工业控制组态与现场总线设计 课程简介

工业控制组态与现场总线设计 课程简介
工业控制组态与现场总线设计 课程简介

工业控制组态与现场总线设计(Industrial Control HMI and Field Bus Design)

课程编号:01115050

课程性质:专业方向任选课

开设学期及学时分配:第七学期;32学时

适用专业及层次:机械设计制造及其自动化本科

先行课程:无

后继课程:*****

课程目的、内容与要求:

通过本课程的学习,让学生明确现场总线的特点、系统构成、监控组态软件原理;了解现场总线网络准入测试、FF的发展及准入测试、PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA、PROFIBUS-FMS 的主要技术特点、LonWorks的收发器技术、结点技术等相关知识;掌握工业网络传输控制方式、常用工业网络互连设备、FF通信模型及主要技术、FF功能块及FF的工业组态、PROFIBUS 总线存取协议、PROFIBUS行规、LonWorks技术特点、LonTalk协议等相关内容;能够根据实际需要对现场总线进行选型;能够设计基于现场总线的一般控制系统。

教材:雷霖:《现场总线控制网络技术(第2版)》,电子工业出版社,2008

推荐参考书:

1.杨卫华,《现场总路线网络》,高等教育出版社,2006

2.甘永梅,《现场总线技术及其应用》,机械工业出版社,2005

3.高安邦,《LonWorks技术开发和应用》,机械工业出版社,2009

4.陈在平,《现场总线及工业控制网络技术》,电子工业出版社,2008

授课教师:

1.主讲教师要具有中级及以上专业技术职称和硕士研究生及以上学历。

2.能履行教师职责,爱岗敬业,为人师表,具有良好的师德教风和较高的业务水平。

3.本课程要求教师应具备现场总线的特点、系统构成、监控组态软件原理,掌握工业网络传输控制方式、常用工业网络互连设备、FF通信模型及主要技术、FF功能块及FF的工业组态,能够根据实际需要对现场总线进行选型;能够设计基于现场总线的一般控制系统。

教学与实验设施:

本课程在多媒体教室开展,多媒体要满足课程教学需要,能同时运行office的课件和相关的仿真软件。

教学方法与手段:

本课程教学方法要灵活,可用多媒体课件与板书相结合的教学形式,有些内容可以通过实物或图片演示。教学要充分发挥学生主体性,与学生建立起平等、民主和对话的师生关系,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力和探究意识,使学生掌握本课程的核心内容外,指导学生对相关外延知识的获取能力。

课程考核与评价:

本课程的考核应该包括平时成绩、期末考试和期中成绩3个部分,实行百分制。其中平时成绩可以通过个人作业、学习态度、到课率及小组讨论等方式进行评定,期末考试可以采用开卷或闭卷形式,重点考查学生对工业控制组态与现场总线设计基本概念、基本理论、基本方法的理解和掌握程度。

组态王软件的简单控制系统

目录 第一章组态软件的简介 (2) 1.1工控组态软件的主要特性: (2) 1.2组态王软件的功能和特点: (2) 1.2.1DRAW (2) 1.2.2 VIEW (2) 1.2.3DB (2) 1.2.4 I/0 Server (2) 1.2.5 NetClient和NetServer (3) 1.3工业监控软件的产生及发展: (3) 1.4几种知名组态软件的概述: (3) 1.4.1 InTouch (3) 1.4.2 MCGS (4) 1.4.3 iFIX (4) 1.4.4 WinCC (4) 1.4.5 EcHmi (4) 1.4.6组态王 (5) 第二章基于组态王的监控系统设计 (6) 2.1简单系统总体控制方案概述: (6) 2.2建立液位监控系统的一般过程: (6) 2.3液位监控系统的外部设备和数据库: (7) 2.4主界面制作: (8) 2.5报警画面制作: (8) 2.6实时曲线界面制作: (9) 2.6历史曲线界面制作: (11) 第三章课程设计总结(心得体会) (12) 参考文献: (13)

第一章组态软件的简介 1.1工控组态软件的主要特性: 工控组态软件主要是指数据采集与过程控制的专用软件,它们提供自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境,使用灵活的组态方式,能够为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具 1.2组态王软件的功能和特点: 1.2.1DRAW 丰富的画面显示组态功能组态软件提供给用户丰富强大的绘图编辑、动画连接和脚本工具。DRAW是集成的开发环境,它使用面向对象的图形对象创建动画式显示窗口,同时它还为开发者提供了大量常用的工业设备图符、仪表图符、趋势图、历史曲线、报警对象等功能,它使用面向对象的图形对象创建动画式显示窗口。这些窗口的数据、图形显示可以来自过程I/O或Microsoft Windows第三方应用程序。 1.2.2 VIEW VIEW用来运行由DRA W 创建的图形窗口,支持的画面数量不受限制,数据刷新速度快于5 ms。软件提供工业标准数字模型库和控制功能库,满足用户所需的测控要求,能够对测控信息进行记录存储、显示计算、分析、打印,界面操作灵活方便,为保证数据安全性,还设有口令保护功能。 1.2.3DB DB是整个系统的核心、构建分布式应用系统的基础。它负责整个力控应用系统的实时数据处理、历史数据存储、统计数据处理、报警信息处理、数据服务请示处理。DB与DRA W构成服务器,客户机模式,各网络节点上的DB通过网络服务程序可以构建成复杂的分布式网络应用系统。单机数据处理能力超过1万点,历史数据可以保存l0年以上,网络数据处理能力超过5万点。 1.2.4 I/0 Server I/O Server完成与各种检测、控制设备的通信,负责从过程I/O设备读取实时数据,同时将来自图形界面和实时数据库的控制命令写入I/O设备。DB与I/O Server构成服

