基于动态数据交换

1、基于动态数据交换(DDE)的浮选机软测量控制系统设计与实参考现初的匚山控制系统.住实时数据趙讯方比I弋现生元叱发展：其门应用较为广泛的匸要有OPCDDE两种方式在本项冃研究的过程申.来帥了比较简单尖用和稳定的DDE通讯标卅“6.3,1动态数拯交换(DDE)组态工I发简孤能豁捉供友好的监控界柑，但其数挥处理能力较低不能謫足软旳量系统童杂算嗟的墓求.MA1LAB:职提供壇朵算眩的快速开笈，忙.捋应用杵弟展该软件的强项*迹果能対竝态土和MMltib取长补RL发挥各口的优势，弥补务门的不足，必盤能提髙产肘的品质t加快软件开发竝度论文论述丁基DDE技术的MATLAB巧组态+.的数据眨换技术焉原埋.DDE

2、fe术的MATEB气组态王的盜期空换的设计打宝现，为浮选精煤产率和次分的戟测彙创适了平台和基础，DDE即功态数据交换fUynamiGDdU&咄細举、.足WINDOWS平fJ.一个覚幣的通信协议.它僅支持动态数据交换的两个或多个应用程序能彼此交換数堀和发送描如接收数撫的-方称为聲户机发送数菇的/称淘服务瓠DDE对话的内容是通过个折谀名来鉗定的：竝用程序常”壬题名，项E母牛DDE对话由应用程序名和卞題名唯一定文宙1jt6-1常用DCEiJ讯掾说名Tnb.6-l忧冊himdcstingishednameofDDEcontmunjcation1应用穆序名(Setyice)匸題(Topics)项H(It

3、ems)规定到子规毎例于规定组态王VTEWTagnameI/O变最流量EXCELEXCEL电子表格名Shetll单元格r2c2Mailah采用的DDE名称体粟如卞图所不：讥：项H6-1MATLAB0CE若極体系Fig.61J)DEnamesystemc-iM；TUB客戶机和嚴畀器交换数蛊的方式賢三种.冷链接.机琏接耦链接。冷陡接是客户机坡二申请，謄务器提供数据；温琏接是肥务然数娼发生变化后通知客样机.再又后者決业是否取数据;热链接足指服务器数据只要有变化.就直接将数据送去客户机*丄业现场需要的是热链接方讥本文采用MATLAD既做胞务器又做客户机的方式.实5t7T业现场的数据通侶。较其他丈献中诽

4、述的方贰更为简便口MATLAB提供的OPE功能.既已以做客.户端，也:”以做服务鳖MATLAB握供七个函数来支捧DDE功能，简述如下曲*(1kddeinit：与服务船建立对话.函数谓用格式如F：hannc-dieLnit(servicertopic).建上成功则该函数返卜I-个通道号.是柞零恒表示通道建立贱功；2).ddeadv；诂求建立热链接，函数调用格式如F：rddcadvUhanncLcallback)当被Stem定盘的数据变化时.调用执f，callback函数返凹憤为1时描粧棲屋立威功，为Q时不成功；竹、ddereq：I址服务器盍要数菲.函数调用格式为;dataddcreq(chann

5、elsJitem5)：(4).dtepoke!函戡同服务器发迭数据.函数调用格式如下：rc=ddqlceWhann乩1希,它将客户端的数据写到“item定的世址(Sddecxect用于旬DDE服务鞋应用程斥发送执行儒些：(6)-.ddrunadv；断幵热琏接；C7).ddeferm：DDE对话：6.3.2DDt通信方式在浮选抑药乘统中的设计与应用DDE通信力式的实现，MATLAB强大的数掛处理功能植入组态壬小对于加药11动化的实现，有现实意义本聚统的数据通信揍块连挫示总图如F：对编程逻辑控k-1;1用制器(PIjC)肌WY1凶WATLAB14*用65.数携通恬樓按朮童国Fig.6-5Echcm

6、aticdaagrajnofthedataccvmnuniciduninadult本文中利用MATLAB成所WDDE通讯命令组态王只离将数据变呈走义的时候勾选“处汴DDE访问”项，如圏&帀所示aMadab的M文杵语旬如下:Ch拠nei_l=il血诚址VIEWSIAGNAME1,建立MATLABi粗态王的DDii对话通道“Rdddeadv(channel_IfbPLC200.FlJOW1.soft_snsor?)：Rc2=ddcadv(ctiaruidPLC200.DI汪引TV闆ft_犯购皿丁逍两句是建立热箍接，当；LFLC200TLOWM用PLCZOOENSITYv对应的变盘发生变化时.它旳的

7、数值立刻送给MATLAB井执行函数“陌社卿期”，其作用是运算处理陋ATLAB从组态壬读取到的数据、运算结杲保留在MAfLAB变ftresult中rcddcreq(channd，firequenc/rresult)英屮“putney是在组态王屮定文的变量名称resif足在函数恤心邮or”中定义的运尊结果.这条语旬的作用就是将运算结果返回给组态王，再由組态王将它送到F1C中.驱动执行机构执行加药动柞，实现加药的自动化trass壬吊：fruriflU広阳Izi=ipliViMWit4ra壬fSnrfcnI图6-6.爼办王坏庞下立汇变巻Fi6-6definevariableinKtngvicwcnvi

