集散控制系統(tǒng)實訓報告

1、DCS實訓報告合成氨控制系統(tǒng)學 院：電子信息與電氣工程學院學生姓名：邵瑞瑞學 號：201102010091專業(yè)班級：自動化2011級2班合作者：林云指導教師：邢春芳2014年11月09日一、系統(tǒng)構(gòu)成和利時公司的MACS集散系統(tǒng)，由4臺操作員站兼工程師站、一 臺服務(wù)器、一臺遠程主控單元、和三個現(xiàn)場總線遠程I/O模塊，其中 FM148為8路模擬量輸入模塊、FM143為8路熱電阻輸入模塊、FM151為8路模擬量輸出模塊。圖1所示為MACSV系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。O圖1 DCS分布式系統(tǒng)框圖MM以太網(wǎng)PROFIBUS DP郵，誨/FM151琳器1/01二、實訓日的（1）熟悉集散控制系統(tǒng)（DCS）的組成（2）學習

2、、掌握集散控制系統(tǒng)硬件選型和系統(tǒng)配置方法（3）掌握MACSV組態(tài)軟件的使用方法（4）培養(yǎng)靈活組態(tài)的能力及系統(tǒng)調(diào)試技能三、實訓流程及內(nèi)容以THSA-1型生產(chǎn)過程自動化技術(shù)綜合實訓裝置為工業(yè)對象。完 成合成氨工藝控制流程系統(tǒng)的組態(tài)。要求：設(shè)計合成氨工藝流程控制系統(tǒng)，并用MACS組態(tài)軟件完成組態(tài)。 包括：（1）設(shè)備選型及系統(tǒng)配置：一個現(xiàn)場控制站，二，個操作員 站，一臺服務(wù)器，不冗余。（2）數(shù)據(jù)庫組態(tài)、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。四、實訓步驟工程分析合成氨工藝流程控制系統(tǒng)需要7個流量測量輸入信號，8個壓強 測量輸入信號,7個溫度測量輸入信號，兩個輸出測量信號。因此需要 兩

3、個模擬量輸入模塊FM148、一個熱電阻輸入模塊FM143和一個模 擬量輸出模塊FM151，分別用來采集系統(tǒng)由一個主控單元FM801、一個D電源模塊FM910和一臺計 算機（兼作服務(wù)器和操作員站）構(gòu)成。工程建立（1）打開：開始一程序一macsv組態(tài)軟彳一數(shù)據(jù)庫總控。（2）選擇工程/新建工程，新建工程并輸入工程名：SR（3）點擊“確定”按鈕，然后在空白處選擇“SR”工程。顯示當前域號 為65535等信息。（4）選擇“編輯 域組號組態(tài)”，選擇組號為1，將剛創(chuàng)建的工程“SR 從“未分組的域”移到右邊“改組所包含的域”里，點擊“確認”按鈕。然 后，在數(shù)據(jù)庫總控組態(tài)軟件窗口會出現(xiàn)當前工程名、當前域號0、該

4、 域分組號：1、系統(tǒng)總點數(shù)：1。設(shè)備組態(tài)步驟為系統(tǒng)內(nèi)的所有設(shè)備包括服務(wù)器、操作站、控制站、輸入輸出模 塊指定地址，從而建立它們之間的聯(lián)系。（1） 打開：“開始 程序 macsv組態(tài)軟件 設(shè)備組 態(tài)工具”，定義系統(tǒng)設(shè)備和I/O設(shè)備。（2）選擇打開新建的工程“SR”后點擊“確定”按鈕。（3）設(shè)置系統(tǒng)設(shè)備。選擇菜單欄“編卜系統(tǒng)設(shè)備”。打開系統(tǒng)設(shè)備組態(tài)對話框， 設(shè)置上層的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)A:128,網(wǎng)絡(luò)B:129；點擊“下一步”， 出現(xiàn)提示對話框，選擇“單機”；點擊“下一步”，設(shè)置“I/O”控 制站數(shù)量：1；操作員站數(shù)量：2,出現(xiàn)提示對話框如下圖后，點擊“開 始”按鈕。系統(tǒng)設(shè)備生成向?qū)?/5您的迭擇結(jié)