现场总线控制系统的现状和发展前景

现场总线控制系统的现状和发展前景 序言 随着计算机技术、通信技术和控制技术的发展,传统的控制领域正经历着一场前所未有的变革,开始向网络化方向发展。计算机控制系统的发展在经历了基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统以及集散控制系统(DCS)后,今后将朝着现场总线控制系统的方向发展。 现场总线(Fieldbus)是指开放式、国际标准化、数字化、相互交换操作的双向传送、连接智能仪表和控制系统的通信网络。它作为工厂数字通信网络的基础,沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系。它不仅是一个基层网络,而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。这是一项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术,是信息化带动工业化和工业化推动信息化的适用技术,是能应用于各种计算机控制领域的工业总线,因现场总线潜在着巨大的商机,世界范围内的各大公司都投入相当大的人力、物力、财力来进行开发研究[1]。当今现场总线技术一直是国际上各大公司激烈竞争的领域,由于现场总线技术的不断创新,过程控制系统由第四代的DCS 发展至今的FCS(Fieldbus Control System)系统,已被称为第五代过程控制系统。而FCS和DCS的真正区别在于其现场总线技术。现场总线技术以数字信号取代模拟信号,在3C(Computer计算机、Control控制、Commcenication通信)技术的基础上,大量现场检测与控制信息就地采集、就地处理、就地使用,许多控制功能从控制室移至现场设备。由于国际上各大公司在现场总线技术这一领域的竞争,仍未形成一个统一的标准,目前现场总线网络互联都是遵守OSI参考模型。由于现场总线以计算机、微电子、网络通讯技术为基础,这一技术正在从根本上改变控制系统的理念和方法,将极大地推动整个工业领域的技术进步,对工业自动化系统的影响将是积极和深远的。 现场总线技术是当代工业数字通信的前沿技术,是计算机技术、通信技术和自动化控制技术的集成,也是信息技术、测量技术在信息时代的体现。现场总线技术经过10年的研发、试验和局部应用阶段,现已开始大量地在中小系统中应用,并开始在超大规模的自动化系统工程中应用。现场总线技术是工业数字通信时代的先驱,它的出现正在引起工业控领域的一次前所未有的技术革命。现场总线不仅仅是分散于最底层的控制系统,而且是建立于整个工业体系的通信系统,它的通信协议建立在控制策略之上,标准的编程语言(DDL)和强大的通信功能,使现场总线控制系统成为贯彻操作者意志的最得力的工具,由于其巨大的技术优势,被认为是工业控制发展的必然趋势,将逐步取代传统的控制方法。 进入二十一世纪以来,随着我国国民经济的高速发展,我国现场总线控制系统行业保持了多年高速增长,并随着我国加入WTO, 近年来,现场总线控制系统行业的出口也形势喜人,2008年,全球金融危机爆发,我国现场总线控制系统行业发展也遇到了一些困难,如国内需求下降,出口减少等,现场总线控制系统行业普遍出现了经营不景气和利润下降的局面,2009年,随着我国经济刺激计划出台和全球经济走出低谷,我国现场总线控制系统行业也逐渐从金融危机的打击中恢复,重新进入良性发展轨道。

通信与现场总线课程设计报告书

电气工程学院 通信与现场总线课程设计

目录 一:设计任务 (4) 理想模型: (4) 实验中用到的任务模型 (5) 二:力控软件平台建立的实验模型 (5) 三、实验设备与仪器 (6) 四、设计思路与过程 (6) 五、调试和功能 (13) 六、联机调试:C/S方式的远程控制 (26) 七、课设总结与心得 (29)

(一)本次课程设计题目: 通过三维力控组态软件实现对搅拌罐的网络控制 (二)主要容及要求 在组态软件Forecontrol V6.1平台上,通过工业以太网,分别以C/S方式(客户端/服务器)及B/S方式(浏览器/服务器)完成对SIEMENS的可编程序控制器通过工业现场总线PROFIBUS方式与2台SIEMENS MM440变频器控制的三相异步电机的实际工程平台,实现对搅拌罐PLC控制系统(含本地控制和远程控制)的网络控制。 独立完成,承担系统设计、系统分析、组态软件的学习与编程、网络系统调试等任务,要求提供最终的解决程序(验收)和相关文件,并以报告论文方式说明实现的思路及工程应用前景。 (三)进度安排: (1)在第一次课堂上了解并知道了Forecontrol V6.1软件的初步使用。 (2)根据相关资料,熟悉并设计并完成客户端组态软件的实际工艺流程界面界面的绘制。 (3)对搅拌罐工程相关控制进行了编程。 (4)熟悉服务器端通信参数的要求,完成C/S的网络控制。 (4)3月30日在实验室完成整个系统的软件调试及最后联机调试。 (5)撰写设计报告。

