湖南工业大学集散控制与现场总实验实验一认识实验.docx
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湖南工业大学集散控制与现场总实验实验一认识实验
实验一认识实验
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实验目的一、1、熟悉系统生成和组态生成功能
2、熟悉系统总貌（systemview）程序
3、熟悉组态器
二、实验内容
1、系统总貌
①显示文件层次结构
②启动组态器
③启动调试功能
④先HIS和FCS下载数据库
⑤保存FCS的调整参数
2、系统生成
建立工程
项目公用数据组态（COMMON）
安全等级（Security）组态器
操作标记（OperationMarks）组态器
FCS和HIS站规格总貌组态
报警优先权定义
3、现场控制站组态（FCS）
①FCS常数组态器
②组态I/O卡件：
模拟输入、输出卡板；数字输入、输出卡板；控制点组态到卡件中
③常规控制功能组态器：
生成模块、计时器设定
④顺序控制功能组态器：
定义公用开关、生成操作指导信息、其他信息的组态、顺序功能块的组态、填写顺控表
4、人机接口组态（HIS）
①FunctionKeys—功能键定义
②Sequencemessagerequest—顺控请求信息设定
③HISconstant—HIS常数设定
④Panelset—面板设定
⑤Scheduler—计划表的应用
⑥Trend—趋势的应用
⑦Windows—图形窗口定义：
流程图、控制分组、总貌窗口
5、下载到目标系统
对已设计好的系统，下载到试验系统中，对其各项功能进行检验。
．
实验二：
温度控制组态
1.实验目的
熟悉centumvp系统的控制思想及设计流程
熟悉centumvp温度控制fcs组态设计
熟悉centumvp温度控制his组态设计
了解pid控制算法在dcs系统中的实现方法
2.实验原理
（1）系统实物图
控制器
PB01TIC（启动按钮）V001MLD手自动站V002LA01高液位热介质LA02低液位TIC100V003下一个过程
（2）系统控制流程图
START
STEP3
V002）ON
加热回路自动（）启动按钮（PB01STEP1
料空了吗？
加热时间到？
Y
Y
STEP4
V002关排放阀（V003））关闭加热阀（STEP2
）开启排放阀（）开注入阀（V001V003
料空了吗？
料满了吗？
Y
STEP5
Y
STEP3
）关闭排放阀（V003）关闭V003注入阀（END
实验内容3.建立温度控制系统组态实验步骤4.
建立工程
图5-14创建FCS，HIS站
项目公用数据组态
项目公用数据组态（COMMON）是通过其文件夹内的各个组态器完成。
1、安全等级（Security）组态器
主要是定义用户群组的安全级别，以及不同的群具备的操作监视功能和不同安全级别在操作监视中的区别。
CentumVP指定了严密的操作、监视安全等级，确保对HIS的错误操作或非权威进入，为此对每一个用户定义了用户名、用户组和安全等级。
使用时要输入用户名和口令才能进入相应的操作、监视环境中，根据用户的工作责任，定义了HIS的三种安全等级，即S1、S2和S3，其中S3等级最高，S1等级最低。
点击工程PJT07-FCS0101-COMMON，在右侧窗口中双击UserSec打开窗口。
窗口中的默认用户组问“DEFGRP”表示用户可以操作显示全部FCS以及相应等级的HIS自定义窗口；“NONEGRP”则表示用户不可以操作显示。
现场控制站组态（FCS）
常数组态器FCS、1．
2、组态I/O卡件
控制点组态到卡件中
组AI点TIC100到卡件中
（1）点击ADV151-P进入图5-21所示的画面，键入工位名称和注释，保存退出。
图5-21AI点组态到卡件
（2）组AO点V002到卡件中
点击ADV151-P进入入图所示的画面，键入工位名称和注释，保存退出。
图5-22AO点组态到卡件
（3）组DI点PB01、LA01、LA02到卡件中
进入入图所示的画面，键入工位名称和注释，保存退出。
ADV151-P点击
图5-23DI点组态到卡件
（4）组DO点V001、V003到卡件中
点击ADV151-P进入入图所示的画面，键入工位名称和注释，保存退出。
图5-24DO点组态到卡件
3、常规控制功能组态器
对FCS的常规控制功能组态之前，必须完成整个工程项目的控制方案研讨及确定，包括工艺流程图、回路连接图以及各种复杂控制回路确定，同时确定各种指示、记录、报警和积算等功能，从而构成现场控制站（FCS）的常规控制功能。
生成PID模块
点击PJT07\FCS0101\FUNCTION_BLOCK，打开组态图，双击右侧窗口中的DR0002进入到模拟量的组态画面中，再在菜单栏Insert\FunctionBlock，选择插或者在工具栏选择快捷方式进入功能块选择界面，如图5-25入功能模块，。
，在画图面板上点击一下就OK设置项，点击PID然后在模块名称选项框中选择．
出现了一个PID块，同时键入标签名字（如TIC-1）。
图5-25生成PID模块
选中功能块（变绿色）后双击，可进入功能块属性设置界面，如图5-26。
图5-26功能块属性设置界面
在功能模块属性窗口中主要对功能模块位号（Tag）、功能模块类型（Model）、位号注释（Comment）、刻度上下限（Scale）、工程单位（Unit）、输入信号转换（Conversion）、计时器单位（TimeUnit）、以及权限（Lvl）等内容进行设置。
