DCS第9章3集散控制系统原理及其应用[张德泉主编][电子教案].ppt

第9章 集散控制系统实 践 训 练9.1 JX-300X DCS9.1 JX-300X DCS实训实训 9.2 MACS9.2 MACS组态实训组态实训9.3 TPS GUS9.3 TPS GUS作图实训作图实训第9章 集散控制系统实践训练知识点l掌握JX-300X实训系统的使用l掌握MACS组态方法l掌握TPS GUS作图方法l熟悉 MCGS 工控组态软件的组态界面l掌握计算机控制系统的数据库组态l掌握计算机控制系统的设备组态l掌握计算机控制系统的算法组态l掌握计算机控制系统的组态l掌握计算机控制系统系统调试方法l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l能够根据生产工艺情况确定控制站卡件类型和数量l能够熟练安装系统配置的软件包l能够熟练系统进行控制站、操作站组态l能够结合工艺熟练制作流程图并设置动态参数l能够实现系统实时监控和各种画面的切换l能够调整控制器参数l根据生产工艺进行组态l学会计算机控制系统的调试l能够应用GUS的基本流程图绘制方法l能够制作静态流程图l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9.2 MACS组态实训MACS组态实训主要以单容水箱液位定值控制系统和水箱液位串级控制系统为例来介绍MACS组态软件的组态方法。

MACS组态主要包括数据库组态、设备组态、算法组态和画面 组态组态完成后与装置连接进行系统统调9.2.2 水箱液位串级控制系统1.实训目的（1）熟悉集散控制系统的组成（见附录B）2）学习MACS组态软件的使用方法3）培养学生灵活组态的能力4）掌握系统组态与装置调试的技能5）掌握串级控制系统的组态方法第9章 集散控制系统实践训练2.实训内容（1）水箱液位串级控制系统数据库组态2）水箱液位串级控制系统设备组态3）水箱液位串级控制算法组态4）水箱液位串级控制系统画面组态5）水箱液位串级控制系统调试3.实训设备和器材（1）THSA-1型生产过程自动化技术综合实训装置2）万用表一个、PC/PPI通信电缆一根4.实训接线参照图9.82完成系统接线 第9章 集散控制系统实践训练图9.82 水箱液位串级控制系统接线图第9章 集散控制系统实践训练5.实训步骤（1）工程分析 水箱液位串级控制系统需要两个输入信号端子和一个输出端子，因此选用一个模拟量输入 模块（FM148A）和一个模拟量输出模块（FM151） FM148A的通道2采集上水箱液位数据，FM148A的通道3 采集中水箱液位数据，控制输出信号由模拟量输出模 块（FM151）的通道1送出，去操纵电动控制阀的开度 。

（2）建立工程第9章 集散控制系统实践训练①参照图9.83和图9.84，打开数据库组态工具，进入数 据库组态界面图9.83 数据库组态工具打开步骤第9章 集散控制系统实践训练图9.84 数据库组态界面第9章 集散控制系统实践训练②在数据库总控组态界面中工具栏下单击新建工程按钮 ，弹出如图9.85所示添加工程的对话框，添入工程名 称，单击确定图9.85 添加工程第9章 集散控制系统实践训练③工程建立之后可以在c：\hs2000macs组态软件下看到新建的工程名称 （3）编辑数据库①选择编辑→编辑数据库，在弹出的对话框如图9.86所示，输入用户名Bjhc和密码3dlcz，单击确定，进入 数据库编辑界面图9.86 进入数据库编辑界面 第9章 集散控制系统实践训练②参照图9.87(a)选择系统→数据操作，单击确定，弹出 如图9.87(b)所示窗口因为水箱液位串级控制控制系 统使用两个模块，三个通道，所以需要编辑三个点号图9.87（a） 数据库编辑第9章 集散控制系统实践训练图9.87（b） 数据库编辑第9章 集散控制系统实践训练③单击数据操作后，选择模拟量输入，在右边选择项名 列表框中，选择必须设置的项目名称，见表9.12，单 击确定并添加记录。

