基于组态王和MATLAB的台车式热处理炉监控系统设计.pdf

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1、《电气自动化)2o12年第34卷第3期j十算机技术及其应甩ComputerTechnology＆Application基于组态王和MATLAB的台车式热处理炉监控系统设计杨斌，杨芳芳(大连理工大学电子与信息学部，辽宁大连116023)摘要：根据台车式热处理炉的温度控制系统的特点用组态王进行数据采集、控制系统的监控画面，用MATLAB实现控制算法的仿真。具体介绍系统的组成、组态王和MATLAB之间的OPC(OLEforProcessContro1)动态数据交换和模糊PID的控制。关键词：热处理炉；组态；MATLAOPC；模糊PID[中图分类号]TP273[文献标志码]A[文章编

2、号]1000—3886(2012)03—0037—02DesignoftheCar—heatTreatmentFumaceMonitoringSystemBasedonKingViewSoftwareandMatlabYANGBin，YANGFang-fang(DalianUniversityofTechnologyFacultyofElectronicsandInformation，Dalian，Liaoning116023，China)Abstract：AccordingtothecharacteristicsoftheCar—heartreatmentfurnacete

3、mperaturecontrolsystem，thepaperproposesadesign1whichusesKingViewtododataacquisitionandmonitorgraphics，andusesMATLABtoachievecontrolalgorithmsimulation．Describethespecificcompositionofthesystem，exchangingdynamicdatabetweenKingViewandMATLABbasedonopctechniquesandfuzzyPIDcontro1．Keywords：Treat

4、mentfumace；KingView；MATLAOPC；FuzzyPIDO引言台车式燃气热处理炉以天然气为燃料，空气作为助燃气体，用于正火、退火和铆焊件消除硬力热处理。生产工艺的要求为：炉内温度均匀(±10％)，升温速率0—200~C／h，降温速率<50％／h，控温精度为±5℃，对炉温度的控制分为了七个区，每区有两个相对的烧嘴，要有十四个热电偶来检测温度。利用MATLAB进行仿真，热处理炉温度控制采用了组态王作为监控系统，完成实时数据的采集和处理，实现人机对话和以动画的方式显示控制设备的运行状态等监控功能。综合组态王和MATLAB两者的优点，把两者集成在一起，组态王和MAT

5、LAB都支持OPC技术，可以通过OPC技术实现两者之间的数据交换⋯。1系统的组成图1台车式加热炉的系统结构加热炉出口温度、炉膛负压、烟气氧含量等变量的控制是十2组态王和MATLAB之间的oPC通讯分重要的，系统是由上位机和下位机组成，上位机采用台湾研华OPC规范包括OPC服务器和OPC客户两个部分，其实质是生产的IPC一610型工控机，主要进行监控和算法的控制，打印机在硬件供应商和软件开发商之间建立了一套完整的“规范“。输出报表和工艺曲线之类的信息，与下位机连接采用ADAM一OPC服务器由三类对象组成：服务器(Server)、组(Group)、数据4520通讯转换模块，将RS

6、232转换成RS485，以便于较长距离通项(Item)。服务器对象(Server)拥有服务器的所有信息，也是组讯，下位机是由调节仪表和PLC组成。调节仪表采用日本岛电对象(Group)的容器。组对象(Group)拥有本组的所有信息，包FP93系列来完成炉温的升降温及保温的PID调节。风压控制系容并逻辑组织OPC数据项(Item)[23。统及炉压控制系统采用SR系列的调节仪表，执行元件构成各自2．1组态王的OPC设置的闭环。系统结构如图1所示。组态王作为OPC的服务器在其中定义相关的变量并和下位智能仪表和PLC复合控制燃气热处理炉的温度，用MATLAB机进行连接，OPC客户端的

7、MATLAB与组态王建立连接，添加数仿真这种控温结构用组态王对控温界面的监控。通过OPC通讯据项目，程序运行时，MATLAB按照设定的采样频率对组态王的把MATLAB和组态王结合在一起，充分发挥了两者的优点。数据进行采集。设组态王的OPC服务器名为“localhost＼King-View．View．1”。收稿日期：2011—06—14燃烧控制中空燃比是十分重要的参数，以控制空燃比为例，ElectricaIAutomation37《电气自动化)2o12年第34卷第3期j十算机技术及其应肛ComputerT