脫庚烷塔控制系統(tǒng)的控制軟件設(shè)計(jì)案例1.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組態(tài)在啟動(dòng)組態(tài)項(xiàng)目之前,需要通過(guò)系統(tǒng)組態(tài)軟件配置控制臺(tái)的硬件配置,位號(hào)統(tǒng)計(jì)和用戶程序進(jìn)行組態(tài),首先需要手動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)新的組態(tài)工程,并且設(shè)置為默認(rèn)工程。其次在上述工程內(nèi)創(chuàng)建系統(tǒng)。對(duì)控制域、操作域以及工程師進(jìn)行具體的組態(tài)設(shè)置[23]。其組態(tài)流程圖如圖4-1所示。圖4-1組態(tài)流程1.1.1控制域組態(tài)控制域組態(tài)是需要分別對(duì)各個(gè)控制域和控制站的名稱、功能描述及地址等信息進(jìn)行配置。需要右鍵在控制域下添加控制站以及控制節(jié)點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)控制站名稱為:控制站_0_2,其中172.20.0.2為控制A網(wǎng)地址,控制B網(wǎng)地址為:172.21.0.2,在ECS-700系統(tǒng)中,使用的中心控制器類型為:FCU711-S控制器,具體控制域組態(tài)配置圖如圖4-2所示。圖4-2控制域組態(tài)配置1.1.2操作域組態(tài)操作域組態(tài)需要我們?cè)诿總€(gè)操作域中添加操作節(jié)點(diǎn)組態(tài),操作域包含了服務(wù)器以及操作節(jié)點(diǎn)的名稱、對(duì)其的詳細(xì)描述、控制網(wǎng)地址、可以監(jiān)控到的控制域分配以及工程師權(quán)限的功能。具體操作域組態(tài)配置圖如圖4-3所示。圖4-3操作域組態(tài)配置1.1.3工程師組態(tài)工程師組態(tài)就是對(duì)需要維護(hù)的操作站和控制站進(jìn)行權(quán)限分配。每個(gè)工程中,需要最少有一個(gè)工程師擁有工程管理的權(quán)限。右鍵添加工程師并修改可以操作的權(quán)限，最終編輯鎖定。具體工程師組態(tài)配置圖如圖4-4所示。圖4-4工程師組態(tài)配置1.2控制組態(tài)首先從組態(tài)服務(wù)器打開(kāi)在控制站已經(jīng)建立好的工程組態(tài)配置文件,對(duì)控制站的各種硬件配置進(jìn)行手動(dòng)設(shè)置。例如設(shè)置用戶功能塊位號(hào)、用戶程序設(shè)置等相關(guān)操作。可以右鍵對(duì)其進(jìn)行編輯。設(shè)定好后,需要將其保存到組態(tài)服務(wù)器?？刂平M態(tài)畫(huà)面圖如圖4-5所示。圖4-5控制組態(tài)畫(huà)面1.2.1硬件組態(tài)設(shè)置硬件組態(tài)是對(duì)控制站的硬件進(jìn)行編輯。首先添加I/O連接模塊COM701-S,其次添加I/O機(jī)架CN721。最終添加I/O模塊。本文硬件配置采用了:添加控制器FCU711-S,三個(gè)8通道的AI711-S、一個(gè)8通道的AO711-S、16通道的DI711-S和DO711-S各一個(gè)。硬件組態(tài)畫(huà)面圖如圖4-6所示。圖4-6硬件組態(tài)畫(huà)面1.2.2位號(hào)組態(tài)設(shè)置位號(hào)組態(tài)主要是區(qū)分確定位號(hào)類型,依據(jù)組掃描的通道建立相應(yīng)的位號(hào)信息。在位號(hào)屬性設(shè)置區(qū)對(duì)位號(hào)屬性進(jìn)行設(shè)置。添加輸入、輸出模塊,根據(jù)I/O表填寫(xiě)量程、單位信號(hào)類型以及地址等。詳細(xì)位號(hào)組態(tài)畫(huà)面圖見(jiàn)圖4-7至圖4-10所示。圖4-7AI位號(hào)組態(tài)畫(huà)面圖4-8AO位號(hào)組態(tài)畫(huà)面圖4-9DI位號(hào)組態(tài)畫(huà)面圖圖4-10DO位號(hào)組態(tài)畫(huà)面1.2.3用戶程序編寫(xiě)在本次控制設(shè)計(jì)中,編寫(xiě)用戶程序時(shí)使用通過(guò)VFSTModule.exe軟件,共涉及到三種控制回路,主要詳細(xì)劃分為：?jiǎn)位芈房刂?串級(jí)控制回路和分程控制回路。各回路程序組態(tài)畫(huà)面圖如下圖4-11至圖4-16所示。①為保證塔的操作過(guò)程中受液槽有一定的液相,LIC-104通過(guò)排放出回流液來(lái)穩(wěn)定液相。設(shè)定閥門(mén)為氣開(kāi)閥,LIC-104為正作用,將SV工程單位設(shè)為m,將MV工程單位設(shè)為m。液位控制回路組態(tài)圖如圖4-11所示。圖4-11液位控制回路組態(tài)②當(dāng)受液槽V102液位穩(wěn)定后,塔罐內(nèi)壓力和溫度對(duì)應(yīng)關(guān)系,所以要保持罐內(nèi)壓力穩(wěn)定,以及溫度的穩(wěn)定。