曲线1”、“曲线2”、“曲线3”对应的“曲线内容”分别为“饱和蒸汽温度”、“过热器出口温度”、“减温器出口温度”，“曲线颜色”分别为“红色”、“粉红色”、“棕色”，“工程单位”均为“℃”，“小数位数”均为“1”，“最大坐标”均为“100”，“实时刷新”分别设为“饱和蒸汽温度”、“过热器出口温度”、“减温器出口温度”；在“高级属性”页中，选中“运行时处理”栏里的“运行时自动刷新，刷新周期”三个组均设为“5秒”。锅炉历史曲线绘制传感器动画连接液位报警显示报表及曲线烟囱冒烟任务6-1锅炉数据采集系统监视画面设计【任务实施】

传感器动画连接液位报警显示报表及曲线烟囱冒烟3.动画连接及报表曲线的制作锅炉历史曲线绘制任务6-1锅炉数据采集系统监视画面设计【任务实施】

传感器动画连接液位报警显示报表及曲线烟囱冒烟3.动画连接及报表曲线的制作烟囱冒烟动画显示效果的制作方法1）将一张烟囱的烟柱图像（jpg格式）在PotoshopCS6等图像处理软件中打开，并进行抠图像处理。为了在MCGS运行环境下显示出冒烟的动画效果，还需将一张完整的烟柱图像按照从下到上的顺序，分解为若干份图像，并分别以png格式或gif格式（背景透明）存储在指定位置，记住存储图像文件的路径和文件名，以备后续使用。动画显示构件用于实现动画显示和多态显示的效果。通过和表达式建立连接，动画显示构件用表达式的值来驱动切换显示多幅位图。在多态显示方式下，构件用表达式的值来寻找分段点，显示指定分段点对应的一幅位图。在动画显示方式下，当表达式的值为非0时，构件按指定的频率，循环顺序切换显示所有分段点对应的位图。多幅位图的动态切换显示就实现了特定的动画效果。任务6-1锅炉数据采集系统监视画面设计【任务实施】

传感器动画连接液位报警显示报表及曲线烟囱冒烟3.动画连接及报表曲线的制作烟囱冒烟动画显示效果的制作方法2）打开“锅炉数据采集系统”用户窗口，在“绘图工具箱”中点击图标

，再将光标移入画面中，此时光标呈细十字状。将光标移至烟囱正上方，点按鼠标左键并向一旁拖拽，得到位图

图形，双击该图形，弹出“动画显示构件属性设置”窗口。“基本属性”页中，做如下设置：在“表达式”输入框中输入“冒烟”变量名，或者点击

图标，在数据库变量列表中选择“冒烟”这一变量；单击“装载位图”按钮，弹出“对象元件库管理”窗口。单击“对象元件列表”中的“装入”按钮，弹出“从文件中装载图像”对话框，如图6-？所示。点击“文件名称：”输入框右侧的

按钮，按照前述所保存图像的指定位置和文件名称，找到图像文件并将其装载到“背景位图库”中，任务6-1锅炉数据采集系统监视画面设计【任务实施】

传感器动画连接液位报警显示报表及曲线烟囱冒烟3.动画连接及报表曲线的制作烟囱冒烟动画显示效果的制作方法3）所有图像装载完毕，回到“动画显示构件属性设置”窗口的“基本属性”页，进行动画连接。选中“表达式的值和位图的连接”区域中，序号为“0”的分段点，单击“装载位图”按钮，再次弹出“对象元件库管理”窗口，选中相应的位图名称，该位图就会出现在右侧的浏览栏中，确认无误后，点击“确定”按钮，就建立起“0”号分段点与相应位图的连接关系。按照同样的方法依次将其余的分段点与相对应的位图建立起连接关系。任务6-1锅炉数据采集系统监视画面设计【任务实施】

传感器动画连接液位报警显示报表及曲线烟囱冒烟3.动画连接及报表曲线的制作烟囱冒烟动画显示效果的制作方法4）单击“显示属性”页，在“动画显示的实现”区域里，选择“当表达式非零时，自动切换显示各幅位图”这一项；在“自动切换显示的速度”区域里，选择“快”速。点击“确认”按钮完成构件属性设置。5）回到“锅炉数据采集系统”用户窗口，在画面的空白处鼠标双击，弹出“用户窗口属性设置”对话框，选中“循环脚本”页，“循环时间”设为1000ms，在程序编辑框内输入“冒烟=1”，点击“确认”，设置完毕。