0901自动化DCS教案(第7次)

扬州工业职业技术学院教案序号7周次8授课形式讲授授课章节名称项目二学习情境任务二单容水箱液位PID控制DCS系统体系结构任务三JX-300XPDCS项目工程组态实现（1）教学目的一、根据所给生产工艺、控制要求，能够：（1）分析I/O点类型，完成系统测点清单（2）分析测点数量、类型等，完成系统配置清册（3）分析系统配置清册，完成控制柜布置图（4）分析系统配置清册，完成I/O卡件布置图（5）分析工艺要求、控制要求，完成控制方案（6）分析工艺要求、控制要求，完成用户授权管理文件二、系统组态（1）了解组态及常用组态软件（2）掌握JX-300XP常用组态软件类型及其功能（3）掌握JX-300XP组态软件包安装方法（4）掌握用户授权管理组态方法（5）掌握组态软件登录与组态文件建立方法教学重点系统设计文档资料任务单设计组态软件安装用户授权管理组态教学难点用户等级、权限及其管理使用教具专业多媒体机房课外作业任务书课后体会授课主要内容任务二一、任务资讯（一）、任务介绍单容水箱液位（PID控制DCS）系统AE2000A型过程控制对象流程示意图压力表进水口进水口进水口溢流口溢流口出水口出水口出水口放水口散热管强制对流换热器内胆夹套夹套锅炉中水箱阀1阀3阀6阀7阀8阀9阀10阀11阀12阀14阀15阀17阀18阀19阀16阀20阀21阀22阀23阀5LE101LE102FE101FE102T1T2纯滞后T3T4T5TZ101FGSM101M102FV101阀2阀4进水口进水口出水口溢流口上水箱进水口进水口溢流口出水口中水箱LE103进水口储水箱储水箱（二）、系统分析1、工艺要求上水箱单容水箱液体通过左侧蓄水箱，电动机动力驱动，经电动调节阀主控制管路，由主管路进入上水箱，进水手动阀全开，出水手动阀打开一定开度，固定。上水箱液位通过主控制管路的电动调节阀自动实现控制；液位通过压力液位传感器检测；整个系统通过JX-300XP实现液位信号检测、液位高低控制功能。2、控制要求上水箱单容水箱液位采用常规PID控制方案实施控制功能。3、测点分析上水箱液位信号测点：模拟量、输入、电流信号4~20mA、单位cm、范围0-38，高限35报警、低限5报警、记录统计数据并进行趋势组态、低精度压缩且记录周期1s。电动调节阀控制信号测点：模拟量、输出、III型、正输出。二、任务实施1、系统结构——典型DCS2、系统设计分析1、软件组态（1）用户授权管理设置（2）系统配置（3）主控卡、数据转发卡、I/O卡（4）I/O点组态（5）控制方案（6）操作小组（7）二次计算（8）位号区域划分（9）操作画面设置、流程图画面设置、报表设置、自定义键设置2、硬件组态（1）根据软件组态信息，主控制卡IP地址如何设置？操作站IP地址如何设置？（2）根据软件组态信息，控制站机笼卡件位置、卡件是否冗余硬件设置等？（3）根据软件组态信息，控制站与工程师站、操作员站如何通过双重冗余过程控制网SCnet-II进行网络互联？控制站与现场测点信号如何进行数据线路连接？3、系统调试：（1）如何编译？（2）如何下载？（3）如何传送？（4）如何实现PID控制调试？3、设计资料文档准备《测点清单》、《系统配置清册》、《控制柜布置图》、《I/O卡件布置图》、《控制方案》4、任务单设计系统配置、用户授权管理、测点清单、控制方案、操作站设置任务三一、任务资讯（一）、组态组态（Configuration）指集散控制系统实际应用于生产过程控制时，需要根据设计要求，预先将硬件设备和各种软件功能模块组织起来，以使系统按特定的状态运行。组态包括硬件组态和软件组态两个方面，通常意义上所说的组态指软件组态，集散控制系统的组态包括系统组态、画面组态和控制组态。