設(shè)定閥門(mén)為氣開(kāi)閥,被控對(duì)象塔罐內(nèi)壓力為副對(duì)象,通過(guò)控制器來(lái)改變控制閥開(kāi)度放出氣相,進(jìn)而穩(wěn)定壓力,所以壓力控制器PIC-125為正作用。壓力控制回路組態(tài)圖如圖4-12所示。圖4-12壓力控制回路組態(tài)③為了保證T-101塔溫度的穩(wěn)定,FIC113控制器控制流量大小,要根據(jù)塔釜溫度變化來(lái)進(jìn)行調(diào)整?？刂茖?duì)象為正對(duì)象,設(shè)定閥門(mén)為氣開(kāi)閥,FIC-113為反作用。圖4-13液位控制回路組態(tài)④為了確保脫庚烷塔在生產(chǎn)操作過(guò)程中,回流罐中液相有一定液位。因此塔頂回流罐液位控制選擇單回路控制。本回路被控對(duì)象是塔釜液位,設(shè)定閥門(mén)為氣開(kāi)閥,被控對(duì)象是正對(duì)象,經(jīng)過(guò)液位變送器檢測(cè),當(dāng)輸出液位過(guò)高時(shí),控制器輸出需要降低,從而需要改變控制閥開(kāi)度,因此判斷得到控制器LIC-103為反作用。圖4-14液位控制回路組態(tài)⑤在本控制系統(tǒng)中,當(dāng)脫庚烷塔T101的進(jìn)料溫度過(guò)高時(shí),系統(tǒng)會(huì)逐漸將閥門(mén)TV-116A關(guān)小,將閥門(mén)TV-116B開(kāi)大,以達(dá)到降溫的目的。出于安全考慮,在突發(fā)故障情況下,TV-116A應(yīng)立刻處于全關(guān)狀態(tài),TV-116B處于全開(kāi)狀態(tài)。所以TV-116A設(shè)置為氣開(kāi)閥,TV-116B設(shè)置為氣關(guān)閥。分程控制回路程序組態(tài)畫(huà)面圖如圖4-15所示。圖4-15分程控制回路程序組態(tài)畫(huà)面⑥靈敏板溫度TIC120為主控制回路,回流液控制FIC114作為副控制回路。流量控制對(duì)象為副對(duì)象,設(shè)定閥門(mén)為氣關(guān)閥,FIC-114為正作用,將SV工程單位設(shè)為m3/h,將MV工程設(shè)為℃。溫度為正對(duì)象,設(shè)定閥門(mén)為氣開(kāi)閥,TIC-120為反作用,將SV工程單位以及MV工程單位設(shè)定為℃。串級(jí)控制回路程序組態(tài)畫(huà)面圖如圖4-16所示。圖4-16串級(jí)回路程序組態(tài)畫(huà)面1.3監(jiān)控畫(huà)面設(shè)計(jì)監(jiān)控組態(tài)軟件主要提供在組態(tài)模式下對(duì)其中一個(gè)操作域所需的監(jiān)控內(nèi)容進(jìn)行有關(guān)編輯的功能。在本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要重點(diǎn)體現(xiàn)在對(duì)各個(gè)操作小組組態(tài)以及各個(gè)操作域里的一些組件配置。1.3.1監(jiān)控組態(tài)操作一:從組臺(tái)服務(wù)器打開(kāi)監(jiān)控組態(tài),如圖4-17所示。圖4-17監(jiān)控組態(tài)圖步驟二:右鍵單擊添加操作小組,如圖4-18所示。圖4-18操作小組組態(tài)圖1.3.2域組態(tài)域組態(tài)中權(quán)限配置功能主要包括:報(bào)警顏色設(shè)定、域變量組態(tài)、歷史趨勢(shì)組態(tài)以及自定義報(bào)警分組。①監(jiān)控用戶授權(quán):其作用是用來(lái)分配監(jiān)控操作人員的監(jiān)控權(quán)限,雙擊啟動(dòng)該節(jié)點(diǎn),可以依據(jù)所需添加用戶,設(shè)定用戶信息、狀態(tài)、密碼。監(jiān)控用戶授權(quán)圖如圖4-19所示。圖4-19監(jiān)控用戶授權(quán)②歷史趨勢(shì)組態(tài):如若要對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行歷史趨勢(shì)的記錄,則須在"歷史趨勢(shì)"中進(jìn)行位號(hào)設(shè)定。雙擊則可打開(kāi)歷史趨勢(shì)組態(tài)，進(jìn)行趨勢(shì)記錄的直接查看。歷史趨勢(shì)組態(tài)圖如圖4-20所示。圖4-20趨勢(shì)組態(tài)1.3.3操作小組組態(tài)在組態(tài)界面右鍵可添加操作小組。添加成功后該模塊配置有自定義選項(xiàng)、可分區(qū)報(bào)警、調(diào)節(jié)與報(bào)警的面板組態(tài)以及位號(hào)關(guān)聯(lián)流程圖等報(bào)表。①位號(hào)關(guān)聯(lián)流程圖;在監(jiān)控畫(huà)面中,掃描已經(jīng)配置的流程圖,并與位號(hào)建立聯(lián)系。完成位號(hào)與監(jiān)控流程圖之間的正確關(guān)聯(lián)。監(jiān)控流程圖如圖4-21所示。圖4-21位號(hào)關(guān)聯(lián)流程圖②標(biāo)準(zhǔn)