通过三维力控组态软件实现 对搅拌罐的网络控制 一:设计任务 在组态软件Forecontrol V6.1平台上,通过工业以太网,分别以C/S方式(客户端/服务器)及B/S方式(浏览器/服务器)完成对SIEMENS的可编程序控制器通过工业现场总线PROFIBUS方式与2台SIEMENS MM440变频器控制的三相异步电机的实际工程平台,实现对搅拌罐PLC控制系统(含本地控制和远程控制)的网络控制。 本次课程设计中,我们主要运用了C/S(客户端/服务器)方式,实现对搅拌罐PLC控制系统(含本地控制和远程控制)的网络控制。 理想模型:

组态软件课程设计

《组态软件及应用》课程设计报告 基于组态软件的变频器状态监控状态设计 系部: 专业: 班级: 姓名: 1. 2. 3. 4. 5.变频器监控系统要求 (5) 5.1监控系统技术要求 (5) 5.2监控系统具体要求 (6) 6.变频系统监控功能的实现及效果 (5) 7.人机界面的特点功能与画面设计 (6) 7.1人机界面的特点 (6)

7.2人机界面的主要功能 (7) 7.3人机界面的画面设计 (7) 7.4监控系统软件组态 (8) 8.心得体会 (13) 附录参考文献 (13)

1.序言 随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展,自动化、智能化程度的不断提高,高压大功率变频调速装置的应用已经非常普遍,同时由于高压变频器几乎都是工矿企业的关键设备,在工厂自动化中占有举足轻重的地位,因此对其控制功能、控制水平的要求也越来越高,尤其对于那些工艺过程较复杂,控制参数较多的工控系统来说,具备交互式操作界面、数据列表、报警记录和打印等功能已成为整个控制系统中重要的内容。而新一代工业人机界面的出现,对于在构建高压变频器监控系统时,实现上述功能,提供了一种简便可行的途径。工业人机界面,是一种智能化操作控制显示装置。工业人机界面由特殊设计的计算机系统32 2. 2.1 “第2.2 决方案; 支持通过PDA掌上终端在Internet实时监控现场的生产数据,支持通过移动GPRS、CDMA、GSM网络与控制设备或其它远程力控节点通讯; 面向国际化的设计,同步推出英文版和繁体版,保证对多国语言版的快速支持与服务; 力控软件内嵌分布式实时数据库,数据库具备良好的开放性和互连功能,可以与MES、SIS、PIMS等信息化系统进行基于XML 、OPC、ODBC、OLE DB等接口方式进行互连,保

DCS与现场总线课程设计

课程设计说明书 名称DCS与现场总线技术典型工程应用案例分析 ——DCS在锅炉系统中的应用2012年6月11日至2012年6月15日共1 周 院系电子信息工程系 班级10电气2 姓名 学号 系主任张红兵 教研室主任邓建平 指导教师

目录 第一章绪论 (2) 1.1 DCS与现场总线技术 (2) 1.1.1 集散控制系统(DCS)及其应用 (2) 1.1.2现场总线控制系统(FCS)及其应用 (5) 1.2 典型工程应用案例介绍 (6) 第二章 DCS在锅炉系统中的应用案例分析 (8) 2.1方案的总体设计分析 (8) 2.2案例的系统结构和硬件配置分析 (8) 2.2.1 系统硬件配置 (8) 2.2.2 现场控制站设备配置 (10) 2.3案例的可靠性设计及组态分析 (12) 2.3.1 DCS系统的可靠性原理 (12) 2.3.2 锅炉系统中DCS组态 (13) 2.4案例的抗干扰措施 (13) 2.4.1电源系统的干扰及应采取的措施 (14) 2.4.2电磁干扰及应采取的措施 (14) 2.4.3信号线的传送干扰及应采取的措施 (14) 2.4.4防止静电干扰的措施 (14) 第三章总结 (16) 3.1对上述系统分析 (16) 3.2 心得体会 (16) 参考文献 (17) 附录 (18)

第一章绪论 1.1 DCS与现场总线技术 DCS及现场总线技术是由计算机、信号处理、测量控制、网络通信和人机接口等技术综合产生的一门应用技术。 1.1.1 集散控制系统(DCS)及其应用 集散型控制系统(DCS)的实质是利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和现场前端分散控制相统一的新型控制技术。它的出现是工业控制的一个里程碑。工业过程控制的发展逐步从单机监控、直接数字控制发展到集散控制,也必将由集散控制进展到拥有更广阔应用前景的计算机集成制造,近几年的计算机集成制造(CIMS)技术的成就足以证明这一点。 1、集散控制系统 集散控制系统(Distributed control system)是以微处理器为基础的对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的集中分散控制系统,简称DCS系统。该系统将若干台微机分散应用于过程控制,全部信息通过通信网络由上位管理计算机监控,实现最优化控制,整个装置继承了常规仪表分散控制和计算机集中控制的优点,克服了常规仪表功能单一,人-机联系差以及单台微型计算机控制系统危险性高度集中的缺点,既实现了在管理、操作和显示三方面集中,又实现了在功能、负荷和危险性三方面的分散。DCS系统在现代化生产过程控制中起着重要的作用。 集散控制系统一般有以下四部分组成: 一、现场控制级 又称数据采集装置,主要是将过程非控变量进行数据采集和预处理,而且对实时数据进一步加工处理,供CRT操作站显示和打印,从而实现开环监视,并将采集到的数据传输到监控计算机。输出装置在有上位机的情况下,能以开关量或者模拟量信号的方式,向终端元件输出计算机控制命令。 二、过程控制级 又称现场控制单元或基本控制器,是DCS系统中的核心部分。生产工艺的调节都是靠

