YUY-CG08現(xiàn)場總線過程控制系統(tǒng)實驗裝置
一、系統(tǒng)概述
“現(xiàn)場總線過程控制系統(tǒng)實驗裝置”是從高校自動化相關(guān)專業(yè)教學(xué)實驗的需求出發(fā)，采用代表自動化行業(yè)技術(shù)潮流的現(xiàn)場總線技術(shù)，開發(fā)出來的進行通訊和遠程控制的網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化實驗裝置。
“現(xiàn)場總線過程控制系統(tǒng)實驗裝置”是由現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)和對象系統(tǒng)組成。
現(xiàn)場總線高級過程控制對象系統(tǒng)實驗裝置： （一）系統(tǒng)組成
1.過程控制實驗對象系統(tǒng) 實驗對象系統(tǒng)包含有：不銹鋼儲水箱；上、中、下三個串接有機玻璃圓筒型水箱；三相4.5kW電加熱鍋爐（由不銹鋼鍋爐內(nèi)膽加溫筒和封閉式外循環(huán)不銹鋼冷卻鍋爐夾套構(gòu)成）和鋁塑盤管組成。
系統(tǒng)動力系統(tǒng)有兩套：一套由三相（380V交流）不銹鋼磁力驅(qū)動泵、電動調(diào)節(jié)閥、交流電磁閥、渦輪流量計等組成；另一套由日本三菱變頻器、三相不銹鋼磁力驅(qū)動泵（220V變頻）、渦輪流量計等組成。
整套對象系統(tǒng)由不銹鋼材料制造，包括對象框架、管道、底板，甚至小到每一顆緊固螺釘。
2.對象系統(tǒng)中的各類檢測變送及執(zhí)行裝置 (1)擴散硅壓力變送器三只：分別檢測上水箱、中水箱、下水箱液位；其中下水箱的壓力變送器采用SIEMENS帶PROFIBUS-PA通訊接口的壓力變送器（SIEMENS帶PROFIBUS-PA通訊協(xié)議的壓力傳感器通過總線供電，不需要另外接工作電源）。
(2)渦輪流量計三只：分別檢測兩條動力支路及盤管出水口的流量；其中調(diào)節(jié)閥支路的流量檢測采用SIEMENS帶PROFIBUS-PA通訊接口的檢測和變送一體的電磁式流量計。Pt100熱電阻溫度傳感器六只：分別用來檢測鍋爐內(nèi)膽、鍋爐夾套、盤管（三只）及上水箱出水口水溫；
(3)控制模塊：包含電磁閥、電動調(diào)節(jié)閥各一個；調(diào)節(jié)閥采用SIEMENS帶PROFIBUS-PA通訊接口的氣動調(diào)節(jié)閥，用來進行回路流量的調(diào)節(jié)。它具有精度高、技術(shù)*、體積小、重量輕、推動力大、耗氣量少、可靠性高、操作方便等優(yōu)點。由CPU直接發(fā)送的數(shù)字信號控制閥門的開度，本氣動調(diào)節(jié)閥自動進行零點校正，使用和校正都非常方便
(4)三相380V不銹鋼磁力驅(qū)動泵、三相220V不銹鋼磁力驅(qū)動泵。
(5)變頻器采用SIEMENS帶PROFIBUS-DP通訊接口模塊的變頻器，其輸入電壓為單相AC220V，輸出為三相AC220V。
(6)空氣壓縮機采用具有無油，氣量自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的空壓機，用于給氣動調(diào)節(jié)閥提供氣源。
（二）系統(tǒng)主要特點
1.本套實驗裝置既包含了各種常規(guī)的檢測裝置，又包含了SIEMENS PA接口的總線檢測裝置；
2.被控參數(shù)全面，涵蓋了連續(xù)性工業(yè)生產(chǎn)過程中的液位、壓力、流量及溫度等典型參數(shù)；
3.真實性、直觀性、綜合性強，控制對象組件全部來源于工業(yè)現(xiàn)場；
4.執(zhí)行器中既有氣動調(diào)節(jié)閥，又有變頻器、可控硅移相調(diào)壓裝置。調(diào)節(jié)系統(tǒng)除了有設(shè)定值的階躍擾動外，還可以通過對象中的電磁閥和手動操作閥制造各種擾動；
5.一個被調(diào)參數(shù)可在不同的動力源、不同的執(zhí)行器和不同的工藝管路下演變成多種調(diào)節(jié)回路，以利于討論、比較各種調(diào)節(jié)方案的優(yōu)劣；
6.系統(tǒng)設(shè)計時考慮到兩個信號在本對象中存在著相互耦合，二者同時需要對原獨立調(diào)節(jié)系統(tǒng)的被調(diào)參數(shù)進行整定，或進行解耦實驗，以符合工業(yè)實際的性能要求；
7.能進行單變量到多變量控制系統(tǒng)及復(fù)雜過程控制系統(tǒng)實驗；
可構(gòu)成從現(xiàn)場檢測到上位機監(jiān)控檢測之間的全數(shù)字通道。
現(xiàn)場總線過程控制系統(tǒng)實驗裝置： （一）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
“現(xiàn)場總線過程控制系統(tǒng)”為工業(yè)現(xiàn)場控制柜結(jié)構(gòu)，它是“現(xiàn)場總線過程控制對象系統(tǒng)實驗裝置”的控制部分，其控制網(wǎng)絡(luò)的控制流程圖如下：
1.硬件介紹 (1)電氣部分給各種工作部件提供電源
(2)SIEMENS 315-2DP CPU一個（含MMC卡）
(3)CP343-1以太網(wǎng)通訊模塊一個
(4)DP LINK 鏈路器一個
