朱小菲[1]2005年在《工控组态软件的设计与实现》文中进行了进一步梳理随着社会进步和信息化速度的加快,工业控制系统组态软件在各行各业得到了越来越多的应用。它已不仅仅局限于在工业企业中发挥作用,在农业、环保、邮政、电信、实验室、医院、金融、交通、航空等许多领域均能找到使用组态软件的实例,由此可看出组态软件将会赢得巨大的市场空间。以此为背景,从事组态软件方面的研究活动具有重要的研究意义和实用价值。本论文首先对国内外工业控制系统组态软件的产生、发展过程以及现今的发展水平进行了详细的介绍,说明了组态软件在监控领域中的重要意义及其价值。其次介绍了组态软件的设计思路和相关的技术,以及整体构架和今后的发展趋势。并运用面向对象技术,采用统一建模语言UML(Unified Modeling Language,UML)对工业控制系统组态软件的图形界面系统进行了建模,且基于Windows MFC(Microsoft FoundationClasses,MFC)技术,借助面向对象的可视化开发工具Visual C++ 6.0对其进行了编程实现。本模块可与其它功能模块(如实时数据库功能模块等)共同构成一个简单的自动化组态软件系统。最后简单的讨论了组态软件图形界面系统中的图元与现场设备的关联及图形界面系统与实时数据库的关联。
宋志崇[2]2008年在《监控组态软件的研究与设计》文中研究说明监控组态软件是集散控制系统中非常重要的组成部分,广泛应用于现代工业生产的各个领域。为了满足一些专业领域里中小型用户的需求,本文在吸收目前国内外流行的监控组态软件的优点和特点的基础上,给出了一种设计和实现小型组态软件的方法,实现了监控系统所需要的基本功能,有一定的现实意义,为中小型企业节约了购买大型组态软件的成本。该软件主要由图形组态系统和实时数据模块组成。图形组态系统作为组态软件的人机交互界面,完成控制现场的画面模拟,实时显示现场设备检测到的数据,实时数据模块作为组态软件的核心,保存系统运行时产生的动态数据和系统正常运行所需的各种内部信息,完成系统中的事务调度和数据采集、存盘、报警及事故处理等各种功能。本文主要对图形组态系统和实时数据模块进行了设计并完成了实现。图形组态系统以Visual C++为开发工具,划分为界面生成模块、动画连接模块和组态数据文件管理模块叁个功能模块。在界面生成模块中设计了图元类,完成了图元的创建、图元属性的设置、图元的各种编辑操作;在动画连接模块中实现了组态图元与工业控制现场I/O变量的关联,详细介绍了实现各种连接的具体实现方法;在组态数据文件管理模块中完成了组态画面的分窗口显示,方便了用户操作。针对监控组态软件处理实时数据的要求,结合实时数据库的特点阐述了实时数据库系统的设计思想,给出了一种在Microsoft SQLServer 2000环境下建立组态软件实时数据模块的方法,建立了数据模型,定义了数据结构。通过实际运行,该组态软件实现了基本的监控功能,运行效果良好。
麻建华[3]2007年在《集散控制系统组态软件的设计》文中进行了进一步梳理集散控制系统在电力、机械、石油、化工等领域应用越来越广泛,它是随着现代大型生产系统自动化水平的不断进步和过程监控要求的日益复杂而产生的综合控制系统。以PC机为基础的集散控制系统中配以成熟的工控组态软件,是目前控制领域发展的一个重要方向。本文就利用Visual C++语言支持的面向对象的程序设计方法,在WINDOWS环境下对基于微机的集散控制系统的软件组态问题进行了研究,介绍了组态软件设计中的一些关键技术,并做了具体的编程设计工作,实现了控制算法组态软件的设计和图形组态的设计。它可以组态控制回路及其算法;可以编辑任意流程画面,并实现动态显示。组态后生成的文件可以下装到集散控制系统的现场控制站。本论文首先对集散控制系统进行了介绍。其次介绍了组态软件的体系结构和相关内容,以及控制算法组态。并运用面向对象技术,借助于VC++.NET可视化开发环境,并结合MFC开发设计了工业控制系统控制算法组态软件。