内容发布更新时间 : 2024/5/29 18:55:42星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
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基于工控机和组态软件的自动控制系统构建
作者：韦俊
来源：《科技视界》2018年第13期
【摘 要】本文主要是运用研华工控机和力控组态软件来实现自动控制系统的构建。通过锅炉水位控制系统的实际应用，从而证明本文研究的控制方式是可行的。 【关键词】工控机；组态软件；自动控制系统；构建
中图分类号： TP273 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）13-0077-001 DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.13.035 1 系统概述
当前，自动化行业发展迅速主要得益于自动化产品的不断推陈出新。特别是PLC在自动化行业运用越来越广泛，使得我们的设备自动化程度越来越高，生产效率得到了很大的提高。除了一些通用的自动化产品，一些特定行业特定功能的自动化产品也得到更广泛的应用。例如，工控机除了作为高可靠性计算机运用之外，还具有对现场数据采集和处理的功能。本文就是运用研华工控机结合力控组态软件来实现锅炉水位自动控制系统的构建。 该锅炉水位自动控制系统的控制要求如下：
（1）在力控的组态界面，控制和监视通过研华输入输出控制板卡连接的锅炉供水系统，系统的进水泵和出水阀可以分别进行自动和手动控制。
（2）处于自动控制模式时，进水泵、出水阀的是否运行取决于锅炉中的水位的高低。当水位低于锅炉总水位的15%时将自动启动进水泵，停止出水阀；当水位高于锅炉总水位的85%时将自动停止进水泵，启动出水阀；当水位处于15%～85%之间时，进水泵和出水阀处于停止状态。处于手动模式时，进水泵、出水阀由手动开关控制。
（3）锅炉的水位与进水泵的开/关和出水阀的开/关有关：当进水泵开时，水位将上升；当进水泵关时，水位将保持。当出水阀门开时水位将下降；当出水阀门关时，水位将保持。 2 系统硬件的设计
锅炉水位自动控制系统硬件主要选用的是研华工业控制计算机（610L）、数字量输入输出控制板卡（PCI-1730U）、模拟量输入控制板卡（PCI-1713U）和工业现场数据采集仪。本控制系统就是在研华工控机无源底板上扩展了两块研华输入输出控制板卡，如图1所示。
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工业现场数据采集仪主要是用来实现两地控制功能。现在企业的自动化生产线机旁操作都是在设备保养及检修时期，正常运行设备的控制功能基本都集中到了中央控制室。设备运行人员通过监视工控机上设备运行的状态，按照生产要求，对设备进行远程控制。本系统采用的工业现场数据采集仪，如图2所示，就是用来手动对进水泵和出水阀进行控制的。采集仪的信号通过端子板（ADAM-3937-AE）和连接电缆（PCL-10162-3E）与研华控制板卡相连。 3 系统软件的设计
锅炉水位自动控制系统软件的设计主要包括两个方面。一是研华输入输出控制板卡的软件安装与测试，二是力控组态画面的程序设计。
研华输入输出控制板卡插入到研华工控机PCI扩展插槽，这只是完成了硬件的安装。为了使控制板卡正常工作，需要给板卡安装专业软件。当正确安装完控制板卡的软件后，可以打开软件的测试功能，连接上工业现场数据采集仪，对板卡的各个输入输出通道进行测试，从而可以来判断板卡是否可以正常使用。
力控组态画面的程序设计是系统软件设计的核心部分。其主要完成了如下几方面功能： （1）I/O设备的组态并测试，在力控软件里对外部信号进行测试；
（2）数据库组态，创建锅炉水位控制系统里所有的控制信号，并与板卡实际通道进行连接；
（3）控制画面的组态设计，根据控制要求设计主画面，并给相应设备连接变量，完成动画设计；
（4）报警功能的设计与报警数据的显示；
（5）实时数据显示与历史数据追溯，趋势图的显示；
（6）WEB网络发布，用户可以从IE浏览器上远程访问锅炉水位自动控制系统； （7）登录画面的设计，给系统分配不同优先级的用户，使系统更可靠、安全的运行。 4 调试及运行
工程设计完成后，调试及加密是工程组态很重要的一步，是进一步完善系统设计功能，满足用户需求，更好的进行安全管理的重要过程[1]。具体调试步骤如下： （1）运行系统；
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（2）手动模式下，对单体设备启停逐一进行调试，对照设备动作是否正确；
（3）自动模式下，参照系统控制要求，验证系统运行是否正确，观察所有信号状态指示是否正确；
（4）手自动随机切换运行，对照设备动作是否正确。 5 总结
通过锅炉水位自动控制系统的实现，基于研华工控机和力控组态软件的自动控制系统的构建是成功的。这也为广大的自动化从业人员提供个一个思路，除了PLC可以实现设备的自动控制以外，工控机也是可以实现同样的功能。 【参考文献】
[1]ForceControl V7.0_入门指南2010北京三维力控科技有限公司.