A3000高级过程控制系统使用说明和维护手册20120504

1、A3000 高级过程控制系统高级过程控制系统使用说明和维护手册使用说明和维护手册(版本 4.0)用户文件编号：A3000DH017北京华晟经世信息技术有限公司编制I安全注意事项安全注意事项.11 系统安装系统安装.31.1 系统规格.31.2 布局方式.51.3 配电连接和接地.61.4 信号线和通讯线连接.72 操作和控制操作和控制.82.1 现场系统.82.2 过程和电气设备结构和操作.162.3 基本控制系统.322.4 开始实验.393 系统功能系统功能.403.1 对象数学模型的测定与建立.403.2 单回路控制实验.413.3 位式控制.413.4 计算机控制一般性实验.423.5

2、 复杂控制实验.423.6 高等控制.423.7 自动化网络实验.434 报警和保护报警和保护.435 常规维护常规维护.43非常感谢您选择 A3000 高级过程控制系统。初次使用 A3000 系列产品时，请仔细阅读本使用手册，安全使用设备。为了进一步使用的情况，我们还推出另一本实验使用手册A3000 高级过程控制系统实验指导书 ，请与你的产品销售商联系。1本使用手册包括有使用时的操作说明和注意事项。本使用手册请交给最终用户。安全注意事项安全注意事项安全注意事项：在安装、操作、维护或检查本系统之前一定仔细阅读以下安全注意事项，并且要在熟悉设备的知识、安全信息及全部有关注意事项以后使用。在本使用

3、说明书中，将安全注意事项等级分为“危险”和“注意” 。 注意：根据情况的不同， “注意”等级的事项也可能造成严重后果。请遵循两个等级的注意事项，因为它们对于个人安全都是重要的。1、防止触电、防止触电测试系统的控制系统供电一般为 DC24V，漏电保护器和开关电源的端子上带有 220V 电压。正常漏电保护 30 毫安。物理受控系统分别引入三相电和单相电，整个现场系统没有任何可以接触到的端子。正常漏电保护 30 毫安。尽管系统经过多层保护，还是请用户注意以下安全事项。危险当通电或正在运行时，非专业人员不要进行任何维护、维修操作，不要打开机柜后门，接线箱盖子，变频器前盖板，否则会发生触电的危险。要求现

4、场系统可靠接地。每隔一定时间，对漏电保护器进行漏电测试试验，即按下测试按钮。不正确的操作造成的危险情况，将导致死亡或重伤不正确的操作造成的危险情况，将导致一般或轻微的伤害或造成物体的硬件损坏。2即使电源处于断开时，除维护、维修外，请不要打开控制箱接触变频器的输出裸露端子，可能会出现充电回路放电的现象，造成伤害。水泵、电磁流量计，以及灯管都是 220V 供电，维修时请断开电源。对于交流 220V 或 380V 供电电缆，请不要损伤它，不要对它加过重的应力，使它承载重物或对它钳压。否则可能会导致触电。2、防止烫伤、防止烫伤加热情况：锅炉结构为内容器，内有4.5KW（部分产品6KW）加热管。外容器为

5、隔热保护，不会有高温，同时封闭所有强电端子。锅炉常压，最高温度不超过100度，建议保持70度以下。支路中会流通热水。危险在热水没有冷却时，不要进行任何打开锅炉维修维护工作。不要接触热水管道过长时间（例如 3 秒以上） ，避免高温烫伤。锅炉中的水最好不要超过锅炉高度的 2/3，请尽量控制水温在 70 度以下，以免高温烫伤，提高产品寿命。3、防止损坏、防止损坏在水箱水位没有达到一定高度，不能启动调压器输出，否则可能损坏加热器。该系统增加了硬件的连锁保护，但是在操作时也要注意。系统应远离可燃物体，系统发生故障时，请断开电源。操作的环境温度-10-50，湿度 90%RH 以下，存储温度-20-65（运

6、输时短时间适用温度） 。计算机或其他不能溅水的设备最好距离三个水箱 2 米以外。操作和运输运行时保管时运输时周围温度10C50C 0C50C 20C65C 湿度90RH 以下90RH 以下90RH 以下标高1000m 1000m 10000m 31 系统安装系统安装系统的如图所示。1.1 系统规格系统规格现场A3000对象系统尺寸：1400(宽度)x700(深度)x1940(高度)。电脑监控A3000 对象A3000 控制柜4控制机柜尺寸：800(宽度)x600(深度)x1900(高度)。操作台尺寸5对于现场对象系统和控制机柜，建议在固定位置之后，把支撑脚撑起来，避免轮子受力过大。如下图：1.