《力控组态软件》课程设计报告书

河南机电高等专科学校课程设计报告书 课程名称:力控组态软件 课题名称:流量监控系统设计 系部名称:自动控制系 专业班级:计控102 姓名:崔建彪 学号:101413233 2012年09月30日

摘要 衡量一个自控系统的先进程度,除能完成一定的自动化控制功能外,日常的生产管理功能也是其重要指标之一。在流程工艺生产中的物料消耗和产量的自动统计就是一个生产管理的基本功能。我国属于能源缺乏国,精确的自动化监控更加有必要去研究和实行。通过设置多个采集点,以硬件组态、数据组态、图像组态等功能实现上位机对供水管路的实时检测,为操作人员合理实时调度提供可靠技术保障,实现能源优化配置,提高管路稳定和对事故的预见性、降低了能耗。该系统运行正常,完全达到设计要求。 力控软件的流量监控设计在成本、开放性、灵活性、功能和界面等方面给企业用户提供了最佳的控制系统解决方案。本文介绍了采用力控软件的工业流量控制系统。硬件用到了:涡轮式流量计、压力传感器、PLC等。 关键词:组态软件;硬件链接;流量监控;远程数据采集

1、引言 随着工业控制系统应用的深入,在面临规模更大、控制更复杂的控制系统时,人们逐渐意识到原有的上位机编程的开发方式,对项目来说是费时费力、得不偿失的,同时,MIS(管理信息系统,Management Information System)和CIMS (计算机集成制造系统,Computer Integrated Manufacturing System)的大量应用,要求工业现场为企业的生产、经营、决策提供更详细和深入的数据,以便优化企业生产经营中的各个环节。组态软件作为一种工业信息化的管理工具,其发展方向必然是不断降低工程开发工作量,提高工作效率。易用性是提高效率永恒的主题,但是提高易用性对于提高开发效率是有限的,亚控科技则率先提出通过复用来提高效率,创造性地开发出模型技术,并将这一技术集成到KingView7.0中。这一技术能将客户的工程开发周期缩短到原来的30%或更低,将组态软件为客户创造价值的能力提高到了一个新的境界,代表了组态软件的未来。 统集成。 本系统是由计算机和PLC、流量计等外围设备组成一个计算机控制系统。计算机控制系统由工业控制机和生产过程两大部分组成。工业控制机硬件指计算机本身及外围设备。硬件包括计算机、过程输入输出接口、人机接口、外部存储器等。软件系统是能完成各种功能计算机程序的总和,通常包括系统软件跟应用软件计算机。把通过测量元件、变送单元和模数转换器送来的数字信号,直接反馈到输入端与设定值进行比较,然后根据要求按偏差进行运算,所得到数字量输出信号经过数模转换器送到执行机构,对被控对象进行控制,使被控变量稳定在设定值上。 该系统的软件选择力控ForceControlV6.0监控组态,力控软件是运行在Windows98/NT/2000/XP操作系统上的监控组态软件,主要包括工程管理器、人机界面、实时数据库DB、I/O驱动程序、控制侧罗生成器以及各种网络服务组件等。力控ForceControlV6.0监控组态软件在秉承V5.0成熟技术的基础上,对历史数据库、人机界面、I/O驱动调度等主要核心部分进行了大幅提升与改进,重新设计了其中的核心构件,力控6.0开发过程采用了先进软件工程方法:“测试驱动开发”,使产品的品质得到了充分的保证。 组态软件是数据采集与过程控制的专用软件,能以灵活多样的组态方式提供良好的用户开发界面和间洁的使用方法,其预设置的软件模块可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能,并能同时支持硬件厂家生产的各种计算机和硬件设备,与高可靠性的工控计算机和网络系统结合,可向整个测控系统提供软硬件的全部接口,进行系统集成。

《组态软件控制技术》课程标准

《组态软件控制技术》课程标准 课程代码:03010640 总学时:60 学分:3.5 一、课程性质与定位 本课程是高职高专电气自动化技术专业的专业核心课程,其目标在于培养学生在电气工程师岗位上从事电气设备和自动化系统集成开发等方面的职业能力,达到本专业获取中、高级职业资格证书考证的基本要求,也是技术技能型人才所必须掌握的基本要素。 在课程设置上,前导课程有《电工电子技术》、《单片机原理与接口技术》、《PLC控制系统安装与编程》、《变频调速系统安装调试与运行维护》等,后续课程有《自动化生产线安装与调试》等。 二、课程设计思路 引入自动化仪表与装置行业标准,以工程项目和企业自动化技术员职业成长过程所对应的典型工作任务为学习内容,将职业素质培养融入课程,实施教学做一体化的过程性评价方法,具体设计思路如下: (一)组建以学院专任教师、广西南南铝加工有限公司等企业专家的课程开发和实施团队,分析电气自动化技术在专业职业岗位的工作任务,按照一定的逻辑关系进行排序,对完成任务应具备的知识、能力、素质做出较为详细的描述,形成团队成员认可、线索清晰、层次分明的工作任务分析表; (二)根据能力复杂程度,整合典型工作任务。召开有教学专家、课程建设团队人员参与的课程标准建设会议,形成课程标准; (三)引入自动化仪表与装置行业标准,校企共同进行课程整体设计、单元设计、教学组织设计、教学情景设计; (四)以广西南南铝加工有限公司的液压挤压机自动化控制系统操作、维护维修等职业岗位的工作过程为导向,从初级到高级,从简单到复杂,设计反应车间监控中心控制系统设计、开关量组态工程设计、模拟量组态工程设计、铝加工组态控制系统综合设计四个学习项目,包含简单工程的建立与运行、南南铝业模拟铝挤压组态控制系统综合设计等16个情境; (五)根据教学规律及认知过程,构建教学计划、考核评价办法、课程考核

