DCS第9章2集散控制系统原理及其应用[张德泉主编][电子教案]

1、第9章 集散控制系统实践训练第9章 集散控制系统实 践 训 练第9章 集散控制系统实践训练 知识点知识点l掌握掌握JX-300XJX-300X实训系统的使用实训系统的使用l掌握掌握MACSMACS组态方法组态方法l掌握掌握TPS GUSTPS GUS作图方法作图方法l熟悉熟悉 MCGS MCGS 工控组态软件的组态界面工控组态软件的组态界面l掌握计算机控制系统的数据库组态掌握计算机控制系统的数据库组态l掌握计算机控制系统的设备组态掌握计算机控制系统的设备组态l掌握计算机控制系统的算法组态掌握计算机控制系统的算法组态l掌握计算机控制系统的组态掌握计算机控制系统的组态l掌握计算机控制系统系统调试方

2、法掌握计算机控制系统系统调试方法l掌握掌握GUSGUS的流程图绘制方法的流程图绘制方法学习目标第9章 集散控制系统实践训练技能点技能点l能够根据生产工艺情况确定控制站卡件类型和数量能够根据生产工艺情况确定控制站卡件类型和数量l能够熟练安装系统配置的软件包能够熟练安装系统配置的软件包l能够熟练系统进行控制站、操作站组态能够熟练系统进行控制站、操作站组态l能够结合工艺熟练制作流程图并设置动态参数能够结合工艺熟练制作流程图并设置动态参数l能够实现系统实时监控和各种画面的切换能够实现系统实时监控和各种画面的切换l能够在线调整控制器参数能够在线调整控制器参数l根据生产工艺进行组态根据生产工艺进行组态l学

3、会计算机控制系统的调试学会计算机控制系统的调试l能够应用能够应用GUSGUS的基本流程图绘制方法的基本流程图绘制方法l能够制作静态流程图能够制作静态流程图l能够对静态流程图进行调试能够对静态流程图进行调试学习目标第9章 集散控制系统实践训练9.2 MACS9.2 MACS组态实训组态实训MACS组态实训主要以单容水箱液位定值控制系统和水箱液位串级控制系统为例来介绍MACS组态软件的组态方法。MACS组态主要包括数据库组态、设备组态、算法组态和画面组态。组态完成后与装置连接进行系统统调。9.2.1 单容水箱液位定值控制系统1. 1.实训目的实训目的 （1）熟悉集散控制系统（DCS）的组成（实训装

4、置说明见附录B）。 （2）掌握MACS组态软件的使用方法。第9章 集散控制系统实践训练（3）培养学生灵活组态的能力。（4）掌握系统组态与装置调试的技能。2.2.实训内容实训内容（1）数据库组态。（2）设备组态。（3）算法组态。（4）画面组态。（5）系统调试。第9章 集散控制系统实践训练3.3.实训设备和器材实训设备和器材 （1）THSA-1型生产过程自动化技术综合实训装置。 （2）万用表一个、PC/PPI通信电缆一根。4.4.实训接线图实训接线图 参照图9.56完成线路连接。第9章 集散控制系统实践训练第9章 集散控制系统实践训练5.5.实训步骤实训步骤（1）工程分析 单容水箱液位定值控制系统

5、需要一个输入测量信号，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。采集上水箱液位信号（LT1）控制电动控制阀的开度。（2）工程建立参照图9.57和图9.58，打开数据库组态工具，进入数据库组态界面。第9章 集散控制系统实践训练图9.57 数据库组态工具打开步骤第9章 集散控制系统实践训练第9章 集散控制系统实践训练在数据库总控组态界面工具栏下单击新建工程按钮，弹出如图9.59所示添加工程的对话框，填入工程名，单击确定。工程建立之后可以在c：hs2000macs文件下看到一个以新建的以工程名命名的文件夹。 第9章 集散控制系统实践训练（3）编辑数据库选

6、择编辑编辑数据库，弹出对话框如图9.60所示，输入用户名Bjhc和密码3dlcz后单击确定，进入数据库编辑界面。 第9章 集散控制系统实践训练参照图9.61（a），选择系统数据操作，单击确定后弹出窗口。因为单容水箱液位定值控制系统用到两个模块，两个通道，所以需要编辑两个点号。第9章 集散控制系统实践训练第9章 集散控制系统实践训练单击数据操作后，选择模拟量输入，在右边选择项名列表框中选择需要设置的项目名称，见表9.10，单击确定并添加记录。选择AO模拟量输出，参照表9.11选择项名，单击确定并添加记录。第9章 集散控制系统实践训练设备号即设备地址，输入通道为2（FM148），输出通道为4（FM

7、143），单击更新数据库按钮即可保存。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。（4）设备组态按照“开始程序MACS组态软件设备组态工具”的顺序打开设备组态工具，定义系统设备和I/O设备。第9章 集散控制系统实践训练设置系统设备。选择打开新建的工程。选择编辑系统设备，打开系统设备组态对话框。选中MACS设备组态，右击鼠标选择添加节点。在“现场控制站、操作员站、服务器”中选择现场控制站。选中现场控制站，右击鼠标选择添加设备，分别添加主控单元、以太网卡。第9章 集散控制系统实践训练重复前三个步骤，参照图9.62分别添加操作员站、服务器。操作员站以太网卡属性设置，右击以太网卡选

