DCS第9章2集散控制系統(tǒng)原理及其應(yīng)用[張德泉主編][電子教案]

1、第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí) 踐 訓(xùn) 練第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練 知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)l掌握掌握J(rèn)X-300XJX-300X實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的使用實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的使用l掌握掌握MACSMACS組態(tài)方法組態(tài)方法l掌握掌握TPS GUSTPS GUS作圖方法作圖方法l熟悉熟悉 MCGS MCGS 工控組態(tài)軟件的組態(tài)界面工控組態(tài)軟件的組態(tài)界面l掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫組態(tài)掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫組態(tài)l掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)備組態(tài)掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)備組態(tài)l掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的算法組態(tài)掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的算法組態(tài)l掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組態(tài)掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組態(tài)l掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)系統(tǒng)調(diào)試方

2、法掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)系統(tǒng)調(diào)試方法l掌握掌握GUSGUS的流程圖繪制方法的流程圖繪制方法學(xué)習(xí)目標(biāo)第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練技能點(diǎn)技能點(diǎn)l能夠根據(jù)生產(chǎn)工藝情況確定控制站卡件類型和數(shù)量能夠根據(jù)生產(chǎn)工藝情況確定控制站卡件類型和數(shù)量l能夠熟練安裝系統(tǒng)配置的軟件包能夠熟練安裝系統(tǒng)配置的軟件包l能夠熟練系統(tǒng)進(jìn)行控制站、操作站組態(tài)能夠熟練系統(tǒng)進(jìn)行控制站、操作站組態(tài)l能夠結(jié)合工藝熟練制作流程圖并設(shè)置動(dòng)態(tài)參數(shù)能夠結(jié)合工藝熟練制作流程圖并設(shè)置動(dòng)態(tài)參數(shù)l能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控和各種畫面的切換能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控和各種畫面的切換l能夠在線調(diào)整控制器參數(shù)能夠在線調(diào)整控制器參數(shù)l根據(jù)生產(chǎn)工藝進(jìn)行組態(tài)根據(jù)生產(chǎn)工藝進(jìn)行組態(tài)l學(xué)

3、會(huì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的調(diào)試學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的調(diào)試l能夠應(yīng)用能夠應(yīng)用GUSGUS的基本流程圖繪制方法的基本流程圖繪制方法l能夠制作靜態(tài)流程圖能夠制作靜態(tài)流程圖l能夠?qū)o態(tài)流程圖進(jìn)行調(diào)試能夠?qū)o態(tài)流程圖進(jìn)行調(diào)試學(xué)習(xí)目標(biāo)第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練9.2 MACS9.2 MACS組態(tài)實(shí)訓(xùn)組態(tài)實(shí)訓(xùn)MACS組態(tài)實(shí)訓(xùn)主要以單容水箱液位定值控制系統(tǒng)和水箱液位串級(jí)控制系統(tǒng)為例來介紹MACS組態(tài)軟件的組態(tài)方法。MACS組態(tài)主要包括數(shù)據(jù)庫組態(tài)、設(shè)備組態(tài)、算法組態(tài)和畫面組態(tài)。組態(tài)完成后與裝置連接進(jìn)行系統(tǒng)統(tǒng)調(diào)。9.2.1 單容水箱液位定值控制系統(tǒng)1. 1.實(shí)訓(xùn)目的實(shí)訓(xùn)目的 （1）熟悉集散控制系統(tǒng)（DCS）的組成（實(shí)訓(xùn)裝

4、置說明見附錄B）。 （2）掌握MACS組態(tài)軟件的使用方法。第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練（3）培養(yǎng)學(xué)生靈活組態(tài)的能力。（4）掌握系統(tǒng)組態(tài)與裝置調(diào)試的技能。2.2.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容實(shí)訓(xùn)內(nèi)容（1）數(shù)據(jù)庫組態(tài)。（2）設(shè)備組態(tài)。（3）算法組態(tài)。（4）畫面組態(tài)。（5）系統(tǒng)調(diào)試。第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練3.3.實(shí)訓(xùn)設(shè)備和器材實(shí)訓(xùn)設(shè)備和器材 （1）THSA-1型生產(chǎn)過程自動(dòng)化技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)裝置。 （2）萬用表一個(gè)、PC/PPI通信電纜一根。4.4.實(shí)訓(xùn)接線圖實(shí)訓(xùn)接線圖 參照圖9.56完成線路連接。第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練5.5.實(shí)訓(xùn)步驟實(shí)訓(xùn)步驟（1）工程分析 單容水箱液位定值控制系統(tǒng)