组态是通过组态软件实现的，组态软件有通用组态软件和专用组态软件。基于组态软件的工业控制系统的一般组建过程有：①组态软件的安装。②工程项目系统分析。③设计用户操作菜单。④画面设计与编辑。⑤编写程序进行调试。⑥综合调试。（二）、组态软件1、常用组态软件（1）InTouch美国Wonderware公司率先推出的16位Windows环境下的组态软件。（2）FIX系列美国Intellution公司开发的一系列组态软件。它功能较强，但实时性欠缺。（3）WinCC德国西门子公司针对西门子硬件设备开发的组态软件WinCC。（4）MCGS北京昆仑通态公司开发，在网络方面有独到之处，但效率和稳定性还有待提高。（5）组态王它是北京亚控公司的国内出现较早的组态软件。（6）ForceControl（力控）大庆三维公司的ForceControl也是国内较早出现的组态软件之一。2、组态信息的输入（1）功能表格或功能图法。（2）编辑程序法。（三）、AdvanTrol-Pro软件包组态软件SCKey对项目案例以浙大中控的DCS为系统软硬件设计平。AdvanTro-Pro软件包是基于Windows2000操作系统的自动控制应用软件平台，在SUPCONWebField系列集散控制系统（DistributedControlSystem—DCS）中完成系统组态、数据服务和实时监控功能。AdvanTrol-Pro软件包可分成两大部分，一部分为系统组态软件、另一部分为系统运行监控软件。系统组态软件通常安装在工程师站；系统运行监控软件安装在中操作员站和运行的服务器、工程师站。软件介绍（略）二、任务实施项目案例组态实现——单容水箱液位PID控制DCS系统（一）、组态软件安装AdvanTro-Pro软件运行的系统平台是Windows2000Professional+SP4，系统组态软件安装在工程师站上。（安装步骤略）实际操作演示（注意OS、ES软件安装的区别，图标的区别）（二）、用户授权管理组态在进行系统组态之前，先要按照系统设计方案通过用户授权管理软件（SCReg）软件完成组态文件的用户及权限的设置。用户授权管理组态的目的是确定DCS操作和维护管理人员并赋以相应的操作权限。不同的用户管理对应不同的权限。1、十个层次观察员、操作员-、操作员、操作员+、工程师-、工程师、工程师+、特权-、特权、特权+，拥有不同范围的操作权限。2、项目案例用户授权设置步骤略，实际操作演示。3、用户授权管理文件的导入导出功能实操演示。对不同等级的登录用户所拥有的导入导出功能是由限制的，特权+等级用户具有导入导出权限，特权等级用户只具有导入权限，特权-等级用户只具有导出权限，工程师+、工程师、工程师-不具备导入导出功能的权限。（三）、组态软件登录与组态文件建立1、登录如果是第一次登陆组态软件SCKey，且没有进行用户权限设置，此登录对话框的登录用户名称仅有系统默认的用户名SUPER_PRIVILEGE_001”，用户密码为缺省密码SUPER_PASSWORD_001。如果要使用自定义的用户名、密码、权限登陆，则必须在系统组态之前进行用户授权组态。如果已进行了用户授权管理设置，只有工程师-级别及以上的用户名称才会出现在该登录对话框的下拉框中，进行登录。只有工程师-等级及以上用户才具有登陆系统组态软件的权限。2、组态文件建立实操演示。三、总结通过本次课程学习，项目案例系统设计前，根据系统组态流程，需要完成系统设计，形成多种资料文档，并完成任务单设计，根据任务单，进行软硬件组态设计等工作。通过本次课程学习，对组态、组态软件、组态方法有了简单的了解，对JX-300XP系统的软件安装、用户授权管理、用户登录及组态文件建立等内容进行了系统学习。作业：教学平台任务书