集散控制实验指导书参考

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本课程实验是从一个简单的工程项目来学习和掌握集散控制 JX—300X 系统以及 相应的组态软件。设置的具体实验项目如下:
实验 1:硬件系统熟悉与操作:了解集散控制系统的组成和结构;熟悉系统规模、 控制站规模;掌握控制站卡件型号、名称、性能及输入/输出点数;掌握控制站卡的地 址设置。
实验 2:(设计性实验)JX-300 系统的组态设计:了解 JX-300X 系统组态软件包; 掌握控制站、操作站等硬件设备在软件中的配置;掌握 I/O 设备、信号参数的设置。
实验 3:(设计性实验)流程图及报表的操作与设计:学习 JX-300X 系统的流程图 制作、报表制作软件包;掌握如何用流程图制作软件来进行工艺流程的绘图制;掌握
如何用报表制作软件来自动生成报表。
实验 4(设计性实验):加热炉控制系统的设计:进一步加深对集散控制系统的了 解;了解一个工程项目实现的过程;学会对系统硬、软件的调试、编译、下载和运行 等。
PI-102 与 PV-102 构成一个单回路 PIC-102,参见图 2.1。原料加热炉出口温度 TI-101
控制是一个串级控制其中副回路是流量控制,流量测量信号为 FI-104,输给调节阀的
信号是 FV-104,回路号为 FIC-104,主回路是温度控制,温度测量位号为 TI-101,回
路号为 TIC-101。
2、 根据 I/O 卡件数量和工艺要求确定控制站和操作站的个数;
3、 根据上述设备的数量配置其它设备,如机柜、机笼、电源、操作台等;
4、 对于开关量,根据其数量和性质要考虑是否选配相应的端子板、转接端子和继电器。
Scnet II 网络组件地址设置:
对 TCP/IP 协议地址采用如表 1.2 所示的系统约定:
一、实验目的: 1、学习 JX-300X 系统的流程图制作、报表制作软件包; 2、掌握如何用流程图制作软件来进行工艺流程的绘图制;
3、掌握如何用报表制作软件来自动生成报表。
二、实验内容: 1、绘制一幅工艺流程图,如图 3.1 所示:
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图 3.1 加热炉流程图
2、制作一张能自动生成的班报表,如表 3.1 所示: 表 3.1 班报表
TI-101 TI-106 TI-102 PI-102 PV-102
备用 TI-107 TI-103 LI-101 FV-104
备用 TI-108 TI-104 FI-001 LV-1011
备用 TI-111
备用 FI-104 LV-1012
10
SP363 KI-301 备用 备用 备用
12
SP362 KO-302 备用 备用 备用
不同的网络码
网络码 128.128.1 和 128.128.2 代表两个互为冗余的网络。
在控制站表现为两个互为冗余的通讯口,上为 128.128.1,下为 128.128.2。
在操作站表现为两块网卡,每块网卡所代表的网络号由 IP 地址设置决定。
三、实验结果:
控制站、操作站设置:
I/O 卡件设置:
4
1
目录
实验一:硬件系统熟悉与操作………………………………………………4 实验二:JX-300 系统的组态设计……………………………………………7. 实验三:流程图及报表的操作与设计………………………………………11 实验四:加热炉控制系统的设计……………………………………………14
2
实验一:硬件系统熟悉与操作
点击工具栏 I/O 按钮,在弹出的对话框中设置数发卡。这时对话框中出现“数据
转发卡” 选项,在这里可以进行数发卡设置,点击 增加 按钮 ,即增加一个数发卡。
接下来填写相应的参数。完成数发卡设置后点击 退出 按钮。点击“I/O 卡件”标签,
可对 I/O 卡件进行组态,点击 增加 按钮 ,即增加 I/O 卡件。填写相应 I/O 卡件的参
