自动发油控制软件设计

;调控算法的关键是要根据采集到的流量脉动信息，确定调控时间内相应电磁
阀的动作时间。显然，为保证一个调控周期后流量的总脉动量趋于0应满足：

即

式中——设定流量；
——设定流量下主阀开度。
公式(4-11)表明，为获得恒定流量，应对主阀开启度进行比例调节。实际上，
为克服因调节电磁阀和主阀惯性环节造成的调节行为的滞后，在比例调节基础上，叠加微分调节，即令

式中T——采样周期；
——微分时间；
——第n次流量的变化量；
——第n-1次流量的变化量；
——第n-2次流量的变化量。
4.1.7.2多功能电液阀控制算法
对主阀开启度的控制限于硬件，采用改变发送给电磁阀固态继电器脉冲波占空比的方法实现。脉冲的周期为某一设定流量时开电液阀所用的时间，脉冲宽度为电磁阀调控的时间。下面推导调控时间内电磁阀动作时间与开度变化量的关系。
设主阀全开时活塞行程为H，开度为ε时对应活塞行程为h，则：

即

为减少电磁阀动作的频率，采用单边调节的方法，打开电液阀时，未达到目标值开大电液阀，达到目标值时就保持开度；关闭电液阀时，未达到目标值关闭电液阀，达到目标值时就保持开度。分别对以下两种情况进行调控。
（1）电液阀开启控制设在时间t内，主阀套排出的介质为V，介质的流量为q，则：

设主阀进、出口压力分别为P2、P1控制管路的截面面积为A1主阀套中活塞面积为A2,主阀套中弹簧的伸长量为x0，控制管路和主阀套的流速分别为υ1、υ2，对于理想液体，由贝努力方程得

由连续性方程得

由上面两式得

式中——主阀进出口压力差；
——电液阀截面系数
由以上公式整理可得

为了便于计算，对公式进行了简化。对于同一个电液阀、、、、为常数，视油品密度和压力差为常数，可将公式简化为：

式中——电液阀开启系数。
（2）电液阀关闭控制。关闭电液阀时主阀进、出口压力、相等，控制管路的截面面积为，主阀套中活塞面积为，住阀套中弹簧的伸长量为，控制管路和主阀套的流速分别为、，对于理想液体，公式可简化为：

对于同一个电液阀、、、、、油品密度为常数，忽略主阀弹簧的变化量，上式可简化为：

式中——电液阀的关闭系数。
4.1.8报警模块设计
油库的安全至关重要，如果有报警发生，必须给出声、光报警提示，并采取相应的措施。报警提示可以有效地减少事故的发生，将事故破坏程度降到最低。报警信息不仅通知现场的工作人员，而且也要给监控室的操作人员相应的提示。在控制软件设计时，我们对每一种报警都给出指示灯和语音提示，同时采用自锁/互锁关系，禁止相应的操作。同时对每一种报警进行编码，这样，上位机就可以通过报警代码了解到报警的相关信息，以便采取有效的措施。报警事件与代码对照见表4-1所示。
表4-1报警事件代码对照表
Table4-1Contrastofwarningeventandcode
报警事件报警代码
无报警 0
静电接地报警 1
溢油报警 2
静电接地未摘除报警 3
鹤管未到位报警 4
鹤管未复位报警
可燃气体检测报警 5
6
超差报警 7
模拟量模块错误指示 8
模块电源错误指示 9
温度过低报警 10
4.2监控组态软件设计
4.2.1组态开发软件选择
4.2.1.1组态开发软件的发展及现状
在20世纪80年代末期，PC机开始走上工业控制的历史舞台，与此同时开始出现基于PC总线的各种数据I/O板卡，加上软件工业的迅速发展，开始有人研究和开发通用的PC监控软件-组态软件。世界上第一个把组态软件作为商品进行开发、销售的专用软件公司是美国的Wonderware公司，它在80年代末期率先推出第一个商品化监控组态软件Intouch，此后组态软件得到了迅猛的发展。
4.2.1.2组态开发软件的特点
组态软件的用户是自动化工程设计人员，组态软件的目的就是让用户迅速开发出适合自己需要的可靠的应用系统。因此组态软件一般具备以下特点：
（1）使用简单，用户只需编写少量自己所需的控制算法代码，甚至可以不写代码。
（2）运行可靠，用户在组态软件平台上开发出的应用系统可以长时间的连续可靠运行，在运行期间实现免维护。
（3）提供数据采集设备的驱动程序，以便将控制现场的数据采集到计算机中，并把运算的结果送回到控制现场的执行机构。
（4）提供自动化应用系统所需的通用监控软件的组件。
（5）强大的图形设计工具。
4.2.1.3组态软件的选择及其功能
目前世界上的组态软件有几十种之多，国际上知名的监控组态软件有：Fix，Intouch，Wincc，Labview，Citech等。国内计算机控制系统软件行业占有主导地位的产品有组态王、力控、MCGS等。而组态王性能在许多方面都已赶上或接近国外同类产品，且价格较低是同类产品价格的1/3-1/8，采用中文界面，在国内工控领域得到了广泛的应用，因此，系统监控组态软件选择组态王为开发平台。
组态王工控组态软件是由北京亚控自动化软件公司开发,它以Window98/WindowsNT4.0中文操作系统为其操作平台,充分利用了Windows的图形功能完备、界面一致性好、易学易用的特点。它使采用微机开发的系统工程比以往的使用专用机开发的工业控制系统更有通用性,大大减少了工控软件开发者的重复性工作,并可运用微机丰富的软件资源进行开发。
（1）强有力的安全管理系统组态王提供了一个强有力的基于用户的安全管理系统，组态王采用分级和分区的双重保护策略。应用系统中的每一个可操作的元素都可制定保护级别(最大999级)和安全区(最多64个)。对应地，操作者的优先级（最大999级）和工作安全区（64个）。对于有不同类型的用户共同使用的控制系统，组态王采用用户标识符和口令来区分和保护操作者。每一个操作者将获得唯一的用户标识符和口令，非法使用者不能进入系统。
（2）强大的通讯能力组态王可以连接PLC、智能仪表、板卡、模块、变频器等几百种外部设备。支持设备之多之广可与国外优秀同类软件相媲美。组态王通过驱动程序和这些工控设备通讯，组态王的大部分驱动程序采用组件（COM）技术，使通讯程序和组态王构成一个完整的系统。这种方式既保证了运行系统的高效率，也使系统能够达到很大的规模。组态王同时保留了DDE通讯方