7、2 布局方式布局方式控制机柜在现场系统左边，以便缩短信号连线，控制机柜可远离实验水箱，可防止实验时水滴溅到控制柜，使控制柜受潮，损坏控制元器件。一个实验室可能具有多套A3000系统，并能根据客户要求组成一定的网络，作为监控系统的计算机，可监控本台设备，亦能通过网络控制别的对象系统。高级过程控制实验室布局如图如下所示：61.3 配电连接和接地配电连接和接地系统配电系统配电A3000 高级过程控制系统不单独提供配电柜，系统供电由控制柜提供。控制机柜内电源直接从实验室总配电柜提供。柜内有两种电源，一种为单相电，另一种为三相电。单相电主要为机柜内部元器件提供供电电源，单相电要求：AC220V10%，1

8、A。功耗不超过200W。插头要求：RVVZ-3P, 250V,10A。现场对象系统供电要求电源为单相，三相电，并分开连接。各种电缆敷设要求如下：单根信号电缆应穿在钢制电缆管中或线槽内敷设，电缆管或线槽要保证良好接地。信号电缆屏蔽层宜选用铜带屏蔽或铝箔屏蔽。接地接地屏蔽接地的原则为一端接地，屏蔽接地有两种方式：在传输模拟信号、脉冲频率信号时，若信号源没有接地，屏蔽电缆应在控制室一侧接地。当信号源本身接地时，如接地热电偶、PH 计等，屏蔽电缆应在现场信号源一侧接地。现场系统要求一定要良好接地，需要在现场系统引出一个黄绿双色地线直接连接到实验室接地螺栓上。多套系统可以共点接地。接地线可以采用软线，或

9、者硬芯双色线。直径不少于1mm2，地线末端应压入扁平冷压接线鼻子。下面是变频器配电示例。7本系统中变频器及电机要严格接地。变频器供电电源输入侧的接地端子应接入实验室接地螺栓上，其控制输出侧的接地端子应与电机接线盒内接地螺栓连接。1.4 信号线和通讯线连接信号线和通讯线连接系统大部分的接线已经连接。只是在各个单元之间需要连接。除了实验时需要连接少量的实验专用连接信号线之外，还需要连接现场控制系统和监控计算机的通信接口。如果控制系统支持以太网，则可以用网线直接连接到交换机上。如果控制系统支持RS232，则直接连接到计算机串口上。如果控制系统支持RS485，则首先在计算机串口上插一个RS232-RS

10、485转换强烈建议在进入现场系统之前，选择不带漏电保护的断路器。特别是在有多台变频器的情况下。由于上电瞬间，具有很大的过电流和感应电流，所以容易导致系统跳闸。可以考虑在输入端连接交流电抗器，提高功率因数，并减少电源干扰。8器。然后控制系统直接连接到转换器上。注意RS485 A,B信号连接。RS485-RS232转换器连接示意图2 操作操作和控制和控制2.1 现场系统现场系统本节通过大量的示意图介绍各个工艺设备结构和操作，其中包括各个水箱、锅炉、换热系统，以及管路。如图所示9现场系统示意图物理受控系统包括了测试对象单元、传感器、执行器（包括变频器及移相调压器）等。为了防止动力设备静电积累而触电或

11、者损坏设备，所以系统必须可靠接地。下面使用示意图和流程图方式介绍现场系统的结构、原理、操作和维护。现场系统工艺流程图如图所示。10(滞后盘管)(换热器) 系统工艺示意流程图(不含控制系统)11系统总体的测点清单如表1.2.1所示。表 1.2.1 整体流程测点清单序号位号或代号设备名称用途原始信号类型 工程量1TE-101温度变送器锅炉水温420mADCAI01002TE-102温度变送器锅炉回水温度420mADCAI01003TE-103温度变送器换热器热水出口水温420mADCAI01004TE-104温度变送器换热器冷水出口水温420mADCAI01005TE-105温度变送器储水箱水温4

