0911DCS实验指导书NEW

─1─实验一DCS硬件组态一．实验目的（1）了解DCS系统的硬件结构；（2）了解DCS的组态环境（3）掌握DCS系统总体组态和模拟量输入点组态的方法；（5）掌握组态下载和备份的方法二．实验设备AE2000型过程控制实验装置、JX-300X集散控制系统。三．实验内容和步骤1、了解DCS系统实验装置的基本组成部分，包括：控制站、操作站、I/O卡的数量，网络结构，是否冗余配置等。2、在Windows2000操作系统下，双击桌面上SCKey组态软件的快捷图标——，打开SCKey组态界面。熟悉组态环境，菜单、工具条、和组态树的使用。3、控制站、操作站组态选中[总体信息]/主机设置，打开主机设置窗口，进行控制站、操作站的组态。3.1控制站组态1)注释：CS1；2)2)IP地址：128.128.1.4；3)运算周期：0.5秒；4)类型：回路控制站；5)型号：SP243X；6)通讯：UDP协议；7)冗余：冗余；8)网线使用：冗余网络；3.2操作站组态1)注释：OS1～OS8。2)IP地址：128.128.1.153～160（注：必须与所在操作站的TCP/IP协议地址一致）。3)类型：工程师站。4、系统I/O组态选中[控制站]/I/O组态，启动系统的I/O组态环境。4.1数据转发卡组态1)注释：可缺省。2)地址：设置为00。注：数据转发卡的地址0～15内的偶数。数据转发卡的组态地址应与数据转发卡硬件上的跳线地址匹配，且不可重复。3)型号：SP233。4)冗余:冗余。4.1I/O卡件组态I/O卡件登录在I/O卡件组态画面中进行。─2─1)注释：对当前I/O卡件的文字说明，。2)地址：定义当前I/O卡件在挂接的数据转发卡上的地址，地址为0～15，并与它在控制站机笼中的排列编号相匹配，且不可重复。3)型号：选定当前组态I/O卡件的类型。4)冗余：不冗余。具体设置如下：地址00：SP314X电压信号输入卡；地址01：SP314X电压信号输入卡；地址02：SP314X电压信号输入卡；地址03：SP322模拟量信号输出卡；地址04：SP364继电器输出卡；4.2信号点组态1)位号：当前信号点在系统中的位号，每个信号点在系统中的位号不能重复，位号必须以字母开头，不能使用汉字，字长不得超过10个英文字符。2)注释：写入对当前I/O点的文字说明。3)地址：指定信号点在当前I/O卡件上的编号。应与信号接入I/O卡件的接口编号匹配，不可重复使用。4)类型：显示当前信号点信号的输入/输出类型。4.3模拟量输入信号点设置组态在I/O点组态窗口中，选择一模拟量输入类型的信号，按下设置按钮，进入模拟量输入信号点设置组态窗口具体设置如下：在00机笼、00卡、00地址设置模入量，位号：LI_101；注释：下水箱液位；输入信号1~5V；量程0~100毫米；报警设置自拟。4.4模拟量输出信号点组态在00机笼、03卡、00地址设置模出量，位号：LV_101；注释：液位控制阀；气开阀，III型信号。4.5开关量输入/输出信号点组态在00机笼、04卡、00地址设置开出量，位号：PU_101；注释：泵控制信号；ON为红色、OFF为绿色，OFF时报警。4.6自定义变量组态1字节、2字节、4字节变量定义（自拟）。5．编译选择[总体信息]\编译进行编译。编译之前系统会自动将组态内容保存。编译的情况（如编译过程中发现有错误信息）显示在右下方操作区中。6．组态下载选择[总体信息]/组态下载,将打开组态下载对话框。组态下载可以有二种方式：下载所有组态信息和下载部分组态信息。6．组态传送将编译后的.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。选择[总体信息]/组态传送，打开组态传送对话框。四．注意事项─3─1)组态过程中要严格检查主控卡、数据转发卡、I/O卡、信号点的组态地址与物理地址必须保持一致。2)组态结束后编译、下载必须经老师的检查，并在老师的指导下进行。