现场总线控制系统学习心得

现场总线控制系统学习心得 班级:电技131 姓名:杨秋 学号:20XX301030103 六个星期的现场总线控制系统课程已经结束,通过这段时间的学习和老师的耐心讲解,我初步了解到了这门课程的基本内容。 目前,在连续型流程生产工业过程控制中,有三大控制系统,即PLC、DCS和FCS。我们已经在以往的学习中了解到了PLC和DCS这两大系统的基本知识,而FCS就是我们这段时间学习的现场总线控制系统。老师分别从以下几个方面详细地向我们讲解了这门课程。 1现场总线和现场总线控制系统的概念 根据国际电工委员会IEC61158标准的定义,现场总线是指应用在制造过程区域现场装置和控制室内自动控制装置之间的包括数字式、多点、串行通信的数据总线,即工业数据总线。是开放式、数字化、多点通信的底层通信网络。以现场总线为技术核心的工业控制系统,称为现场总线控制系统FCS,它是自20世纪80年代末发展起来的新型网络集成式全分布控制系统。 其中,现场总线系统一般被称为第五代控制系统。第一代控制系统为50年代前的气动信号控制系统PCS,第二代为

4~20mA等电动模拟信号控制系统,第三代为数字计算机集中式控制系统,第四代为70年代中期以来的集散式分布控制系统DCS。 2 现场总线技术现场总线技术将专用的微处理器置入了传统的测量控制仪表,使其各自都具有了多多少少的数字计算和数字通信能力,成为能独立承担某些控制、通信任务的网络节点。它们通过普通双绞线、光纤、同轴电缆等多种途径进行信息传输,这样就能够形成以多个测量控制仪表、计算机等作为节点连接成的网络系统。该网络系统按照规范和公开的通信协议,在位于生产现场的多个微机化自控设备之间,以及现场仪表与用作管理、监控的远程计算机之间,实现数据传输与信息共享,进一步构成了各种适应实际需要的自动控制系统 3 现场总线的分类 老师重点讲述了现场总线的几种类别,典型的现场总线技术包括了基金会现场总线FF,LonWork现场总线,Profibu 现场总线,CAN现场总线以及HART现场总线。其中FF总线尤为重要,按照基金会总线组织的定义,FF总线是一种全数字、串行、双向传输的通信系统,是一种能连接现场各种现场仪表的信号传输系统,其最根本的特点是专门针对工业过程自动化而开发的,在满足要求苛刻的使用环境、本质安全、总线供电等方面都有完善的措施。为此,有人称FF总线为

现场总线

南京工程学院 课程设计说明书(论 文) 题目Linux操作系统下的POWERLINK主站和从站通信 课程名称现场总线技术及应用 院(系、部、中心)自动化学院 专业自动化 班级 学生姓名 学号 指导教师

目录 一课程设计的目的----------------------------------------------3二课程设计题目及要求----------------------------------------3 1题目----------------------------------------------3 2设计要求------------------------------------------3 三环境搭建-------------------------------------------------------3 四powerlink的原理--------------------------------------------4 五操作过程--------------------------------------------------------9 1 主从站之间的通信------------------------------------9 2openCONFIGURATOR应用------------------------------------------19六实习体会--------------------------------------------------------26

Powerlink课程设计报告 一、课程设计的目的 课程设计的目的是使学生能够将《现场总线技术及应用》课程的学习内容有机的联系起来,形成系统的概念,培养学生综合应用知识的能力,掌握现场总线系统设计的基本思想和方法。 二、课程设计题目及要求 1、题目 Linux操作系统下的POWERLINK主站和从站通信 2、设计要求 使用开源的openConfigurator对主站和从站进行配置,对开源的openPOWERLINK代码在Linux系统下进行编译实现主站和从站的通信功能,利用网络诊断工具wireshark检查和验证通信功能。 三、环境搭建 (1)硬件环境:一台PC机,安装两台虚拟机,一台作为主站,另一台作为从站 (2)软件环境: a)安装虚拟机VMware player; b)安装Linux操作系统Ubuntu; c)安装程序文件产生器Doxygen; d)安装编译安装工具CMake e)安装网路数据包捕获函数库libpcap作为网卡驱动