第9章 集散控制系统实践训练④选择AO模拟量输出，按表9.13选择项名称，单击确定 并添加记录第9章 集散控制系统实践训练⑤设备号即设备地址，输入通道为2（FM148），输出通道 为4{FM143 }，单击更新数据库按钮即可保存⑥单击数据库编译→基本编译，若显示数据库编译成功， 则数据库组态完毕 （4）设备组态①按照“开始→程序→MACS组态软件→设备组态工具”的 顺序，打开设备组态工具，定义系统设备和I/O设备第9章 集散控制系统实践训练②设置系统设备●选择打开新建的工程●选择编辑→系统设备，打开系统设备组态对话框●选中MACS设备组态，右击鼠标，选择添加节点●在“现场控制站、操作员站、服务站”中选择现场控 制站●选中现场控制站，右击鼠标选择添加设备，分别添加 主控单元、以太网卡第9章 集散控制系统实践训练●重复以上步骤分别添加操作员站、服务站，如图9.88所 示●操作员站以太网卡属性设置方法是右击以太网卡选择属 性，将它的IP地址改为128.0.0.2；服务站以太网卡属 性设置方法是右击以太网卡选择属性，将它的IP地址分 别改为128.0.0.1和168.0.0.1系统设备设置完毕。

第9章 集散控制系统实践训练图9.88 系统设备第9章 集散控制系统实践训练●单击 按钮，弹出如图9.89所示检查类型对话框 ，选择单以太网结构，单击确定 图9.89 检查类型第9章 集散控制系统实践训练③设置I/O设备●选择编辑→I/O设备，打开I/O设备组态对话框●选择菜单“查看/自定义链路”，选择DP链路，关连主卡 选择“HSFM121.hsg●选择菜单“查看/自定义设备”在DP链路下添加新的设备 ，引入所使用的设备，FM148选用hsfm145.hsg， FM151 选用hsfm151.hsg●选择“现场控制站”右键添加DP链路如图9.90所示第9章 集散控制系统实践训练图9.90 I/O设备第9章 集散控制系统实践训练●选择DP，右键添加新的设备FM145，FM151如图9.91所示图9.91 I/O设备第9章 集散控制系统实践训练选中FM145，更改属性将地址设置为2，选用通道的信号量程为0～5VDC， FM151，更改属性将地址设置 为4，选用通道的信号量程为4 ～ 20mADC组态结果如图9.92所示图9.92 I/O设备 第9章 集散控制系统实践训练●单击 按钮，显示编译成功如图9.93所示。

图9.93 I/O设备第9章 集散控制系统实践训练●将组态数据保存到数据库至此，设备组态完毕5）算法组态①按照“开始→程序→MACS组态软件→算法组态”的顺 序打开算法组态界面选择文件→新建工程，打开新 建的工程文件②选择文件→新建站，在新建的工程下新建站为服务器 和控制站10，如图9.94所示 第9章 集散控制系统实践训练图9.94 新建站第9章 集散控制系统实践训练③参照图9.95，选中控制站10，右击鼠标选择新建方案 ，在弹出的新建方案对话框中输入方案的名称“串级 控制”图9.95 新建方案(a)第9章 集散控制系统实践训练④选择FBD的编程方式，写入方案如图9.96所示图9.96 新建方案(b) 第9章 集散控制系统实践训练⑤参照9.97，选择“功能模块→控制算法→PID模块”， 设置PID属性图9.97(a) PID设置第9章 集散控制系统实践训练图9.97（b） PID属性设置第9章 集散控制系统实践训练图9.97（c） PID属性设置第9章 集散控制系统实践训练⑥参照图9.98，将PID功能模块放在合适的位置上图9.98 放置控制模块第9章 集散控制系统实践训练⑦重复步骤⑤～⑥，将PID2放在相应的位置上。

