基于组态王的锅炉自动控制系统
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图# 锅炉监控工艺图
结构框图如图 % 所示。技术可以把一种应用程序中的 数据动态地链接到另一种应用程序中， 使两种完全不 同的应用程序可以交换数据， 进行通信， 在 &’()*+,环
利用组态王提供的图库和画图工具， 在一个画面 上像搭积木式地搭建出一幅图画， 利用数据链接把画 面上的对象与其对应的数据变量联系起来， 采用一定 的命令语言， 让画面动起来。 " 仪表图 各种柱形和圆形仪表动态地显示出锅炉各运行参 数， 包括蒸汽压力、 汽包液位、 除氧压力、 除氧液位等。
上海交通大学0 ， 上海 00LGGG；
摘
要
针对影响自动浇注控制效果的图像处理和控制算法两个关键因素， 提出了新的智能控制算法。在控制过程中融入了操作经 智能控制 浇注控制 铸造 知识库
基于组态王的锅炉自动控制系统
!"#$%"&’ ()*&+ ,-./0)."1 (/"2&3 4/#.3/2 56*.&0
吴
锐
季春光
$,UUU$）
（哈尔滨工业大学计算机学院， 哈尔滨
摘
要
基于国产组态软件— — —组态王， 利用 WS 编程和 ##O 链接， 使显示与控制在 $ 台计算机上实现， 并能使用先进的控制算法， 从 锅炉控制 组态王 ##O 链接
第一作者吴锐， 男， 主要 DI// 年生， 0GGG 年毕业于哈尔滨工业大学； 从事计算机控制、 智能控制等方面的研究工作。
自动浇注系统的智能控制
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薛迎成 D
（盐城工学院电气系DБайду номын сангаас， 盐城
潘俊民 0
0GGGJG）
/
引言
工业控制中， 组态软件正得到越来越普遍的使用，
又可以实现单回路调节器和可编程控制器所没有的先 进控制算法。同时许多控制变量不再占用组态王的点 数， 降低了软件的成本， 从而得到了一种经济有效、 方 便实用的锅炉监控系统的实现。该系统目前正在牡丹 江制油厂 $ ] 与 * ] 锅炉上稳定运行。
它们提 Y"Z、 "JX[\P1 等均是组态软件中的优秀代表， 供了丰富的图像显示， 数据库处理， 对象连接等数据管 理功能， 为使用者提供了极大的方便， 目前市场上主要 都是这些国外软件。组态软件因其方便的界面设计而 使参数显示及图形动画变得非常容易， 但本身并不具 备控制组态功能， 因此往往用在上位机上， 控制功能仍 需要单回路调节器和可编程控制器等下位机来实现。 本文结合一款国产组态软件— — —组态王 （ -9B:A94E） ， 利 用 WS 编程来补充其控制功能， 使显示与控制在 $ 台计 算机上实现， 既利用了组态软件方便的界面设计功能，
3B4 63?>.;4/，<B5 <5A<B645 63B;/3= <=:3/9;F?D 6<B N4 .D45 % XF.D < =3E 63D; <B5 :335 >4/C3/?<B64 N39=4/ ?3B9;3/9B: DLD;4? 9D 3N;<9B45% ,-&.$ S39=4/ 63B;/3=
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组态王的不足及解决方案
组态王的不足 尽管组态王提供了便利的界面设计， 能够方便地
实现数据显示， 但由于其提供的命令语言环境功能较 弱， 对于较复杂的控制算法很难实现。另外， 由于组态 软件均是以点数 （系统中变量的个数） 计费， 而控制算 法中所需要的许多中间变量， 均需占用软件点数， 这显 然要增加更多的软件费用。为此， 要设法让控制算法 在组态王外另行实现。 " E! 解决方案 利用组态王支持与 F@ 应用程序的动态数据交换 （ )G(HI’D )H:H =JDKH(L=，66?） 连接， 可以把控制算法在 作为控制模块， 使其在后台运行。 F@ 应用程序中实现，
0
系统概述
系统基于组态王 , ^$， 并结合 W9D.<= S<D$ V , ^U 混
合编程。组态王是北京亚控自动化软件公司的产品， 自问世以来， 现在已发展到 ( ^U 版本。该软件具有一 般组态软件的共有特点， 为开发者提供了丰富的图库 及图库开发工具， 用户可根据自己的需要创建新的控 件并在画面上自由搭配。在每个画面， 提供了方便的
而得到了一个成本低、 性能好的锅炉监控系统。 关键词 "#$%&’(% )*+ S<D45 3B 53?4D;96 63BC9:./<;93B D3C;E</4 -9B:A94E <B5 NL .D9B: WS >/3:/<??9B: <B5 ##O =9B7<:4，59D>=<L <B5 63B;/3= </4 9?>=4?4B;45 9B -9B:A94E ##O =9B7<:4
!
