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第五章 控制程序及监控界面的开发
控制系统的效率和性能一方面决定于系统的硬件设计，另一方面在很大程度上取决于应用程序的设计质量。只有将系统的硬件和软件有机的结合在一起，相辅相成，才能使系统最大程度的发挥效率。软件是计算机控制系统的神经中枢，控制系统中的控制任务最终是靠软件即应用程序的执行来完成的。因此软件开发占有相当重要的地位，本实验室自控系统是由三大软件支撑的，分别是利用PLC编程软件STEP7 V5.2，嵌入式组态软件MCGS，以及虚拟仪器Labview7.0所开发的程序。
STEP7基础软件是用于西门子公司SIMATIC S7、SIMATIC C7和SIMATIC WinAC 等控制系统的标准开发软件，主要用于完成控制程序的开发。
本实验室包含的设备种类多、数量大、各设备间关系复杂。实验室的操作者要全面、综合和有效地监控、操作和管理试验系统并不是件容易的事情，因此还需要设计合理的控制操作界面，本实验室利用MCGS嵌入式组态软件开发出形象的控制界面，并利用其提供的动画功能仿真试验系统的运行状态。
无论是研究性试验还是本科教学试验，都需要采集大量的数据，并需要对这些数据作分析、存储、曲线显示等，因此本试验室采用Labview开发数据采集程序。因为他们的界面和和操作模仿物理仪器，如示波器和万用表，所以Labview程序被称作虚拟仪器，。在Labview中包含了一系列进行采集、分析、显示的工具，能很快的帮助解决复杂数据采集问题。
通过这些软件的应用，可以构造强大的实验室自控系统。
§5.1控制程序方案确定
§5.1.1控制算法的选择
随着智能控制技术的发展，不断有空调控制算法方面的报道，现已有模糊控制、神经网络控制、自适应控制、解耦控制在变风量空调系统中
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ansys workbench 三点压弯 接触怎么设置？
小弟刚接触ansys workbench，，现在做一个简单的例子就遇到问题了，问题是这样的，图片上的两个圆柱 是支座，中间是被压的板子，板子上面是一块垫板，垫板上面是压头（没画出来），我想把被压的板子和支座之间设置成无摩擦的，垫板和被压的板子暂时设置成连接的状态，，但是我计算的结果是这样的：
我自己弄懂了 其实挺简单的问题，，只是没人指导 楼主我也遇到过这种问题，帮忙解释下吧！ 楼主，这个问题解决了吗？俺也遇到了这样的问题，能不能帮忙解决一下啊？谢谢了啊~~59ANSYS workbench有限元模拟教程接触分析-第3页
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59ANSYS workbench有限元模拟教程接触分析-3
图5-11定静压PID控制程序；§5.3监控界面的开发[51,52]；§5.3.1嵌入式组态应用；对于大型中央空调系统，机组、水泵、空气处理箱达几；本综合实验室包含了众多独立的系统和设备，操作和管；MCGS的组态环境能够在基于Microsoft的；由MCGS嵌入版生成的应用系统，其结构由主控窗口；实时数据库相当于一个数据处理中心，同时也起到公用；5-12MC
图5-11 定静压PID控制程序 §5.3监控界面的开发[51,52]§5.3.1嵌入式组态应用对于大型中央空调系统，机组、水泵、空气处理箱达几百台，要管理如此众多的设备并不是容易的事，业主即使投入大量的人力物力也未必能取得良好的效果，计算机技术和网络技术的飞速发展，为中央空调系统自动化开辟了广阔的发展空间，用户可以方便快捷地组建优质高效的监控系统，使管理者随时监测设备运行状况，并可根据检测参数进行设备的最优化运行，因此有着极为广泛的应用前景。本综合实验室包含了众多独立的系统和设备，操作和管理这些设备并不容易，因此必须提供友好的易于操作的人机界面。本实验室控制操作人机界面利用MCGS嵌入版组态软件进行开发。 §5.3.2 MCGS嵌入版组态软件介绍MCGS的组态环境能够在基于Microsoft的各种32位Windows平台上运行，运行环境则是在实时多任务嵌入式操作系统WindowsCE中运行。通过对现场数据的采集处理，以动画显示、报警处理、流程控制和报表输出等多种方式向用户提供解决实际工程问题的方案。由MCGS嵌入版生成的应用系统，其结构由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五个部分构成，如图5-12所示。 实时数据库相当于一个数据处理中心，同时也起到公用数据交换区的作用。 图5-12