5、果是:=EO 1 o 1 5 3 nK- 10 0 -L3- 1 5 LA .a-:站站 上耶10操出現(xiàn)MACS設(shè)備組態(tài)信息，系統(tǒng)設(shè)備設(shè)置完畢。雙擊操作員50下面的以太網(wǎng)，卡，設(shè)置A網(wǎng)卡，設(shè)置A網(wǎng)IP 地址，將 130.0.0.50 改為 128.0.0.50。將 B 網(wǎng) IP 地址 131.0.0.50 改為 129.0.0.50。設(shè)置服務(wù)器以太網(wǎng)地址：雙擊服務(wù)器0、以太網(wǎng)卡，同上將A 網(wǎng)IP地址改為：128.0.0.1，B網(wǎng)IP地址改為：129.0.0.1。關(guān)閉當 前窗口。至此，系統(tǒng)設(shè)備設(shè)置完畢。設(shè)置I/O設(shè)備現(xiàn)場控制站DP:選擇菜單欄編輯 一I/O設(shè)備。 選擇菜單欄編輯I/O設(shè)備。設(shè)置下

6、層的DP網(wǎng)絡(luò)。選中DP，擊右鍵， 在下拉菜單中選添加設(shè)備，添加使用到的設(shè)備。分別選擇兩個FM148、 FM143 和 FM151 加入。右鍵點擊FM151,選擇設(shè)備屬性，將設(shè)備地址改為4,同樣的方法，將FM148的地址分別改為2和3，將FM143的地址改為1,。完畢后， 選中現(xiàn)場控制站，點擊菜單上“編譯”，顯示編譯成功，保存I/O設(shè) 備，關(guān)閉窗口。數(shù)據(jù)庫組態(tài)主要任務(wù)是建立現(xiàn)場數(shù)據(jù)與輸入輸出設(shè)備的聯(lián)系，或者說指定某 些變量連接在系統(tǒng)中的哪個模塊的哪個通道上。通過在數(shù)據(jù)庫總控組 態(tài)中添加變量來實現(xiàn)，步驟如下：進行數(shù)據(jù)庫總控畫面，在菜單欄的“編輯”下，選“編輯數(shù)據(jù)庫”， 彈出窗口，輸入用戶名和口令b

7、jhc/3dlcz。進入數(shù)據(jù)庫組態(tài)編輯 窗口。選擇系統(tǒng) 一數(shù)據(jù)操作，或選工具欄“添加”數(shù)據(jù)操作按鈕，出 現(xiàn)對話框，點擊“確定”按鈕。因為合成氨工藝流程控制系統(tǒng)用到個四個模塊，二十四個通道， 需要編輯二十二個AI點號和兩個AO點號。先點擊“AI模擬量輸入” 選項。在右邊選擇項名列表框中選擇點名、點說明、設(shè)備號、通道號、 量程上限、量程下限、信號范圍、站號。選擇后確定進入編輯數(shù)據(jù)界面。點擊添加按鈕進行添加通道。數(shù)據(jù)庫編輯。根據(jù)實際情況，設(shè)置各項參數(shù)。添加好變量后，選 擇更新數(shù)據(jù)庫按鈕更新數(shù)據(jù)庫。f.同樣的方法來定義模擬量輸出AO.g.單擊數(shù)據(jù)庫編譯一基本編譯，若顯示數(shù)據(jù)庫編譯成功，則數(shù)據(jù) 庫組態(tài)完

8、畢。服務(wù)器算法組態(tài)步驟（1）打開服務(wù)器算法組態(tài)，在菜單欄中選擇“文件一新建工 程”，選擇剛才新建的工程：“SR”，并點擊“確定”按鈕。（2） 選擇文件T建站，在新建的工程下新建為服務(wù)器和控 制站10，新建站保存到默認的安裝日錄下，點擊“保存”按鈕。（3）選中“服務(wù)器”，點擊工具欄中的“新建方案”按鈕，新建 服務(wù)器算法方案，選擇“FM”類型方案建立服務(wù)器算法方案。并將 新建服務(wù)器算法方案保存到默認的安裝日錄下。（4）左雙擊新建服務(wù)器算法方案，在“P1-1”右側(cè)的空白框中鍵 入“getsysper（_FUHE00）”幾個字符，添加完畢，保存方案頁。（5）點擊菜單欄“編譯”中的“當前方案”實現(xiàn)本方案

9、頁編譯， 此時系統(tǒng)會出現(xiàn)錯誤提示“FUHE00”數(shù)據(jù)庫點類型未定義。（6）打開“數(shù)據(jù)庫總控”，選擇“SR”工程，在“數(shù)據(jù)庫編輯” 下的“AM”項名，全選后確定。（7）在類型數(shù)據(jù)庫里添加“FUHE00”中間量點，并更新數(shù)據(jù)庫。（8）中間量添加完畢，點擊菜單欄“編譯”中的“當前方案”， 會發(fā)現(xiàn)錯誤提示消失，點擊工具欄中保存，再次保存本方案頁。在右 邊一欄選擇“工程”。（9）選中“服務(wù)器”點擊鼠標右鍵，編譯“服務(wù)器”站，選擇“全 部重編”，最終出現(xiàn)編譯成功。（10）選中工程“SR”點擊右鍵，編譯工程，出現(xiàn)提示窗口，選 擇“是”。最后出現(xiàn)“工程編譯成功”。工程編譯成功后，保存工程，點擊菜單欄“文件”中