窗口切换菜单任务6-1锅炉数据采集系统监视画面设计谢谢工业组态控制技术Industrialconfigurationcontroltechnology项目六锅炉数据采集系统设计任务6-2智能模块（ADAM6024）设备连接及测试任务6-2智能模块（ADAM6024）设备连接及测试【任务描述】了解以太网在工控中的作用及IP地址的设置，ADAM6024智能模块物理线路的连接、驱动程序的安装与参数设置，MCGS“设备管理”窗口中“研华ADAM5000TCP”设备连接设置及测试，采集数据工程量与数字量转换处理。智能模块以太网及IP地址设置【任务实施】在工控领域内，智能采集模块有着相当重要的地位，它可以通过串口通讯协议（RS232、RS485等）或其他通讯协议与PC机相连，并与外界现场信号直接相连或与由传感器转换过的外界信号相连，由PC机中的程序控制并实现采集现场的模拟信号，并处理采集到的现场信号并输出模拟控制信号、开关量输入输出等功能。因此，智能采集模块在工业控制领域内有着极其广泛的应用。MCGS为了实现监控、记录现场的情况，将每种智能采集模块作为一个设备构件，挂在MCGS的设备窗口中，用来采集和处理现场信号和输出控制信号。以下各节将具体介绍各种智能采集模块在MCGS中的使用方法和调试方法。1.相关知识介绍任务6-2智能模块（ADAM6024）设备连接及测试智能模块以太网及IP地址设置【任务实施】以太网(Ethernet)指的是由Xerox公司创建并由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的基带局域网规范，是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。以太网络使用CSMA/CD(载波监听多路访问/冲突检测)技术，并以10M/S的速率运行在多种类型的电缆上。包括标准的以太网(10Mbit/s)、快速以太网(100Mbit/s)和10G(10Gbit/s)以太网。以太网是当前应用最普遍的局域网技术，它很大程度上取代了其他局域网标准。如令牌环、FDDI和ARCNET。以太网不是一种具体的网络，是一种技术标准。该标准定义了在局域网（LAN）中采用的电缆类型和信号处理方法。以太网在互联设备之间以10~100Mbps的速率传送信息包，双绞线电缆10BaseT以太网由于其低成本、高可靠性以及10Mbps的速率而成为应用最为广泛的以太网技术，许多制造供应商提供的产品都能采用通用的软件协议进行通信，开放性最好。以太网的拓扑结构现在多采用以集线器和交换机为核心的星型网络。这种结构管理方便、容易扩展、需要专用的网络设备作为网络的核心节点、需要更多的网线、对核心设备的可靠性要求高。采用专用的网络设备（如集线器或交换机）作为核心节点，通过双绞线将局域网中的各台主机连接到核心节点上，这就形成了星型结构。此外，星型拓扑可以通过级联的方式很方便的将网络扩展到很大的规模，因此得到了广泛的应用。以太网可以采用多种连接介质，包括同轴缆、双绞线和光纤等。其中双绞线多用于从主机到集线器或交换机的连接。IPV4地址由4个组数字组成，每组数字之间以“.”分隔，每组数字的取值范围是0-255。IPV4必须满足以下四条规则：（1）任何一个1位或2位数字，即0-99；（2）任何一个以1开头的3位数字，即100-199；（3）任何一个以2开头、第2位数字是0-4之间的3位数字，即200-249；（4）任何一个以25开头，第3位数字在0-5之间的3位数字，即250-255。1.相关知识介绍任务6-2智能模块（ADAM6024）设备连接及测试物理线路连接网络层面的连接设备组态设置【任务实施】本项目通讯线路采用普通网线（如10baseT，以下同），所用到的8口交换机是用于同时连接两块智能采集模块ADAM6024或者更多的智能模块。从上位机通过网线与交换机连接，交换机分出两根网线分别与这两个模块连接，模块通过普通导线与温度变送器、压力变送器、液位变送器等相连。两块智能采集模块ADAM6024需要由两个10-30V直流电源分别供电。2.