结束语
在监控点数较多的情况下采用工控机是一种经济
实用的做法， 随着工控机的性能不断提高， 完全可以将 显示与控制在 D 台计算机上实现， 从而大大降低成本。 国内组态软件正在逐步发展、 逐渐成熟中， 充分利用其 有利的部分并结合自己的解决方案， 同样可以达到令 人满意的监控效果。
参考文献
D 北京亚控自动化软件科技公司， 组态王 E 5 D 使用手册 ［F］ 5 0GGG 版社， DIII J 王常力， 编著 5 工业控制计算机系统— — —设计与应用 ［ H］ 5 北京： 电子工业出版社， DIIJ 编著 5 精通 +$(97# ,7($"1 5 G 中文版 ［ H］ 电子工业出 0 刘柄文， 5 北京：
数据连接， 让对象与系统变量参数很容易地对应起来。 这使得以往繁琐复杂的界面设计变得轻松容易， 这也 正是组态软件的一大特色。另外， 组态王提供了大量 的设备驱动程序， 在安装完新设备后， 只需进行简单的 选择设置便可使新设备正常工作， 而无需再单独安装 设备驱动程序。它内建了许多的系统函数、 控件函数、 配方管理函数、 命令语言函数， 可以方便地实现画面的 动态显示， 创建配方， 生成数据报告， 进行简单的系统 控制。它还具有很强的数据处理能力和一定的网络功 能， 可以实现分布式历史数据库的管理。组态王 ! "# 采且 $% 位代码， 运行于 &’()*+, -. / 01 平台， 全中文界 面。
基于组态王的锅炉自动控制系统 自适应性。
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吴
锐， 等
李士勇 % 模糊控制， 神经控制和智能控制 % 哈尔滨： 哈尔滨工业大 学出版社， $&&’ -./0 1，23454674 8% #9:9;<= ></<?4;4/@<5<>;9A4 63B;/3= 3C >/364DD4D （$$） ： E9;F .B7B3EB 54<5 ;9?4，G.;3?<;96<，$&’$， $H *), I *,* J</4B5/< - K，GBB<DE<?L G M% K;<N=4 <5<>;9A4 DLD;4?D% OB:=4E335 P=9CCD：!/4B;964@1<==，$&’& GD;/Q? - R，RE9;;4B?</7 S% G5<>;9A4 63B;/3=% 83/79B:F<?：G559D3B@ 84D=4L，$&’&
参考文献
$ * + ) 胡锡恒， 徐宠跃 % 时变滞后系统自适应控制 % 信息与控制， （)） $&’( 何克忠， 李伟 % 计算机控制系统 % 北京： 清华大学出版社， $&&’ 李友善 % 自动控制原理 % 北京： 国防工业出版社， $&’$ 冯纯伯， 史维 % 自适应控制 % 北京： 电子工业出版社， $&’(
!