课程设计用组态软件实现自动供水系统演示工程设计

课程设计用组态软件实现自动供水系统演示工程设 计 High quality manuscripts are welcome to download

M C G S组态课程设计 题目用组态软件实现自动供水系统演示工程设计 学号 姓名 同组人 专业班级 学院电气工程学院 指导教师 成绩

用组态软件实现自动供水系统演示工程设计 专业:电气工程及其自动化姓名: 指导老师: 摘要 MCGS嵌入版组态软件的硬件需求分为组态环境需求和运行环境需求两部分。MCGS(Monitor and Control Generated System,监视与控制通用系统)是研发的一套基于Windows平台的,用于快速构造和生成上位机监控系统的系统,主要完成现场数据的采集与监测、前端数据的处理与控制,可运行于Microsoft Windows 95/98/Me/NT/2000/xp等。MCGS嵌入版组态软件的 硬件需求分为组态环境需求和运行环境需求两部分。用MCGS组态软件设计了远程监控程序;实现了供水系统的远程和本地的手自动切换控制。目前,供水系统是国民生产生活中不可缺少的重要一环,传统供水方式占地面积大,水质易污染,基建投资多,而且主要缺点是水压不能保持恒定,导致部分设备不能正常工作。 关键词 MCGS,恒压供水 ABSTRACT Embedded MCGS configuration software version of the hardware requirements into configuration environmental needs and running environment needs two parts. MCGS(Monitor and Control Generated System, Monitoring and control general system). is developed by Beijing kunlun automated software technology Co. which Windows-based Used for fast structure and the generation of PC monitoring system configuration of the software system. Main accomplish the field data acquisition and monitoring data processing and control the run on Microsoft Windows 95/98 / Me/NT / 2000 / xp operating system, etc. Embedded MCGS configuration software version of the hardware requirements into configuration environmental needs and running environment needs two parts. MCGS configuration software design with a remote monitoring program; to achieve a water supply system for remote and automatic switching control of local , the national production and living water supply system is an important and indispensable part of the traditional area of water supply, water quality easily contaminated, and more investment in infrastructure, but the main disadvantage is that pressure is not constant, resulting in some of the equipment does not work. Key words: MCGS,Constant Pressure Water Supply Control System 目录

工业控制组态与现场总线设计 课程简介

工业控制组态与现场总线设计(Industrial Control HMI and Field Bus Design) 课程编号:01115050 课程性质:专业方向任选课 开设学期及学时分配:第七学期;32学时 适用专业及层次:机械设计制造及其自动化本科 先行课程:无 后继课程:***** 课程目的、内容与要求: 通过本课程的学习,让学生明确现场总线的特点、系统构成、监控组态软件原理;了解现场总线网络准入测试、FF的发展及准入测试、PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA、PROFIBUS-FMS 的主要技术特点、LonWorks的收发器技术、结点技术等相关知识;掌握工业网络传输控制方式、常用工业网络互连设备、FF通信模型及主要技术、FF功能块及FF的工业组态、PROFIBUS 总线存取协议、PROFIBUS行规、LonWorks技术特点、LonTalk协议等相关内容;能够根据实际需要对现场总线进行选型;能够设计基于现场总线的一般控制系统。 教材:雷霖:《现场总线控制网络技术(第2版)》,电子工业出版社,2008 推荐参考书: 1.杨卫华,《现场总路线网络》,高等教育出版社,2006 2.甘永梅,《现场总线技术及其应用》,机械工业出版社,2005 3.高安邦,《LonWorks技术开发和应用》,机械工业出版社,2009 4.陈在平,《现场总线及工业控制网络技术》,电子工业出版社,2008 授课教师: 1.主讲教师要具有中级及以上专业技术职称和硕士研究生及以上学历。 2.能履行教师职责,爱岗敬业,为人师表,具有良好的师德教风和较高的业务水平。 3.本课程要求教师应具备现场总线的特点、系统构成、监控组态软件原理,掌握工业网络传输控制方式、常用工业网络互连设备、FF通信模型及主要技术、FF功能块及FF的工业组态,能够根据实际需要对现场总线进行选型;能够设计基于现场总线的一般控制系统。 教学与实验设施: 本课程在多媒体教室开展,多媒体要满足课程教学需要,能同时运行office的课件和相关的仿真软件。 教学方法与手段: 本课程教学方法要灵活,可用多媒体课件与板书相结合的教学形式,有些内容可以通过实物或图片演示。教学要充分发挥学生主体性,与学生建立起平等、民主和对话的师生关系,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力和探究意识,使学生掌握本课程的核心内容外,指导学生对相关外延知识的获取能力。 课程考核与评价: 本课程的考核应该包括平时成绩、期末考试和期中成绩3个部分,实行百分制。其中平时成绩可以通过个人作业、学习态度、到课率及小组讨论等方式进行评定,期末考试可以采用开卷或闭卷形式,重点考查学生对工业控制组态与现场总线设计基本概念、基本理论、基本方法的理解和掌握程度。

现场总线控制系统

现场总线控制系统Newly compiled on November 23, 2020

南阳理工学院自动控制仪表课程报告 学院(系):机械与汽车工程学院 专业:测控技术与仪器(升)学生: *** 指导教师: * * 完成日期2015年 12 月

自动控制仪表课程报告 现场总线控制系统 Fieldbus control system 总计:自动控制仪表课程报告 20 页 插图: 14 幅

自动控制仪表课程报告 现场总线控制系统 Fieldbus control system 学院(系):机械与汽车工程学院 专业:测控技术与仪器(升) 学生姓名: *** 学号:1%%%%%%% 指导教师(职称):(高级工程师) 评阅教师: 完成日期: 2015年12月 南阳理工学院 Nan yang Institute of Technology

