双容水箱串级控制系统实验报告Word文档下载推荐.docx
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(3)培养灵活组态的能力。
(4)掌握系统组态与装置调试的技能。
二、实训内容
针对实验室内THSA-1型生产过程自动化技术综合实训设置,以双容水箱为对象设计液位串级控制系统,用和利时的MACS进行组态实训,内容包括:
(1)数据库组态。
(2)设备组态。
(3)算法组态。
(4)画面组态。
(5)系统组态。
三、实训设备和器材
(1)THSA-1型生产过程自动化技术综合实训装置。
(2)和利时DCS控制系统。
四、实训步骤
1、工程分析
双容水箱液位串级控制系统需要两个输入测量信号,一个输出控制信号。
因此需要一个模拟输出模块FM148A和一个模拟输出模块FM151.采集下水箱液位信号(LT1)控制电动控制发的开度。
2、工程建立
(1)打开:
开始→程序→macsv组态软件→数据库总控。
(2)点击按钮或选择工程/新建工程,新建工程,输入工程名字:
surunmin。
(3)点击“确定”按钮,然后在空白处选择这个工程,此时会显示当前域号为65535等信息。
(4)选择“编辑>
域组号组态”,选择组号为1,将刚创建的工程从“未分组的域”移动到右边“该组所包括的域”里,点“确定”按钮。
出现当前域号:
0等信息。
(5)在数据库总控组态中添加变量。
选择菜单栏,编辑→编辑数据库,弹出窗口,输入用户名和口令bjhc/3dlcz。
点击“确定”按钮,进入数据库组态编辑窗口。
(6)选择系统→数据操作,出现一个对话框,点击“确定”。
(7)因为双容水箱定制控制系统用到一个模块,两个通道,所以需要编辑两个点号。
点击“AI模拟量输入”选项出现图1。
图1
(8)在“AI模拟量输入”中选取通道号、设备号、点说明、量程上限、量程下限、点名、信号范围、站号这几项(其中点名是必选,其他变量可以看情况而定),然后点击“确定”按钮。
(9)选择后确定进入编辑数据界面。
(10)数据库编辑,设置它的参数,根据实际情况,设置设备号,通道号,量程上限下限,点名。
按照上面的步骤设置所有的变量,包括模拟量的输入和输出,如图2所示。
图2
(11)添加好变量后,选择
图标更新数据库。
(12)用同样的方法来定义模拟量输出AO,如图3所示。
图3
(13)单击数据库编译→基本编译,若显示数据库编译成功,则数据库组态完毕。
3、设备组态步骤
(1)打开“设备组态工具”。
打开“开始→程序→macsv组态软件→设备组态工具”,定义系统设备和I/O设备。
(2)选择打开新建的工程“surunmin”后点击“确定”按钮。
(3)设置系统设备。
选择菜单栏编辑→系统设备。
打开系统设备组态对话框,设置上层的以太网网络,网段A为128,网段B为129,点击“下一步”。
选择单机,点击“下一步”。
I/O控制站数量:
1,点击“下一步”。
控制站数量:
(4)出现MACS设备组态,如图4所示:
图4
(5)设置I/O设备—现场控制站DP:
选择菜单栏编辑→I/O设备。
设置下层的DP网络。
分别选择FM148A、FM151加入,如图5所示:
图5
右键单击FM151,选择设备属性,将设备地址改为4,同样的方法,将FM148A的设备地址分别改为2,完毕后,单击下装按键,显示编译成功,保存I/O设备关闭窗口。
4、服务器算法组态组态步骤
(1)打开服务器算法组态,在菜单栏中选择文件→新建文件,选择刚才新建的工程。
(2)选择“文件”→“新建站”,或点击
按钮新建站,在新建的工程下新建为服务器和控制站10,新建站保存到默认的安装目录下。
点击“保存”按钮。
(3)选中“服务器”,点击工具栏中的
按钮,新建服务器算法方案,如图6所示,选择“FM”类型方案建立服务器算法方案。
保存方案,默认路径。
图6
(4)此时需要在“P1-1”右侧的空白框中键入“getsysper(_FUHE00)”字符,然后保存方案。
(5)打开“数据库总控”,选择“surunmin”工程,在“数据库编辑”下的“AM”项名,全选后确定。
(6)类型数据库里添加“FUHE00”中间量点,更新数据库。
(7)选中“服务器”点击鼠标右键,编译“服务器”站,如图选择“全部重编”,最终出现“站编译成功”。
图7
(8)选中工程“surunmin”点击右键,选择编译,出现提示窗口,选择“是”。
(9)最终出现“工程编译成功”。
(10)工程编译成功后,保存工程;
点击菜单栏“文件”中“退出”项。
(11)完全编译工程:
打开数据库总控,选择工程“surunmin”,并且保证当前的域号为0。
选择工具栏里“完全编译”。
直到编译成功,生成下装文件成功,关闭数据库。
图8
5、控制器算法组态步骤
(1)单击桌面上的“开始”→“程序”→“MACSV组态软件”→“控制器算法组态”,弹出工程选择窗口:
(2)选中工程后,点击“选择”按钮;
弹出控制器站选择窗口,选择“10站”进行算法组态的控制站。