⑧选择“功能模块→四则运算→乘法”，将乘法功能模块放在 相应的位置上选择“输入输出端子→输入端子”，连接 到PID模块的PV端参照图9.99，选择“输入输出端子→输 出端子”，连接到PID模块的AV端，设置结果如图9.100所 示图9.99 PID属性设置 第9章 集散控制系统实践训练图9.100（a） 输入端子设置第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控制方案总图如图9.101所示第9章 集散控制系统实践训练⑩单击编译→当前方案，编译成功后，再单击编译→基 本编译，退出算法组态 （6）图形组态①按照“开始→程序→MACS组态软件→MACS图形组态工 具”的顺序打开图形组态组态界面；选择文件→打开 项目，打开新建的工程文件②选择文件→打开文件，在工具栏中单击打开文件夹的 按钮，系统有一个自带的图形文件$main，打开系统自 带的图形，选择图形，在右键中选择交互特性，将切 换底图的特性，切换为菜单.hsg的图形③新建一个两级水箱上下串联的图形文件参照图9.102 ，利用绘图工具绘制两级水箱上下串联的图形 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单击中水箱液位的文字特性“xxx.x mm”，右击鼠标，参照图9.103选择动态特性。

第9章 集散控制系统实践训练⑤单击中水箱液位的文字特性“xxx.x mm”，右击鼠标，参照图9.104选择交互动态特性第9章 集散控制系统实践训练⑥单击下水箱液位的文字特性“xxx.x mm”，右击鼠标，参照图9.105选择动态特性第9章 集散控制系统实践训练⑦单击下水箱液位的文字特性“xxx.x mm”，右击鼠标，参照图9.106选择交互动态特性 第9章 集散控制系统实践训练⑧单击电动控制阀开度的文字特性“xxx.x ％”，右击鼠标，选择动态特性，在文字标签中选择有文字特性，点 名为01，域号为0，项名为AV，其他选择默认⑨保存文件，图形组态完毕 （7）组态结果与装置调试①打开两台电脑和工控机的电源，按照实训步骤接线和打 开或关闭阀门顺序打开控制屏的电源，打开服务器 SERV-U程序②在操作员站上打开数据库总控，在空白的菜单下选择要 做的实训工程，选择编辑→域组号组态→参照图9.107 选择要做的实训工程，单击确定第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③如图9.108所示选择要做的工程第9章 集散控制系统实践训练④选择工具栏中的“完全编译“，稍后显示编译成功，如 图9.109所示 第9章 集散控制系统实践训练⑤关闭数据库组态，在服务器端启动服务器如图9.110所示。

第9章 集散控制系统实践训练⑥在操作员站打开工程师下装,输入用户名和密码 hzdcs/hzdcs如图9.111所示 第9章 集散控制系统实践训练⑦单击工具栏中的P，选择要做的实训工程，如图9.112 所示第9章 集散控制系统实践训练⑧如图9.113所示选择菜单中的系统命令→下装，选择服务器 下装，双击128.0.0.1，单击下一步直到下装成功第9章 集散控制系统实践训练⑨参照步骤⑧，选择菜单中的系统命令→下装，选择操 作员下装，双击128.0.0.2，选择下一步，直到下装成 功⑩关闭工程师下装，在服务器端重新启动服务器 在操作员站打开操作员站软件，在工程师功能中 选择登陆，输入用户名superman和口令zy.，服务器启 动成功后就可以用新组态的工程做实训了 第9章 集散控制系统实践训练6.注意事项（1）各项组态完毕必须编译通过2）组态一定要按步骤进行3）磁力驱动泵的正反转4）磁力驱动泵严禁无水运转5）220VAC和380VAC的接线不得接错6）注意两个输出的模块的接线7）组态结果与装置统调时，一定要按步骤进行，编译 成功后要启动服务器,否则下装不成功第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7.实训结果分析（1）输入通道是否正常采集数据并显示数据。

2）输出通道是否正常驱动控制阀3）PID控制规律是否正常发挥作用4）串级控制作用能否正常实现8.思考题（1）串级控制。