现场总线控制系统 测控技术与仪器(升) *** [摘要]技术自推广以来,已经在世界范围内应用于工业控制的各个领域。现场总线的技术推广有了三、四年的时间,已经或正在应用于冶金、汽车制造、烟草机械、环境保护、石油化工、电力能源、纺织机械等各个行业。应用的总线协议主要包括、、Foundation、、Interbus_S 等。在汽车行业,现场总线控制技术应用的非常普遍,近两年国内新的和旧的生产线的改造,大部分都采用了现场总线的控制技术。国外设计的现场总线控制系统已应用很广泛,从单机设备到整个生产线的输送系统,全部采用现场总线的控制方法。而国内的应用仍大多集中中生产线的输送系统、随着技术的不断发展和观念的更新必然会逐步扩展其应用领域。 [关键词] 现场总线;工业控制;应用广泛 Fieldbus control system Measurement & Control Technology and Instruments Major(l) *** Abstract:Field bus technology, since the promotion has been all over the world should be used in industrial control fields. Fieldbus technology popularization has three or four years, has been or are being used in metallurgy, automobile manufacturing, tobacco machinery, environmental protection, petrochemical, electric power, textile machinery and other industries. Application of bus protocol mainly includes the PROFIBUS, DeviceNet, Foundation, Fieldbus, Interbus_S, etc. In the automotive industry, the field bus control technology application is very common, in the past two years the domestic new and the old production line of auto production line transformation, mostly using the field bus control technology. Design of field bus control system has been applied abroad is very broad, from the single device to the transmission system of the whole production line, adopts the control method of the field bus. And domestic applications are mostly concentrated in the production line of

监控组态课程设计报告

电控学院 监控组态软件结课设计 院(系): 专业班级: 姓名: 学号: 指导教师: 2013年 4月 26日

目录 一、实际系统介绍: (3) 二、设计目标: (4) 三、硬件的设计和实现: (4) 1、PC系统 (4) 2、PLC (5) 3、传感器 (5) 4、液位计、压力计 (5) 5、泵、阀 (5) 四、软件设计 (5) 1、各画面设计与制作: (5) 2、动画 (7) 3、脚本程序 (10) 4、系统相关功能连接与实现 (11) 5、变量定义 (15) 6、I/O数据连接 (15) 7、实时数据库的建立 (16) 五、运行结果 (17) 六、分析体会 (17)

一、实际系统介绍: 工业锅炉是采暖供热系统的核心设备,它的主要任务是安全可靠、经济有效地把燃料的化学能转化为热能,进而将热能传递给水,生产出满足需要的蒸汽或热水。我国目前在役运行的工业锅炉共约有 52 万台,多为燃煤链条炉,它们的特点是应用广,容量小(绝大多数都是 10 t/h 以下的分散锅炉),设备旧,耗煤 (或油、气)量大(年耗煤量占全国总耗煤量的三分之一),效率低(平均约为 60%),自动化程度不高。另外由燃料燃烧产生的烟尘、SOX,NOX 等对环境造成了严重污染。随着对生产自动化要求渐高的趋势,改变工业锅炉运行中传统的手动、半自动操作方式已势在必行尤其是近年来我国北方各大城市承受着持续低温天气和煤炭价格大幅度上涨的压力,还要面对供热标准。 工业供暖锅炉的安全运行显的越来越是重要,那么这就要我们用一些方法来监控锅炉的运行。并且在出现异常的情况下能够马上显示出来,这样以便于我们进行整修。所以为了供暖锅炉能够安全有效的运行,我们必须对它进行监控,这就是我们经常说的供暖锅炉监控控制系统。 锅炉设备是一个复杂的控制对象,主要的输入变量是负荷、锅炉给水、燃料量、减温水、送风和引风等;主要的输出变量是汽包水位、蒸汽压力、炉膛负压、过剩空气等。因输入变量与输出变量相互关联,如果蒸汽负荷发生变化,必将会引起汽包水位、蒸汽压力和过热蒸汽温度等变化,因此锅炉是一个多输入、多输出且相互关联的控制对象。锅炉对象简图,如图1所示。由于条件限制及能力有限,本控制系统将主要控制三个变量:锅炉水位、炉温度、炉膛压力。 在本控制系统的图形界面上具备报警通知及确认、报表组态及打印、历史数据查询与显示等功能。各种报警、报表、趋势都是动画连接的对象,其数据源都可以通过组态来指定。每个画面的容可以根据实际情况灵活设计。

