新型DCS控制組態(tài)及仿真軟件的開(kāi)發(fā).pdf

1、本課題中介紹的新型DCS，指的是基于工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的新型控制系統(tǒng)，它是山東省科技廳的一個(gè)重大科研攻關(guān)項(xiàng)目。新型DCS在軟硬件方面都有很多優(yōu)點(diǎn)，從具體功能和技術(shù)實(shí)現(xiàn)角度分析，同時(shí)運(yùn)用模塊化思想，其專(zhuān)用組態(tài)軟件可被劃分成若干模塊，而具有仿真功能的控制組態(tài)軟件是其中一個(gè)重要組成模塊，用來(lái)完成在新型DCS主控模塊中運(yùn)行的控制策略的組態(tài)、仿真及實(shí)際運(yùn)行監(jiān)控。 傳統(tǒng)的控制組態(tài)軟件只能進(jìn)行控制策略的組態(tài)，不具有仿真功能。而本文介紹的

2、新型DCS控制組態(tài)及仿真軟件做了改進(jìn)，不僅可以供技術(shù)人員進(jìn)行控制策略組態(tài)，還可以提供給操作人員進(jìn)行仿真培訓(xùn)。只要使其控制組態(tài)的模式和現(xiàn)場(chǎng)模式保持一致，就可以進(jìn)行仿真調(diào)試，而不必在實(shí)際的DCS控制室進(jìn)行試驗(yàn)，這樣可以達(dá)到減少投資、降低或避免工藝投放風(fēng)險(xiǎn)的目的。 根據(jù)開(kāi)發(fā)的實(shí)際需求，采用面向?qū)ο螅∣OP）的程序設(shè)計(jì)方法，在Windows2000平臺(tái)下，利用Microsoft Visual C++6．0，完成了針對(duì)此新型DCS控制策略

3、組態(tài)和仿真的控制組態(tài)軟件的設(shè)計(jì)。 本文首先介紹了課題的研究背景和意義，分析了基于工業(yè)以太網(wǎng)和CAN總線(xiàn)的新型DCS系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，接著分析了系統(tǒng)專(zhuān)用組態(tài)軟件的模塊化結(jié)構(gòu)以及控制組態(tài)軟件的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和分布式架構(gòu)，并確定了本系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)的模型為螺旋模型。 根據(jù)系統(tǒng)組態(tài)的人性化要求，提出了基于IEC61131—3標(biāo)準(zhǔn)中功能塊圖編程語(yǔ)言的組態(tài)環(huán)境設(shè)計(jì)和工程化管理的方案，并利用Visual C++的多文檔／視結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了可視化組態(tài)環(huán)

4、境。根據(jù)面向?qū)ο蠛湍K化的設(shè)計(jì)思想，抽象出了控制組態(tài)各種相關(guān)對(duì)象的類(lèi)定義。介紹了對(duì)工廠模式的使用，以及利用有向圖拓?fù)?、改進(jìn)的Johnson算法和DAG排序算法完成對(duì)算法功能模塊的排序。采用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)技術(shù)（DLL）實(shí)現(xiàn)了對(duì)用戶(hù)二次開(kāi)發(fā)功能的支持。 本文詳細(xì)說(shuō)明了系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的仿真功能的實(shí)現(xiàn)方法?？刂平M態(tài)軟件以統(tǒng)一的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信接口與整個(gè)組態(tài)軟件交互。使用多線(xiàn)程機(jī)制實(shí)現(xiàn)仿真算法調(diào)度。文中還詳述了用以建立被控對(duì)象數(shù)學(xué)模型的多種基本算法功