双容水箱DCS实训报告.docx

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双容水箱DCS实训报告

一、实训目的

（1）熟悉集散控制系统（DCS）的组成。

（2）掌握MACS组态软件的使用方法。

（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

以双容水箱为对象设计液位串级控制系统，并用MACS组态软件完成组态包括：

（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、实训接线

将过程连接电缆接到和利时DCS控制装置电缆接口。

五、实训步骤

1、工程分析

双容水箱液位定值控制系统需要二个输入测量信号，一个输出控制信号。

因此需要一个模拟量输入模块FM148A和一个模拟量输出模块FM151。

采集中水箱液位信号（LT1），下水箱液位信号（LT2）和控制电动控制阀的开度的控制信号（OP1）。

通过以上分析可得：

AI：

LT11~5V（信号范围）0~20cm（量程）

LT21~5V（信号范围）0~20cm（量程）

AO：

OP14~20mA（信号范围）0~100%（量程）

硬件的选取：

（1）I/O：

FM148A（一块）FM151A（一块）

（2）主控模块：

FM801（一块）

（3）操作员站（一台）

（4）工程师站（一台）

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：

YIEWEI

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。

6）选择系统→数据操作，出现下面对话框，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”选项出现如图1。

图1

8）点击“全选”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，注意：

设置它的参数，根据实际情况，设置设备号（即设备地址），通道号，量程上限下限，点名（注意：

点名不能重复使用）。

其他的可以不用设置。

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。

图2

图3

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。

图4

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“YIEWEI”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。

点击“下一步”。

4）出现MACS设备组态，如图5：

图5

5）双击操作员50下面的以太网卡，设置A网IP地址，将130.0.0.50改为128.0.0.50，设置B网IP地址：

131.0.0.50改为129.0.0.50

6）设置服务器以太网卡地址：

双击服务0/以太网卡，同时将A往IP地址改为:

128.0.0.1,B网IP地址改为：

129.0.0.1。

关闭当前窗口。

至此，系统设备设置完毕。

单击下装控制，弹出“检查类型”对话框，选择“单以太网结构”，单击确定。

7）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。

右键，添加备份，添加使用到得备份。

出现下图6：

分别选择FM148A、FM151加入。

图6

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，获点击

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，如图所示，请选择“FM”类型方案建立服务器算法方案。

保存方案，默认路径。

4）此时需要在“P1-1”右侧的空白框中键入“getsysper（_FUHE00）”几个字符，添加完毕，请保存方案页。

5）点击菜单栏“编译”中的“当前方案”实现本方案页编译，如图所示；此时系统出现错误提示“FUHE00”数据库点类型未定义。

6）打开“数据库总控”，选择“YIEWEI”工程，在“数据库编辑”下的“AM”项名，全选后确定。

7）类型数据库里添加“FUHE00”中间量点，更新数据库。

图7

8）中间量点添加完毕，点击菜单栏“编辑”中的“当前方案”，会发现错误提示消失，点击工具栏中保存，再次保存方案页。

在左边一栏选择“工程”。

9）选中“服务器”点击鼠标右键，编译“服务器”站，选择“全部重编”，最终出现“站编译成功”。

10）选中工程“YIEWEI”点击右键，选择编译，出现提示窗口，选择“是”。

11）最终出现“工程编译成功”。

12）工程编译成功后，保存工程；点击菜单栏“文件”中“退出”项。

13）完全编译工程：

打开数据库总控，选择工程YIEWEI，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。

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，如图8所示：

图8

7）双击“库管理器”。

在库管理器左上角出右键“添加库”,选择“hsac”文件，打开

8）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”如图所示：

9）在下方信息栏窗口可以看到编译信息，如果系统不需要SOE报警，可以在主程序中将“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。

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“THJ-3”,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。

2）在资源→全局变量中，如图所示声明变量。

3）在主程序中编写程序。

4）编写子程序

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9

编写好程序后选择“工程→全部再编译”，检查是否有错误。

保存工程。

图10

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11所示：

图11

2）设置显示变量LT2其动态特性和交互特性LT1再进行相似设置，最后设置OP1动态特性。

8﹑下装程序、运行调试

1.打开数据库总控，直接导入已组态好的工程。

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。

“工程”→“编译”→“全部清空”，点“在线”→“通讯参数”→“登录”→“运行”→“退出”。

在设置通讯参数时，把先前的地址“REMOVE”，“NEW”一个，“NAME”为“128.10”，选项为“TCP/IP”，点“OK”；再将“Value”值中“Localhost”改为“128.0.0.10”，并在页面的空白处单击一下，点“OK”，这时，再做登录和运行，然后退出。

4.单击桌面上的“开始”→“程序”→“操作员站软件”→“操作员站配置工具”，配置操作员在线启动时的初始界面。

选“底图个数”为“1”，点击“高级配置”，输入自己已绘制的操作界面图名，在“窗口打开文件”一栏换成在画面组态是所做的流程图文件“tuxing.hsg”。

点击“确认”→“退出”。

5.打开数据库总控，选择“文件”→“域组号组态”，选择工程名“XING”，并保证此时域号为0，组号为1。

单击“确定”→“完全编译”，成功生成下装文件，关闭数据库总控。

6.打开工程师在线，初次使用时用“superman/macsv”登录，选择自己的工程，确定，然后进入工程师界面，从“用户管理”中添加用户，可用自己的用户名登录，然后选择“系统命令”，下装服务器，双击“128.0.0.1”，此时“128.0.0.10”将出现在IP地址一栏中，点击“下一步”，开始下装服务器。

7.装操作员站，选“128.0.0.50”→“下一步”。

8.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录，输入用户名“superman/macsv”。

服务器启动成功后，就可用新组态的工程做实训了。

实训图12。

图12

六.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。

七.实训结果分析

下装完成后，经过反复调试、修改PID参数，输入通道可以正常采集并显示系统数据，输出通道也可以正常驱动控制阀，PID控制规律正常发挥作用。

最终得到了比较理想的控制效果。

八.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。

九.实训心得

首先，通过本次实训，自己学到了很多课本外的知识，了解了更多的关于plc方面的知识。

自己收获颇深。

在老师的细心指导和帮助下，实训终于圆满完成了。

通知这次实训，我对DCS控制和MACS系统的组成、功能及应用都有了进一步深入的了解。

实训过程并不是一帆风顺的，开始的时候我们犯了很多错，走了很多弯路，但在邢老师的帮助下都迎刃而解。

在解决这些问题的过程中，我深深的感觉到自己在实践活动中的不足，认识到想要把书本知识和实践动手相结合是需要不断的钻研和探索的。

我认识到工作往往不是一个人的事情，是一个团队在完成一个项目，在工作的过程中如何去保持和团队中其他同事的交流和沟通也是相当重要的。

在实践中发现自己真实的潜力和兴趣，以奠定良好的事业基础，也为自我成长丰富了阅历，促进整个社会人才资源的优化配置。

学海无涯，我们需要做的还有很多。