12、20mADCAI01006LSL-105液位开关锅炉液位极低联锁离散量DI7LSH-106液位开关锅炉液位极高联锁离散量DI8XV-101电磁阀一支路给水切断离散量DO9XV-102电磁阀二支路给水切断离散量DO10AL-101告警光电隔离DO11FT-101涡轮流量计一支路给水流量420mADCAI010012FT-102电磁流量计二支路给水流量420mADCAI010013PT-101压力变送器给水压力420mADCAI010014LT-101液位变送器上水箱液位420mADCAI010015LT-102液位变送器中水箱液位420mADCAI010016LT-103液位变送器下水箱液位42

13、0mADCAI010017LT-104液位变送器锅炉/中水箱右液位420mADCAI010018FV-101电动调节阀阀位控制420mADCAO010019GZ-101调压模块锅炉水温控制420mADCAO010020U-101变频器频率控制420mADCAO010012注：所列信号类型为原始信号，一般两线制信号在IO面板上已经连接了24V和GND，可以按照四线制方式使用。执行机构一般为210V控制，控制信号经过500欧姆采样电阻，被转换成4-20毫安控制。2.1.1 上水箱上水箱上水箱位于框架右上方，模拟一个工业上常见的卧式圆罐。水平方向的截面积在各个高度不同，中间最大，两端最小，具有典型的

14、非线性特性。上水箱透视图如图所示。 上水箱透视图2.1.2 中水箱中水箱中水箱是一个结构复杂的容器。提供变容结构，以及水平多容结构。中水箱透视图如图所示。13中水箱透视图中水箱顶视图如图所示。中水箱顶视图变容的实现过程：（1）分隔闸板拔很高，例如 2 厘米以上，则中水箱左右两边容器合在一起，通过出水闸板控制出口流量。总截面积=中水箱左容器+中水箱右容器。（2）出口闸板拔很高，例如 2 厘米以上，通过分隔闸板控制出口流量。总截面积=中水箱左容器。14水平多容实现过程：分隔闸板作为左右两边容器的导通流量控制，出水闸板控制右边容器出口流量。2.1.3 下水箱下水箱下容器可以更换不同形状的出口闸板，从

15、而改变系统特性，还可放入一个斜体，从而模拟倒锥形工业容器。下水箱透视图结构如图所示。下水箱透视图下水箱顶视图结构如图所示。 下水箱顶视图2.1.4 常压锅炉常压锅炉锅炉是一个常压电加热锅炉，大气压力，没有高温。如图所示。15常压电加热锅炉2.1.5 换热系统换热系统该换热器采用工业高效板式换热器。换热器具有一个冷水入口，一个冷水出口，一个热水入口，一个热水出口（热水和冷水的位置可以互换，但是出口和入口不能互换） 。如图所示。 换热系统示意图162.1.6 管路系统管路系统管路系统如图所示。现场对象系统管路通过该图可以了解各个阀门的位置，以及管道上的各个过程设备。2.2 过程和电气设备结构和操作

16、过程和电气设备结构和操作本节介绍仪器仪表，以及执行器等产品的结构和操作。2.2.1 温度检测设备温度检测设备温度传感器为PT100。三线制。如图2.2.11所示。图 2.2.11 温度传感器为 PT100温度变送器为两线制，24V直流供电。如图2.2.12所示：17图 2.2.12 温度变送器接线原理图2.2.2 压力和液位检测设备压力和液位检测设备参考手册：扩散硅压力/液位变送器使用说明书可以采用扩散硅压力/液位变送器，也可以选择电容式或者应变电阻式。压力变送器如图2.2.13所示。图 2.2.13 压力变送器压力/液位变送器包括一个表头，两边都有盖子。打开盖子，一边的表内部18可以调节零点