5、需要一個(gè)輸入測量信號(hào)，一個(gè)輸出控制信號(hào)。因此需要一個(gè)模擬量輸入模塊FM148A和一個(gè)模擬量輸出模塊FM151。采集上水箱液位信號(hào)（LT1）控制電動(dòng)控制閥的開度。（2）工程建立參照圖9.57和圖9.58，打開數(shù)據(jù)庫組態(tài)工具，進(jìn)入數(shù)據(jù)庫組態(tài)界面。第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練圖9.57 數(shù)據(jù)庫組態(tài)工具打開步驟第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練在數(shù)據(jù)庫總控組態(tài)界面工具欄下單擊新建工程按鈕，彈出如圖9.59所示添加工程的對話框，填入工程名，單擊確定。工程建立之后可以在c：hs2000macs文件下看到一個(gè)以新建的以工程名命名的文件夾。 第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練（3）編輯數(shù)據(jù)庫選

6、擇編輯編輯數(shù)據(jù)庫，彈出對話框如圖9.60所示，輸入用戶名Bjhc和密碼3dlcz后單擊確定，進(jìn)入數(shù)據(jù)庫編輯界面。 第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練參照圖9.61（a），選擇系統(tǒng)數(shù)據(jù)操作，單擊確定后彈出窗口。因?yàn)閱稳菟湟何欢ㄖ悼刂葡到y(tǒng)用到兩個(gè)模塊，兩個(gè)通道，所以需要編輯兩個(gè)點(diǎn)號(hào)。第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練單擊數(shù)據(jù)操作后，選擇模擬量輸入，在右邊選擇項(xiàng)名列表框中選擇需要設(shè)置的項(xiàng)目名稱，見表9.10，單擊確定并添加記錄。選擇AO模擬量輸出，參照表9.11選擇項(xiàng)名，單擊確定并添加記錄。第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練設(shè)備號(hào)即設(shè)備地址，輸入通道為2（FM148），輸出通道為4（FM

7、143），單擊更新數(shù)據(jù)庫按鈕即可保存。單擊數(shù)據(jù)庫編譯基本編譯，若顯示數(shù)據(jù)庫編譯成功，則數(shù)據(jù)庫組態(tài)完畢。（4）設(shè)備組態(tài)按照“開始程序MACS組態(tài)軟件設(shè)備組態(tài)工具”的順序打開設(shè)備組態(tài)工具，定義系統(tǒng)設(shè)備和I/O設(shè)備。第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練設(shè)置系統(tǒng)設(shè)備。選擇打開新建的工程。選擇編輯系統(tǒng)設(shè)備，打開系統(tǒng)設(shè)備組態(tài)對話框。選中MACS設(shè)備組態(tài)，右擊鼠標(biāo)選擇添加節(jié)點(diǎn)。在“現(xiàn)場控制站、操作員站、服務(wù)器”中選擇現(xiàn)場控制站。選中現(xiàn)場控制站，右擊鼠標(biāo)選擇添加設(shè)備，分別添加主控單元、以太網(wǎng)卡。第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練重復(fù)前三個(gè)步驟，參照圖9.62分別添加操作員站、服務(wù)器。操作員站以太網(wǎng)卡屬性設(shè)置，右擊以太網(wǎng)卡選

8、擇屬性，將其IP地址改為128.0.0.2。服務(wù)器以太網(wǎng)卡屬性設(shè)置，右擊以太網(wǎng)卡選擇屬性，將其IP地址分別改為128.0.0.1和168.0.0.1。至此，系統(tǒng)設(shè)備設(shè)置完畢。單擊 按鈕，彈出如圖9.63所示的檢查類型對話框，選擇單以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)，單擊確定。第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練設(shè)置I/O設(shè)備。選擇編輯I/O設(shè)備，打開I/O設(shè)備組態(tài)對話框。選擇菜單“查看/自定義鏈路”選擇DP鏈路，關(guān)連主卡選擇“HSFM121.hsg。選擇菜單“查看/自定義設(shè)備”在DP鏈路下添加新的設(shè)備，引入所用的設(shè)備，F(xiàn)M148選用hsfm145.hsg，F(xiàn)M143選用hsfm143.hsg，F(xiàn)M

9、151選用hsfm151.hsg。選擇“現(xiàn)場控制站”，參照圖9.64（a），右鍵添加DP鏈路。 第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練選擇DP，參照圖9.64（b），右鍵添加新的設(shè)備FM145，F(xiàn)M143，F(xiàn)M151。第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練 選中FM145，更改屬性為地址2，選用通道的信號(hào)量程為0 5V。FM143更改屬性地址為3，選用通道的信號(hào)量程為16（-200 200）。FM151更改屬性地址為4，選用通道的信號(hào)量程為420mA。組態(tài)結(jié)果如圖9.64（c）所示。 第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練單擊 按鈕，顯示編譯成功，如圖9.64（d）所示。 將組態(tài)數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫

10、，至此，設(shè)備組態(tài)完畢。 第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練（5）算法組態(tài)按照“開始程序MACS組態(tài)軟件算法組態(tài)”的順序打開算法組態(tài)界面。選擇文件新建工程，打開新建的工程文件。選擇文件新建站，在新建的工程下新建站為服務(wù)器和控制站10，如圖9.65所示。第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練選中控制站10，右擊鼠標(biāo)選擇輸入方案，在彈出的對話框中輸入方案的名稱，如圖9.66所示。第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練選擇FBD的編程方式，保存方案如圖9.67所示。第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練選擇功能模塊控制算法PID模塊，參照圖9.68（a）、（b）、（c）設(shè)置PID屬性。第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐

11、訓(xùn)練第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練參照圖9.69，將PID功能模塊放在合適的位置上。第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練參照圖9.70，選擇輸入輸出端子輸入端子，將其連接到PID模塊的PV端。第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練參照圖9.71，選擇輸入輸出端子輸出端子，將其連接到PID模塊的AV端。 第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練單擊編譯當(dāng)前方案，編譯成功后退出算法組態(tài)。（6）圖形組態(tài)按開始程序MACS組態(tài)軟件MACS圖形組態(tài)工具的順序打開圖形組態(tài)界面。選擇文件打開項(xiàng)目，打開新建的工程文件。選擇文件打開文件，在工具欄中單擊打開文件夾的按鈕，系統(tǒng)有一個(gè)自帶的圖形文件$main，打開系統(tǒng)自帶的圖形，選擇圖形，在右鍵中

12、選擇交互特性，將會(huì)發(fā)現(xiàn)有切換底圖的特性，切換為菜單.hsg的圖形。新建一個(gè)單容水箱的圖形文件，利用繪圖工具繪制如圖9.72所示圖形。第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練參照圖9.73，單擊上水箱液位的文字特性xxx.x mm，右擊鼠標(biāo)選擇動(dòng)態(tài)特性。第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練參照圖9.74，單擊上水箱液位的文字特性xxx.x mm，右擊鼠標(biāo)選擇交互動(dòng)態(tài)特性。第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練單擊電動(dòng)控制閥開度的文字特性xxx.x ，右擊鼠標(biāo)選擇動(dòng)態(tài)特性，在文字標(biāo)簽中選擇文字特性，點(diǎn)名為01，域號(hào)為0，項(xiàng)名為AV，其他選擇默認(rèn)。保存文件，圖形組態(tài)完畢。（7）組態(tài)結(jié)果與裝置調(diào)試打開兩

13、臺(tái)電腦和工控機(jī)的電源，按照附錄B中的有關(guān)步驟接線、打開和關(guān)閉相應(yīng)的閥門。按照順序打開控制屏的電源，打開服務(wù)器SERV-U程序。在操作員的電腦上打開數(shù)據(jù)庫總控組態(tài)窗口，在空白的菜單下選擇要做的實(shí)訓(xùn)工程，參照圖9.75，選擇編輯域組號(hào)組態(tài)選擇要做的實(shí)訓(xùn)工程，單擊確定。第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練圖9.75 選擇域第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練參照圖9.76，選擇要做的工程。圖9.76 選擇工程第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練選擇工具欄中的“完全編譯”，稍后顯示編譯成功如圖9.77所示。圖9.77 編譯工程第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練關(guān)閉數(shù)據(jù)庫組態(tài),在服務(wù)器端啟動(dòng)服務(wù)器，如圖9.78所示。圖9.78 啟動(dòng)

14、服務(wù)器第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練在操作員站打開工程師在線下裝，輸入用戶名和密碼hzdcs/hzdcs，如圖9.79所示。 第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練參照圖9.80，單擊工具欄中的P，選擇要做的實(shí)訓(xùn)工程。第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練如圖9.81（a）、（b）所示選擇菜單中的系統(tǒng)命令下裝，選擇服務(wù)器下裝，,雙擊128.0.0.1.下一步，直到下裝成功。第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練選擇菜單中的系統(tǒng)命令下裝，選擇操作員下裝，雙擊128.0.0.2，選擇下一步，直到下裝成功。關(guān)閉工程師在線下裝，在服務(wù)器端重新啟動(dòng)服務(wù)器。在操作員站打開操作員站在線軟件，在工程師功能中選擇登陸，輸入用戶名superman和口令zy。服務(wù)器啟動(dòng)成功后，就可以用新組態(tài)的工程做實(shí)訓(xùn)了。 第9章 集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練6.注意事項(xiàng)（1）各項(xiàng)組態(tài)完畢必須編譯通過。（2）組態(tài)一定要按步驟進(jìn)行。（3）磁力驅(qū)動(dòng)泵的正反轉(zhuǎn)。（4）磁力驅(qū)動(dòng)泵嚴(yán)禁無