《CS4000dcs实验指导书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《CS4000dcs实验指导书（40页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、DCS系统实验指导书AD:杭州 市滨 江区 六和 路中 控科 技园 D区三 楼 TEL:+8657187651187 1cs40cs40高 级过 程控 制实 验装 置 DCSDCS实 验指 导书DCS系统实验指导书AD:杭州 市滨 江区 六和 路中 控科 技园 D区三 楼 TEL:+8657187651187 2目 录一、概述 .3二、软件配置及安装说明 .4三、 CS40系统介绍 .9一）、 CS40型系统主要特点 .9二）、 CS40型实验对象组成结构 .10四、系统主题实验 .1实验一、一阶单容水箱对象特性测试实验 .1实验二、二阶双容水箱对象特性测试实验 .15实验三、加热水箱温度特性
2、测试实验 .19实验四、加热水箱温度二位式控制实验 .21实验五、单容水箱液位 PID控制实验 .25实验六、双容水箱液位 PID整定实验 .28实验七、加热水箱温度 PID控制实验 .30实验八、短滞后温度 PID控制实验 .3实验九、电磁流量 PID控制实验 .36实验十、双容水箱液位串级控制实验 .39DCS系统实验指导书AD:杭州 市滨 江区 六和 路中 控科 技园 D区三 楼 TEL:+8657187651187 3一 、 概 述生产与生活的自动化是人类长久以来所梦寐以求的目标，在 18世纪自动控制系统在蒸汽机运行中得到成功的应用以后， 自动化技术时代开始了。 随 着工 业技术的更新
3、，特别是半导体技术、微电子技术、计算机技术和网络技术的发展， 自动化已经进入了计算机控制装置时代。 在过去的十多年里，随 着生产车间自动化和过程自动化中分散结构的迅速 增长， DCS（分 布 式 集 散 控 制 系 统 ） 的 应 用 日 益 普 遍 。 其 原 因 之 一 是 ： DCS系统实现了数字和模拟输入 /输出模块、智 能信号装置和过程调节装置与 PC之间的数 据传输， 把 I/O通道分散到实际需要的现场设备附近， 使安装和布线的费用减少 到最小， 从 而使成本费用大大的节省。 其 原因之二是： DCS具有 “ 开放 ” 的通信 接口，允许用户选用不同制造商生产的分散 I/O装置和现
4、场设备。本书所叙述的控制系统采用开放的的 DCS系统设备，本 装置的目的是使自 动化专业的学生能尽快的入门，使 研究生和高校教师能容易地利用 DCS实现所设 计的自动化任务。DCS系统实验指导书AD:杭州 市滨 江区 六和 路中 控科 技园 D区三 楼 TEL:+8657187651187 4二 、 软 件 配 置 及 安 装 说 明11、系统网络图：iMac iMacPORT-A PORT-BDCS控 制 站AB1号 站 2号 站PORT-A网 络 IP:PORT-B网 络 IP: 1号 站 2号 站128.128.1.30128.128.130128.128.1.31128.128.131
5、CS40过 程 控 制 系 统 DCS控 制 网 络 图注 ： IP地 址 可 以 根 据 规 则 要 求 更 改 ， 并 不 唯 一22、硬件和软件配置要求：一、 DCS工程师站：软硬 件特殊配置： 1、网卡 2张2、 IP地址： 128 128 1 130(A口 ) 2 130(B口3、浙大中控 AdvanTrol-X3.16安装盘（工程师站）二、软件安装说明： 按照安装提示， 安 装的计算机作为工程师站请选择安装工程师站， 安 装的计算机作为操作员站请选择安装操作员站。 若要根据自己要求安装请选 择DCS系统实验指导书AD:杭州 市滨 江区 六和 路中 控科 技园 D区三 楼 TEL:+
6、8657187651187 5自定义安装。33、 DCSDCS工业标准机柜的组 成1.电源部分： 控制柜上方为系统供电电源部分（ 5V、 24V） .2， DCS部分：从左往右卡件安排：44、 CS40CS40过程控制系统控制软件1 DCS软件 体系 结构序号 卡件名称 规格功能说明1 SP243X主控制卡2 SP243X主控制卡（冗余）3 SP233数据转发卡4 SP233数据转发卡（冗余）0 SP3144路电压信号输入卡1 SP3144路电压信号输入卡2 SP3144路电压信号输入卡3 SP3144路电压信号输入卡4 SP3144路电压信号输入卡5 SP3224路模拟量输出卡6 SP322
7、4路模拟量输出卡7 SP000空卡件8 SP3638路触点型开入卡9 SP3648路继电器开出卡10SP000空卡件 DCS系统实验指导书AD:杭州 市滨 江区 六和 路中 控科 技园 D区三 楼 TEL:+8657187651187 62 DCS组态 控制 软件1） SCKey.exe组态软件，应用于对 DCS硬件和软件的组态。如图 1-1所示：图 1-1在组态好以后需要下载在不同的控制站中，需选择不同的控制站。如图 1-2所 示 ：DCS系统实验指导书AD:杭州 市滨 江区 六和 路中 控科 技园 D区三 楼 TEL:+8657187651187 7图 1-2上图所表示的是 128.128