17、或满量程。一边的表内部用于接线。如图2.2.14所示。图 2.2.14 变送器接线图和调节图2.2.3 流量检测设备流量检测设备现场系统一般包括一个涡轮流量计，一个电磁流量计。1、涡轮流量计、涡轮流量计参考手册：LWGY/LWGB/LWY 型涡轮流量计使用说明书 。涡轮流量计管道里有一个叶轮随着流量转动，通过霍尔效应产生脉冲，然后进行F/I转换为420mA信号。涡轮流量计如图2.2.15所示。图 2.2.15 涡轮流量计接线如图2.2.16所示。19图 2.2.16 涡轮流量计接线图2、电磁流量计、电磁流量计参考手册中文电磁流量计转换器用户手册，中文电磁流量计传感器使用说明书电磁流量计利用法拉

18、第电磁感应定律来测量流量。电磁流量计如图2.2.18所示。图 2.2.18 电磁流量计注意：不要在没有水的情况下给电磁流量计加电。加电几分钟后才能获得准确数值。电磁流量计接线图如图 2.2.19 所示。20图 2.2.19 电磁流量计接线图注意，只连接220V电源L和N线，信号“4-20毫安”输出，以及“输出地”。2.2.4 变频器接线和操作变频器接线和操作变频器采用三菱的FRS520S变频器，或者采用西门子的MM420变频器。变频器控制水泵P101。由于变频器响应快速，所以控制时间会短一些。1、三菱变频器、三菱变频器参考手册：三菱变频器FR-D700使用手册（基本篇或高级篇）三菱变频器如图2

19、.2.20所示。21图 2.2.20 三菱变频器三菱变频器有多种模式，可以通过 PU/EXT 按钮切换。内部设置为模式3。具体设置见后面叙述。如果为 PU 模式，则可以面板操作。按 RUN 键开始运行，按 STOP 键关闭输出。通过转轮设定频率，按 SET 键有效。如果为 EXT 模式，打开变频器正转启动开关 ，变频器就开始按照给定的频率输出。即使变频器不处于运行状态，其电源输入线，直流回路端子和电动机端子上仍然可能带有危险电压。因此，断开开关以后还必须等待 5 分钟，保证变频器放电完毕，再开始安装、维护等工作。变频器拆卸如图 2.2.21 所示。图 2.2.21 安装拆卸图变频器接线如图2.

20、2.22所示。22图 2.2.22 三菱变频器接线图在把 STF 启动拨动开关断开后，可以设置到面板控制模式。通过旋钮进行频率设定。面板如图 2.2.23 所示。23图 2.2.23 面板操作变频器操作模式有多种：设定模式 PR79 为模式 0，则可以切换 PU 操作或外部操作。设定模式 PR79 为模式 1，则可以 PU 操作。设定模式 PR79 为模式 2，则可以外部操作。设定模式 PR79 为模式 3，则 4-20mA 频率设定，STF,STR 启动。设定模式 PR79 为模式 4，5 其他操作模式。最常用的有两种：A3000的PU操作就选择模式0，通过PU键切换到PU操作，然后通过旋钮

21、设定频率，RUN按钮启动。4-20毫安操作选择模式3，通过启动开关启动，然后加入外部4-20毫安控制。调试与操作步骤：(1)面板操作变频器上电，液晶屏显示： 24首先断开STF和SD的连接(启动旋钮)，按键，设置PU操作模式，PU显示灯亮。旋转直到显示为希望的频率值(设30)，约5秒闪灭。在数值闪灭期间，按SET键，设定频率数值。闪烁3秒后，显示屏回到0.0显示状态，按RUN键运行。按键，变频器停止工作。(2)420mA电流控制首先断开STF和SD的连接(启动旋钮)，按键，进入参数设定模式，拨动选择参数Pr.79(操作模式选择)，设定为3。输入一个420mA电流信号到变频器的4、5号端子，启动

22、旋钮设置到ON位置，水泵运转。改变输入的电流值，可以看到输出的频率也改变了。调试完，将参数Pr.79设为0。2、西门子变频器、西门子变频器参照MICROMASTER 420通用型变频器操作说明书MICROMASTER PROFIBUS Optional Board现场系统上的西门子变频器一般包括三个部分：变频器主体，BOP面板，DP接口。其中BOP面板和DP接口不是必须的。如图2.2.24所示。25图 2.2.24 西门子变频器DP 模块如图 2.2.25 所示。图 2.2.25 DP 模块西门子 BOP 面板如图 2.2.26 所示。26图 2.2.26 西门子 BOP 面板西门子 BOP