图形系统是组态软件的一个重要组成部分,它以图形方式对控制系统现场环境中客观存在的事物进行模拟显示。本论文结合实际项目的任务需求,在参考国内外成熟组态软件的基础上,选择工厂设计模式对软件结构进行了设计,保证了系统的一致性和良好的可扩展性。控制算法组态软件图形开发系统实现了各类矢量图元的创建、移动、无极缩放与功能模块的图形化设计,实现了功能模块的预览和在线修改功能模块的参数值,并通过连线实现功能模块之间数据的传递作用。本软件设计实现了工程师可以根据工业控制的过程流程,通过控制功能模块库可以方便灵活的组态控制回路,并且可以编译生成控制文件。控制功能模块可以按照工程师的要求进行添加设计。组态软件图形开发系统界面友好,操作简便,与运行系统连接紧密。
吴琼[4]2013年在《基于工业以太网的集散控制系统的设计与实现》文中研究说明如今集散控制系统已被广泛应用到工业控制的各个领域，构建符合工业自动化发展趋势的集散控制势在必行。以太网技术自身的不断完善及计算机网络技术的逐步发展，使传统上用于管理层的以太网技术不断渗入到过程监控层甚至现场设备层。建立以工业以太网为基础的全球开放的工业控制网络是自动控制技术发展不可阻挡的趋势。文章先是对集散控制技术和工业以太网做了综述，并在此基础上着重讨论了工业以太网与集散控制系统相结合的必要性与可行性。详细分析了将以太网应用于工业控制领域所面临的实时性、可靠性问题，并结合现有的国内外的研究成果，给出了有效的解决方案。以药片生产过程监控为实例设计了基于工业以太网的集散控制系统。根据药片的生产工艺与技术要求，在药片包衣与包装车间建立了现场监控系统，为了便于集中管理，构建了中央监控室对包衣与包装车间的远程监控。在系统具体设计实现时，首先确定了系统总体结构：现场层与监控层两层控制结构，它们之间采用工业以太网进行通讯，实现了上位机+PLC+工业以太网的小型分布式监控系统。在对工艺流程与系统结构详细分析的基础上，对系统硬件进行选型配置；其次，设计系统软件，包括系统检测信号采集、程序控制、现场站触摸屏组态、工业以太网通信、光纤环网设置以及网络心跳诊断等各模块的设计与实现；再次，考虑到便于现场用户操作与人机界面的特点，设计监控软件实现系统参数实时显示与系统数据管理。最后，展望工业以太网的发展前景。本文特色在于设计了基于工业以太网的集散控制架构方案，将目前发展迅速的工业以太网运用于集散控制系统，不仅可以发挥集散控制系统实时性好、结构明确的优点，同时也可以发挥工业以太网的高兼容性，为以后的系统扩展奠定了基础。
艾裕丰[5]2007年在《120万方/日天然气处理装置DCS & ESD系统的设计实现》文中研究指明天然气作为一种优质清洁燃料和基本有机化工原料应用广泛,为使天然气符合商品质量或管道输送要求必须经处理站进行处理。本文根据120万方/日天然气处理站的自动化控制任务以及工艺流程的特点,提出了天然气处理装置DCS&ESD系统设计方案,从硬件和软件两个方面进行设计开发。利用APACS硬件组建DCS系统,QUADLOG硬件组建ESD系统,使用编程工具完成系统软件设计。系统的硬件设计包括过程控制级的控制器模块和IO模块的型号和数量的确定,现场控制站机柜及柜内布线设计。控制通讯网络级利用I/O BUS、MODULBUS、Modbus、以太网充分实现通讯功能。过程管理级对工程师站、操作员站、打印机、同步时钟等进行合理配置。系统下位机软件设计利用4-maton软件完成DCS控制策略组态,实现天然气流量计量、PID回路调节控制、吸附器顺序控制等功能。对ESD完成联锁逻辑设计,实现对压缩机、马达启停、切断阀开关、加热炉急停、全站紧急停车等逻辑控制,对设备起到保护作用,确保生产安全可靠。系统上位机软件设计利用InTouch组态软件为开发平台,准确反映天然气处理站的工艺流程,实现DCS&ESD系统内温度、压力、流量等工艺参数的实时显示,完成报警设置、实时趋势和历史趋势查看、系统运行状况监视等功能。本次设计的天然气处理装置DCS&ESD系统是一个集成、开放的系统。该系统配置选型合理,监控界面友好,完全满足生产控制要求,在现场运行平稳。通过这套系统能够极大的提高天然气处理的自动化水平,从而提高天然气处理能力,改善外输气品质,因此具有较大的工程应用价值。