10、“退 出“項。完全編譯工程：打開數(shù)據(jù)庫總控，選擇工程“ SR”，并且保證當前的域號為0。選擇工具欄里“完全編譯”。直到編譯成功，生成下裝文件成功，關(guān) 閉數(shù)據(jù)庫。控制器算法組態(tài)步驟 單擊桌面上的“開始” 一“程序” 一“MACV組態(tài)軟件”“控制器算法組態(tài)”，彈出工程選擇窗口，選擇“SR” .選擇工程后，點擊“選擇”按鈕，彈出控制站選擇窗口，選擇 “10站”進行算法組態(tài)的控制站。選中控制站后點擊“確定”按鈕?？刂破魉惴ㄜ浖幢粏?。單擊左下角“資源”按鈕后，雙擊選擇“日標設(shè)置”，“控制 器類型”選擇 “Hollysys CoDeSys SP for QNX”。具體設(shè)置可參照MACSV組態(tài)手冊，點擊

11、“確認”按鈕，雙擊“任 務(wù)配置”，可彈出“任務(wù)配置”窗口，在這里可以設(shè)置程序運行類型 及程序循環(huán)周期，默認值為250ms。雙擊“MACSV配置”，彈出“MASCV配置”對話框。(7 )雙擊“庫管理器”。在庫管理器左上角處右鍵“添加庫”。(8)選擇“hsac”文件，打開Hsac.lib是PID功能塊的庫文件名。設(shè)備組態(tài)里定義的設(shè)備信息可以在“MACS配置”窗口里看到。在菜單欄里選擇“工程”下的“全部在編譯”。在下方信息欄窗口可以看到編譯信息，如過系統(tǒng)不需要SOE 報警，可以在主程序中將“SOE”語句刪除。刪除后在選擇“工程”全部再編譯”，系統(tǒng)無錯誤提示。控制器程序編寫步驟在對象組織器中，選中PO

12、Us，可以新建一個文件夾，重命名 為“sr”，然后選中文件夾，單擊鼠標右鍵，選中“增加對象”，彈 出創(chuàng)建POU窗口，命名新的POU。將下圖中的PLC-PRG重命名為AAAA，POU語言選擇CFC.在資源一全局變量中，如圖所示聲明變量。注意：一條聲 明要寫在一行中。PID01:HSPID:=(SP:=20,CP:=0.25,DL:=100,MC:=0,RM:=0,PT:=100,TI:=30 ,KD:=10,OT:=100,OB:=0,PK:=0,OM:=0,AD:=1,ME:=1,AE:=1,CE:=0,P U:=200,PD:=0);PID02:HSPID:=(SP:=20,CP:=0.25

13、,DL:=100,MC:=1,RM:=0,PT:=100,TI:=30,KD:=10,OT:=100,OB:=0,PK:=0,OM:=0,AD:=1,ME:=1,AE:=1,CE:=1,PU:=200,PD:=0);(4)編寫子程序選中程序名DDD,右鍵，添加 程序，出現(xiàn)對話框，選CFC, 出現(xiàn)下圖。此時要注意工具欄上的圖標。在工具欄中選擇增加塊，他可隨鼠標移動，在合適位置時擊左 鍵，插入成功?？筛鶕?jù)需要改變功能塊的名稱，例如將AND改為 HSPID，關(guān)于功能塊的說明可參考幫助。為PID模塊增加輸入、輸出端子：編寫好后選擇“工程一-全部再編譯”，檢查是否有錯誤。保 存工程。里口一Im一面一le

14、一園街部酣一堀一竺lg一翻一夏亶一含必 4口0一口finIO-一-LArrt一 苜 一。一0園 一 w.-.-i.;eSSEPRGJS-.DO國口毋slnorB=康本3mFs虐 DDD (PRG,CFnololgPROGRAM DDDIOIDIOI2UARs END嘗R尊 CODesys i SRrdoollpprokbw布3Im- H 前(PJ IB費X思(o)函口 w樣(工 j成-燦一IE一 囪 一leEl 一li一IIFg第 一IgB留S一莒洪匕10口 一10直nllnlx- SRrt一 AFrQro3 Fc!=“S-.CJ -0-. F-LCF-W (F-Fs-回.c於病口段_.-D