结论
本文提出的自补偿 !"# 控制算法无需直接辨识对
象的阶和时滞， 是一种对系统时滞补偿的 控制 方 法。 自校正算法在系统阶和时滞发生较大变化时， 能保持 系统稳定， 且有良好的动静态响应品质。理论与仿真 都证明是一种对时滞系统有效的控制算法， 简洁实用， 易于工程实现。控制思路对模糊控制同样有效。
),
《自动化仪表》 第 !" 卷第 ## 期
!$$! 年 ## 月 其可以在仪表库中选择合适的仪表， 通过数据链接， 让 仪表参数与变量相对应。 # 趋势图 包括实时趋势和历史趋势曲线， 并可根据需要随 时打印。在做出趋势图后， 只需进行数据连接， 让参数 变化反映到趋势图上， 调用系统的打印函数 29’(:&’(; （） ， 实现打印。 )*+ $ 报警日记 记录着系统运行中的各种报警事件、 报警时的状 态值， 及报警处理， 并可根据事件的轻重缓急， 设定报 警优先级。分实时报警和历史报警。这些均在数据变 量的属性中进行设定。 % 报表 分实时报表和历史报表， 前者记录着系统所有运 行参数的当前值， 后者保存着系统运行以来的各参数 的所有值， 可定时找印， 也可随时打印。按照组态王提 （） ， 供的报表格式进行编辑， 调用系统函数 <=>*9:29’(: 进行报表打印。 & 自动控制 提供给 用 户 修 改 控 制 参 数 的 窗 口， 进 行 66? 链 接。通过调用函数 <=@A’B)C(3*((=D:66? （） 实现。
图%
66? 传输框图
M8
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自动浇注系统的智能控制 境下 为 多 个 应 用 程 序 之 间 以 客 户 端 ! 服 务 器 （ "#$%&’ ! 方式建立一条动态数据链路。当原始数据变化 (%)*%)） 时， 可以自动更新链接的数据。 运行时， 组态王运行在前端， 实时动态的显示着各 种运行数据， 并向操作人员提供直观的仪表显示， 还伴 一般情况下并 有语音报警； +, 应用程序运行在后台， 不可见 （当需要进行控制参数调整时， 可将其激活置于 前台） 。在组态王与应用程序建立 --. 链接后， 组态 王首先作为服务器， +, 应用程序作为客户端从服务器 （组态王） 动态取出各运行参数值， 按照事先的控制算 法进行运算， 并将结果 （返回值） 迅速传回组态王， 此 时， 组态王为客户端。这个 +, 应用程序作为服务器， 过程自系统运行开始始终进行着， 该返回值即为控制 信号， 通过 /01 发出至执行机构。 此外， 对 于 控 制 模 块， 可 以 做 成 -22 （动 态 链 接 只要定义好统一的接口， 便可直接 库） ， 比如 3’)4# 5 6##， 在 +, 中调用， 这样可以大大增强程序的通用性。 （过程） 库， 由被其它程序或 -22 -22 是一个函数 调用的函数集合组成的可执行文件模块， -22 的代码 并不是应用程序的组成部分， 而是在运行时链接到应 用程序中， 故称为动态链接库。
!
系统设计及实现
该系统是用来对锅炉运行状态进行监控并具有自
动调 整 的 功 能。 硬 件 部 分 包 括 研 华 工 控 机、 研华 研华 2347%86 / 5 数据卡。系 234.#$5 / 6 数据采集卡、 统通过 .#$ 将锅炉各运行参数实时采集到组态王对应 变量中， 由组态王统一管理， 给出系统各部 分运 行 趋 势、 报表及报警事件， 并根据系统设置和一定的控制算 法， 通过 7%8 向执行机构发出控制调节信号或连锁信 号， 保证系统的正常运行。系统包括以下几部分： ! 工艺图 锅炉监控包括锅炉工作的整个流程， 可直观、 动态 地显示出锅炉各部位重要参数的变化， 如图 # 所示。
收稿日期： 0GG0 K GD K GJ。
薛迎成， 等
使用时， 只需在声明部分类似声明：
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收稿日期： *UU* V U, V U+。 第一作者于标， 男， $&(* 年生， $&’+ 年毕业于山东科技大学， *UUU 年 于河海大学获硕士学位， 讲师； 从事测量与控制领域的研究， 发表论文 , 篇。
结构框图如图 % 所示。技术可以把一种应用程序中的 数据动态地链接到另一种应用程序中， 使两种完全不 同的应用程序可以交换数据， 进行通信， 在 &’()*+,环
利用组态王提供的图库和画图工具， 在一个画面 上像搭积木式地搭建出一幅图画， 利用数据链接把画 面上的对象与其对应的数据变量联系起来， 采用一定 的命令语言， 让画面动起来。 " 仪表图 各种柱形和圆形仪表动态地显示出锅炉各运行参 数， 包括蒸汽压力、 汽包液位、 除氧压力、 除氧液位等。
上海交通大学0 ， 上海 00LGGG；
摘
要
针对影响自动浇注控制效果的图像处理和控制算法两个关键因素， 提出了新的智能控制算法。在控制过程中融入了操作经 智能控制 浇注控制 铸造 知识库
基于组态王的锅炉自动控制系统
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（哈尔滨工业大学计算机学院， 哈尔滨
摘
要
基于国产组态软件— — —组态王， 利用 WS 编程和 ##O 链接， 使显示与控制在 $ 台计算机上实现， 并能使用先进的控制算法， 从 锅炉控制 组态王 ##O 链接
第一作者吴锐， 男， 主要 DI// 年生， 0GGG 年毕业于哈尔滨工业大学； 从事计算机控制、 智能控制等方面的研究工作。
自动浇注系统的智能控制
!"#$%%&’$"# ()"#*)% )+ ,-#)./#&0 1)-*&"’ 234#$.