8、rmnwfii控制系统运行时可以看到随看组态王中数据的改变.MATLAB执讦软测站算法运算返冋结果，显示了目削浮选过程中的浮选精煤产率和灰分的奕时玻果，达到预期1标*最后.可ddcunadvddeterm两个语句jhDDE的熱琏接利通道口633煤泥浮选指标牧加的系统实現基亍上述软硬件的选型荊设计，开发的煤泥浮选指标耿测境系蜿如图37到1610所示a图67所示为组态王环境卜的浮选料煤指标软测量系蜒主控界面，大錢表小了溼选各设齐上间相互关系、在系统运订时实时显示六乍变童数据.包需有两种药剂港加議入浮流量，入浮浓度.浮选机液位.充址数据*界面右上弗实时显不-軟测履模塑撫测得出的穩煤茨廿和产率。图所示

9、为组态主环境卜的历史数据库.系统按预先谡輕好的吋时间隔.每T时间段存轄E时數据，方檯专家规则M的补充、完善和憐吐同时提供迭询功能.用户可以強过选弄起始时问结山时冋谀出任凫吋间段的豔据-方便匸常人员对浮选机工柞狀况逍计分忻.31i撷总王坏览下的主业挣也而Fiy.fi-main,mcinilnringpictureinKJn百viewEnvir-onmrnl阴f怛爲王环境下時历it啟摆库Fig6-KhistoricaldlabasemKjnviiwunvirijcimcnt由Z获分挨型较収丸在换州i|j,6-JscflstnsurTjuslon-linfcl酿”mpdtl圏6-9.6-10*别为精

10、煤灰分和产率的软测量模型在线控lE界直.由汕部分组成=第一块为稱煤灰分或产率、录入模如対人一匸优验结果输入系统数锯库觀世友好的人机交互接口.第二块为报警记录窗系统运行址思中出现的斤常工况，将被记录在案，包括异塔工况出现的时间以及当时的各个变扯值*第三块为敕测量模型在统校D功能模块，当监控人员发现软测量預測质董描标打实际产品质址指标倔离较大时.通过这个模块，输入淮确数据”可以及时校正模型，提疵模曜预濟精度-第四块为精煤庶分或产率）的记锻表*滾动显示最近的十组数据，为监.控人员儡圾分（产率）变化趟势提供方傅。lfl10.产準蟆翌*1崔点在城餌止Flj；.6-COsnEi5CTLHDTaiijmii

11、-Iieofpddmodd6.4信号防护宇段基十前文论述.浮选软测世掠制系统的稳定，赭确港匕必燃赳含大诫数据的後输和共享数据樓输过程中如何探证信号传输德宦，准暁，不受于扰，是系轨建设的关镇内容.本节将就此问題展开论迩.&比1干扰来源选煤厂设备的运厅条件和二作环境极差，存在非常严重的水、煤尘、电磁干扰等不利手设备町靠运行的園素.按照工莒要求.保1E控制系统肝靠而淮确的运巧*对控制结果的影响至茨.电要K供电电源卩扰;供辿电源是干扰信寸进入控制系统的主醱途径之一，t要逋过供电线搐的阻抗耦令产忙电网十我窜入控制系箍工要迪过養统的供堪电源、变送器供电电遵赳与系统翼有直按电气连接的仪友供电电源寻耦合进入.

12、另外，各种大功爭用电设备所产牛的交流腿场也是主婆的干扰源*电网内部的变化、开关操柞产生的浪涌、大型电力设备的起停、交直涛传动装置引起的谐迪、电网短路暂态过程的冲击等+这些因素会对接入同一个电网的供电电襯造成严重下扰02.电磁輻射干扰：辐射电雄场主要来白电力网络、电气设备的暂态过程、各种变频调速设备等产卞的电磁场.梵分布极为复亲如果系统设备安装隹其射频场内，就会受到辐肘干扰干扰会引起控制系统工柞异常和测量精度卜降.严重忖引起元艦件损折.对于隔离性能差的累统还将导致信号间互相于扰.引起共地系统总线冋谎，造戚逻辑数据变化、误动柞等严重错误。氛接地混乱于扰jE确的接地，既能抑制电礎干扰的影响*又能抑制

13、设备向外发出干扰，接地系统混乱对控制设备的十扰主要是各个接地点电位分布不均，不同接地点间矗在地电位差.引起地环路电流，影响系统疋常工作。6.4.2抗干扰榕施抗干扰的草本措施：抑制噪声源，宜搖轿除产牛一干扰的原因；切断电感干扰传播的途径，诫提高传递途衿对电磁干扰的衰减作用；加强控制乘统的抗干扰能力，降低其嗓声敏感度.1、前止一供电电源干扰的措施为了能仃效的削弱和消除来自电网的千扰信号.选择离礼能电源、抑制电网十扰在控制系统中占有及其重耍的地拉*本系统选用西门子PLC专用电源隔离性能妤抗干扰寵力强*稳進性高.趴防电瞰辐射F扰的措施在现场牛:产过程中，有诸多同电压电源电境段各种动力电缆拆产生的班场冇

