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第 6卷 　 6期 第 广州大学学报 自然科学版 Vol 6 　No. 6 .　 2007 年 　12 月 　 Journal of Guangzhou University Natural Science Edition Dec. 　2007文章编号 : 1671 24229 2007 06 20022 204 组态王在过程控制仿真实验中的应用 峥 黄 　 宋年年 广州大学 信息与机电工程学院 广东 广州 　510006 要 摘 　 : 研究设计了一套复杂的温度控制仿真装置 该实验装置构成的物理仿真平台突破了纯数字仿真的局 软件 限性 便于教师和工程人员深入研究复杂对象及其控制算法 、 . 组态王提供了便利的界面设计和较强大的 通讯功能 利用组态王作为开发环境 可提高开发效率 但也存在不足之处 可通过与 M atlab、Excel等其它软件 的协同工作来弥补 . 关键词 : 复杂温度控制 仿真装置 组态王 中图分类号 : TP 273. 5 　　　文献标识码 : A 建立工业控制对象人机接口的一种智能软件包 它以 W in21　过程控制仿真实验 dows2000 /W indowsXP /W indowsNT中文操作系统作为其操 作平台 充分利用了 W indows图形功能设备 界面一致性 本实验装置是由广州大学教师设计并实现的一套完 好 易学易用 . 它所使用的 PC 机开发的系统工程 比以往 1整的复杂温度控制仿真装置 由物理仿真装置和计算机 使用专用机开发的工业控制系统更有通用性 大大减少了所组成 . 工控软件开发者的重复性工作 还可以运用 PC 机丰富的 物理仿真装置主要由一根 2 m 长的尼龙板水槽和上 、 软件资源进行二次开发 . 2下水箱构成一个水的循环回路 在水槽上移动的小车上吊 组态王软件还有一大特点 : 它包含了大量常用硬件的着 4 根热电阻 同时测量水槽液体内 4 点的温度 计算机用 驱动程序 使繁杂的硬件接口方面的工作由组态王软件去于在线测控 同时能根据仿真的需要 人为设置上 、 下位水 完成 用户只需简单安装驱动程序 并按指定格式读取或 流量等 再配合小车箱及水槽内液体的一些参数 如液位 、 输出数据即可 无须在控制过程中去考虑硬件的使用和设所带的 4 个热电阻测量点位置的变化 模拟工业现场复杂 置 . 因此 用户在使用前 一定要仔细阅读与本硬件相关的 时变 场分布 、的工业过程和工况 如非线性 、 、 随机干扰等 . 驱动及使用说明 并按指定方式配置 、设置变量 才能顺利具有变参数分布特性的实际温度被控对象的动态特性 可 地实现数据的读取和输出 .以用以下线性系统的传递函数的形式近似表示为 GO ≈ GO s K n. 3　应用组态王实时监控过程控制仿 1 Ts 　　 式中的参数 K、、 分别会在区间 K - ΔK K ΔK 、 T T n 真装置 - ΔT T ΔT 和 n - Δn n Δn 中连续变化 . 3. 1 　画面开发及动画实现 整个实验系统由一个主系统 水槽温度闭环控制 和 7 利用组态王的画面开发系统所提供的图库和画图工个子系统组成 . 该实验装置构成的物理仿真平台突破了纯 具设计系统的主画面 如图 1 所示 画面下方的按钮或位图数字仿真的局限性 便于教师和工程人员深入研究复杂对象 可切换到其它子画面 . 在开发环境中 双击该按钮或位图 及其控制算法、 . 软件 在其动 画 连 接 的 弹 起 设 置 窗 口 中 调 用 函 数 showp icture “ 画面名称 ” 即可实现以上的画面切换 . 2　组态王软件简介 　　为了更逼真地表现水的流动 可在画面上设计水流动 的动画 先画 3 段短线模拟水流 并分别在动画连接中设为 组态王 Kingview 是由北京亚控公司开发 在 PC机上　　收稿日期 : 2006 - 06 - 20 　修回日期 : 2007 - 01 - 15　　 峥 作者简介 : 黄 　 1969 - 女 讲师 主要从事计算机监测与自动控制技术研究 .　 6期 第 黄　峥等 : 组态王在过程控制仿真实验中的应用 23 　　　 图 1　控制系统主画面 Fig 1 　M ain p icture of the control system .隐含连接 条件表达式为 指定的其它几个量程范围 .　　 本站点 水流动 0 本站点 水流动 1 本站点 水流动 2 条件为真时显示 . 再利用复制功能将 3 段短线连接成水流形状 通过以下应用程序命令语言控制 3 组短线段的隐藏或显示 : if 本站点 水流动 2 本站点 水流动 本站点 水流动 1 else 本站点 水流动 0 “ 为在组态王数据词典中定义的一个内存整 水流动 ”型变量 . 设置命令执行的周期为 65 m s即在程序运行以后 每隔 65 m s执行 1 次 . 上述语句 使变量水流动的值在 0 1 2 3之间循环 从而使 3 组短线段能够循环显示 . 图 2 　PC I21710 的 I/O 连接器引脚分配3. 2 　 输入输出接口 Fig 2 　 I/O connector p in assignments for the PC I2 . 1710 card3. 2. 1 　硬件连接 物理仿真装置的输入输出是通过 PC I21710多功能板 3. 2. 2 　PC I21710 /1710HG卡在组态王中的设