基于力控的發油控制系統設計

引言

隨著計算機技術的發展，各企業廣泛采用計算機控制技術，新型的工業自動控制系統正以標準的工業計算機軟硬件平臺構成的集成系統取代傳統的封閉式系統，它們具有適應性強、開放性好、易于擴展、經濟、開發周期短等鮮明優點。通常可以把這樣的系統劃分為控制層、監控層、管理層三個層次結構。其中監控層對下連接控制層，對上連接管理層，它不但實現對現場的實時監測與控制，且常在自動控制系統中完成上傳下達、組態開發的重要作用。監控層的硬件以工業級的微型計算機和工作站為主，目前更趨向于工業微機。

組態軟件的功能

組態軟件可謂是工業控制不可或缺的工具，組態軟件指一些數據采集與過程控制的專用軟件，它們是在自動控制系統監控層一級的軟件平臺和開發環境，能以靈活多樣的組態方式(而不是編程方式)提供良好的用戶開發界面和簡捷的使用方法，其預設置的各種軟件模塊可以非常容易地實現和完成監控層的各項功能，并能同時支持各種硬件廠家的計算機和i/o設備，與高可靠的工控計算機和網絡系統結合，可向控制層和管理層提供軟、硬件的全部接口，進行系統集成。

系統概述

某油庫發油監控及計量部分，由人工來操作完成，手工錄入數據庫。因此，發油監控數據庫更新速度慢且容易產生差錯。發油控制系統和開票系統不能實現數據共享，不便于對數據統計與分析。通過本次系統改造，實現了由原來的四個發油鶴位擴展至十個，對發油控制、計量、溫度等各種參數及時準確的顯示，并對數據進一步處理分析，能夠將在發油過程中產生的異常情況在較短的時間內反應給總控室內的監控人員，來實現對異常情況的及時處理，最后將這些數據都寫入數據庫，通過網絡實現數據共享。系統選擇力控組態軟件開發環境，針對硬件設備專門開發驅動程序;通過力控提供的豐富的畫面組態功能完成用戶要求的參數顯示，報警提示，多功能報表等，使用關系數據庫(sqlserver)完成自動計量功能，并將其嵌入到組態畫面的多功能報表中。

系統設計

發油控制器共10臺。這10臺發油控制器分布集中，一個控制室，發油區與監控室距離近，且不要求網絡發布，下位通過購買專門的傳感器采集溫度、流速、體積、故障等參數，并上傳到發油控制器，再通過485總線上傳，將數據采集到實時數據庫;通過組態軟件實現數據的監控、數據處理等，將計量系統嵌人到該系統的報表畫面.以實現監控與計量一體化。

系統硬件設計

發油區數據的采集和傳輸由各種傳感器等硬件組成。每個發油控制器上安裝有溫度計、流量計、電液閥等傳感器和流量控制設備，傳感器采集到的數據匯集到發油控制器，實現發油參數的底層采集;各個鶴位上的發油控制器通過rs485總線連接，接口與工控機的rs485接口連接，實現整個發油區發油參數上傳。采集設備網絡分布如圖1所示。

系統軟件設計

發油區監控與采集系統由用戶、實時監控、系統設置及幫助部分組成，通過菜單形式組織起來。用戶部分包括用戶管理、登錄、注銷等功能。實時監控部分包括鶴位畫面顯示、故障顯示、報警記錄等功能。系統設置包括發油鶴位參數設置、設備初始化等功能。幫助中提供了詳細的系統操作說明。

軟件實現

數據處理流程

系統數據處理流程如圖2所示。

軟件的實現

li/o設備組態

所謂i/o設備組態，就是在力控中建立相應的設備，完成各種通訊設置。由于購買的成套設備，所以有專門的由力控開發的驅動程序。本系統有十個發油控制器，要對十個發油控制器分別組態，選擇串口通訊，設置端口，并對每臺設備分配地址(如圖4)。

數據庫組態

所謂數據庫組態，就是將設備的i/o點與力控中的變量連接起來，從而形成數據庫變量，控制數據庫變量就如同控制設備一樣，實現各種功能(如圖5)。

界面開發