14、在，造成信号数据采集和控制匕的错谀*为此，在安装与布线上墜求如下：第矍电缆的选择；模拟输入信号或高速倡号圾（如脉冲传感信号人必取釆用屏蔽信号电缆。为了减少动力电缆辐肘电磁干扰、对变频魁1於装置的输出动力电堰，应采用瞬蔽电力电缆*为了提高抗干扰能力ILC的外部信号、PLC和上检机之间的串行通俏线路也可用光纤或带光电耦合器的通讯口进行隔密在澗汛电缆的选用上，则应选用PLC产厂家提供的专用屯蓮。第二足信号传输方式的选择r如果摸拟重I/O信号距离卩LC较远,应采用4-20mA的电流传输方式帝不是易受千扰的电压植输方式.楼输橈拟信号的屛蔽践.其犀蔽星应一端接地，曲吋为了泄放高频卡扰，数字信号线的屏廠层应

15、并联电位均衡蝕.其电阻值要小FJ屏蔽电阻的1/10.巨妾将解蔽层的两端接地若无法逮賈电隹均術线,或只考虑抑制低频干扰也可-端接地口笫三是对环境和布践的要求:不同类垦线分层敷段，严蔡信号贱和动力缆平行或同稱布线，PLC的“O线与丸功事纯要分开走统.不同类型的信号必须用平同的电轨传输开黄暈和模拟輦KO线应相互分开爺设、不同的信号嵯最好不用同一个插接件*戏减少不同佶号何的相互干扰.信号电缆应隹慣输信号的种类分宦敕设.严禁同-电址小既有动力源又冇信号源，亠减少通过信号线引入的传导F扰3、防接地混乱于扰的措施完善接地系统接地的目的通常有两是为了安全”一是为抑制十扰芫善的接地系统是控制焉址抗电噬干扰的重要

16、措施之一，在前述枕测金模型伪真直础上，迪过軟破件选型、设计和开戏建总f用匸业性试验的煤泥浮选擅标软测鱼工业平台，匸要结论如卜：建宜了煤泥浮选指标软测量栽以实现的哽件平台，包括佚感器、执行机拘、拽制器FLC、工控机.建&打煤泥浮选描标较测量软件平台.包告PLC编程环境、组态十粗态坏境利运算功能强丈的MATL丸B环境，为献测址斥终实现提供f支撑条件。论坯机通讯方式.建立了基于DDE方式的MATLAB打kingview数据共享和空换方式实现了軟测註算法在Matlab环境运行井通过组态干和PLC和按齐人员交互的运行机制，开发了洋选描标敕测试工业系统探障了煤泥浮庭描标软测皇系统的高放开发和正常运行-讨论

17、了信号儒输稳宦性的问题对于保冊系统的正常运廿提供支駅基于专家系统理论和广文回归神经网络建模技术为復泥浮选加药自动控制提供f.完备的理论和技术支持，论文以漳村选煤厂煤冕为主要研究对臻.采用理论与算法仿亘研究、换件平台枸建和軟件开发等手段.开笈了丄业级的煤泥浮选同药专家系统和浮选捋标軟测量系统，论丈取得的主要蜡论归帥如下：7.1主要结论在回顾专家系统理论的基础上+研究了煤泥浮选加药专家系统实现.的现场可行性与现实性.研究分析农明建立煤泥浮选专家系统是可行的.采用专家系统设计的方法和拶骤，设计了煤泥浮选加药专家系统.该系统町以应用于工业现场，持剔针对且前现场执行机枸的弊端.垃计了精密螺杼计量泵，实骗

18、峑的极端药剂和计虽精度述验表明该机构是目前执行机构的理担替代品，可以探证系统的高精度高町霍运行，同时该系统的完成为煤泥浮选指标软测暈提供了可霁稳定的运行平台，回顾了软测量建模的各种弹法，理点介绍了软测量建模中广为采用的PLS算法和BF神经网络舁法，同时针对现场的小样本情册，价绍了广文回归神经网塔算袪，井川昉皮銘果验证（该算法的有敎性.通过对煤泥浮选数据进疔各种软测虽模型仿真表明：软测虽广泛采用的成黙可霹的PLSf法不适合于煤泥浮选指标软测量，已卩神经网络仿真结果表明要想就得较好的建模牺度和外推能力，需.要大瓏的数据，这和现场实际情况有较大的差距。广文回归神经赠络仿真结果表明，该負法可以在小样本情形F获得可以使丄业现场接矍的精度和外推能力，是一种可行的煤泥浮选整标软测量建模方案.不同煤质对浮选指标预测赭度影响的仿克结果恙明：不同煤质对预测精度有很大的愍响，应在现场软测量实皴中増加对入浮煤质选择和相应的模型切换机制，来瞞足现场对浮选灰分顶测托度的要求-在专家系统实现和软测議仿真莊础上完成了丄业级:煤泥汗选加药专家系轨和殍选指标软则垠条统开发.进行了传感器、执行器、拄制器和人机界面的选型设il:进行了