邓红霞[6]2009年在《DCS集散控制系统设计组态及应用》文中研究指明集散控制系统在机械、电力、石油、化工等领域应用越来越广泛,它是随着大型生产系统自动化水平的不断进步和过程监控要求的日益复杂而产生的综合控制系统。以PC机为基础的集散控制系统,配以成熟的工控组态软件,是目前控制领域发展的一个重要方向。本文以浙大中控ECS-100型DCS集散控制系统为例,对该系统的需求分析、软硬件组态过程、系统运行测试及可靠性措施进行深入细致的研究,介绍了集散控制系统设计,组态过程,设计方案及功能的实现。并对有特殊控制要求的生产过程编写控制程序。实现了控制算法组态和图形组态的设计。依据制定的方案及设计图纸,对一二联合的DCS控制系统进行组态,建立数据库、编写控制程序、设计制作操作画面(包括流程图、仪表测量回路图、仪表控制图等),编写适合我精蜡厂一二联合特殊生产装置特点的控制程序,完成控制要求。该系统的投用使仪表控制率、控制精度,实时性及可靠性,仪表的自动控制水平都得到提高,故障率大幅降低。作者对如何提高集散控制系统的成套速度,保证系统的成熟性和可靠性,进行分析,使该系统使用灵活,便于修改和维护。
章晓林[7]2004年在《MCGS组态软件在密地选矿厂磨矿分级自动化中的应用》文中认为在选矿生产各种作业中，磨矿分级作业居于首要地位，是选矿厂最重要的生产环节。磨矿分级作业的成本在选矿厂总成本中占相当大的比例，磨矿分级作业的效率和产品的质量又直接影响整个选厂的产量和各项经济技术指标。因此，磨矿分级作业的自动控制历来为国内外选矿界所重视。 论文介绍了MCGS(Monitor and Control Generated System，通用监控系统)的工作原理，以及该系统在攀钢矿业集团密地选矿厂磨矿车间的组态应用。MCGS是一套32位工控组态软件，可稳定运行于Windows95／98／Me／NT／2000／XP等多种操作系统，集动画显示、流程控制、数据采集、设备控制与输出、网络数据传输等诸多强大功能于一身，并支持国内外众多数据采集与输出设备，广泛应用于石油、电力、矿山、冶金等多种工程领域。 对选矿厂磨矿车间的监控系统组态后，主要包括主界面、单机设备控制界面、实时历史曲线及参数设置界面。在磨矿分级过程中，影响球磨机处理量及分级机溢流浓度和粒度的因素主要有给矿量、矿石粒度及矿石硬度、磨机排矿量、分级机返砂量、返砂水量、磨机转速、介质充填率、衬板状况及球荷球比等，上述因素的多变性和随机性，增加了磨矿分级过程控制的难度。根据攀钢矿业集团密地选矿厂矿石的具体情况，将整个控制过程分解为叁个控制模块，选取磨机音量、返砂水量、排矿水量作为控制变量；选取磨机装载量、磨矿浓度，分级机溢流浓度作为被控制变量，并引入滞后函数调节整个过程，协调系统稳定地运行。
王英[8]2001年在《集散控制系统组态软件的设计与实现》文中认为以PC机为基础的集散控制系统，配以成熟的工控组态软件，是目前控制领域发展的一个重要方向。本文就利用Visual C++语言支持的面向对象的程序设计方法OOP，在WINDOWS环境下对基于微机的集散控制系统的软件组态问题进行了研究，介绍了组态软件设计的一些关键环节，做了具体编程设计工作，实现了可用于集散控制系统上位机的组态软件。它可以组态控制回路及其算法；编辑任意流程画面，并实现动态显示；还可以进行趋势组态和报警组态。组态后生成的文件可以下装到集散控制系统的现场控制站。