MCGS应用系统结构MCGS嵌入版从外部设备采集来的实时数据送入实时数据库，系统其它部分操作的数据也来自于实时数据库。设备窗口专门用来放置不同类型和功能的设备构件如PLC、仪表驱动程序，实现对外部设备的操作和控制。通过设备构件把外部设备的数据采集进来，送入实时数据库，或把实时数据库中的数据输出到外部设备。通过在用户窗口内放置不同的图形对象，搭制多个用户窗口，可以构造各种复杂的图形界面，将数据通过图形显示出来；可显示报警信息、数据库信息及数据点名称有关的信息细节，用不同的方式实现数据和流程的“可视化”。通过对运行策空调控制子系统略的定义，使系统能够按照设定的顺序和条件操作实时数据库、控制用户窗口的打开、关闭并确定设备构件的工作状态等，从而实现对外供热子系统负荷模拟子系统空调系统设备起停 报警处理控制参数设置 手动控制 历史数据部设备工作过程的精确控制。同时MCGS还提供类似与Visual Basic 的脚本语言，及软PID模块，可以结合脚本程序完成复杂的控制要求。§5.3.3 监控界面的开发方案由于试验设备多而复杂，不可能同时挤在同一界面上，因此按功能将整个室内温度控制 静压控制及阀位显示 冷冻水、冷却水控制 送风温度控制 新风量控制 湿度控制图5-13
实验室人机界面程序结构图 系统划分为空调子系统、热水子系统、负荷模拟子系统。其中热水子系统、负荷模拟子系统涉及到的设备较少，将其控制功能集成在各自的动画流程显示界面中，空调子系统较为复杂，独立编制设备起停、参数设置、手动控制等界面，见图5-13。利用MCGS开发运行软件，主要实现如下功能： 1）.提供形象的系统流程动画界面；2）.通过相应的按钮对操作设备起停，并以动画的方式实时显示设备运行状态，如以流动线来表示泵与风机的状态等；3）.实时检测设备运行过程中产生的报警信号，当报警产生时，发出警告通知操作人员做进一步的处理，并记录下报警时间及报警内容，以备设备维护； 4）.以图、表的方式实时显示被控量的变化及其趋势，并自动保存一定时间内所测得的数据；5）.显示PID控制参数，并可进行修改再设定；6）.提供阀门、变频器等驱动设
备的手动/自动操作切换。根据实验室实际情况，共定义了186个数据点，包括显示风机、水泵、机组及阀门等设备的开关量输入、输出点状态，报警状态点，温湿度、流量等模拟量输入点，模拟控制输出点，PID参数及控制参数设定值等模拟量寄存器点、报警寄存器点等。实时数据库通过控制器驱动程序与PLC内部通道连接，实现对PLC内部位进行操作。 §5.3.4 界面制作利用MCGS提供的工具箱，可设计出生动的画面。本系统共开发了流程显示窗口、报警数据窗口、设备控制窗口、PID自控手动控制窗口，参数设置窗口、单回路PID控制曲线等共17个不同的画面，包括空调系统动态流程图、供热系统动态流程图、负荷模拟控制、报警监控、温湿度、流量、压力数据曲线显示等，可显示含有实时数据的画面，并提供了数据与图间的关联，将数据库的数据点链接图片动态地反映出来。让操作员坐在电脑旁就能了解实验系统所发生的变化，从PLC传送的数据中便能清楚知道设备运行的状况。第三章图3-2为利用MCGS软件开发的空调系统的立体流程图，当风机、水泵运行时，风管及水管将演示流体实际流动的动画，并动态显示各测点的温度、压力、流量实测值。图3-15为负荷模拟系统流程界面。使学生很直观形象地熟悉了解试验系统。空调系统设备多而复杂，除了空调系统硬件设备外，还包括软件仪表的起停控制、参数设置、手动/自动控制等界面的设计，图5-14为空调系统控制操作台界面，利用颜色和动画来显示设备的状态，要启动相应的设备只需按下相应的按钮，设备为运行状态时按钮将显示为绿色，停机时显示为红色；风阀打开时将动画显示空气送、回状态。除对硬件设备进行起停外，同时还可停止和启动PID模块控制。 图5-14空调系统控制操作台图5-15为空调系统PID控制参数调整界面，在该界面下，操作人员点击相应的数值可实时调整控制模块比例带、积分时间、微分时间以及被控参数设定值，为系统调试带来方便。 图5-15 空调系统PID集中控制台按系统要求定义报警组态，并将需要报警的数据块与动画特性相连，当报警发生时，进行相应的程序处理并弹出报警界面，告知操作者做进一步的处理，达包含各类专业文献、专业论文、生活休闲娱乐、高等教育、文学作品欣赏、行业资料、幼儿教育、小学教育、59ANSYS workbench有限元模拟教程接触分析等内容。　
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