23、面板包括一个液晶显示屏，8 个按钮。其中左上角是运行启动，左下角是停止。西门子变频器可以 BOP 面板操作，可以 4-20mA 控制，也可以使用PROFIBUS-DP 总线控制。不需要增加任何硬件就可以进行这些模式的操作。三相电源接线方式，如图 2.2.27 所示：27图 2.2.27 MICROMASTER 420 变频器的连接端子特别的是：（1）启动端使用了变频器的 STF 功能，其控制线接端子 5 和 8。（2）速度调节控制线接端子 3 和 4，2-10V 控制，并 500 欧姆电阻后为 4-20mA 控制。即使变频器不处于运行状态，其电源输入线，直流回路端子和电动机端子上仍然可能带有危

24、险电压。因此，断开开关以后还必须等待 5 分钟，保证变频器放电完毕，再开始安装工、维护等工作。注意：变频器的控制电缆，电源电缆和与电动机的连接电缆的走线必须相互隔离。不要把它们放在同一个电缆线槽/电缆架上。信号电缆不要和变频器电缆并行过长。面板拆卸图 2.2.28 所示。按下卡子，然后把面板向外拉。28图 2.2.28 拆卸操作按钮功能功能说明状态显示LCD 显示变频器当前的设定值。起动变频器按此键起动变频器。缺省值运行时此键是被封锁的。为了使此键的操作有效，应设定 P0700 = 1。停止变频器OFF1：按此键，变频器将按选定的斜坡下降速率减速停车.缺省值运行时此键被封锁；为了允许此键操作，

25、应设定 P0700 = 1。OFF2：按此键两次(或一次，但时间较长)电动机将在惯性作用下自由停车。此功能总是“使能”的。改变电动机的转动方向按此键可以改变电动机的转动方向。电动机的反向用负号()表示或用闪烁的小数点表示。缺省值运行时此键是被封锁的，为了使此键的操作有效，应设定 P0700 = 1。电动机点动在变频器无输出的情况下按此键，将使电动机起动，并按预设定的点动频率运行。释放此键时，变频器停车。如果变频器/电动机正在运行，按此键将不起作用。功能此键用于浏览辅助信息。变频器运行过程中，在显示任何一个参数时按下此键并保持不动 2 秒钟，将显示以下参数值( 在 变 频 器 运 行 中，从 任

26、 何 一 个 参 数 开 始)：1. 直流回路电压(用 d 表示 单位：V)2. 输出电流(A)2. 输出频率(Hz)4. 输出电压(用 o 表示 单位：V)5 由 P0005 选定的数值(如果 P0005 选择显示上述参29数中的任何一个(3，4，或 5)，这里将不再显示)。连续多次按下此键，将轮流显示以上参数。跳转功能在显示任何一个参数(rXXXX 或 PXXXX)时短时间按下此键，将立即跳转到 r0000,如果需要的话，您可以接着修改其它的参数。跳转到 r0000 后，按此键将返回原来的显示点。访问参数按此键即可访问参数增加/减少数值按此键即可增加/减少面板上显示的参数数值。一些重要参数

27、的含义：P0010开始快速调试0 准备运行1 快速调试30 工厂的缺省设置值P0700 选择接通 / 断开 / 反转(on / off / reverse)命令源0 工厂设置值1 基本操作面板(BOP)2 模拟量输入端子 / 数字量输入6 来自总线命令。如果使用 Profibus 总线，则需要设置这个参数。注意要 P0917=0。P1000 选择目标频率设定值来源0 无频率设定值1 用 BOP 控制频率的升降2 模拟设定值6 来自总线命令。如果使用 Profibus 总线，则需要设置这个参数。注意要 P0917=0。P0004参数过滤器2 变频器304 PI 比例积分控制器10 设定值通道和斜