沈娣丽[9]2005年在《小型集散控制系统组态软件设计》文中进行了进一步梳理目前开发集散控制系统的控制软件有两种方式:一种是针对每个具体的控制系统开发一套上位机控制软件;另外一种就是开发适用性比较强的组态软件。第一种开发方法工作量大,代码得不到重用。第二种方法开发的组态软件能够适用于不同的控制系统,实现了程序的重用性,并且系统的稳定性也得到了提高。因此开发一套性能可靠、使用简便的组态软件是很有意义的。 本文首先分析了集散控制系统组态软件的特定需求,此后参考国内外商用组态软件,给出了组态软件的典型结构,该结构包括系统配置环境、开发环境、运行环境以及数据库WEB查询四个彼此关联又相互独立的层次模块。 针对上述结构,在Windows环境下,以Delphi6.0作为主要开发工具,采用面向对象的编程思想分别对各模块进行了具体设计。 系统配置环境是组态软件的基础,本文着重讨论了变量登记和外部设备连接。变量登记部分设计了一个变量基类,并派生出了八种常用的变量类型,满足了组态软件的需求。外部设备的驱动运用Windows的COM(组件对象模型)技术进行了封装,并提供了一个可扩展驱动程序的接口规范。 开发环境讨论了组态软件必需的流程图绘制工具和算法控制模块。本文抽象了画面基本元素,设计了一组可组合的图形元件,并给出了用于绘制流程图的几个不同的工具类。控制算法模块采用Windows的脚本技术,并把控制脚本与流程图中不同图元对象的属性相关联,体现了组态软件易于使用的特点。 运行环境加载、执行用户的组态工程,结合计算机的时钟中断事件,按一定时钟周期计算、更新画面,实现了流程图的动态效果。 此外,实时数据库的设计也是组态软件设计的关键和难点。本文中实时数据库系统以它的管理类的一个全局实例来管理,并通过它来实现实时数据库的运行,将实时数据库存储于系统的全局内存中,通过它的接口函数来实现实时数据库的读写以及查询和管理。 为了验证本组态软件的实用性,构建了一个小型集散控制系统,该系统由传感器、电动机、变频器、采集卡和PC机构成。利用该控制系统,可以实现电动机转速检测和控制。
李震[10]2014年在《基于DCS的油库监控系统研究与设计》文中研究说明油库是储存、接收、发放石油或者石油产品的企业和单位，是国家石油储备和供应的基地，是协调原油生产、原油加工、成品油供应及运输的纽带。油品易燃易爆的特性给油库的作业和管理方面带来诸多的不安全因素，不仅威胁着员工的人身安全，而且还会对当地环境造成污染。因此设计安全科学的油库监控系统对油库进行实时监测、报警和控制，以及时发现事故隐患并能安全有效的控制或者避免事故的发生具有重大的意义。文章在充分了解当前油库监控系统的国内外研究的基础上以及应用现状的情况下，通过对国内油库监控系统的实际调研，结合国内外油库监控系统现状、油库使用DCS系统的需求分析，得到了DCS设计思路、设计方法、设计工程的方案。进而得到油库应用DCS的原则，以此为依据，实现了油库监控系统的设计与实现。油库运用DCS系统，确保了油库安全的作业、提高了员工的工作效率、减少了对员工的危害，提高了油库控制管理的自动化水平。
参考文献：
[1]. 工控组态软件的设计与实现[D]. 朱小菲. 吉林大学. 2005
[2]. 监控组态软件的研究与设计[D]. 宋志崇. 大连理工大学. 2008
[3]. 集散控制系统组态软件的设计[D]. 麻建华. 电子科技大学. 2007
[4]. 基于工业以太网的集散控制系统的设计与实现[D]. 吴琼. 南昌航空大学. 2013
[5]. 120万方/日天然气处理装置DCS & ESD系统的设计实现[D]. 艾裕丰. 西南石油大学. 2007
[6]. DCS集散控制系统设计组态及应用[D]. 邓红霞. 华东师范大学. 2009
[7]. MCGS组态软件在密地选矿厂磨矿分级自动化中的应用[D]. 章晓林. 昆明理工大学. 2004
[8]. 集散控制系统组态软件的设计与实现[D]. 王英. 辽宁工程技术大学. 2001
[9]. 小型集散控制系统组态软件设计[D]. 沈娣丽. 华中农业大学. 2005
[10]. 基于DCS的油库监控系统研究与设计[D]. 李震. 西安石油大学. 2014
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