MATLAB循环流化床控制系统的仿真设计(7)
图2.6.1 气包液位变化示意图
汽包液位控制的目的是将汽包水位文持在工艺设计要求的范围之内，为实现这一目标，给水量应及时跟踪锅炉的蒸发量，因此采用了三冲量调节，把蒸汽流量、给水流量和汽包水位都作为测量信号引入控制系统，基本可以克服虚假水位现象，达到控制目的。控制框图如图2.6.2所示。
图2.6.2 汽包液位三冲量控制系统
2.7 除氧器液位控制
除氧器液位调节的目的是保持除氧器液位稳定，采用单回路控制，通过调节给水阀（或出水阀）即可满足控制要求。控制框图如图2.7所示。
图2.7 除氧器液位单回路控制系统
3. 软件概述
软件包采用了SIEMENS公司极力推崇的，很可能成为PC的一体化解决方案的核心部件标准平台的SIMATIC WinAC（视窗自动化中心）和与之兼容的WinCC、Step7，参见图3。之所以用这个软件包是因为西门子的此款软件包很多工厂、企业、研究所都早已开始使用也取得良好的效果。他是集仿真、监测、控制为一体的智能化综合型多功能软件包，在大多数开发平台上都通用，范围广泛。
在设计过程中，采用了进行流化床锅炉模型的仿真试验，得出各系统数学模型为依据，再嵌入SIMATIC WinAC中的思路，将控制调节、数据处理、人机界面、通讯网络集成在一个普通商用或工业PC上。
图3 循环流化床软件构成图
这样设计的软件，在计算机上就能实现流化床锅炉的虚拟运行，只要通过人际交互界面设定参数，观察到参数调节引起的一系列变化，从而对控制系统参数进行优化。
另一方面，通过现场总线Profibus和ET-200分布式I/O模块的连接，可构成一个集成、开放的全集成的流化床自动控制系统。
在该软件包中，包含了WinCC、Step7、WinLC( SIMATIC WinAC主要部件）三大部分。
3.1 WinCC、Step7、WinLC的特点
WinCC的特点和选用依据
根据与多种类似软件进行的比较的结果，WinCC具有以下特出的优点
① WinCC具有了SIMATIC WinAC全集成自动化的概念，具体表现在：
1）WinCC中直接使用STEP 7变量符号：WinCC可以直接使用STEP 7的变量符号，这样变量只需要输入一次且可以在中心系统文护。
2）通过与变量的连接参考，保证数据存贮的一致性：直接存取STEP 7变量，排除WinCC组态时的错误。
3）在WinCC中调用STEP 7的逻辑块：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 高效的组态能力，具体表现在：
1）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
2）通过鼠标“拖、放”功能实现变量的直接连接
3）直接在画面内简单的改变连接
4）直接在WinCC项目管理器中显示过程画面的总览
5）通过AcitiveX对趋势和报警窗口进行描述和简单组态
③ 采用分布式结构，具体而言:
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，如可根据工厂的区域或系统功能进行具体划分（单独的消息处理服务器和趋势归档服务器）。这样扩展了系统规模并提供了系统性能。
对整个设计的总览是通过多客户机方式实现，多客户机指客户机可以存取所有服务器中的数据，并将这些数据结合在一起显示。
④ 具有进一步拓展和升级的潜力
WinCC Web浏览器功能允许通过国际互联网Internet 或企业内部网Intranet对工厂设备进行监视甚至操作。 在WinCC Web 客户端仅需一个Web浏览器和一个最小的安装，并在需要时通过网络来完成。这为软件包的二次开发，进行大系统远程集中监控的创造了条件。就本软件包来说，并未使用这项功能。