液位串级控制系统

1、DCS实训报告姓名： 学号：院系：电子信息与电气工程学院一.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，并利用MACS组态软件完成组态包括： 1 数据库组态 2 设备组态 3控制器算法组态 4 画面组态 5 系统调试三、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

2、输出模块FM151。采集上水箱液位信号（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（P1）。通过分析可得：AI： LT1 15V（信号范围） 020cm（量程） LT2 15V（信号范围） 020cm（量程） AO：P1 420mA（信号范围） 0100%（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）控制原理框图：副控制器控制阀主控制器中水箱箱箱下水箱四.实训步骤1. 工程建立及数据库组态 1）打开：开始 程序 macs组态软件 数据库总控 点击新建工程

3、，输入工程名如下图：2）选择新建工程，选择编辑>域号组态，选择组号为1，将刚创建的工程从“未分组的域”移到右边“该组所包含的域”里，点“确认”按钮。出现当前域号：0。3) 在数据库总控中添加变量。选择编辑编辑数据库，弹出窗口，输入用户名和口令bjhc/3dlcz。进入数据库组态编辑窗口。4) 选择系统数据操作，出现下面对话框，点击“确定”按钮。5) “AI模拟量输入”选项出现下图。6) 选择所需项名，并更改相应数据及说明，如下图：7) 点击更新数据库。8) “AO模拟量输出”同上，如下图：9) 点击更新数据库。10) 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。注：数

4、据库编辑时，注意站号，通道号，设备号等的设置2. 设备组态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）出现下图，选择打开新建的工程“wei”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）出现下面对话框，选择：单机；点“下一步”，I/O控制站数量：1；控制站数量：15）出现以下信息，点击“开始”按钮。6）出现MACS设备组态，如下图：7）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。同上方法,设置B网I

5、P8）设置I/O设备-现场控制站DP：选择菜单栏编辑 I/O设备。出现下图：分别选择FM148A、和FM151加入。9）右键点击FM151，选择设备属性，将设备地址改为2，同样的方法，将FM148A的设备地址改为1。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。3. 服务器算法组态1）打开服务器算法组态，在菜单栏中选择文件新建工程，选择刚才新建的工程。2）选择文件新建站，或点击 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

6、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，如图，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；此时系统会出现错误提示“FUHE00”数据库点类型未定义。6) 打开“数据库总控”，选择“wei”工程，在“数据库编辑”下的“AM”项名，全选后确定。7) 类型数据库里添加点名为“FUHE00”中间量点,更新数据库。 8) 中间量点添加完毕，点击菜单栏“编译”中的“当前方案”，会发现错误提示消失，如下图，点击工具栏中保存，再次保存方案页。9) 选中“服务器”点击鼠标右键，编译“

7、服务器”站，如图选择“全部重编”，最终出现“站编译成功”。10) 选中工程“wei”点击右键，编译工程，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wei，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。4. 控制器算法组态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；弹出控制站选择窗口，选择“10站”进行算法组态的控制站。如下图:3)

8、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“Hollysys CoDeSys SP for QNX”。4) 具体设置可参照MACSV组态手册，点击“确认”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。5) 双击“MACS配置”，弹出“MACS配置”对话框，如图所示：6) 双击“库管理器”。在库管理器左上角出右键“添加库”。7) 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“全部再编译”如图所示：9) 在下方信息栏窗口可以看到编译信息，如

9、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。5. 控制器程序编写1) 如下图所示，在对象组织器中，选中POUs,可以新建一文件夹，重命名为“THJ-1”，然后选中文件夹，单击鼠标右键，选中“增加对象”，弹出创建POU窗口，命名新的POU。重命名为SYS12) 在资源全局变量中，如图所示声明变量。注意：一条声明要写在一行中。PID1:HSPID:=(SP:=0,CP:=0.5,DL:=100,MC:=1,RM:=0,PT:=100,TI:=30,KD:=10,OT:=100,OB:=0,PK:=0,OM:=0,AD:=1,ME:

10、=1,AE:=1,CE:=1,PU:=200,PD:=0);PID2:HSPID:=(SP:=0,CP:=0.5,DL:=100,MC:=2,RM:=0,PT:=100,TI:=30,KD:=10,OT:=100,OB:=0,PK:=0,OM:=0,AD:=1,ME:=1,AE:=1,CE:=1,PU:=200,PD:=0);3) 在主程序中编写程序，可根据具体情况编写。4）编写子程序.首先 在工具栏中选择增加块，可根据需要选择不同的功能块，关于功能块的说明可参考帮助。增加输入，输出端子，如图编写好后选择“工程全部再编译”，检查是否有错误。保存工程。6. 图形组态步骤 1) 打开“开始程序ma

11、csv组态软件图形组态工具”。2） 选择工程，新建一画面。根据实际需要组态画面内容。如图所示：3） 选择具有动态功能部分和变量连接起来，如要显示上水箱液位，右键选择XXX.X，选择动态特性，设置其文字特性；4） 如需要实现弹出窗口功能，则选择交互特性，设置推出窗口特性；5）同上的方法设置下水箱的特性和电动调节阀特性注意： 图形组态里用到的点名都应为在控制器算法组态里定义过的点。7. 操作员站在线配置1）选择“开始MACSV操作员站软件操作员站配置工具，底图个数：1，如图所示：2）设置操作员站在线启动时的初始界面。将窗口打开文件下的名字改为图形组态的图形名字8. 根据DCS操作步骤，运行调试。五

12、.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。六.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。七.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15V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。八.实训心得在老师的细心指导和帮助下，实训终于圆满完成了。在之前的