设备连接任务6-2智能模块（ADAM6024）设备连接及测试【任务实施】网络连接分为6步，下面分别介绍：1）第一步根据实际需要，按上述电路图接好电路并给ADAM6024模块通电。2）第二步安装研华ADAM-6000系列的驱动程序AdvantechAdamApax.NETUtilityVer2.04.04.exe，这个驱动程序在研华官方网站上可以免费下载。3）驱动程序安装完成后，在电脑桌面上点击“开始菜单”，沿着“所有程序”、“AdvantechAutomation”、“AdamApax.NETUtility”的路径找到“AdamApax.NETUtility”程序，如图6-20所示，点击打开该程序，会弹出如图6-21所示的画面。4）图6-21画面左侧有设备组树状目录，鼠标选中根目录下的“Ethernet”，点击右键，再选中“Search”并点击后，电脑会自动搜索连接在网络上的智能模块。物理线路连接网络层面的连接设备组态设置2.设备连接任务6-2智能模块（ADAM6024）设备连接及测试【任务实施】5）搜索完成后会弹出如图6-22所示的画面。该画面右侧的设置页里所显示的IP地址为“10.0.0.1”，这是ADAM6024模块出厂前厂家默认的IP地址值。一般情况下，该值与本地电脑（上位机）里的IP地址值不匹配，需进行修改。例如本地电脑（上位机）的IP地址为“04”，若将两块ADAM6024模块的IP地址按照任务2“理论知识”部分“IP地址的匹配问题”中所介绍的确定办法，可分别修改成“00”和“10”，则修改后的这两个IP地址就与本地电脑（上位机）的IP地址相匹配了。物理线路连接网络层面的连接设备组态设置2.设备连接任务6-2智能模块（ADAM6024）设备连接及测试【任务实施】在输入完新的IP地址后，单击“Applychange”按钮，弹出输入密码（Password）对话框，在该密码框里输入8个“0”（厂家默认），点击“OK”，本地电脑（上位机）就会将新输入的IP地址值下载配置到ADAM6024模块中。修改IP地址后的电脑画面如图6-23所示。至此，完成了网络连接。物理线路连接网络层面的连接设备组态设置2.设备连接任务6-2智能模块（ADAM6024）设备连接及测试【任务实施】6)网络连接完成后，还可以进行如图6-23及图6-24的ADAM6024模块的输入和输出信号测试。物理线路连接网络层面的连接设备组态设置2.设备连接任务6-2智能模块（ADAM6024）设备连接及测试【任务实施】添加“通用TCP/IP父设备”和“智能模块”中的“研华ADAM5000TCP”设备到“设备工具箱”中。然后添加两个“通用TCP/IP父设备”到“设备组态：设备窗口”中，再在这两个“父设备”之下，各自添加一个子设备“研华ADAM5000TCP”构件，分别对应两块ADAM6024模块，子设备构件的名称分别为“设备0”和“设备1”（默认）。。物理线路连接网络层面的连接设备组态设置2.设备连接任务6-2智能模块（ADAM6024）设备连接及测试【任务实施】（1）“通用TCP/IP父设备”的组态设置双击“通用TCP/IP父设备0-[通用TCP/IP父设备]”，弹出“通用TCP/IP设备属性编辑”对话框。将“基本属性”页中的“网络类型”选为“1-TCP”，本地IP地址改为“04”，将“远程IP地址”改成“00”，“远程端口号”改为“502”，其他不变。物理线路连接网络层面的连接设备组态设置2.设备连接任务6-2智能模块（ADAM6024）设备连接及测试【任务实施】（1）“通用TCP/IP父设备”的组态设置单击“设备测试”页标签，打开设备测试对话框，在“发送文本：”输入框中任意输入几个字符，点击“发送一次”按钮，若弹出的信息如图6-27画面所显示的信息，则说明设置成功，否则，不成功，需重新修改参数。须指出，若只有“发送：：成功”字样，没有“接收：……”字样的情况，说明设置也没有成功。设备1的“通用TCP/IP父设备”属性设置与设备0的设置相同，只是将“远程IP地址”改成“10”即可，其他不变。物理线路连接网络层面的连接设备组态设置2.