一、实验目的: 1、 了解集散控制系统的组成和结构; 2、 熟悉系统规模、控制站规模; 3、 掌握控制站卡件型号、名称、性能及输入/输出点数; 4、 掌握控制站卡的地址设置。 二、实验内容: 硬件简介: 1、 JX-300X DCS 系统网结构如图 1.1 所示:
图 1.1 JX-300X DCS 系统网结构示意图 通讯网分为三层:信息管理、过程控制(SCnet II)和控制站内部 I/O 控制总线(SBUS)。 2、 控制站卡件
四、思考题: 1、硬件选型时,I/O 卡件选型的主要依据是什么? 答:根据《测点清单》中测点性质确定系统 I/O 卡件的类型及数量(适当留有余量),对
于重要的信号点考虑是否进行冗余设置。通过上面的分析,实现测点清单的所有信号 的采集与控制需要的 I/O 卡件为:SP313 卡件 1 块,SP314 卡件 2 块,SP316 卡件 1 块, SP322 卡件 1 块,SP362 卡件 1 块,SP363 卡件 1 块,共计 7 块卡件。以上统计数据中, 如果考虑到将来的系统扩展及备品备件等要求,各种卡件还需做相应的增加。
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图 2.1 PI-102 与 PV-102 构成单回路 点击工具栏 常规 按钮,在弹出的对话框中设置控制方案。点击 增加 按钮 ,即 增加一个控制方案。选择相应的控制方案。完成控制方案设置后点击 退出 按钮。 6、 操作站组态 点击工具栏 操作小组 按钮,在弹出的对话框中设置操作小组。点击 增加 按钮 , 即增加一个操作小组。填写相应的参数。完成操作小组参数设置后点击 退出 按钮。 趋势画面组态:点击工具栏 趋势 按钮,在弹出的对话框中设置标准趋势画面。 在“操作小组”下拉菜单中选择“加热炉”,选择好操作小组后点击 增加 按钮 ,在 该操作小组中增加趋势画面。设置画面内容( ?按钮提供位号的查询功能)。完成趋 势画面设置后点击 退出 按钮。 分组画面组态:点击工具栏 分组 按钮,在弹出的对话框中设置标准分组画面。 在“操作小组”下拉菜单中选择“加热炉”,选择好操作小组后点击 增加 按钮 ,在 该操作小组中增加分组画面。设置画面内容( ?按钮提供位号的查询功能)。完成分 组画面设置后点击 退出 按钮。 一览画面组态:点击工具栏 一览 按钮,在弹出的对话框中设置标准一览画面。 在“操作小组”下拉菜单中选择“加热炉”,选择好操作小组后点击 增加 按钮 ,在 该操作小组中增加一览画面。设置画面内容( ?按钮提供位号的查询功能)。完成一 览画面设置后点击 退出 按钮。 总貌画面组态:点击工具栏 总貌 按钮,在弹出的对话框中设置标准总貌画面。 在“操作小组”下拉菜单中选择“加热炉”,选择好操作小组后点击 增加 按钮 ,在 该操作小组中增加总貌画面。设置画面内容( ?按钮提供位号的查询功能)。完成总 貌画面设置后点击 退出 按钮。提示:组态顺序必须是:先操作小组,后操作画面。 四、实验结果: I/O 卡件设置:
表 2.2 1#机笼卡件布置图
1 2 3 4 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15
冗余 冗余 冗余
冗余
冗余
冗余
S S SSS S S S S S S S S S S S S S S S
P P PPP P P P P P P P P P P P P P P P
5
表 2.1 测点分配图
2、 建立组态文件
电脑开机,开机密码为:supcondcs。进入系统后,双击桌面 JX-300X 组态 图标,
新建文件名“加热炉”,指定保存路径,点击保存。
新建组态文件时,系统会生成(文件名).sck 的组态文件,同时,在同一目录下系
统会自动生成一个和组态文件同名的文件夹。该文件夹下包含着一些小文件夹:
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I/O 卡件[2]的 I/O 点设置:
I/O 卡件[8]的 I/O 点设置:
