DCS第9章1集散控制系统原理及其应用[张德泉主编][电子教案]

第9章集散控制系统实践训练第9章集散控制系统实践训练9.1JX-300XDCS实训9.2MACS组态实训9.3TPSGUS作图实训第9章集散控制系统实践训练知识点掌握JX-300X实训系统的使用掌握MACS组态方法掌握TPSGUS作图方法熟悉MCGS工控组态软件的组态界面掌握计算机控制系统的数据库组态掌握计算机控制系统的设备组态掌握计算机控制系统的算法组态掌握计算机控制系统的组态掌握计算机控制系统系统调试方法掌握GUS的流程图绘制方法学习目标第9章集散控制系统实践训练技能点能够根据生产工艺情况确定控制站卡件类型和数量能够熟练安装系统配置的软件包能够熟练系统进行控制站、操作站组态能够结合工艺熟练制作流程图并设置动态参数能够实现系统实时监控和各种画面的切换能够在线调整控制器参数根据生产工艺进行组态学会计算机控制系统的调试能够应用GUS的基本流程图绘制方法能够制作静态流程图能够对静态流程图进行调试学习目标第9章集散控制系统实践训练9.1JX-300XDCS实训JX-300X集散控制系统实训装置由浙大中控（SUPCON）技术有限公司生产的JX-300X集散控制系统和上海新奥托（NEWAUTO）实业有限公司研制的模拟过程控制对象构成。9.1.1实训装置认识第9章集散控制系统实践训练1.实训目的从事工业生产过程自动化应用的职业技术人员不仅应精通本专业的业务知识，还应当与其他专业人员相互配合，了解生产工艺流程，熟悉工艺过程对控制的要求、操作规程、测点情况、传感器类型、安装位置、仪表盘、电气元件接线、电源部分等，只有这样才能使所设计的自动控制系统工艺合理、运行可靠、满足设计要求。因此，全面了解系统硬件设备及工艺机理是非常重要的。2.实训预备知识实训之前，应阅读“附录AJX-300X集散控制系统实训装置”介绍。第9章集散控制系统实践训练3.实训任务及要求（1）掌握控制站和操作站的硬件配置情况。（2）熟悉被控对象的构成、工艺情况和控制要求等。4.实训设备和器材（1）JX-300X集散控制系统实训装置。（2）数字万用表及信号连接线等。5.实训步骤（1）了解操作站的配置，并将观察结果填于表9.1中。（2）熟练掌握JX-300XDCS卡件命名原则，将实训室控制站内的所有类型卡件列在表格9.2中，尤其应当注意哪些卡件是冗余配置的。第9章集散控制系统实践训练（3）了解被控对象的工艺情况，确定测点位号以及传感器名称、型号、规格、用途及控制要求等，并填写传感器汇总表9.3、被控对象测点列表9.4和控制方案列表9.5。（4）对照实物，观察和认识JX-300XDCS通信系统的构成，理解SCnetⅡ通信系统、SBUS的性能和特性。（5）总结并列出JX-300XDCS控制站主控制卡SP243和操作站网卡的IP地址设置范围。填入表9.6中。（6）检查主控卡、数据转发卡的硬件跳线和冗余跳线是否符合规定，注意应与其IP地址设置绝对一致。第9章集散控制系统实践训练6.注意事项（1）在进行控制站卡件登录时，要特别注意哪些卡件是互为冗余的，相应的卡件冗余跳线设置是否正确，因为这一点关系到整个集散控制系统通信系统是否能正常工作。（2）在设置硬件跳线地址和冗余跳线时，要按照操作规程，小心谨慎、防止静电、准确无误。（3）本实训项目建议在2～4学时内完成。7.思考题主控制卡或数据转发卡的硬件跳线地址设置与IP地址不一致时，会有什么后果？第9章集散控制系统实践训练9.1.2AdvanTrol软件包的安装1.实训目的本实训以AdvanTrol软件包的安装为主要内容。通过实训学生应掌握AdvanTrol软件包的组成，并熟悉软件包中常用软件的快捷方式图标，以便正确启动相关软件。2.实训预备知识一般将用于给CS、OS、MFS等进行组态的专用软件称为AdvanTrol/AdvanTrol-Pro组态软件包。图9.1为JX-300X系统软件体系图。第9章集散控制系统实践训练（1）SCKey系统组态软件用于对系统硬件构成的软件设置，如设置网络节点、冗余状况、控制周期、卡件数量、地址、冗余状况、类型、控制方案的选择、定义操作画面等。（2）SCDraw流程图制作软件基于Windows开发的全中文界面的绘图工具软件，具有良好的用户界面。（3）SCLangC语言组态软件（简称SCX语言）SCX语言是工程师站为控制站开发复杂控制算法的平台，它可以提供丰富的库函数供用户调用，编写程序灵活方便。第9章集散控制系统实践训练（4）SCControl图形组态软件用于编制系统控制方案的图形编程工具，可在线进行调试以及查看程序的运行情况，包括功能块图（FBD）、梯形图（LD）、顺控图（SFC）和ST语言。（5）SCForm报表制作软件实现自动报表和实时报表，功能强大，编辑方便，灵活易用。（6）AdvanTrol/AdvanTrol-Pro实时监控软件用于过程实时监视、操作、记录、打印、事故报警等功能的人机接口软件。此外，还有可选的SCSOE顺序事件查看软件、SCDiagnose故障分析软件、SCSignal信号调校软件、SCViewer离线浏览器软件以及PIMS软件等。