设备连接任务6-2智能模块（ADAM6024）设备连接及测试【任务实施】（2）子设备“研华ADAM5000TCP”的组态设置双击“设备0-[研华ADAM5000TCP]，弹出如图6-28所示的设备属性设置对话框。1）通道基本属性的设置在“基本属性”页中选中“[内部属性]”，单击该行右侧的图标，弹出如图6-29所示的“研华ADAM5000TCP通道属性设置”对话框。物理线路连接网络层面的连接设备组态设置2.设备连接任务6-2智能模块（ADAM6024）设备连接及测试【任务实施】（2）子设备“研华ADAM5000TCP”的组态设置点击“全部删除”按钮，再点击“增加通道”按钮，弹出如图6-30所示“增加通道”对话框。该对话框的“通道类型”共有四种选项：“0输出继电器”、“1输入继电器”、“3输入寄存器”及“4输出寄存器”，分别与ADAM6024模块的DO0~DO1、DI0~DI1、AI0~AI5及AO0~AO1相对应。“连续通道个数”值应与ADAM6024模块的I/O点数相一致。物理线路连接网络层面的连接设备组态设置2.设备连接任务6-2智能模块（ADAM6024）设备连接及测试【任务实施】（2）子设备“研华ADAM5000TCP”的组态设置设备1的属性设置方法同设备0。采集通道可以按下述方案分配：①设备0承担2个开关量输入信号及6个模拟输入信号的采集任务；设备1承担1个模拟输入信号的采集任务。②设备0的“通道类型”只选用“1输入继电器”和“3输入寄存器”两种即可。“1输入继电器”的“连续通道个数”选为2，分别作为“锅炉液位上限”和“锅炉液位下限”的数据采集通道；“3输入寄存器”的“连续通道个数”选为6，分别作为“锅炉汽包液位”、“饱和蒸汽温度”、“炉堂负压”、“饱和蒸汽气压”、“减温器出口温度”及“过热器出口温度”的数据采集通道。特别要注意，“3输入寄存器”的“数据位的位数”应选为“16位二进制数”。③设备1的“通道类型”只选用“3输入寄存器”一种类型，其“连续通道个数”选为1，可作为“引风机入口气压”的数据采集通道。物理线路连接网络层面的连接设备组态设置2.设备连接任务6-2智能模块（ADAM6024）设备连接及测试【任务实施】（2）子设备“研华ADAM5000TCP”的组态设置2）通道连接属性的设置鼠标单击“通道连接”页标签，在通道1至8的“对应数据对象”输入框中点击右键，则会弹出如图6-31所示的数据对象选择窗口，按照上述数据采集通道分配方案双击对应的数据对象，并逐个输入到“对应数据对象”输入框中，完成通道连接属性的设置，如图6-32所示。物理线路连接网络层面的连接设备组态设置2.设备连接任务6-2智能模块（ADAM6024）设备连接及测试【任务实施】（2）子设备“研华ADAM5000TCP”的组态设置3）设备调试单击“设备调试”页标签，即启动设备调试。若通讯正常，则“通道号0”的“通道值”为“0”；若“通道号0”的“通道值”为“1”，说明通讯不正常，应检查接线是否正确、模块是否通电、电源电压值是否合适、参数的类型及范围设置的是否正确等，直至修改成功。调试结果如图6-33所示。物理线路连接网络层面的连接设备组态设置2.设备连接任务6-2智能模块（ADAM6024）设备连接及测试【任务实施】（2）子设备“研华ADAM5000TCP”的组态设置4）数据处理本项目共采集7个模拟信号，信号形式为-10V~+10V的直流电压，其代表着实际工程量值的大小。本项目中的工程量有三种，即液位、温度、气压。为了使这三种工程量在曲线坐标图中便于被观察，其量纲单位依次选为百分比（%）、摄氏温度（℃）、千帕（KP），取值范围根据实际经验依次设为0~100%、0~1000℃、0~1000KP。ADAM6024模块有6路差分模拟输入通道，每个通道的有效分辨率为16位，即模拟量转换为数字量的量值范围是0~65536（即2的16次方）。因此，当输入模拟电压为-10V时，AD转换后对应的数字量为0；当输入电压为0V时，对应的数字量应为32768；当输入电压为+10V时，对应的数字量应为65536。