五．实验报告和总结1)DCS实验装置的硬件有哪几部分组成？2)DCS硬件组态包括哪些内容？一般次序是什么？3)DCS的控制站、操作站的TCP/IP地址如何设置，如何配置成双重冗余的网络结构？4)信号点的组态有哪些内容？写出具体的组态设置。─4─实验二单回路常规控制的组态一．实验目的（1）掌握单回路常规控制组态的方法；（2）掌握在监控画面中添加回路控制参数的方法;（3）掌握在监控状态下,进行回路监控和操作的方法。二．实验设备AE2000型过程控制实验装置、JX-300X集散控制系统三．实验内容和步骤1.常规控制方案组态在组态软件的主菜单中，选中[控制站]/常规控制方案，启动系统的常规控制方案组态环境。1)主控制卡：指定为当前组态控制回路进行运算和管理主控制卡。2)No：回路存放地址，00。3)注释：下水箱液位控制。4)控制方案：单回路。5)回路参数：单击设置按钮，在弹出的回路设置对话框中进行回路参数的设置。回路的位号：LIC_101；回路输入：LI_101；输出位号：LV_101。2．在操作站组态中增加一个操作小组，等级为“工程师”。组态编译、下载、传送。3．监控操作1)运行实时监控软件，通过查找位号“LIC_101”，进入该回路的调整画面。2)在调整画面中对该回路的正、反作用，PID参数设置，并在手动状态下修改输出值(MV值)，观察控制阀开度的变化和过程值(PV)的变化；在自动状态下修改给定值(SV值)，观察回路的调整过程。─5─3)对回路进行PID参数整定。四．注意事项1)组态过程中要严格检查主控卡、数据转发卡、I/O卡、信号点的组态地址与物理地址必须保持一致。2)组态结束后编译、下载必须经老师的检查，并在老师的指导下进行。3)PID值的设置，要求比例度不要太小，以免引起系统的不稳定。4)修改设定值和给定值时变化幅度不能太大。五．实验报告和总结1)如何进行单回路常规控制的组态？给出具体的组态设置。2)在手动和自动状态下，分别可以对控制回路中哪些参数进行操作?3)说明PID参数对过渡过程的影响，记录整定后的控制参数。─6─实验三DCS监控画面组态一．实验目的（1）了解DCS监控画面的组成；（2）掌握DCS标准监控画面的组态，位号的引用方法；（3）掌握流程图画面的组态，动态参数的引用;（4）在监控状态下,通过调整画面、分组画面、趋势画面和流程图画面观察某一过程变量的变化。二．实验设备ＡＥ2000型过程控制实验装置、JX-300X集散控制系统三．实验内容和步骤1．监控画面组态1.１操作小组设置选中[操作站]/操作小组设置，将打开操作小组设置窗口。1)序号：填入操作小组的序号2)名称：填入操作小组的名字（自拟）。3)切换等级：选择登录等级，系统提供观察、操作员、工程师、特权四种操作等级。1.2系统标准画面组态1.2.1总貌画面组态在软件主菜单中选择[操作站]\总貌画面，进入系统总貌画面组态窗口。1)操作小组：指定当前页在哪个操作小组中显示。2)页码：选定进行组态的总貌画面。3)页标题：对该页内容的说明。4)显示块：上行写说明注释；下行填入引用位号，按钮?提供位号查询服务。总貌画面中要求能调用：流程图%GR0001、趋势图%TG0001、分组画面%CG0001、一览画面%DV0001、位号LI_101、回路LIC_101等。1.2.2趋势画面组态选定[操作站]\趋势画面，进入系统趋势曲线画面组态窗口。1)操作小组：指定趋势曲线画面在哪个操作小组中显示。2)页码：选定进行组态的趋势曲线画面。3)页标题：对该页内容的说明。4)记录周期：指定当前页中趋势曲线的记录周期，单位‘秒’，取值为1～3600。5)记录点数：指定当前页中趋势曲线的记录点数，取值范围1920～2592000。6)趋势曲线组:通过位号来引用，按钮?提供位号查询的功能。趋势画面中要求能记录：模拟量输入LI_101、回路LIC_101的PV、SV、MV值等。