(3)选中控制站后点击“确定”按钮,控制其算法软件即被启动(注意此前一定要先进行目标安装,安装后在C盘根目录下会生成有TARGET文件夹)。
(4)单击左下角“资源”按钮后,双击选择“目标设置”,“控制器类型”选择“HollysysCoDeSysSPforQNX”。
(5)具体设置可参照MACSV组态手册,点击“确定”按钮双击“任务配置”,可弹出“任务配置”窗口,在这里可以设置程序运行类型及程序循环周期,默认值为250ms。
(6)双击“MACS配置”,弹出“MACS配置”对话框。
(7)双击“库管理器”。
在库管理器左上角出右键“添加库”。
(8)选择并打开“hsac”文件。
(9)设备组态里定义的设备信息可以在“MACS配置”窗口里看到。
在菜单栏里选择“工程”下的“全部在编译”。
(10)在下方信息栏窗口可以看到编译信息,在主程序中将“SOE”语句删除。
删除后再选择“工程”→“全部再编译”,系统无错误提示。
图9
6、控制器程序编写步骤
(1)如下图所示,在对象组织器中,选中POUs,可以新建一个文件夹,重命名为“surunmin”,选中文件夹,单击鼠标右键,选中“增加对象”,弹出创建POU窗口,命名新的POU为SY01。
(2)在资源→全局变量中,如图10所示声明变量。
图10
(3)在主程序中编写程序(注意在主程序中调用SY01)。
首先在工具栏中选择增加块,并根据实验要求增加输入、输出端子。
图11
(4)编写好程序后选择“工程→全部再编译”,编译成功,保存工程。
7﹑图形组态步骤
(1)打开“开始→程序→macsv组态软件→图形组态工具”。
选择工程,新建一个画面。
根据实际需要组态画面内容。
如图12所示:
图12
(2)设置显示变量LT1、LT2的动态特性和交互特性,如图13如下:
图13
图14
后设置LV的动态特性,如图15所示:
图15
8、下装程序,运行调试。
(1)打开数据库总控,直接导入名为“surunmin”的工程。
(2)进行基本编译→联编→完全编译,生成下装文件。
(3)关闭数据库总控,打开控制算法组态软件,进行控制站下装。
(4)关闭控制器算法软件,在服务器端重新启动服务器。
在操作员站打开操作员站在线软件。
(5)打开开始→MACSV操作员站软件→操作员站配置工具,配置初始界面。
(6)打开数据库总控,选择文件→域组号组态→选择工程“surunmin”单击确定→联编,生成下装文件。
(7)从“用户管理”中添加用户,然后选择“系统命令”→下装。
(8)先下装服务器,双击128.0.0.1,然后点击下一步,开始下装服务器。
图16
(9)下装操作员站,选择128.0.0.50,点击下一步,开始下装操作员站。
图17
(10)关闭工程师在线下装,在服务器端重启服务器程序,在操作员站打开操作员在线软件,在工程师功能中选择登陆,输入用户名superman/macsv。
进行调试。
图18
五、注意事项
(1)各项组态完毕必须编译通过。
(2)组态一定要按步骤进行。
(3)磁力驱动泵的正反转。
(4)磁力驱动泵严禁无水运转。
(5)220V和380V的接线不得接错。
(6)注意设备的接线。
(7)组态结果与装置调试时,一定要按步骤进行,编译成功后要启动服务器,否则下装不会成功。
(8)通讯参数的设定。
六、实训结果分析
在第一次工程下装完成后,调试时图像不能工作。
经过老师的提示知道是因为交互特性中POU的分配不正确,重新分配后,经过一系列的调试、修改,输入通道可以正常采集系统数据。
通过操作页面可以对电动阀的开关量进行控制,将实验前设计的实验数据采集到系统中,可以得到理想的实验结果。
成功显示所采集到的系统数据,并且与实际相匹配,PID控制规律能正常发挥作用,整个系统能按照设计的要求正常工作。
七、思考题
(1)计算机通过什么方式接受现场的模拟信号?
答:
计算通过以太网从数据采集模块FM148A获得现场模拟信号并转换成1~5V标准信号通过网络送给计算机。
(2)计算机控制系统是如何实现常规控制功能的?
答:
计算机是通过采集过来模拟信号,根据一定的控制要求计算,处理数据后,发出控制信号给输出模块,从而控制系统按控制要求工作。
八、实训心得
集散控制系统是一门重要的课程,它集合了控制算法,控制阀门的选择,和利时公司MACS软件的使用,控制系统的设计等许多的知识。
在老师耐心的指导和帮助下,我们完成了这次实训。
通过这次实训加深了我们对DCS控制和MACS系统的组成、功能及应用的了解,让我们能够将理论联系与实际,并且应用与实际,让我们对理论知识的理解得到升华同时也增强了我们的动手能力,同时增强了我们的独立思考能力、动手能力以及团队合作能力,让我们了解到所学的集散控制系统这门课程在现实中的应用方向,为以后更加深入的学习奠定了坚实的基础,能将现在学习知识在以后的工作中实践。
九、参考文献
1、《集散控制系统实验指导书》
2、何衍庆,俞金寿《集散控制系统原理及应用,第二版》北京:
化学工业出版社,2003.