三水箱综合实验仿真平台的设计与应用_陆爱晶.doc

第 2 9 卷第 3 期 南 京 工 业 大 学 学 报 V o .l 2 9 N o . 3 2 0 0 7 年 5 月 J O U R N A L O F N A N J IN G U N IV E R S IT Y O F T E C H N O L O G Y M a y 2 0 0 7 三水箱综合实验仿真平台的设计与应用 陆爱晶, 薄翠梅, 张广明 ( 南京工业大学 自动化学院, 江苏 南京 2 10 0 0 9 ) 摘 要: 基于力控组态软件、E xcel 实时数据库和 M a tla b语言构建了一个三 水箱系统 的液位综合 实验仿真平 台. 在 综合实验仿真平台中, 利用 M a tl a b /S mi u l ink完成三水箱开环系统的建模与仿真过程, 选取 E xcel 作为 M a tl a b和力控 组态软件通讯之间的动 态数据库, 利用 DDE 协议实现了数据传输等功能. 最后利 用力控组态 软件实现 三水箱系统 的闭环控制、实时监控与报警等功能. 关键词: 三水箱系统; 力控组态软 件; DDE 数据通讯 ; 虚拟综合实验平台* 中图分类号: T P18 文献标识码: A 文章编号: 167 1- 7 62 7 ( 2 0 0 7 ) 0 3 - 0 0 7 5 - 0 4 D e s i g n a n d a p p l i c a t i o n o f c o m p r e h e n s iv e e x p e r mi e n t p la t f o r m f o r t h r e e- t a n k s y s t e m L U A i-jing, BO C ui-m ei, ZH A N G G ua ng-m ing ( C o l l ege o f A u to m a tio n, N a njing U n iversity o f T echno lo gy , N a n jing 2 10 0 0 9 , C h ina ) A b s t r a c t: A co mprehensive expermi ent a nd smi u la tio n pl a tfo rm o f l evel s o f three-ta nk sy stem ba sed o n fo rceco ntro l co nfigura tio n so ftw a re, E xcel a ndM a tl a b w a s designed. I n th is p la tfo rm, M a tl a b /S mi ul ink mi p l em ents themo del ing a nd simul a tio n pro cess o f the three ta nk o pen l o o p sy stem, E xcel p l a y s a s a dy na m ic da ta ba se fo r fo rceco ntro l a ppl -i ca tio n a nd M a tl a b co mputa tio n. T hese three pa rts co nnect thro ugh DDE pro to co l a s da ta tra nsfer to o . F ina l l y , fo rceco ntro l a ppl ica tio n imp l em ents functio ns o f cl o se l o o p co ntro ,l rea l-tmi emo n ito ring a nd a l a rm etc. o f the three- ta nk sy stem. K e y w o r d s: three-ta nk sy stem; fo rceco ntro l co nfigura tio n so fwt a re; DDE ; virtua l co mprehensive expermi en t p l a tfo rm 过程控制是指石油、化工、冶金、电站等工业部 门生产过程的自动化, 即通过采用各种检测仪表、控 1 实验对象的建立 制仪表及计算机等自动化工具, 对整个生产过程自 动检测、监控, 以实现各种最优的技术指标. 本文研 1 三水箱的数学模型 究了用计算机对实验模拟仿真, 通过虚拟现实技术 图 1为装置示意图. 图 1 中可实现的一个典型 实现了三水箱系统的液位监控仿真模拟过程, 建立 工作状态是: 泵 P 、P 用于供水, 连通阀 C 、C 、C 1 2 1 2 3 了一个常用的多变量三水箱对象的综合仿真实验平 开启, 泄漏阀