劉少偉，片錦香，湯　健，岳　恒
中國人民解放軍９２９４１部隊，遼寧葫蘆島　

沈陽建筑大學信息與控制工程學院，遼寧沈陽

東北大學自動化研究中心，遼寧沈陽

摘　　　要：針對熱軋層流冷卻過程的自動化系統及優化控制算法難以在實際運行環境中進行充分的調試和驗證、基于仿真軟件發的實驗平臺則脫離工業實際的監控與運行環境、購買硬件控制系統進行實物／半實物仿真價格昂貴等問題，本文提出了采用組態軟件、工業控制器模擬軟件、仿真軟件混合編程開發層流冷卻虛擬實驗平臺的方法。該平臺采用Ｃ＃語言開發參數優化子系統、組態軟件開發管理監控子系統、工業控制器模擬軟件運行回路控制程序、ＭＡＴＬＡＢ軟件開發對象模型子系統，通過ＯＰＣ軟總線等技術實現了各個子系統的無縫連接。本文較后采用實際工業數據驗證了平臺的有效性，表明其廣闊的應用前景。

關　鍵　詞：組態軟件；仿真軟件；層流冷卻過程；虛擬實驗平臺

１　引　言
目前，仿真平臺技術在不同領域得到了廣泛應用。這項技術對于工業過程控制系統和武器裝備系統的設計、控制及模擬仿真等方面，具有不可缺少和不可估量的重要作用［１－４］。如鋼鐵熱軋生產中的對熱軋后的板帶進行冷卻的層流冷卻系統，其控制、建模和優化對較終帶鋼產品質量直接相關。層流冷卻系統的目的是使帶鋼從終軋溫度按一定溫降速率冷卻到卷取溫度，從而獲得性能良好的熱軋帶鋼產品，是提高帶鋼質量的重要環節［５－６］。該過程具有強非線性、參數時變、工況變化頻繁、以及冷卻帶鋼的溫度不能連續檢測等綜合復雜特性［７］，難以實現精確建模和傳統閉環控制，其優化控制算法需要經過反復實驗后才能投入實際應用［８－１０］。層流冷卻過程的建模問題成為層流冷卻過程控制的關鍵之一［１１�玻保玻荩�同時也需要模型的驗證平臺。針對以上問題，本文提出了將組態軟件、控制器模擬軟件、仿真軟件混合編程，開發基于普通ＰＣ機的層流冷卻虛擬實驗平臺。該實驗平臺不但保持了與工業現場相似的運行環境，而且節省了購買硬件系統的資金，為層流冷卻系統的優化控制技術及建模技術的開發提供了一個有效的驗證環境。

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