假设液位0~100%对应输入电压0V~+10V；温度0~1000℃对应输入电压0~+10V；气压0~1000KP对应输入电压0~+10V。物理线路连接网络层面的连接设备组态设置2.设备连接任务6-2智能模块（ADAM6024）设备连接及测试【任务实施】（2）子设备“研华ADAM5000TCP”的组态设置4）数据处理物理线路连接网络层面的连接设备组态设置2.设备连接任务6-2智能模块（ADAM6024）设备连接及测试【任务实施】（2）子设备“研华ADAM5000TCP”的组态设置4）数据处理物理线路连接网络层面的连接设备组态设置2.设备连接任务6-2智能模块（ADAM6024）设备连接及测试谢谢工业组态控制技术Industrialconfigurationcontroltechnology项目六锅炉数据采集系统设计任务6-3OPC规范的设备（ADAM6024）连接及测试Modbus/TCPOPCServer软件的安装与设置，MCGS中OPC设备构件的添加，MCGS中OPC设备连接属性设置及调试。【任务描述】任务6-3OPC规范的设备（ADAM6024）连接及测试1.OPC规范简介任务6-3OPC规范的设备（ADAM6024）连接及测试OPC规范在工控中的作用什么是OPC规范？工业控制领域会用到大量的现场设备，连接这些设备就需要开发出大量的驱动程序。让软件开发商为用户所用到的每一硬件设备都开发出驱动程序，这是不太现实的。硬件供应商，由于不同客户有着不同的需要；存在着不同的数据传输协议问题，所以在OPC出现以前，也一直没有完整的解决方案。【任务实施】自OPC提出以后，这个问题终于得到解决。1.OPC规范简介OPC规范在工控中的作用什么是OPC规范？OPC是微软公司的对象链接和嵌入技术在过程控制方面的应用。OPC是OLEforProcessControl的缩写，即用于过程控制的OLE技术；而OLE是ObjectLinkingandEmbedding的缩写，其原意是对象链接和嵌入技术。【任务实施】OPC建立在OLE规范之上，它为工业控制领域提供了一种标准的数据访问机制。OPC具有易于实现、灵活满足多种客户需求、强大的功能、高效的操作等特点。OPC规范包括OPC服务器和OPC客户两个部分，其实质是在硬件供应商和软件开发商之间建立了一套完整的“规则”，只要遵循这套规则，数据交互对两者来说都是透明的。任务6-3OPC规范的设备（ADAM6024）连接及测试1.OPC规范简介OPC规范在工控中的作用什么是OPC规范？【任务实施】OPC规范包括OPC服务器和OPC客户两个部分，其实质是在硬件供应商和软件开发商之间建立了一套完整的“规则”，只要遵循这套规则，数据交互对两者来说都是透明的。硬件供应商无需考虑应用程序的多种需求和传输协议，取代软件开发商为自己的硬件产品开发统一的OPC接口程序，既解决了设备厂家不希望公开自由协议，又需要让第三方软件（如组态软件）获取设备数据之间矛盾，只要符合OPC服务器（OPCServer）的规范，OPC客户都可以与之进行数据交换，硬件厂商只需要编写一套驱动程序就可以满足不同用户的需要；而软件开发商也无需了解硬件的实质和操作过程，免除开发驱动程序的工作，开发一套标准客户端（OPCClient）程序，就可以与所有符合OPC服务器规范的程序组连接，简化了数据互联的复杂程度（在同样的接口情况下）和减少工作量，也无需了解硬件设备究竟是哪家厂商的及其硬件实质。作为用户的工程技术人员在设备选型上有了更多的选择。只要是符合OPC规范的驱动程序和自动化软件，就可以协同工作。任务6-3OPC规范的设备（ADAM6024）连接及测试1.OPC规范简介OPC规范在工控中的作用什么是OPC规范？【任务实施】OPC的优越性是显而易见的： 硬件供应商只需提供一套符合OPCServer规范的程序组，无需考虑工程人员需求。 软件开发商无需重写大量的设备驱动程序。 工程人员在设备选型上有了更多的选择。