第9章集散控制系统实践训练操作员站工程师站监控软件：系统简介系统总貌报警一览控制分组调整画面趋势图流程图数据一览故障诊断组态软件：I/O组态常规控制方案组态SCX语言方案组态图形化语言方案组态标准画面组态流程图组态报表组态维护软件：SOE事件查看故障分析离线浏览器信号调校其他高级应用：PIMS软件现场控制站第9章集散控制系统实践训练3.实训任务及要求（1）掌握常用软件的安装和卸载方法。（2）熟悉JX-300X集散控制系统AdvanTrol软件包的构成，认识和了解其中各软件的名称、对应图标和功能以及各软件主画面的组成等。（3）熟悉TCP/IP协议的安装、操作站IP地址的设置方法。4.实训设备和器材（1）JX-300X集散控制系统实训装置。（2）AdvanTrol安装光盘。5.实训步骤JX-300XDCSAdvanTrol软件包必须在Windows2000/NT系统软件平台上安装，若计算机中没有安装系统软件，则应先安装中文Windows2000、中文WindowsNT4.0、安装显卡驱动程序；然后对操作站的双网卡地址进行设置。第9章集散控制系统实践训练上述过程进行完毕之后，将SUPCONJX-300X系列软件的安装光盘插入光驱，按照安装向导的提示进行安装：6.注意事项（1）JX-300XDCS的操作平台应为中文Windows2000/NT4.0。（2）建议C盘安装操作系统和监控运行软件，D盘保存安装软件和组态软件备份，E盘作为监控运行数据存储盘，其他盘可以保存监控软件生成的过程数据库文件（历史趋势、报警记录、报表等）或根据实际情况使用。（3）本实训项目建议在2学时内完成。第9章集散控制系统实践训练7.思考题（1）操作站双网卡的IP地址应当如何设置？（2）如何判断操作站的网卡是否安装成功？（提示：ping命令）（3）对照第5章有关JX-300XDCS的知识，你所安装的AdvanTrol软件包可以实现哪些功能？第9章集散控制系统实践训练1.实训目的通过对JX-300X集散控制系统控制站、操作站进行组态实训，学生应初步掌握JX-300X基本组态软件SCKey的使用方法和步骤，并且通过组态实训，使学生对组态有进一步的认识和理解，同时培养学生严谨的科学态度和工作作风。2.实训预备知识组态实训前应掌握组态窗口的基本操作、总体信息组态、控制站组态和操作站组态等基本知识。9.1.3系统组态第9章集散控制系统实践训练组态窗口的基本操作（1）组态树的基本操作（2）组态窗口的基本操作（3）位号选择窗口总体信息组态总体信息组态包括主机设置、编译、备份数据、组态下载和组态传送五个功能。（1）主机设置：①主控制卡组态。②操作站组态。第9章集散控制系统实践训练（2）编译：用户定义的组态文件必须经过系统编译，才能下载给控制站执行以及传送到操作站监控。编译是通过“总体信息”菜单的“编译”命令进行的。（3）备份数据：编译成功后选择“总体信息”菜单的“备份数据”选项，弹出“组态备份”对话框如图9.15所示。（4）组态下载：用于将上位机中的组态内容编译后下载到控制站。（5）组态传送：组态传送用于将编译后的.SCO操作信息文件、.IDX编译索引文件、.SCC控制信息文件等通过网络传送给操作站。第9章集散控制系统实践训练控制站组态控制站组态是指对系统硬件和控制方案的组态，主要包括I/O组态、自定义变量、常规控制方案、自定义控制方案和折线表定义等五个部分。（1）系统I/O组态：系统I/O组态是分层进行的。①数据转发卡组态。②I/O卡件登录。③信号点组态。④信号点参数设置组态。第9章集散控制系统实践训练（2）自定义变量自定义变量的作用是在上、下位机之间建立交流的途径。①自定义回路组态。每个控制站可支持64个自定义回路。②1字节变量定义。第9章集散控制系统实践训练（3）系统控制方案组态控制方案组态分为常规控制方案组态和自定义控制方案组态。①常规控制方案组态。②用户自定义控制方案组态。（4）折线表定义折线表是用折线近似的方法将信号曲线分段线性化以达到对非线性信号的线性化处理。SUPCONDCS系统的控制组态过程可归纳为四个步骤。第一步：进行系统单元登录，以确定系统的控制站（即主控制卡）和操作站的数目。第9章集散控制系统实践训练第二步：进行系统I/O组态，分层、逐级、自上而下依次对每个控制站硬件结构进行组态。第三步：进行自定义变量组态和折线表组态。第四步：进行系统的控制方案组态。控制方案组态又可分为常规控制方案组态和自定义控制方案（SCX语言和图形编程）组态。第9章集散控制系统实践训练操作站组态应注意必须首先进行系统的单元登录和系统控制站组态，只有在这些信息已经存在的前提下，系统操作站的组态才有意义。（1）操作小组设置不同的操作小组可观察、设置、修改不同的标准画面、流程图、报表、自定义键。（2）系统标准画面组态系统的标准画面组态是指对系统已定义格式的标准操作画面进行组态，包括总貌画面、趋势曲线、控制分组、数据一览4种操作画面的组态。第9章集散控制系统实践训练①总貌画面组态②趋势画面组态③分组画面组态④一览画面组态⑤流程图登录⑥报表登录第9章集散控制系统实践训练3.实训任务及要求（1）熟悉SCKey组态软件的主画面及各菜单的功能。（2）掌握主控制卡组态和操作站组态的方法和步骤。（3）掌握控制站I/O组态步骤（包括数据转发卡、I/O卡件、信号点、信号点参数设置组态）。（4）掌握常规控制方案的组态方法和步骤。（5）掌握操作站的组态方法和步骤。4.实训设备和器材JX-300X集散控制系统实训装置。5.实训步骤（略）