1.2.3一览画面组态选定[操作站]\一览画面，进入系统一览画面组态窗口1)操作小组：指定一览画面页在哪个操作小组中显示。2)页码：选定进行组态的一览画面。3)页标题：对该页内容的说明。4)显示块：每个显示块中填入引用位号，按钮?提供位号查询服务。─7─一览画面要求能显示模拟量输入LI_101、回路LIC_101的PV、SV、MV值和自定义变量等。1.2.4分组画面组态选定[操作站]\分组画面，进入系统分组画面组态窗口1)操作小组：指定分组画面页在哪个操作小组中显示。2)页码：选定进行组态的分组画面。3)页标题：对该页内容的说明。显示块：每个显示块中填入引用位号，按钮?提供位号查询服务。分组画面要求能显示模拟量输入LI_101、回路LIC_101、开出量PU_101和自定义变量等。1.2.5流程图组态选定[操作站]\流程图，进入系统流程图登录窗口1)操作小组：指定流程图画面在哪个操作小组中显示。2)页码：选定进行组态的流程图。3)页标题：对该页内容的说明，可使用汉字。4)文件名：选定欲登录的流程图文件。流程图文件必须以“.SCG”为扩展名。点击该流程图的设置按钮，进入流程图制作软件MfcDraw，进行流程图的编辑。在流程图画面中要求显示下水箱液位的动态参数、动态棒图；回路的SV、MV、PV值；并设置命令按钮控制开出量PU_101。2．组态编译、下载、传送同实验一。3．运行监控─8─双击Windows2000桌面上实时监控软件的快捷图标，即进入DCS的实时监控界面。在总貌画面、趋势曲线、控制分组、数据一览和流程图画面中观察数据和状态的实时变化。四．实验报告和总结1)DCS的监控操作画面主要有哪几种？2)如何在总貌画面、趋势曲线、控制分组、数据一览等画面中进行位号的引用？给出具体的画面组态设置。3)如何在流程图画面中动态显示实时参数和设置命令按钮？─9─实验四自定义控制回路的组态一．实验目的（1）掌握自定义控制回路的组态方法（2）熟悉图形化编程的环境（3）了解PID控制模块的参数功能与设置;二．实验设备AE2000型过程控制实验装置、JX-300X集散控制系统三．实验内容和步骤１．模拟量输入/输出信号点组态同前实验一。2.自定义控制回路组态在组态软件的主菜单中，选中[控制站]/自定义变量，启动系统的自定义变量组态环境。选中自定义回路选项卡进入自定义回路组态环境。1)No：当前自定义回路的回路号00。2)回路数：选单回路3)注释：下水箱液位控制。4)回路信息：包括：位号LIC_101、下水箱液位控制、量程：0~100毫米。3．设置如下自定义变量：AM_SW:手自动开关，BOOL；SV_SW：内/外给定开关，BOOL；TV_SW：输出跟踪开关，BOOL；LIC101_SV：给定值，半浮点；LIC101_TV：输出跟踪值，半浮点；LIC101_KP：比例系数，半浮点；4．自定义控制方案组态选中[控制站]/自定义控制方案，进入图形化编程环境。新建一个工程和FBD段落，在功能块图编程环境下，建立一个PID控制模块。4．组态编译、下载、传送，并在监控状态下操作该回路。5．将AM_SW连到SwAM引脚，编译、下载后，回到监控状态下，改变AM_SW的值，观察该控制回路的状态有什么变化。6、将SV_SW连到SwSV引脚，LIC101_SV连到ESV引脚，编译、下载后，回到监控状态下，改─10─变SV_SW和LIC101_SV的值，观察该控制回路的给定值有什么变化。7、将TV_SW连到SwTV引脚，LIC101_TV连到TV引脚，编译、下载后，回到监控状态下，改变TV_SW和LIC101_TV的值，观察该控制回路的输出值有什么变化。8、将LIC101_KP连到KP引脚，编译、下载后，回到监控状态下，改变LIC101_KP的值，观察该控制回路的比例度有什么变化。四．实验报告和总结1)如何进行自定义控制回路的组态？给出具体的组态设置。2)PID控制模块的各引脚功能是什么，改变它们的值后对控制有什么影响?