基于vc锅炉汽包水位测控系统设计和实现

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1、基于VC锅炉汽包水位测控系统设计和实现摘要：智能监测系统集计算机技术、通信技术和仪表测控技术于一体，论文介绍了采用VisualC++6.0为开发工具和以SQLsever2000为数据库平台，通过串行接口进行通信的测控系统实现过程。作者提出了使用自由口通信的模式将工控机与西门子S7300系列PLC模块进行连接,实现现场传感器、PLC模块和工控机的相互通信，在此基础上开发了锅炉汽包水位的实时测量与在线控制软件，对锅炉汽包水位进行实时监测，并给出基于VC的上位机界面。关键词：VisualC++6.0；串口通信；水位测量中图分类号TP391.8文献标识码：A文章编号：1009-3044(20

2、13)34-7656-03在工业冶金、发电、供暧等行业，锅炉是必不可少的能源动力设备，其中，对锅炉汽包水位的实时测量与控制是整个控制系统的核心环节。汽包水位过髙，将减少蒸汽重力分离行程，破坏汽水分离效果，恶化过热器的工作条件，严重时会引起汽轮机冲击，造成汽轮机转轴弯曲等恶性事故；水位过低时，锅炉水循环受到影响，炉膛内的水冷壁将面临爆管危险。因此，必须对水位进行精准、实时、高效的测量与控制。在以往的系统中，由于安装工艺，测量设备和软件设计的不足，加上工况欠缺稳定，同一锅炉中汽包不同测量点的水位测量结果存在较大偏差，无形中加大了工人的劳动强度。在本设计中，采用双室平衡容器与差压变送器的两

3、者配套使用来测量液位，变送器将传感器采集的压力参数转化为4〜20mA的电流信号传输至PLC的模拟量输入模块，再通过上位机相关处理后在显示器上显示实时的水位情况。为实现汽包水位的自动调节，采用前馈串级控制设计，使用三冲量的调节机制，有效控制锅炉给水流量、蒸汽流量和炉膛热负荷等三要素对汽包水位的影响，防止虚假水位的产生。在本设计中，采用西门子S7300的系列的PLC,将工控机的RS232串口与PLC的编程接口连接起来进行通信，在VisualC卄6.0的基础上，设计出在线监测的上位机软件，实现对汽包水位的实时、精准监控，确保汽包上各测量点偏差不超过±30mm。1系统整体框架的设计系统是一个

4、将测控技术、通信技术和计算机技术结合在一起的智能测控系统，主要包括数据的采集、传输、处理和显示四部分，如图1所示。首先，传感器通过双室平衡容器正负压管采集压力，并将压力参数输出为差分小信号传送至智能变送器，变送器则对差分信号进行放大和数字处理，转换并输出4〜20mA的电流信号，而配电隔离器则为变送器提供24V直流电源并隔离信号，消除外界信号的干扰。信号到达PLC模块，经过PLC模拟量输入模块的相关处理，转换为符合RS232标准电平的数字信号，PC上位机通过完全开放的自由口通信模式完成与PLC的串口通信，实现传感器到PC机的数据交互，从而完成对水位的实时测量。2上位机软件的设计与实现系

5、统的上位机监测软件是基于VisualC++6.0的单文档(SID)的MFC应用程序开发的，系统主要分为通信模块，数据管理模块，界面设计模块等三个模块。2.1串口通信设计与实现实现上位机与S7300的通信有很多方法，常用的有Prodave通信、串口通信等。Prodave通信采用MPI的通信接口，因为MPI口是每块CPU的编程口，所以PLC不需要另外添加通讯模块，但MPI的速度是有限的，如果采用普通的PCAdapter连接PC和PLC,最高速度也就38.4kbps0本设计采用串口通信方式，只需另加CP340或者CP341串口通信模块，同时在PLC和上位机中分别对接收报文和发送报文进行相应

6、的描述，报文格式相对自由，串口通信使用的数据线较少，在远距离通信中可以节约通信成本。上位机界面采用VisualC++6.0软件工具进行编写，利用MSComm控件实现RS232串口编程。首先，在基于单文档应用程序中创建串口通信控件，若Control工具栏中缺少该控件，可通过菜单Project一＞AddtoProject一＞ComponentsandControl插入即可，再将该控件从工具箱中拉到对话框中。此时，只需要关心控件提供的对Windows通讯驱动程序的API函数的接口。换句话说，只需要设置和监视MSComm控件的属性和事件。如果计算机未安装VC++,用户的计算机没有注册MSC0

7、MM32.OCX控件的情况下，用户是不能使用该控件的。此时，只能通过运行命令"regsvr32+控件的完整路径名”完成控件的注册，此处输入”regsvr32C：windowssystem32mscomm32.ocx"，点击确定即可完成注册。本文采用事件驱动法来处理通信，当有新字符到达缓冲区或端口状态发生变化时，即使有错误发生，都会触发若串口的消息处理函数，进而调用GetCommEvent()函数查看是哪类事件，再做出相应的处理。这种方法程序能够响应及