,用戶(hù)可在畫(huà)面上利用鼠標(biāo)啟動(dòng)或關(guān)閉除濕機(jī),或切換到溫度濕度歷史趨勢(shì)畫(huà)面.
單艙流程顯示該艙實(shí)時(shí)參數(shù)變化和運(yùn)行狀態(tài)
,運(yùn)行時(shí)可隨時(shí)在畫(huà)面中直接修改或設(shè)置該艙的狀態(tài)和參數(shù).
趨勢(shì)畫(huà)面以曲線(xiàn)的形式直觀(guān)地描述各艙的溫度和相對(duì)濕度的變化趨勢(shì),同時(shí)顯示各時(shí)刻的參數(shù)值
,方便了除濕系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員的分析.
2.3實(shí)船實(shí)驗(yàn)
為了提高仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性和A性
,使理論分析與實(shí)踐緊密結(jié)合,我們分別在自然通風(fēng)和除濕機(jī)除濕兩種工作模式下
,對(duì)通風(fēng)除濕系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)
,了解系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程
、除濕機(jī)和風(fēng)機(jī)的工作情況
;獲取了建模需要的各關(guān)鍵位置上的壓強(qiáng)、流速
、溫度
、濕度等數(shù)據(jù)
,這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)給出的溫度和濕度變化趨勢(shì)同時(shí)作為仿真調(diào)試的依據(jù).
2.4貨艙參數(shù)計(jì)算
參數(shù)計(jì)算是整個(gè)仿真系統(tǒng)的核心
,根據(jù)建立的貨艙通風(fēng)除濕系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型[1]
,編制了不同工作模式下的計(jì)算子程序,根據(jù)用戶(hù)選擇的工作模式
,循環(huán)計(jì)算貨艙參數(shù)變化
,并實(shí)時(shí)顯示.所有時(shí)刻的參數(shù)均以文件的形式存儲(chǔ)
,以便設(shè)計(jì)人員分析.在循環(huán)計(jì)算過(guò)程中程序隨時(shí)檢測(cè)用戶(hù)消息
,進(jìn)行參數(shù)修改、曲線(xiàn)打印等.
3貨艙通風(fēng)除濕監(jiān)控系統(tǒng)組成方案
根據(jù)系統(tǒng)流程和控制要求
,設(shè)計(jì)貨艙通風(fēng)除濕控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控部分
,系統(tǒng)關(guān)鍵硬件設(shè)備如除濕機(jī)等仍采用進(jìn)口設(shè)備,以增加運(yùn)行可靠性
,其它硬件設(shè)備在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上購(gòu)置,以降低成本
,并加快開(kāi)發(fā)速度.國(guó)產(chǎn)化的初期工作主要是開(kāi)發(fā)整個(gè)貨艙通風(fēng)除濕控制系統(tǒng)的全套控制軟件
,對(duì)硬件系統(tǒng)進(jìn)行組裝、調(diào)試
,實(shí)現(xiàn)交船運(yùn)行.
3.1控制器
控制器是監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視
、控制決策
、輸出控制信號(hào)的單元,是整個(gè)貨艙通風(fēng)除濕監(jiān)控系統(tǒng)的核心.控制器可采用可編程序控制器(PLC)或STD工業(yè)控制機(jī).
可編程序控制器采用瑞典SattControll公司的Sattcon15x型PLC
,它具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)輸入輸出及過(guò)程監(jiān)控能力:配套接口有A/D轉(zhuǎn)換器
、模擬量輸入輸出轉(zhuǎn)換器、數(shù)字量輸入輸出轉(zhuǎn)換器
,可處理128個(gè)模擬量輸入信號(hào),64個(gè)模擬量輸出信號(hào)
,512個(gè)數(shù)字輸入/輸出信號(hào);具有4個(gè)串行口
,可進(jìn)行8路PID控制
,并可通過(guò)編程進(jìn)行各種順序控制和邏輯控制.該P(yáng)LC編程方便
,特別是借助DOX05軟件包
,可直接通過(guò)PC機(jī)利用類(lèi)似于宏匯編的程序語(yǔ)言編程來(lái)簡(jiǎn)化軟件的開(kāi)發(fā)過(guò)程.
STD工業(yè)控制機(jī)采用或CPU
,其操作系統(tǒng)和軟件環(huán)境與一般的PC機(jī)完全兼容,使得監(jiān)視控制軟件完全可以用高級(jí)程序語(yǔ)言(如C語(yǔ)言)編程
,從而大大減少軟件的開(kāi)發(fā)周期
,提高軟件的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性.
3.2報(bào)警顯示操作面板
報(bào)警操作面板置于駕駛臺(tái)
,用于指明報(bào)警信號(hào)的地點(diǎn)和報(bào)警性質(zhì).
