集散设计报告

集散控制系统实训报告专业班级：2013级自动化学生姓名：王黎学号：XXXX合作者：XXXXXX2015年1月目录一.实训目的.................................................................................................................1二.系统构成.................................................................................................................1三.实训要求.................................................................................................................2四.实训内容.................................................................................................................2五.实训步骤.................................................................................................................31.工程分析..........................................................................................................32.工程建立..........................................................................................................33．设备组态步骤..................................................................................................34.数据库组态......................................................................................................45.服务器算法组态步骤......................................................................................56.控制器算法组态步骤......................................................................................77.控制器程序编写步骤......................................................................................78.图形组态步骤..................................................................................................8六．下装程序、运行调试..........................................................................................10七．注意事项.............................................................................................................12八．实训结果分析......................................................................................................13九．思考题..................................................................................................................13十．实验心得..............................................................................................................131汽提塔工艺控制设计一.实训目的1）熟悉集散控制系统（DCS）的组成2）学习、掌握集散控制系统硬件选型和系统配置方法3）掌握MACS组态软件的使用方法4）培养灵活组态的能力及系统调试技能二.系统构成和利时公司的MACS集散控制系统，由4台操作员站兼工程师站、一台服务器、一台远程主控单元和三个现场总线远程I/O模块，其中FM148为8路模拟量输入模块、FM143为8路热电阻输入模块、FM151为8路模拟量输出模块。图1所示为MACSV系统结构图。图1DCS分布式系统框图2三.实训要求以图2所示的废水汽提塔工艺控制流程为工业背景，构建集散控制系统，实现图中所要求的功能。要求：1)系统配置要求：一个现场控制站，二个操作员站，一台服务器，不冗余。2）通过工程分析对系统进行配置，画出配置原理图3）完成系统组态，并实现图中所示的控制功能图2汽提塔工艺控制原理四.