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DCS仿真系统控制组态软件开发

余霞  
【摘要】: 随着控制系统和计算机技术的发展,我国工业领域的自动化水平有了显著提高。集散式控制系统(Distributed Control System,简称DCS)在工业的运行控制中得到广泛应用,与之相适应,开发仿真软件来实现DCS功能的技术不断进步。采用仿真方式易于适应仿真机的操作方式和故障的模拟,既会缩短工期又会降低成本,还能降低硬件维护、培训和备品备件费用。但是由于DCS本身十分复杂,其所实现的功能也相当多,为了实现对DCS的逼真仿真,必须根据用户要求和DCS制造厂家提供的资料仿真。本文开发了一个用于过程工业领域的控制组态软件,并在习水仿真机上进行了系统测试。 本课题主要进行的工作是功能模块的开发,主要包括控制部分的输入输出、代数运算、逻辑运算、PID类模型的开发;组态软件的开发,使在Windows平台上,本组态软件应能够进行在线/离线组态,能进行控制系统的调试和诊断,支持功能块组态、支持全局变量,从而实现站间通信和不同画面的点与点之间的连接;管理系统的开发,使组态软件更具适应性和灵活性,处理数据交换、执行控制策略算法、对实时数据库进行管理。 该软件以I/A系列DCS为主要参照对象,它将整个系统的控制与模型本身分离开来,其控制部分的组态在操作站管理系统进行,不用加入模型,也不用生成控制源代码,因此很自然的就实现了在线调整、实时控制等类同于实际现场的模式。在本课题中,采用填表的方式进行控制组态,用户只需定义I/O条件、填写具体的运算变量名即可。本软件为建模人员提供了一个友好的用户界面,使建模人员在建模时不必对模块内部的控制、逻辑程序有很深的了解就可以方便的对其进行编写和修改,实时改变各逻辑和控制变量在数据库里的值,参与运行和调试,从而实现对系统的控制。因此,本组态软件提供的这样一个平台,让控制工程师能集中精力于控制回路的构成,而不必拘泥于一些具体而烦琐的程序操作。 本文对传统仿真软件作出的改进,使其不仅仅可以提供给操作人员进行仿真培训,还可以供控制人员进行一些控制的组态构建和进行控制管理人员的培训。其控制组态的模式和现场模式保持了一致,不必在实际的DCS控制室进行试验,减少了投资,达到了仿真的目的。


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