28、坡函数发生器20 通讯22 变频器 PID 控制参数P0003 参数访问级变频器的参数有 4 个用户访问级；即标准访问级，扩展访问级，专家访问级和维修级。访问的等级由参数 P0003 来选择。对于大多数应用对象，只要访问标准级(P0003 =1)和扩展级(P0003=2)参数就足够了。如果使用总线控制，可以使用 P0003=3，具有更高等级就可访问更多参数。P0970 复位到原厂默认值常用操作模式有三种：BOP 面板操作。一般先 P0010=30,P970=1，把其他参数复位，然后设定P0010=0、P0700=1、P1000=1。4-20 毫安控制，一般先 P0010=30,P970=1，把

29、其他参数复位，然后P0010=0、P0700=2、P1000=2。Profibus 总线控制，一般先 P0010=30,P970=1，把其他参数复位，然后P0010=0、P0700=6、P1000=6。具体操作请参考多媒体系统。在设定好之后，并不一定需要开启正转启动钮子开关，而是可以通过P0700 的不同设置来启动，例如面板，或者总线命令。调试和操作步骤：调试在基本操作面板上进行。变频器通电后，液晶屏在状态下，按，进入参数设置状态。按或键，直到显示 P0700(其值为 1 时才能启用 BOP 面板控制)，按键，显示其参数值，按或键，修改其参数值为 1，再次按键设定参数。同以上操作，修改 P00

30、03 和 P0004 参数值为 2。修改 P0010 参数值为 1，进入快速调试模式。31设定 P1000 参数值为 1，表示用 BOP 操作面板控制。设定 P1080 和 P1082 参数值，分别为设置电动机频率的最小值(0 Hz)、最大值(50Hz)。以上几个参数设置顺序可颠倒，设置完后，应将 P0010 设为 0，进入准备运行状态。按或键，直到显示，按启动键，显示数值从 0 变化到5，此时变频器已启动，按键，设定频率为 3050 之间，可听到继电器变化。若将水泵插线头接上，可以启动水泵。我们使用 Profibus 面板进行控制，使用 PPO1 数据结构。这是最简单的控制方式。具体操作请参

31、考文件 MM4_Profibus_Eng.pdf。频率对应的数值，0-0Hz ，16385-50.00Hz,可以提供如下转换公式:AV:=REAL_TO_WORD(16385*IN/50);IN是目标频率，AV为要输出的数值。2.2.5 调节阀接线和操作调节阀接线和操作参考调节阀使用说明书调节阀特性：单座阀，螺纹连接，线性流量。调节阀外观如图2.2.29所示。32图 2.2.29 调节阀接线及内部跳线请参照调节阀使用说明书 。2.2.6 调压模块接线和操作调压模块接线和操作调压模块外观如图2.2.30所示。图 1.2.30 调压模块如果采用电压控制，则从4号端子的CON端输入1-5V。如果采用

32、电流控制则从6#端子与外电路的地相连，从3号端子输入4-20mA。调压器到加热管采用380V三相交流供电，用三角接法。2.3 基本控制系统基本控制系统基本的控制系统安装在一个或两个标准机柜中。控制系统可能有智能仪表，PCI 多功能卡，ADAM4000 控制系统、ADAM5510EKW/TP，西门子 S7-300，罗克韦尔 PLC，三菱 PLC 等等。2.3.1 控制机柜和控制机柜和 IO 面板面板采用标准机柜安装控制系统，要求可靠接地。机柜尺寸 800 宽 X600 深X1900 高，单位 mm。如果控制系统均为 24V 供电。则提供 24V 10A 开关电源供电，如果部分控制系统为 220V

33、 供电，则提供 24V 5A 开关电源供电。33机柜系统结构（本图可能与实物布局有所出入，请以实物为准，下同）如图 2.3.1.所示。图 2.3.1 控制机柜IO 板如图 2.3.2，2.3.3，2.3.4，2.3.5 所示。34图 2.3.2 电源，执行器 IO 面板通过单相剩余电流保护器可以开启整个控制系统电源。通过三相剩余电流保护器可以开启整个三相电源。35图 2.3.3 温度传感器 IO 面板这里各个温度接线端子通过温度变送器输出420mA信号。36图 2.3.4 压力、液位和流量 IO 面板液位变送器可能有4个，中水箱右液位和锅炉液位通过三通连接，可以进行切换，测量两个测点的液位。图

