基于组态软件和仿真软件的层流冷却实验平台

2013年01月04日16:39:06 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

关键字：应用

刘少伟，片锦香，汤　健，岳　恒
中国人民解放军９２９４１部队，辽宁葫芦岛　

沈阳建筑大学信息与控制工程学院，辽宁沈阳

东北大学自动化研究中心，辽宁沈阳

摘　　　要：针对热轧层流冷却过程的自动化系统及优化控制算法难以在实际运行环境中进行充分的调试和验证、基于仿真软件发的实验平台则脱离工业实际的监控与运行环境、购买硬件控制系统进行实物／半实物仿真价格昂贵等问题，本文提出了采用组态软件、工业控制器模拟软件、仿真软件混合编程开发层流冷却虚拟实验平台的方法。该平台采用Ｃ＃语言开发参数优化子系统、组态软件开发管理监控子系统、工业控制器模拟软件运行回路控制程序、ＭＡＴＬＡＢ软件开发对象模型子系统，通过ＯＰＣ软总线等技术实现了各个子系统的无缝连接。本文较后采用实际工业数据验证了平台的有效性，表明其广阔的应用前景。

关　键　词：组态软件；仿真软件；层流冷却过程；虚拟实验平台

１　引　言
目前，仿真平台技术在不同领域得到了广泛应用。这项技术对于工业过程控制系统和武器装备系统的设计、控制及模拟仿真等方面，具有不可缺少和不可估量的重要作用［１－４］。如钢铁热轧生产中的对热轧后的板带进行冷却的层流冷却系统，其控制、建模和优化对较终带钢产品质量直接相关。层流冷却系统的目的是使带钢从终轧温度按一定温降速率冷却到卷取温度，从而获得性能良好的热轧带钢产品，是提高带钢质量的重要环节［５－６］。该过程具有强非线性、参数时变、工况变化频繁、以及冷却带钢的温度不能连续检测等综合复杂特性［７］，难以实现精确建模和传统闭环控制，其优化控制算法需要经过反复实验后才能投入实际应用［８－１０］。层流冷却过程的建模问题成为层流冷却过程控制的关键之一［１１１２］，同时也需要模型的验证平台。针对以上问题，本文提出了将组态软件、控制器模拟软件、仿真软件混合编程，开发基于普通ＰＣ机的层流冷却虚拟实验平台。该实验平台不但保持了与工业现场相似的运行环境，而且节省了购买硬件系统的资金，为层流冷却系统的优化控制技术及建模技术的开发提供了一个有效的验证环境。

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