OPC扩展了设备的概念。只要符合OPC服务器的规范，OPC客户都可与之进行数据交互，而无需了解设备究竟是PLC还是仪表，甚至在数据库系统上建立了OPC规范，OPC客户也可与之方便地实现数据交互。任务6-3OPC规范的设备（ADAM6024）连接及测试2.OPC服务器端软件安装与设置OPC服务器端软件安装OPC服务器配置窗口工程数据转换处理【任务实施】按照OPC规范的要求，设备连接的双方，一方为OPC服务器端；另一方为OPC客户端。在本次任务中，设定智能模块ADAM6024作为OPC服务器端，MCGS作为OPC客户端。另外，MCGS在使用远程OPC服务器时，必须对服务器端和客户端进行设置；而在连接本地OPC服务器时，却不需要配置。在本次任务中采用本地连接方式。下载软件：“Advantech_ModbusTcpOpc_V3.02.07”并安装到电脑上。软件安装后，电脑桌面出现图标，双击这一图标，弹出软件授权注册窗口任务6-3OPC规范的设备（ADAM6024）连接及测试2.OPC服务器端软件安装与设置OPC服务器端软件安装OPC服务器配置窗口工程数据转换处理【任务实施】OPC服务器配置窗口的设置任务6-3OPC规范的设备（ADAM6024）连接及测试2.OPC服务器端软件安装与设置OPC服务器端软件安装OPC服务器配置窗口工程数据转换处理【任务实施】OPC服务器配置窗口的设置（1）创建新的OPC文件任务6-3OPC规范的设备（ADAM6024）连接及测试2.OPC服务器端软件安装与设置OPC服务器端软件安装OPC服务器配置窗口工程数据转换处理【任务实施】OPC服务器配置窗口的设置（2）打开ADAM设备设置导航对话框，选择设备类型任务6-3OPC规范的设备（ADAM6024）连接及测试2.OPC服务器端软件安装与设置OPC服务器端软件安装OPC服务器配置窗口工程数据转换处理【任务实施】OPC服务器配置窗口的设置（3）设置设备名称及IP地址任务6-3OPC规范的设备（ADAM6024）连接及测试2.OPC服务器端软件安装与设置OPC服务器端软件安装OPC服务器配置窗口工程数据转换处理【任务实施】OPC服务器配置窗口的设置（4）采集通道量值形式转换（无配置或无符号浮点数）任务6-3OPC规范的设备（ADAM6024）连接及测试2.OPC服务器端软件安装与设置OPC服务器端软件安装OPC服务器配置窗口工程数据转换处理【任务实施】OPC服务器配置窗口的设置（5）点击“Next>”按钮、“Finish”按钮，完成设备配置。（6）点击图标，进行运行监测。重复上述（2）至（6）步，进行第二块ADAM-6024的OPC设置。任务6-3OPC规范的设备（ADAM6024）连接及测试2.OPC服务器端软件安装与设置OPC服务器端软件安装OPC服务器配置窗口工程数据转换处理【任务实施】OPC服务器配置窗口的设置在OPC设置窗口中，右键点击左侧树状目录框内的“Conversions”，在弹出的下拉菜单中，单击“New”，接着单击“Conversion”，则会在窗口右侧出现弹出工程数据转换设置画面。功能：实现输入输出通道工程数据的转换。任务6-3OPC规范的设备（ADAM6024）连接及测试2.OPC服务器端软件安装与设置OPC服务器端软件安装OPC服务器配置窗口工程数据转换处理【任务实施】OPC服务器配置窗口的设置本项目中模拟工程量值范围有两种：0~100和0~1000，与此对应，应在工程数据转换设置画面中设定2项配置方案，按下述步骤进行设置。1）在“Name”输入框中输入转换配置方案1的名称“conversion_1”。2）在“Typeofconversion”（转换类型）区域一共有三项，分别是“None（makefloat）”（浮点数）、“Linear”（线性）及“Squareroot”（平方根），这里选中“Linear”线性转换。3）在“ConversionParameters”区域里，“EU”（工程数据）的“High”值设为100.00、“Low”值设为0