选中功能块（变绿色）后鼠标右键单击选择EditDetail或者在工具栏选择，可打开功能块详细设定组态器，如图5-27。
功能块详细设定组态器主要是对功能块模块属性窗口的内容进行补充。
该窗口定义每个功能块的详细内容，包括基本项、位号、报警、控制运算算法、输出连接及其他内容的填写，有些内容已经在上一步定义好了。
．
功能块详细设定组态器图5-27
生成其它模块编辑区内GR0002在示例中我们分析了用到了哪些功能块，按照上述方法在；）MLD-SW（标签名为MLD-1）拖画定时器块TM（标签名字为TM-1；手操器模块ST16；顺控表模块2）；个通道连接模块PIOPVI-1输入指示模块PVI（标签名为
起点叉单击，PID，块的回路连接（连线快捷方式,）（标签名为STB-1，完成。
终点叉双击），如图5-28
双击单击
回路连接图5-28
计时器设定5-29如图变绿色后右键单击进入计时器详细设定组态器，模块，TM-1选中
设定。
图5-29计时器设定
4、顺序控制功能组态器
在顺序控制功能组态之前，首先必须定义与顺序控制有关的内容，分别是公用开关、打印信息、公共信息、操作指导信息及顺序信息请求功能，然后进入顺序功能块的组态。
定义公用开关
路径：
FCS0101-SWITCH-双击右侧窗口文件SwitchDef，进入窗口后键入工位名称和注释，如图5-30所示，保存退出。
图5-30定义公用开关
生成操作指导信息
路径：
FCS0101-MESSAGE-双击右侧窗口文件OG0101，进入窗口后键入操作指导信息内容，保存退出。
图5-31生成操作指导信息
其它信息的组态
路径：
FCS0101-MESSAGE-双击右侧各窗口文件可进入报警器信息组态器（AN0101），信号事件信息组态器（EV0101），打印信息组态器（SD0101）。
本示例中可不组态。
顺序功能块的组态
当与顺序功能有关的信息组态完毕后，就可以进入顺序控制功能块的定义组态器，然后再进入顺序控制表格，详细设定组态器的组态程序。
在DR0001控制图组态页面上，选择STB-1功能块，然后进入详细编辑窗口，填写顺控表。
填写顺控表
选中STB-1，进入顺控表详细编辑窗口，首先选择顺控表处理时序（TC），指定扫描速度（BasicScan）。
然后按要求填写顺控表，如图5-32。
最后点击数据
，退出详细编辑窗口，保存数据。
更新．
图5-32顺控表填写
人机接口组态（HIS）
图5-41加热反应的流程图画面
控制分组
控制分组也是流程图的一种，它默认的名称以CG开头，其作用是把一些相关的仪表面板放在一张图形里进行操作和监视，应用非常广泛。
双击CG0001文件进入控制分组的组态界面。
选中第一块仪表进入属性设置，WinformsControl名。
Tag设置，填写PropertyPage选项卡中进入．
图5-42控制分组组态界面
仪表面板有全尺寸和半尺寸之分，前者可以操作和监视，最多有8块仪表；后者只能监视，最多有16块仪表，因此在建立新的控制分组时，会要求我们选择是8回路的还是16回路。
图5-438回路或16回路选择
总貌窗口
总貌窗口用于监视仪表或者图形画面的状态，也可以通过它实现操作窗口的调用和切换。
创建好总貌窗口以后，就可以对其内部的总貌块进行定义了，默认状态下有32个总貌块。
选中一块OverView，进入属性可以做相关的设置。
例如流程图窗口。
GR0002在第一个总貌块调用．
选择窗口名称
总貌窗口设定图5-44
结果分析5.压力控制组态实验三:
1.实验目的centumvp系统的控制思想及设计流程熟悉组态设计centumvp压力控制fcs熟悉his组态设计压力控制熟悉centumvp
系统中的实现方法pid控制算法在dcs了解实验原理2.实物图
压力控制系统装置的控制框图r
e
q
c
u
调节器调节阀压力罐装置对象
-
2罐压力变送器PT1
压力控制的流程图设计
START
VL1
打30S
等PT2>100
VL1
调VL1
调小30S
等PT2=100
YEND
3.实验内容
压力组态设计
实验步骤4.组态设计Fcs）1（．
图4.2压力控制系统的控制功能图
组态设计HIS）2（．
图4.3压力控制系统的流程图窗口
5.结果分析
集散控制系统是采用标准化、模块化和系列化设计，由过程控制级、控制管理级和生产管理级所组成的一个以通信网络为纽带的集中显示操作管理，控制相对分散，具有灵活配置、组态方便的多级计算机网络系统机构。
DCS的组态软件在整个压力集散控制系统的工作中起着重要作用，它需要完成的任务很多。
我们只是完成了其中关键的工作，还有其它一些工作有待于进一步补充，使之不断完善。
本论文所完成的主要工作如下：
a、对集散控制系统进行了大致了解；
b、对集散控制系统中组态软件的结构进行了研究；
c、对几种控制算法进行了比较，并且论述如何运用功能模块组态法实现PID控制算法的组态来实现仿真；
d、设计了友好的图形界面；
、对工作站运行软件的初始化及执行过程等问题进行了研究。
e
因为时间及能力所限，虽然在论文工作的初期查阅了大量文献，但对于PID控制算法并没有完全掌握，特别是PID算法的参数调节比较复杂。
还有论文中对软件有些内容如：
压力控制系统的报警报表组态；上、下微机间的通信模块的设计等未有涉及。
在今后的研究中不管是理论PID算法、工程软件还是具体的应用，调节时还有待进一步改进与完善。
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