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引言
工业控制中， 组态软件正得到越来越普遍的使用，
又可以实现单回路调节器和可编程控制器所没有的先 进控制算法。同时许多控制变量不再占用组态王的点 数， 降低了软件的成本， 从而得到了一种经济有效、 方 便实用的锅炉监控系统的实现。该系统目前正在牡丹 江制油厂 $ ] 与 * ] 锅炉上稳定运行。
它们提 Y"Z、 "JX[\P1 等均是组态软件中的优秀代表， 供了丰富的图像显示， 数据库处理， 对象连接等数据管 理功能， 为使用者提供了极大的方便， 目前市场上主要 都是这些国外软件。组态软件因其方便的界面设计而 使参数显示及图形动画变得非常容易， 但本身并不具 备控制组态功能， 因此往往用在上位机上， 控制功能仍 需要单回路调节器和可编程控制器等下位机来实现。 本文结合一款国产组态软件— — —组态王 （ -9B:A94E） ， 利 用 WS 编程来补充其控制功能， 使显示与控制在 $ 台计 算机上实现， 既利用了组态软件方便的界面设计功能，
3B4 63?>.;4/，<B5 <5A<B645 63B;/3= <=:3/9;F?D 6<B N4 .D45 % XF.D < =3E 63D; <B5 :335 >4/C3/?<B64 N39=4/ ?3B9;3/9B: DLD;4? 9D 3N;<9B45% ,-&.$ S39=4/ 63B;/3=
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组态王的不足及解决方案
组态王的不足 尽管组态王提供了便利的界面设计， 能够方便地
实现数据显示， 但由于其提供的命令语言环境功能较 弱， 对于较复杂的控制算法很难实现。另外， 由于组态 软件均是以点数 （系统中变量的个数） 计费， 而控制算 法中所需要的许多中间变量， 均需占用软件点数， 这显 然要增加更多的软件费用。为此， 要设法让控制算法 在组态王外另行实现。 " E! 解决方案 利用组态王支持与 F@ 应用程序的动态数据交换 （ )G(HI’D )H:H =JDKH(L=，66?） 连接， 可以把控制算法在 作为控制模块， 使其在后台运行。 F@ 应用程序中实现，
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系统概述
系统基于组态王 , ^$， 并结合 W9D.<= S<D$ V , ^U 混
合编程。组态王是北京亚控自动化软件公司的产品， 自问世以来， 现在已发展到 ( ^U 版本。该软件具有一 般组态软件的共有特点， 为开发者提供了丰富的图库 及图库开发工具， 用户可根据自己的需要创建新的控 件并在画面上自由搭配。在每个画面， 提供了方便的
而得到了一个成本低、 性能好的锅炉监控系统。 关键词 "#$%&’(% )*+ S<D45 3B 53?4D;96 63BC9:./<;93B D3C;E</4 -9B:A94E <B5 NL .D9B: WS >/3:/<??9B: <B5 ##O =9B7<:4，59D>=<L <B5 63B;/3= </4 9?>=4?4B;45 9B -9B:A94E ##O =9B7<:4
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结束语
在监控点数较多的情况下采用工控机是一种经济
实用的做法， 随着工控机的性能不断提高， 完全可以将 显示与控制在 D 台计算机上实现， 从而大大降低成本。 国内组态软件正在逐步发展、 逐渐成熟中， 充分利用其 有利的部分并结合自己的解决方案， 同样可以达到令 人满意的监控效果。
参考文献
D 北京亚控自动化软件科技公司， 组态王 E 5 D 使用手册 ［F］ 5 0GGG 版社， DIII J 王常力， 编著 5 工业控制计算机系统— — —设计与应用 ［ H］ 5 北京： 电子工业出版社， DIIJ 编著 5 精通 +$(97# ,7($"1 5 G 中文版 ［ H］ 电子工业出 0 刘柄文， 5 北京：