34、 2.3.5 数字量接口和信号切换 IO 面板37如果仪表具有现场总线信号，则仪表信号切换将会把信号在现场总线信号和常规信号之间切换。从前端可见，控制系统包括一个标准机柜，标题眉板，单相漏电保护器，24V DC电压表，IO面板，多块基本控制系统板，上面安装智能仪表，PLC等控制系统，还可能包括一块评分系统面板。通讯板可能提供RS485转接，以及RS485转以太网等。2.3.2 通讯面板通讯面板通讯面板（根据客户按需定制）具有三个串行口。一般情况下 1#串口连接智能 PID 控制器，2#串口连接 ADAM4000 DDC 控制系统。具体操作请参考接线图。2.3.3 一般控制器信号连接和操作一般控

35、制器信号连接和操作控制器的信号直接连接到面板上，再通过插孔和锁紧连接线连接到现场系统的IO信号面板上。计算机和控制系统通过RS232，或者以太网，或者专门的卡件进行联接。1 面板接线面板接线一般控制系统IO接口和IO信号面板图，如图2.3.6（1），2.3.6（2）所示。图 2.3.6 （1） 一般控制系统面板图38图 2.3.6（2） 一般 IO 信号面板图其中，ADAM4000，ADAM5000的DOCOM连接了24V+，DICOM连接GND。一般情况下，PLC（S7-200，S7-300，ADAM8000，FX2N，SLC500）和MACS DCS的DOCOM连接了GND，DICOM连接

36、24V+。现场的干接点闭上时，输入为0，否则为1。数字量输出1时，外部负载变化。2 控制系统运行时接线控制系统运行时接线以单容液位调节阀控制为例，连接如图2.3.7所示。39数字量控制系统接线，如图2.3.8所示。注意：具体那个通道连接指定的传感器和执行器依赖于控制器编程。对于全连好线的系统，例如 DCS，则必须按照已经接线的通道来编程。2.4 开始实验开始实验2.4.1 监控系统和控制系统监控系统和控制系统首先使用监控系统连接控制系统，这里是指安装了组态软件的计算机和控制器的对接。（1）使用控制器编程软件下装程序（PLC或者DCS等）。（2）在组态软件中可以运行一个工程，也可以简单检测一下系

37、统的通讯是否正常。（3）在保证通讯正常的情况下。下装整个控制器程序，运行整个组态软件工程。（4）打开编程软件同时进行监控，看所有的数据在组态软件中是否可以正确获取。组态界面上修改交互的数据，通过编程软件观察是否数据已经被修改。40由于还没有进行实际现场信号的获取，可以使用编程软件的强制和覆盖功能。2.4.2 连接现场系统连接现场系统（1）连接现场系统到控制系统。增加液位或者温度，观察数据是否改变，是否正确获取了现场信息。（2）控制器中的调节器设置为手动，然后通过组态界面修改输出值，看执行机构的变化是否正确。（3）设置最大或最小输出值，观察控制目标所能到达的范围。作为后续调试的依据。（4）如果可

38、能，则进行系统特性的简单测量，可以使用飞升特性曲线的方法。3 系统功能系统功能系统可以完成比较多的实验。但是由于时间有限，以及现场工程师不具有很高的理论水平，所以现场培训和验收时针对 10 个单回路实验，1 个液位位式控制进行验收，其他实验不作为验收时必须项目。3.1 对象数学模型的测定与建立对象数学模型的测定与建立1 单容水箱液位数学模型的实验2 阻力系数的改变与影响实验3 多容水箱液位数学模型的测定4 中水箱变容数学模型测定5 非线性容积的水箱测定6 锅炉与加热器对象数学模型7 滞后管数学模型8 换热器数学模型实验419 泵特性实验10、管道压力和流量耦合特性测量11调节阀特性实验12调压器数学模型实验3.2 单回路控制实验单回路控制实验1 单容下水箱液位调节阀PID单回路控制2 单容下水箱液位