操作面板可采用PLC
,其規(guī)模略小于監(jiān)控器Sattcon15x,型號(hào)為SattconOP45
,它把控制功能和人機(jī)界面結(jié)合在一起
,應(yīng)用簡(jiǎn)便靈活,在本系統(tǒng)中只實(shí)現(xiàn)報(bào)警顯示和人機(jī)界面功能.SattconOP45和控制器單元Sattcon15x通過(guò)RS232/RS485接口進(jìn)行數(shù)據(jù)通信
,該面板有帶背光的液晶顯示器,一共4行
,每行40個(gè)字符
,用于指明報(bào)警信號(hào)的地點(diǎn)和報(bào)警性質(zhì).面板上有22個(gè)鍵,用于執(zhí)行相應(yīng)的操作
,如報(bào)警消音
,選擇某些點(diǎn)進(jìn)行在線(xiàn)參數(shù)監(jiān)視等.
操作面板也可采用與SattconOP45具有類(lèi)似功能的產(chǎn)品,或采用PC104配以液晶顯示器與鼠標(biāo)構(gòu)成微型監(jiān)控器實(shí)現(xiàn)同樣的功能.
3.3人機(jī)界面
人機(jī)界面可用一般的PC機(jī)或工控機(jī)實(shí)現(xiàn)
,它與控制器通過(guò)RS232接口進(jìn)行數(shù)據(jù)通信.人機(jī)界面由菜單和畫(huà)面構(gòu)成,用于進(jìn)行各路數(shù)據(jù)的顯示(流程和曲線(xiàn))
、各種操作
、各種參數(shù)設(shè)置等.主要的畫(huà)面和菜單有:
總流程圖:顯示各艙實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),啟動(dòng)或關(guān)閉風(fēng)機(jī)
,設(shè)置風(fēng)機(jī)流量
;
單艙流程圖:監(jiān)視
、顯示該艙室的溫度和濕度等參數(shù)
,切換到對(duì)應(yīng)艙的趨勢(shì)畫(huà)面,設(shè)置艙門(mén)的開(kāi)關(guān)和控制狀態(tài)及報(bào)警參數(shù)等
;
除濕機(jī)流程圖:顯示除濕機(jī)入口出口參數(shù)
,啟動(dòng)或停止除濕機(jī);
歷史數(shù)據(jù)趨勢(shì)圖:顯示各艙溫度
、濕度等參數(shù)變化的趨勢(shì);
菜單:選擇通風(fēng)除濕系統(tǒng)的工作模式及相互間切換,設(shè)置貨艙相對(duì)濕度期望值
,并可切換到其它各個(gè)畫(huà)面.
3.4多路數(shù)據(jù)記錄儀
用于記錄系統(tǒng)參數(shù)隨時(shí)間變化的歷史曲線(xiàn)
,可選擇HoneywellDPR3000,該記錄儀可同時(shí)在紙上記錄32路時(shí)間歷史曲線(xiàn)
,具有較高的可靠性
;或采用高檔彩色打印機(jī)完成同樣的功能.
3.5各類(lèi)傳感器
溫度和濕度傳感器及閥位傳感器等型號(hào)由通風(fēng)除濕系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)確定
,用于各種數(shù)據(jù)的測(cè)量和變送.
4仿真軟件在貨艙通風(fēng)除濕控制系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化研究中的應(yīng)用
通過(guò)對(duì)引進(jìn)系統(tǒng)的分析研究和建模仿真
,我們提出了實(shí)現(xiàn)貨艙通風(fēng)除濕監(jiān)控系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化的方案.
除濕監(jiān)控系統(tǒng)
主控制器是整個(gè)貨艙通風(fēng)除濕監(jiān)控系統(tǒng)的核心,負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集
、監(jiān)視
、控制決策、輸出控制信號(hào)等.控制器可采用可編程序控制器或STD工業(yè)控制機(jī).
報(bào)警顯示操作面板置于駕駛臺(tái)
,它和控制器通過(guò)串行接口進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,用于指明報(bào)警信號(hào)的地點(diǎn)和報(bào)警性質(zhì).
人機(jī)界面與控制器通過(guò)串行接口進(jìn)行數(shù)據(jù)通信
,它由菜單和畫(huà)面構(gòu)成
,用于進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的顯示(流程和曲線(xiàn))、操作
、參數(shù)設(shè)置及曲線(xiàn)打印等.
在實(shí)際貨艙通風(fēng)除濕控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)階段
,可利用貨艙通風(fēng)除濕仿真軟件包模擬實(shí)際系統(tǒng),與監(jiān)控計(jì)算機(jī)組成一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)
,對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的軟件和硬件進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試,以加快系統(tǒng)開(kāi)發(fā)
,提高效率
,保證安全,節(jié)約成本.
5結(jié)束語(yǔ)
本文給出的仿真軟件包在給定外部邊界條件后
,可模擬通風(fēng)除濕系統(tǒng)在溫度范圍-10~40℃
、相對(duì)濕度0~100%時(shí)不同工作模式下溫度、濕度
、壓力及氣體流量等參數(shù)變化的趨勢(shì),反映實(shí)際系統(tǒng)的工作機(jī)理和特點(diǎn)
,為實(shí)際系統(tǒng)的分析
、設(shè)計(jì)和設(shè)備選型提供理論依據(jù),節(jié)省實(shí)驗(yàn)費(fèi)用
、縮短設(shè)計(jì)周期
,為實(shí)現(xiàn)通風(fēng)除濕系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化打下良好的基礎(chǔ)
;畫(huà)面清晰易懂
,操作方便,便于用戶(hù)使用