8、.1.4控制站的组态 .2） AdvanTrol.exe监控软件实验运行软件，运行界面如图 1-3所示：图 1-3DCS系统实验指导书AD:杭州 市滨 江区 六和 路中 控科 技园 D区三 楼 TEL:+8657187651187 83)DCSI/O定义DCS卡件 号 卡件 地址 通道 类型 I/O信号定义 输入 /输出 内容SP31400模拟 量输 入通 道（ 15V） AI01号左 上水 箱液 位信 号SP31401模拟 量输 入通 道（ 15V） AI11号右 上水 箱液 位信 号SP31402模拟 量输 入通 道（ 15V） AI21号左 下水 箱液 位信 号SP31403模拟 量输
9、入通 道（ 15V） AI31号右 下水 箱液 位信 号SP31410模拟 量输 入通 道（ 15V） AI41号加 热水 箱温 度信 号SP31411模拟 量输 入通 道（ 15V） AI51号短 滞后 温度 信号SP31412模拟 量输 入通 道（ 15V） AI61号长 滞后 温度 信号SP31413模拟 量输 入通 道（ 15V） AI71号电 磁流 量信 号SP31420模拟 量输 入通 道（ 15V） AI81号涡 轮流 量信 号SP31421模拟 量输 入通 道（ 15V） AI92号左 上水 箱液 位信 号SP31422模拟 量输 入通 道（ 15V） AI102号右 上水 箱
10、液 位信 号SP31423模拟 量输 入通 道（ 15V） AI112号左 下水 箱液 位信 号SP31430模拟 量输 入通 道（ 15V） AI122号右 下水 箱液 位信 号SP31431模拟 量输 入通 道（ 15V） AI132号加 热水 箱温 度信 号SP31432模拟 量输 入通 道（ 15V） AI142号短 滞后 温度 信号SP31433模拟 量输 入通 道（ 15V） AI152号长 滞后 温度 信号SP31440模拟 量输 入通 道（ 15V） AI162号电 磁流 量信 号SP31441模拟 量输 入通 道（ 15V） AI172号涡 轮流 量信 号SP32250模拟
11、量输 出通 道（ 420mA） AO01号电 动调 节阀 控制 信号SP32251模拟 量输 出通 道（ 420mA） AO11号变 频器 控制 信号SP32252模拟 量输 出通 道（ 420mA） AO21号单 相可 控硅 信号SP32260模拟 量输 出通 道（ 420mA） AO32号电 动调 节阀 控制 信号SP32261模拟 量输 出通 道（ 420mA） AO42号变 频器 控制 信号SP32262模拟 量输 出通 道（ 420mA） AO52号单 相可 控硅 信号DCS系统实验指导书AD:杭州 市滨 江区 六和 路中 控科 技园 D区三 楼 TEL:+8657187651187
12、 9三 、 CS40CS40系 统 介 绍CS4000型 过 程 控 制 实 验 装 置 是 根 据 我 国 工 业 自 动 化 及 相 关 专 业 教 学 特 点 ，吸取 了 国 外 同 类 实 验 装 置 的 特 点 和 长 处 ， 并 与 目 前 大 型 工 业 自 动 化 现 场 紧 密 联系， 采 用 了 工 业 上 广 泛 使 用 并 处 于 领 先 的 C3000智能 仪 表 、 S7-200PLC、 DDC控制系统、 DCS工业以太网控制系统， 经过精心设计、 多 次实验和反复论证后， 推出的一套基于本科生、研究生教学和学科基地建设的实验设备。该 设备涵盖了 信号 和 信 息
13、处 理 、 传 感 技 术 、 工 程 检 测 、 模 式 识 别 、 控 制 理 论 、 自 动 化技 术 、 智 能 控 制 、 过 程 控 制 、 自 动 化 仪 表 、 计 算 机 应 用 和 控 制 、 计 算机控制系统 等 课程的教学实验与研究。 整 个系统美观实用， 功 能多样， 使 用 方便， 既 能进行验证性、 设 计性实验， 又 能提供综合性实验， 可 以满足不同层次 的教学和研究要求。CS4000型过程实验装置的检测信号、 控 制信号及被控信号均采用 ICE标准 ，即电压 15V，电流 420mA。实验系统供电要求：单相 220V交流电。一）、一）、一）、一）、CS40C
14、S40型系统主要特点型系统主要特点型系统主要特点型系统主要特点1被调参数囊括了流量、压力、液位、温度四大热工参数。2 执 行器中既有电动调节阀 （ 或气动调节阀）、 单相 SCR移相调压等仪表 类执行机构，又有变频器等电力拖动类执行器。 3调 节 系 统 除 了 有 调 节 器 的 设 定 值 阶 跃 扰 动 外 ， 还 有 在 对 象 中 通 过 另 一动力支路或电磁阀和手操作阀制造各种扰动。 4一 个 被 调 参 数 可 在 不 同 动 力 源 、 不 同 的 执 行 器 、 不 同 的 工 艺 线 路 下 可演变成多种调节回路，以利于讨论、比较各种调节方案的优劣。 5某 些 检 测 信
15、号 、 执 行 器 在 本 对 象 中 存 在 相 互 干 扰 ， 它 们 同 时 和 工 作 时需对原独立调节系统的被调参数进行重新整定，还可对复杂调节系统比较优劣。 6各种控制算法和调节规律在开放的组态实验软件平台上都可以实现。7 实 验数据及图表可以永久存储， 在 MCGS组态软件中也可随时调用， 以 便DCS系统实验指导书AD:杭州 市滨 江区 六和 路中 控科 技园 D区三 楼 TEL:+8657187651187 10实验者在实验结束后进行比较和分析。二）、二）、二）、二）、CS40CS40型实验对象组成结构型实验对象组成结构型实验对象组成结构型实验对象组成结构过程控制实验对象系统包含有： 不 锈钢储水箱、 串接圆筒有机玻璃上水箱、 单相 2.5KW电加热水箱、 短 滞后和长滞后水箱。 系统动力支路分为两路组成： 一 路由磁力驱动循环泵、 电 动调节