8、择属性，将其IP地址改为128.0.0.2。服务器以太网卡属性设置，右击以太网卡选择属性，将其IP地址分别改为128.0.0.1和168.0.0.1。至此，系统设备设置完毕。单击 按钮，弹出如图9.63所示的检查类型对话框，选择单以太网结构，单击确定。第9章 集散控制系统实践训练第9章 集散控制系统实践训练设置I/O设备。选择编辑I/O设备，打开I/O设备组态对话框。选择菜单“查看/自定义链路”选择DP链路，关连主卡选择“HSFM121.hsg。选择菜单“查看/自定义设备”在DP链路下添加新的设备，引入所用的设备，FM148选用hsfm145.hsg，FM143选用hsfm143.hsg，FM

9、151选用hsfm151.hsg。选择“现场控制站”，参照图9.64（a），右键添加DP链路。 第9章 集散控制系统实践训练第9章 集散控制系统实践训练选择DP，参照图9.64（b），右键添加新的设备FM145，FM143，FM151。第9章 集散控制系统实践训练 选中FM145，更改属性为地址2，选用通道的信号量程为0 5V。FM143更改属性地址为3，选用通道的信号量程为16（-200 200）。FM151更改属性地址为4，选用通道的信号量程为420mA。组态结果如图9.64（c）所示。 第9章 集散控制系统实践训练单击 按钮，显示编译成功，如图9.64（d）所示。 将组态数据保存到数据库

10、，至此，设备组态完毕。 第9章 集散控制系统实践训练（5）算法组态按照“开始程序MACS组态软件算法组态”的顺序打开算法组态界面。选择文件新建工程，打开新建的工程文件。选择文件新建站，在新建的工程下新建站为服务器和控制站10，如图9.65所示。第9章 集散控制系统实践训练选中控制站10，右击鼠标选择输入方案，在弹出的对话框中输入方案的名称，如图9.66所示。第9章 集散控制系统实践训练选择FBD的编程方式，保存方案如图9.67所示。第9章 集散控制系统实践训练选择功能模块控制算法PID模块，参照图9.68（a）、（b）、（c）设置PID属性。第9章 集散控制系统实践训练第9章 集散控制系统实践

11、训练第9章 集散控制系统实践训练参照图9.69，将PID功能模块放在合适的位置上。第9章 集散控制系统实践训练参照图9.70，选择输入输出端子输入端子，将其连接到PID模块的PV端。第9章 集散控制系统实践训练参照图9.71，选择输入输出端子输出端子，将其连接到PID模块的AV端。 第9章 集散控制系统实践训练单击编译当前方案，编译成功后退出算法组态。（6）图形组态按开始程序MACS组态软件MACS图形组态工具的顺序打开图形组态界面。选择文件打开项目，打开新建的工程文件。选择文件打开文件，在工具栏中单击打开文件夹的按钮，系统有一个自带的图形文件$main，打开系统自带的图形，选择图形，在右键中

12、选择交互特性，将会发现有切换底图的特性，切换为菜单.hsg的图形。新建一个单容水箱的图形文件，利用绘图工具绘制如图9.72所示图形。第9章 集散控制系统实践训练第9章 集散控制系统实践训练参照图9.73，单击上水箱液位的文字特性xxx.x mm，右击鼠标选择动态特性。第9章 集散控制系统实践训练参照图9.74，单击上水箱液位的文字特性xxx.x mm，右击鼠标选择交互动态特性。第9章 集散控制系统实践训练单击电动控制阀开度的文字特性xxx.x ，右击鼠标选择动态特性，在文字标签中选择文字特性，点名为01，域号为0，项名为AV，其他选择默认。保存文件，图形组态完毕。（7）组态结果与装置调试打开两

13、台电脑和工控机的电源，按照附录B中的有关步骤接线、打开和关闭相应的阀门。按照顺序打开控制屏的电源，打开服务器SERV-U程序。在操作员的电脑上打开数据库总控组态窗口，在空白的菜单下选择要做的实训工程，参照图9.75，选择编辑域组号组态选择要做的实训工程，单击确定。第9章 集散控制系统实践训练图9.75 选择域第9章 集散控制系统实践训练参照图9.76，选择要做的工程。图9.76 选择工程第9章 集散控制系统实践训练选择工具栏中的“完全编译”，稍后显示编译成功如图9.77所示。图9.77 编译工程第9章 集散控制系统实践训练关闭数据库组态,在服务器端启动服务器，如图9.78所示。图9.78 启动

14、服务器第9章 集散控制系统实践训练在操作员站打开工程师在线下装，输入用户名和密码hzdcs/hzdcs，如图9.79所示。 第9章 集散控制系统实践训练参照图9.80，单击工具栏中的P，选择要做的实训工程。第9章 集散控制系统实践训练如图9.81（a）、（b）所示选择菜单中的系统命令下装，选择服务器下装，,双击128.0.0.1.下一步，直到下装成功。第9章 集散控制系统实践训练选择菜单中的系统命令下装，选择操作员下装，双击128.0.0.2，选择下一步，直到下装成功。关闭工程师在线下装，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，在工程师功能中选择登陆，输入用户名superman和口令zy。服务器启动成功后，就可以用新组态的工程做实训了。 第9章 集散控制系统实践训练6.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