(5)DP/PA Coupler 耦合器一個
(6)遠程分布式I/O模塊ET200M一個
(7)模擬量輸入模塊SM331模塊兩個
(8)模擬量輸出模塊SM332模塊一個
(9)SIEMENS MICROMASTER 420變頻器一個
(10)SIEMENS 變頻器DP通訊模塊一個
(11)SIEMENS SITRNS PA 溫度變送器一個
(12)普通網(wǎng)卡一個
(13)DP通訊線和DP接頭若干
(14)10/100M交換機一只
2.軟件介紹
3.本套控制系統(tǒng)下位機編程軟件采用SIEMENS公司的下位機編程軟件STEP 7。STEP 7是用于SIMATIC S7-300/400站創(chuàng)建可編程邏輯控制程序的標準軟件，可使用梯形邏輯圖、功能塊圖和語句表。它是SIEMENS SIMATIC工業(yè)軟件的組成部分。STEP 7以其強大的功能和靈活的編程方式廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)，總體說來，它有如下的功能特性：
4.可通過選擇SIMATIC工業(yè)軟件中的軟件產(chǎn)品進行擴展
5.為功能摸板和通訊處理器賦參數(shù)值
6.強制和多處理器模式
7.全局數(shù)據(jù)通訊
8.使用通訊功能塊的事件驅(qū)動數(shù)據(jù)傳送
9.組態(tài)連接
10.本套控制系統(tǒng)上位機監(jiān)控軟件采用SIEMENS公司的上位機監(jiān)控組態(tài)軟件SIMATIC Wincc。
11.Wincc指的是Windows Control Center，它是在生產(chǎn)過程自動化中解決可視化和控制任務(wù)的監(jiān)控系統(tǒng)，它提供了適用于工業(yè)的圖形顯示、消息、歸檔以及報表的功能模板。高性能的功能耦合、快速的畫面更新以及可靠的數(shù)據(jù)交換使其具有高度的實用性。
12.Wincc是基于Windows NT 32位操作系統(tǒng)的，在Windows NT或Windows 2000標準環(huán)境中，Wincc具有控制自動化過程的強大功能，它是基于個人計算機，同時具有性價比的操作監(jiān)視系統(tǒng)。Wincc的顯著特性就是全面開放，它很容易結(jié)合用戶的下位機程序建立人機界面，精確地滿足控制系統(tǒng)的要求。不僅如此，Wincc還建立了像DDE、OLE等在Windonws程序間交換數(shù)據(jù)的標準接口，因此能毫無困難的集成ActiveX控制和OPC服務(wù)器、客戶端功能。
13.Wincc軟件是基于多語言設(shè)計的，這意味著可以在中文、德語、英語等眾多語言之間進行選擇。（二）系統(tǒng)特點
現(xiàn)場總線過程控制系統(tǒng)從上位機控制系統(tǒng)到現(xiàn)場儀表之間清晰的分為三層，其中操作員站和服務(wù)器之間，服務(wù)器和主控制器之間采用工業(yè)以太網(wǎng)通訊，構(gòu)成了整個控制系統(tǒng)的管理級；主控制器、遠程分布式I/O模塊、變頻器、DP/PA耦合器之間通過PROFIBUS-DP協(xié)議進行通信，構(gòu)成了控制系統(tǒng)的控制級；控制級通過DP/PA鏈路延伸出下一級PROFIBUS-PA網(wǎng)絡(luò)，壓力傳感器、電磁流量計、溫度變送器和閥門定位器直接掛接在同一條PROFIBUS-PA總線上，這樣就實現(xiàn)了現(xiàn)場儀表通過DP/PA鏈路和主控制器之間的數(shù)據(jù)交換。
（二）實驗內(nèi)容
1.現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）的組成與認識實驗
2.下位機軟件中的硬件組態(tài)和程序編寫
3.上位機軟件中的通信建立和界面組態(tài)
4.一階單容上水箱對象特性測試實驗
5.二階雙容水箱對象特性測試實驗
6.上水箱液位PID整定實驗
7.串接雙容下水箱液位PID整定實驗
8.三容液位定值控制實驗
9.鍋爐內(nèi)膽水溫PID控制實驗
10.鍋爐夾套水溫PID控制實驗
11.單閉環(huán)流量PID控制實驗
12.鍋爐內(nèi)膽水溫位式控制實驗
13.水箱液位串級控制實驗
14.三閉環(huán)液位控制實驗
15.鍋爐夾套與內(nèi)膽水溫串級控制實驗
16.鍋爐內(nèi)膽水溫與水流量串級控制實驗
17.上水箱液位與進水流量串級控制實驗
18.單閉環(huán)流量比值控制實驗
19.下水箱液位前饋-反饋控制實驗
20.鍋爐內(nèi)膽水溫前饋-反饋控制實驗
21.溫度純滯后控制實驗
22.流量純滯后控制實驗
23.鍋爐夾套與內(nèi)膽水溫解耦控制實驗
24.上水箱液位與出口水溫解耦控制實驗
友情提示：
您只要致電： (0)(張經(jīng)理)
我們可以解答過程控制設(shè)備故障診斷與維修技能實訓(xùn)平臺,現(xiàn)場總線過程控制系統(tǒng)實驗裝置,多策略過程控制集成系統(tǒng)實訓(xùn)平臺相關(guān)疑問!
我們可以幫您推薦符合您要求的過程控制設(shè)備故障診斷與維修技能實訓(xùn)平臺,現(xiàn)場總線過程控制系統(tǒng)實驗裝置,多策略過程控制集成系統(tǒng)實訓(xùn)平臺相關(guān)產(chǎn)品!
相關(guān)產(chǎn)品：
QQ:2568841715
