集散控制系统实验报告

1、 集散控制系统实验报告1. 硬件部分1.1实验目的：1.1.1 了解集散控制系统的组成和结构1.1.2 熟悉系统规模和控制站规模1.1.3 掌握控制站卡件型号，名称，性能以及输入/输出点数1.1.4 掌握控制站的地址设置1.2实验内容：因为是刚开始接触集散控制系统实验，对其实验内容还是不很清楚。来到学院实验室，首先李兰君老师向我们分别介绍了流量控制系统，压力控制系统，温度控制系统，液位控制系统。并且主要选择了流量控制系统，对它的组成和结构以及其中控制站卡件型号，名称，性能进行了具体的分析。其内部主要是包括北京和利时公司的控制器811，以及一系列的8路模拟量输入/输出模块，开关量的输入/输出模块

2、，还有价格非常贵的I/O模块，还有任何电器都需要的电源模块。接下来就是控制系统的变送部分，在控制系统主要起到测量和反馈作用，有助于帮助系统消除外界的干扰；再然后就是控制系统的执行部分及控制阀，主要是接受控制器的控制，最终实现对被控对象的控制。1.3实验结果： 图（1）液位控制系统硬件连接图实验结果说明：FM191主要是为控制系统提供必需的供电；FM148A和FM161还有FM171A都是用来控制器内部的信号接收，传递和输出的；对应的FM192FR主要是作用于外部设备的。1.4实验心得这是大学四年级自动化专业集散控制系统的第一个实验，开始的时候觉得还有点紧张。这个实验主要是学习了控制系统中的硬件

3、部分，对集散控制系统的组成和结构以及控制站卡件型号，名称，性能以及输入/输出点数有了初步的了解和感性的认识。为后面的实验打下了良好的基础。希望接下来的实验会更加轻松的！2. 软件部分2.1实验目的：2.1.1 了解集散控制系统的组成和结构2.1.2 熟悉系统规模和控制站规模2.1.3 掌握控制站卡件型号，名称，性能以及输入/输出点数2.1.4 掌握控制站的地址设置2.1.5 具体学习集散控制系统的控制软件MACS组态软件2.1.6 能够用组态软件建立工程，学习系统，设备组态以及数据和图形组态，最后能够对整个控制系统进行整体的系统调试。2.2 实验内容：首先是学会建目标工程，打开MACS组态软件

4、，在“工程”中点击“新建工程”按钮。然后填入具体的工程名。 图(2.1)数据库总控组态软件主界面然后是系统配置组态，这里面主要是包括了域组号组态和系统设备组态，在进行了基本的操作之后就是对设备组态进行编辑。然后就是控制系统的I/O组态的编辑，这里主要是对链路设备的操作，通过DP链接，添加I/O板，其中需要添加的有FM121，FM145和FM151等模拟和数字量输入输出模块。 图（2.2）I/O设备组态编辑画面在完成了设备组态和I/O组态的配置之后，就进行系统的数据库组态的编辑和配置，控制系统的个组态是相互联系的，当控制系统处在工作状态时，其内部的设备和数据在很多地方都是一一对应的。所以要注意一

5、下设备组态中设备的地址的编辑要和数据组态以及后面提到的图形组态都要相互对应，只有这样才能让控制系统良好地工作。在HS2000MACS组态软件中选择系统数据组态，在进入的对话框的用户名中输入：bjhc，口令中输入：3dlcz登陆数据组态的编辑界面。然后在单击“系统”菜单中的“数据操作”，点击确定。本系统主要是针对对实际控制对象选择了AI,AO,DMAM，以及SYSTEM。在接下来的对话框中会有很多的项名，比如说对应于模拟量AI，就会有对应的：点名，点说明，量程上限，量程下限，量纲，站号，设备号，通道号，采集周期，报警上限，报警下限，信号范围，标度变换等类型。表格有网格，表格，自由表格，一般都默认

6、为网格的风格。在本次实验中我们具体是要操作的选择类型有：AI,AO,AM,DM及System这五类。图（2.3）数据录入SysName 图（2.4）数据录入AI图（2.5) 数据录入AO图（2.6） 数据录入DM图（2.7） 数据录入AM在数据库组态的编辑中软件的操作比较简单，大量的功夫都用在了表格的填写上面，其中比较重要的是设备号，点名，通道号的填写。因为这些内容是设备组态，I/O组态与数据库组态连接的枢纽，编写的过程中如果没做到一一对应，则会出现许多编译连接上面的错误。开始的时候小看了这个实验，填写表格内容也随便，导致在实验过程中会出现许多错误，不过发现及时，能够及时地将数据改过来，并且完

7、成编译。接下来的实验是控制方案组态的编辑。MACS控制算法离线组态总控是用来规划控制方案的组织和基本构成的。用树型结构表现工程，站和控制方案的关系，方案采用的语言（顺序流程图SFC，结构化文本语言ST，功能块图FBD，梯形图LD），运算周期，运算开关，运算次序等。单击任务栏的开始>程序>HS2000MACS组态软件>算法组态工具，即进入算法组态编辑画面。 图（2.8）和利时控制方案组态工具窗口单击“控制方案组态工具窗口”的菜单栏上的“文件”，选择“新建工程”弹出“选择工程”窗口，单击确定，即进入控制算法组态 图（2.9）"新建方案“对话框图（2.10）"方

8、案文档将存为”对话框下面对压力控制系统1#气缸的PID控制为例说明组态方法：第一步：新建方案Scheme001_10第二步：在功能模块工具栏中的功能选择的输入输出端子按钮中，输入在前面数据库组态中已定义的表示1#气缸压力值的模拟量点P1，项名输入AV，单击“确定”。第三步：在PID调节中，对PID调节的参数进行合理的配置。第四步：单击输入输出按钮，选择模拟量点PVL1，项名输入为AV，表示1#气动调节阀的输出端子。第五步：将PVL1端子与P1-PID功能块的输出端子连上。图（2.11）控制算法组态PID控制器连接图经过了前面一系列的组态编辑，我们发现组态与组态之间的联系越来越多，其中的点名和项

9、名在控制组态中就特别重要，要与前面的组态编写的内容相一致，而后面的图形组态将完全是驾驭在前面组态之上的了，李老师为了不给我们太大的压力，要求我们画出控制系统的示意图即可图（2.12）压力控制系统监控画面以上是压力控制系统界面的示意图，具体的实际监控图还要对其中的部件的属性进行一定的更改，见它们与前面的组态相联系在一起。这样就构成了一个相互联系，相互关联的集散控制通，实现了设备与电脑的连接，以及电脑对各设备的实时监测与控制。实验的最后一步是系统的调试，在这次实验过程，李老师主要是教会我们怎么用电脑控制实实在在的控制系统。在实验过程中我们选择了流量控制系统和压力控制系统。在流量控制系统试验中，因为流量的干扰较少，且自平衡能力强，所以进行得很顺利的。在后来的压力控制系统中，在调节PID参数中，主要是调节PID控制器的比例带和积分时间。比例带的调节总是没有达到预期的效果，后来比例带和积分时间一起调节以及在老师的帮助下才稍微地改善了一点。2.3实验心得：集散控制系统是一门重要