MATLAB循环流化床控制系统的仿真设计(10)
图4.6.1 氧量控制仿真控制模型
图4.6.2 氧量控制仿真控制模型的仿真效果图
5． 仿真模型的嵌入和组态界面
根据任务书的要求，在完成上述应控制系统的方案设计、模型建立、参数设置、仿真运行等环节后，本章节主要在仿真结果的基础上，在实际试验装置上进一步微调，进行参数拟合， 调试其性能指标，以验证控制策略的可行性。
5.1 仿真模型的嵌入
根据对象的特点，进一步拓展仿真的功能：采用Step7 PLC编程语言软件编写仿真模型，下装至SIEMENS的WinLC中，形成一台在计算机虚拟运行的流化床锅炉。
同时选用同一公司的WinCC作为组态监控界面，通过总线通讯，将数据传到交互界面通过这一系列的深度开发，使得整套仿真软件的功能大大加强。主要体现在：
① 由于采用了WinCC组态软件作为界面，使得原来抽象的Matlab传递函数结构的仿真模型变得非常直观逼真。操作人员可以在与现场一致的操作界面上控制在计算机上虚拟运行的循环流化床锅炉。
② 由于WinLC的完全兼容性，整个软件包无需再次编译，下装至SIMATIC S7-300/400系列PLC，即可作为一个功能完善的监控软件投入现场使用。
根据Step7使用手册，对照第四章中的仿真模型，在Step7中的图形功能块FBD基本上能够和Matlab仿真模型各功能模块的对应，通过转换，即可以得出梯形图的MLC格式的编程文件。
在流化床燃烧系统中，主蒸汽压力和床温采用了模糊控制的手段，这部分在step7中没有相应的模块，因此采用了如下的方法：
Matlab模型在仿真任务结束时，会产生一个结果数据表，这一数据表可以以一个三文立体图形表示，图5.1.1为主蒸汽压力的模糊控制参数表，图5.1.2为床温控制的模糊控制参数表。同时三文图可以变换成表格形式，并将所得数据存放在step7的FC2和FC1中，其中数据的对应关系，在WinCC也可以看到。
图5.1.1 主蒸汽压力的的模糊控制输入/输出数值对应三文图
图5.1.2 床温控制的模糊控制输入/输出数值对应三文图
5.2 组态界面的构成与功能
如上所述，在完成仿真模型转换、下装的基础上，必须进行控制系统的组态，作为在对WinLC进行参数调节、观察仿真结果的界面。选用SIEMENS的组态软件WinCC，具有如下特点：
① 全集成自动化的概念：WinCC中直接使用STEP 7变量符号，排除了组态时可能出现的错误。只需要输入一次且可以在中心系统文护，通过与变量的连接参考，保证数据存贮的一致性。STEP 7中的逻辑块在WinCC中可直接调用，可将WinCC的图形符号与STEP 7的逻辑相连。
② 按照不同的过滤标准建立的基于画面的交叉参考表；方便的功能重新连接和使用直接跳转 。通过鼠标“拖、放”功能实现变量的直接连接 直接在WinCC项目管理器中显示过程画面的总览
③ WinCC是按照客户机 / 服务器系统设计的，最多支持16个客户机。 在客户机 / 服务器组态中最多使用6个服务器，使整个应用程序分布到几个服务器中。
根据毕设任务书和控制方案的要求，共构建了燃烧系统图、水汽系统图、除氧系统图等实时状态显示画面和用于监控所用的参数一览表、控制回路图、锅炉报警图、和历史趋势图等7大界面组成。
5.2.1 燃烧系统图
该部分有三幅画面组成，如图5.2.1所示，分别显示了燃烧系统总体，炉膛和换热器内部，给煤机、一次风、二次风和炉膛负压的工况，共安排了72个工位点。
图5.2.1 燃烧系统界面图