2016级《工业控制组网与组态技术》

《工业控制组网与组态技术》教学大纲 课程代码:01ANN803 适用专业:自动化专业 教学时数:56 学时其中实践56 学时 一、课程简介及基本要求 本课程主要是现场总线/工业以太网的网络通讯基本原理,面向底层PLC控制,构建控制网络,人机交互界面HMI(Human Machine Interface)实现远程监视及优化控制,并以工程实践为例,从整体上掌握现代大中型自动化系统的实施过程。 二、课程实验目的要求 通过课程的教学与实践使学生掌握大中型自动化系统的控制网络基本原理、设计方法、实施方法;掌握HMI的设计方法;结合S7-300 PLC工程实例,达到一定运用能力。 三、主要仪器设备 I/A S小型集散控制系统、过程控制实验装置 四、实验方式与基本要求 1、试验方式:综合设计 2、基本要求:掌握大中型自动化系统的控制网络基本原理、设计方法、实施方法 五、考核与报告(小四号黑体字) 1、考核方式:以平时考核(考勤、课堂组织纪律、课堂讨论发言)、平时实训完成度和期末考试(大作业)相结合的方式进行,综合评价学生的学习成绩 2、成绩评定:平时成绩(20%)+实训操作成绩(30%)+期末成绩(50%) 3、报告填写要求:不少于6次 六、实验项目设置与内容(小四号黑体字) 序号实验名称内容提要 实验 学时 每组 人数 实验 属性 开出 要求 备注 1 集散控制系统的组 态 1、掌握软件组态 2、学习集散控制方法 8 6 验证必做 2 基于DCS的温度控制 系统的设计与实施 1、系统设计、硬件连接 2、组态和实现控制 8 6 综合必做 3 基于DCS的液位控制 系统的设计与实施 1、掌握系统设计、硬件连接 2、验证组态和实现控制 8 6 综合选做 4 基于FCS的温度控制 系统的设计与实施 1、掌握系统设计、硬件连接 2、验证组态和实现控制 8 6 综合必做 5 基于FCS的液位控制 系统的设计与实施 1、掌握系统设计、硬件连接 2、验证组态和实现控制 8 6 综合必做 6 PROFIBUS-DP应用1、掌握网络系统故障及诊断 2、掌握STEP7使用方法 8 6 综合选做 7 HMI组态软件 1、掌握HMI的使用 2、完成基本PLC功能 8 6 综合选做 七、教材及实践指导书 1、使用教材:陈在平.《工业控制网络与现场总线技术》第三版.机械工业出版社.2006年. 2、参考教材: 杨卫华.《工业控制网络与现场总线技术》.机械工业出版社,2008. 何衍庆,俞金寿.《工业数据通信与控制网络》.化学工业出版社.2002年.

现场总线技术综述

现场总线技术综述
2008-3-3 15:51:00 来源:中国自动化网
现场总线控制系统技术是 20 世纪 80 年代中期在国际上发展起来的一种崭新的 工业控制技术。现场总线控制系统(FCS)的出现引起了传统的 PLC 和 DCS 控制系 统基本结构的革命性变化。 现场总线系统技术极大地简化了传统控制系统繁琐且技术 含量较低的布线工作量,使其系统检测和控制单元的分布更趋合理。更重要的是从原 来的面向设备选择控制和通信设备转变成为基于网络选择设备。 尤其是 20 世纪 90 年 代现场总线控制系统技术逐渐进入中国以来,结合 Internet 和 Intranet 的迅猛发展, 现场总线控制系统技术越来越显示出其传统控制系统无可替代的优越性。 现场总线控 制系统技术已成为工业控制领域中的一个热点。
1 现场总线的发展
计算机控制系统的早期,采用一台小型机控制几十条控制回路,目的是降低每条 回路的成本。但由于计算机的故障将导致所有控制回路失效,所以后来发展成分布式 控制(DCS),即由多台微机进行数据采集和控制,微机间用局域网(LAN)连接起 来成为一个统一系统。DCS 沿用了二十多年,其优点和缺点均充分显露。最主要的 问题仍然是可靠性:一台微机坏了,该微机管辖下的所有功能都失效;一块 AD 板上 的模/数转换器坏了,该板上的所有通道(8 或 16 个)全部失效。曾有过采用双机双 I/O 等冗余设计,但这又增加了成本,增加了系统的复杂性。为了克服系统可靠性、 成本和复杂性之间的矛盾,更为了适应广大用户要求的系统开放性、互操作性要求, 实现控制系统的网络化,一种新型控制技术──现场总线控制系统(FCS)正迅速发 展起来。 1.1 什么是现场总线 从名词定义来讲,现场总线是用于现场电器、现场仪表及现场设备与控制室主机 系统之间的一种开放的、全数字化、双向、多站的通信系统。而现场总线标准规定某 个控制系统中一定数量的现场设备之间如何交换数据。 数据的传输介质可以是电线电 缆、光缆、电话线、无线电等等。 通俗地讲,现场总线是用在现场的总线技术。传统控制系统的接线方式是一种并 联接线方式,从 PLC 控制各个电器元件,对应每一个元件有一个 I/O 口,两者之间需 用两根线进行连接,作为控制和/或电源。当 PLC 所控制的电器元件数量达到数十个 甚至数百个时, 整个系统的接线就显得十分复杂, 容易搞错, 施工和维护都十分不便。 为此,人们考虑怎样把那么多的导线合并到一起,用一根导线来连接所有设备,所有 的数据和信号都在这根线上流通,同时设备之间的控制和通信可任意设置。因而这根 线自然而然地称为了总线,就如计算机内部的总线概念一样。由于控制对象都在工矿 现场, 不同于计算机通常用于室内, 所以这种总线被称为现场的总线, 简称现场总线。

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