实训内容1）设备组态2）数据库组态3）流程图组态：与工艺要求一致，包括模拟仪表调用；4）控制算法组态：分析所给工艺控制图中的控制策略，绘出控制系统方框图，并在MACS控制算法组态中完成组态。5）给出主要的5个温度点的报警表和历史曲线图36）离线调试。五.实训步骤1.工程分析废水汽提塔工艺控制系统需要10个输入测量信号，分别是4个温度测量点,3个压强测量点,2个液位测量点,1个流量检测。4个输出控制信号，该图中有四个调节阀。因此需要模拟量输入模块FM148A和FM143，以及模拟量输出模块FM151。2.工程建立1）打开：开始→程序→macsv组态软件→数据库总控。2）点击新建按钮或选择工程/新建工程，新建工程gdxyt。3）点击“确定”按钮，然后在空白处选择“gdxyt”工程。4）选择“编辑域组号组态”，选择组号为1，将刚创建的工程“gdxyt”从“未分组的域”移到右边“改组所包含的域”里，点击“确认”按钮。然后，在数据库总控组态软件窗口会出现当前工程名、当前域号、该域分组号、系统总点数。3．设备组态步骤为系统内的所有设备包括服务器、操作站、控制站、输入输出模块指定地址，从而建立它们之间的联系。1）打开：“开始→程序→macsv组态软件→设备组态工具”，定义系统设备和I/O设备。2）选择打开新建的工程“gdxyt”后点击“确定”按钮。3）设置系统设备。选择菜单栏“编辑→系统设备”。打开系统设备组态对话框，设置上层的以太网网络。如下图所示：44）设置I/O设备，现场控制站DP选择菜单栏编辑I/O设备。设置下层的DP网络。选中DP，击右键，在下拉菜单中选添加设备，添加FM151，FM148A和FM143。右键点击FM151，选择设备属性，将设备地址改为4，同样的方法，将FM148A的设备地址分别改为2，将FM143的设备地址分别改为3。完毕后，选中现场控制站，单击菜单上的“编译”，显示编译成功，保存I/O设备，关闭窗口。4.数据库组态建立现场数据与输入输出设备的联系，通过在数据库总控组态中添加变量来实现，步骤如下：51）在菜单栏的“编辑”下，选择“编辑数据库”，弹出窗口，输入用户名和口令bjhc/3dlcz，进入数据库组态编辑窗口。2）选择系统→数据库操作，出现“提示”对话框，点击“确定”按钮。并弹出“选择数据窗口风格”，点击“AI模拟量输入”，将右侧的选择项名（点名、点说明、设备号、通道号、量程上限、量程下限）选中，点击“确定”按钮。3)选择后确定进入编辑数据界面，点击“编辑添加”，然后编辑AI数据库，添加完变量后，选择“编辑更新数据库”。AI数据库信息如下图所示：4)依据同样的方法编辑AO数据库。AO数据库信息如下图所示：5.服务器算法组态步骤1）打开服务器算法组态，在菜单栏中选择“文件→新建工程”，选择刚才新建的工程：gdxyt，并点击“确定”按钮。2）选择文件→新建站，在新建的工程下新建为服务器和控制站10，新建站保存到默认的安装目录下，点击“保存”按钮。3）选中“服务器”，点击工具栏中的“新建方案”按钮，新建服务器算法方案，选择“FM”类型方案建立服务器算法方案。并将新建服务器算法方案保存到默认的安装目录下。4）左双击新建服务器算法方案，在“P1-1”右侧的空白框中键入“getsysper(_FUHE00)”几个字符，添加完毕，保存方案页。65）、打开“数据库总控”，选择新建工程gdxyt”，在“数据库编辑”下的“AM”项名，全选后确定，在类型数据库里添加“FUHE00”中间量点，并更新数据库。6）、中间量添加完毕，点击菜单栏“编译”中的“当前方案”实现本方案页编译，编译成功，点击工具栏中保存本方案页。7）、选中“服务器”点击鼠标右键，编译“服务器”站，选择“全部重编”，最终出现编译成功如下图所示：8）、选中工程“gdxyt”点击右键，编译工程，出现提示窗口，选择“是”，最后出现“工程编译成功”。工程编译成功后，保存工程，并退出“服务器算法组态”。9）、打开数据库总控，选择工程gdxyt，并且保证当前的域号为0。选择工具栏中的“数据库编译”，编译成功后，选择“数据库下装/生成全部下装文件”，生成下装文件成功后，关闭数据库。注意事项：在服务器算法组态中要注意添加中间变量，要在点名那里添加，最后要完全编译工程，打开数据库总控，选择工程gdxyt，并且保证当前的域号为0。选择工具栏里“完全编译”。直到编译成功，生成下装文件成功，关闭数据库。如果不进行完全编译将会影响下一步进行。76.控制器算法组态步骤1）单击桌面上的“开始”→“程序”→“MACV组态软件”→“控制器算法组态”，就会弹出工程选择窗口，选择“gdxyt”。2）选择工程后，点击“选择”按钮，就会弹出控制站选择窗口，选择“10站”进行算法组态的控制站。3）选中控制站后点击“确定”按钮。控制器算法即启动。4）双击“库管理器”。在库管理器左上角处右键“添加库”。5）选择“hsac”文件，打开。Hsac.lib是PID功能块的库文件名。6）设备组态里定义的设备信息可以在“MACS配置”窗口里看到。在菜单栏里选择“工程”下的“全部在编译”。7）在下方信息栏窗口可以看到编译信息，如过系统不需要SOE报警，可以在主程序中将“SOE”语句删除。删除后在选择“工程”→“全部再编译”，系统无错误提示。7.控制器程序编写步骤1)在对象组织器中，选中POUs，可以新建一个文件夹，重命名为“THJ-3”，然后选中文件夹，单击鼠标右键，选中“增加对象”，弹出创建POU窗口，命名新的POU。将下图中的PLC-PRG重命名为POU。2)在资源→全局变量中，声明变量。注意：一条声明要写在一行中。如下图所示：3)在主程序中编写程序，可根据具体情况编写。如下图所示：84）编写子程序选中程序名PLC_PRG，右键，添加→程序，出现对话框，选CFC。此时要注意工具栏上的图标。在工具栏中选择增加快，他可随鼠标移动，再合适位置时击左键，插入成功。为PID模块增加输入、输出端子，如下图所示：编写好后选择“工程→全部再编译”，检查是否有错误，保存工程。8.图形组态步骤1）打开“开始→程序→