15、slno1MACSIPRGmFs虜另一 (PRG1CFC)PO02 HspolH-K 口T 口OH s(1) 用柱用紋 wn-電 macsv溥黑H。 咨我H*wn。岑w回劇。勤H淳氏shaoruL防耳參開斗今 shaorui.hsgmH淳。AOIB司wninsw。營困手斗“選擇具有動態(tài)功能部分和變量連接起來，如要顯示上水箱液位， 右鍵選擇XXX.X選擇動態(tài)特性，設(shè)置其文字特性；如需要實現(xiàn)彈出窗口功能，則選擇交互特性，設(shè)置推出窗口特性。注意：圖形組態(tài)里用到的點名都應為在控制器算法組態(tài)里定義過的 點。五.下裝程序、運行調(diào)試（1）打開數(shù)據(jù)庫總控，直接導入你組態(tài)好的工程；（最好已啟動服 務(wù)器）（2）進

16、行基本編譯一聯(lián)編一完全編譯，生成下裝文件；（3）關(guān)閉數(shù)據(jù)庫總庫，打開控制算法組態(tài)軟件，進行控制站下裝。 步驟：工程一 編譯一 全部清空，點“在線一登錄一若通 訊正常，則提示下裝信息，確定就可以了，否則，通訊錯誤，要設(shè)置通訊參數(shù)。方法：“在線”通訊參數(shù)，在彈出的界面中，兩個地址均為128.10,若不是，則REMOVE它，NEW 一個，NAME為128.10 選項為 TCR/IP，點 OK；再將 Value 值中 Localhost 改為 128.0.0.10,并在頁面的空白處單擊一下，點OK。再次做“在線” 登陸。效果如下圖所示:（4）關(guān)閉控制器算法軟件，停止服務(wù)器程序。（5）打開開始一 MAC

17、SV操作員站軟件一操作員站配置工具， 配置操作員在線啟動時的初始界面:選底圖個數(shù)為1 高級配置: 輸入你繪制的操作界面圖名（該圖在D： MACSV_ENG你的工程名 日錄graph中）。點擊確認，退出。在“窗口打開文件”一欄換成你在畫面組態(tài)時所做的流程圖文件，shaorui.hsgo（6）打開數(shù)據(jù)庫總控，選擇文件一域組號組態(tài)選擇要做的 工程名，單擊確定（域號0,組號1）完全編譯，成功生成下裝 文件。（這一步不做，則無法進行第8步）（7）關(guān)閉數(shù)據(jù)庫總控，包括右下角的圖標（紅黃綠三個小圈），啟 動服務(wù)器。（8）打開工程師在線，初次進入時用superman/macsv登陸，選擇 你的工程，確定，進入

18、工程師站界面，提示“無用戶”。（9）可以從“用戶管理”中添加用戶，也可以用已有的用戶名登錄， 然后選擇“系統(tǒng)命令”一 下裝。（10）先下裝服務(wù)器，雙擊128.0.0.1，此時128.0.0.1將出現(xiàn)在IP 地址一欄中，擊下一步，開始下裝服務(wù)器。（11）再裝操作員站，選128.0.0.50，下一步即可。（12）關(guān)閉工程師在線下裝，在服務(wù)器端重啟服務(wù)程序，在操作員站打開操作員在線軟件，在工程師功能中選擇登錄，輸入用戶名sup erman/macsv。服務(wù)器啟動成功后，就可以用新組態(tài)的工程做實訓了。結(jié)果如下圖:六、注意事項1，各項組態(tài)完畢必須編譯通過。2，組態(tài)一定要按步驟進行。磁力驅(qū)動泵的正反轉(zhuǎn)。磁力驅(qū)動泵嚴禁污水運轉(zhuǎn)。220V和380V的接線不得接錯。注意設(shè)備的接線。7,組態(tài)結(jié)果與裝置調(diào)試時，一定要按照步驟進行，編譯成功后要啟動服務(wù)器，否則下裝不會成功。七、實驗結(jié)果與分析八、收獲與致謝本次實訓學到了很多，同時也遇到了很多問題，比如，在開始定 義入、輸出變量時，由于當時對通道號和設(shè)備號的不理解，忘記對設(shè) 備輸組態(tài)的輸入模塊FM148A和輸出模塊FM151的地址修改，導致 初次基本編譯失敗。最后在老師的細心指導和幫助下，整個實訓還是 順利完成了。通過這次實訓，我對DCS控制和MACS系