湖南工业大学集散控制与现场总实验实验一 认识实验

1、实验一  认识实验姓名： 学号：同组成员：1、 实验目的 1、熟悉系统生成和组态生成功能2、熟悉系统总貌（system view）程序3、熟悉组态器2、 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（Operation Marks）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）1 FCS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

2、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)1 Function Keys功能键定义2 Sequence message request顺控请求信息设定3 HIS constantHIS常数设定4 Panel set面板设定5 Scheduler计划表的应用6 Trend趋势的应用7 Windows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c

3、entum vp 系统的控制思想及设计流程熟悉centum vp 温度控制fcs组态设计熟悉centum vp 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（2）系统控制流程图START启动按钮（PB01）ON关排放阀（V003）开注入阀（V001）注入阀（V003）关闭加热回路自动（V002）排放阀（V003）关闭排放阀（V003）开启加热阀（V002）关闭END料满了吗？加热时间到？料空了吗？料空了吗？STEP1STEP2STEP3STEP4STEP5YYYYSTEP33. 实验内容建立温度控制系统组态4. 实验步骤建立工程图5-14 创建

4、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。Centum VP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

5、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）1、FCS常数组态器2、组态I/O卡件控制点组态到卡件中(1)组AI点TIC100到卡件中点击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5-21 AI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5-22 AO点组态到卡件(3)组DI点PB01、LA01、LA02到卡件中点击ADV151-P进入入图所示的画面，键入工位名称

6、和注释，保存退出。图5-23 DI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5-24 DO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PJT07FCS0101FUNCTION_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InsertFunction Bl

7、ock，选择插入功能模块，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。然后在模块名称选项框中选择PID设置项，点击OK，在画图面板上点击一下就出现了一个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（Time Unit）、以及权限（Lvl）等内容进行设置。选中

8、功能块（变绿色）后鼠标右键单击选择Edit Detail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。图5-27 功能块详细设定组态器生成其它模块在示例中我们分析了用到了哪些功能块，按照上述方法在GR0002编辑区内拖画定时器块TM（标签名字为TM-1）；手操器模块MLD-SW（标签名为MLD-1）；输入指示模块PVI（标签名为PVI-1）； 2个通道连接模块PIO；顺控表模块ST16（标签名为

9、STB-1），完成PID块的回路连接（连线快捷方式，,起点叉单击，终点叉双击），如图5-28。单击双击图5-28 回路连接计时器设定选中TM-1模块，变绿色后右键单击进入计时器详细设定组态器，如图5-29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：FCS

10、0101-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

11、先选择顺控表处理时序（TC），指定扫描速度（Basic Scan）。然后按要求填写顺控表，如图5-32。最后点击数据更新，退出详细编辑窗口，保存数据。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，Winforms Control选项卡中进入Property Page设置，填写Tag名。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

12、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5-43 8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。例如在第一个总貌块调用GR0002流程图窗口。选择窗口名称图5-44 总貌窗口设定5.结果分析实验三:压力控制组态1. 实验目的熟悉centum vp 系统的控制思想及设计流程熟悉centum vp 压力控制fcs组态设计熟悉centum v

13、p 压力控制his组态设计了解pid控制算法在dcs系统中的实现方法2. 实验原理实物图压力控制系统装置的控制框图调节器调节阀压力罐装置对象2罐压力变送器PT1reqcu- 压力控制的流程图设计START等待30S打开VL1调大VL1调小VL1等待30SY N N Y PT2=100ENDPT2>1003. 实验内容压力组态设计4. 实验步骤（1）Fcs组态设计图4.2 压力控制系统的控制功能图（2）HIS组态设计图 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