数据连接， 让对象与系统变量参数很容易地对应起来。 这使得以往繁琐复杂的界面设计变得轻松容易， 这也 正是组态软件的一大特色。另外， 组态王提供了大量 的设备驱动程序， 在安装完新设备后， 只需进行简单的 选择设置便可使新设备正常工作， 而无需再单独安装 设备驱动程序。它内建了许多的系统函数、 控件函数、 配方管理函数、 命令语言函数， 可以方便地实现画面的 动态显示， 创建配方， 生成数据报告， 进行简单的系统 控制。它还具有很强的数据处理能力和一定的网络功 能， 可以实现分布式历史数据库的管理。组态王 ! "# 采且 $% 位代码， 运行于 &’()*+, -. / 01 平台， 全中文界 面。
基于组态王的锅炉自动控制系统 自适应性。
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结论
本文提出的自补偿 !"# 控制算法无需直接辨识对
象的阶和时滞， 是一种对系统时滞补偿的 控制 方 法。 自校正算法在系统阶和时滞发生较大变化时， 能保持 系统稳定， 且有良好的动静态响应品质。理论与仿真 都证明是一种对时滞系统有效的控制算法， 简洁实用， 易于工程实现。控制思路对模糊控制同样有效。
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《自动化仪表》 第 !" 卷第 ## 期
!$$! 年 ## 月 其可以在仪表库中选择合适的仪表， 通过数据链接， 让 仪表参数与变量相对应。 # 趋势图 包括实时趋势和历史趋势曲线， 并可根据需要随 时打印。在做出趋势图后， 只需进行数据连接， 让参数 变化反映到趋势图上， 调用系统的打印函数 29’(:&’(; （） ， 实现打印。 )*+ $ 报警日记 记录着系统运行中的各种报警事件、 报警时的状 态值， 及报警处理， 并可根据事件的轻重缓急， 设定报 警优先级。分实时报警和历史报警。这些均在数据变 量的属性中进行设定。 % 报表 分实时报表和历史报表， 前者记录着系统所有运 行参数的当前值， 后者保存着系统运行以来的各参数 的所有值， 可定时找印， 也可随时打印。按照组态王提 （） ， 供的报表格式进行编辑， 调用系统函数 <=>*9:29’(: 进行报表打印。 & 自动控制 提供给 用 户 修 改 控 制 参 数 的 窗 口， 进 行 66? 链 接。通过调用函数 <=@A’B)C(3*((=D:66? （） 实现。
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!
系统设计及实现
该系统是用来对锅炉运行状态进行监控并具有自
动调 整 的 功 能。 硬 件 部 分 包 括 研 华 工 控 机、 研华 研华 2347%86 / 5 数据卡。系 234.#$5 / 6 数据采集卡、 统通过 .#$ 将锅炉各运行参数实时采集到组态王对应 变量中， 由组态王统一管理， 给出系统各部 分运 行 趋 势、 报表及报警事件， 并根据系统设置和一定的控制算 法， 通过 7%8 向执行机构发出控制调节信号或连锁信 号， 保证系统的正常运行。系统包括以下几部分： ! 工艺图 锅炉监控包括锅炉工作的整个流程， 可直观、 动态 地显示出锅炉各部位重要参数的变化， 如图 # 所示。
收稿日期： 0GG0 K GD K GJ。
薛迎成， 等
使用时， 只需在声明部分类似声明：
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收稿日期： *UU* V U, V U+。 第一作者于标， 男， $&(* 年生， $&’+ 年毕业于山东科技大学， *UUU 年 于河海大学获硕士学位， 讲师； 从事测量与控制领域的研究， 发表论文 , 篇。