五、思考题: 1、 I/O 卡件的组态和 I/O 卡件的硬件排布有何联系? 答:在系统中 I/O 卡件的地址范围在 00--15 之间,I/O 卡件的组态地址应与它在控制 站机笼中的排列编号相匹配,并要求遵循冗余规则。
实验三:流程图及报表的操作与设计
三、实验步骤:
对于一个项目的组态设计,主要是指利用 JX-300X DCS 系统组态软件包,在工程师
站上完成的设计、配置工作,组态设计基本上按照以下步骤进行:
1、 整理硬件及 I/O 信息,测点分配表如表 2.1
卡件通道
序号
卡件型号
00
01
02
03
测 00
点 02

04

06

08
SP316 SP314 SP314 SP313 SP322
三、实验步骤 1、 建立流程图文件:
点击组态软件界面上的 流程图 按钮,即可进入系统流程图登录窗口。利用“操作 小组”下拉菜单指定流程图画面的当前页在哪个操作小组中显示。接下来在画面中点 击 增加 按钮,在该小组中增加一条流程图连接信息,填写相关参数即可。点击“编 辑”按钮,将启动流程图制作软件。 2、 绘制流程图:
制站。接下来填写相应控制站的参数。IP 地址:JX—300X 系统主控卡在 ScnetII 网络
中的地址,对 TCP/IP 协议地址采用表 1.2 所示的系统约定。点击“操作站”标签,可
对操作站进行配置,点击 增加 按钮 ,即增加操作站。填写相应操作站的参数。
4、 控制站 I/O 组态
主机设置完成后,可进行控制站 I/O 组态:包括数发卡、I/O 卡、信号点设置。
数。地址设置参考机笼卡件布置表,如表 2.2。I/O 卡件全部设置完毕后点击 退出 按
钮。点击“I/O 点”标签,可对 I/O 信号点进行组态,通过下拉菜单选择 I/O 卡件设置
中的任意 I/O 卡件下地某信号点进行设置。参考测点分配图设置。当 I/O 信号点全部
设置完毕后点击 退出 按钮,至此,I/O 组态全部完成。
control:存放图形化组态文件;flow:存放流程图文件;lang:存放 SCX 语言文
件; report:存放报表文件; run:存放运行文件; temp:存放临时文件。
3、 主机设置
点击组态软件界面上的 主机 按钮,在弹出的对话框中设置主机。这时对话框中出
现“主控卡” 选项,在这里可以进行主控卡设置,点击 增加 按钮 ,即增加一个控
实验二:JX-300 系统的组态设计
一、实验目的:
1、了解 JX-300X 系统组态软件包; 2、掌握控制站、操作站等硬件设备在软件中的配置; 3、 掌握 I/O 设备、信号参数的设置。 二、实验内容:
参考实验四加热炉控制系统进行硬件设备、系统所需采集的信号、控制方案、操
作时需显示的数据和如何操作等完成系统组态。
表 1.2 系统约定的参数
类别
地址范围
备注
网络码
IP 地址
控制站地址 128.128.1 2~31 每个控制站包括两快互为冗余主控制卡。
128.128.2
2~31 两个冗余主控制卡享用不同的 IP 地址,
两个网络码
操作站地址 128.128.1 129~160 每个操作站包括两快互为冗余的网卡。两
128.128.2 129~160 两块网卡享用不同的 IP 地址,但应设置
控制站卡件位于控制站卡件机笼里,主要由主控卡、数据转发卡和 I/O 卡组成。 卡件按一定的规则组合在一起,完成信号采集、信号处理、信号输出、控制、计算、 通讯等功能。控制站卡件一览表如表 1.1 所示:
表 1.1 控制站卡件一览表
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硬件选型:
Fra Baidu bibliotek
1、 根据测点性质确定系统 I/O 卡件的类型及数量(适当留有余量),对于重要的信号 点要考虑是否进行冗余配置;
《集散控制系统》 实验指导书
姓名: 乔俊福 系部: 自动化系
太原工业学院 2016 年 10 月
前言
自从 20 世纪 70 年代中期第一套集散控制系统在工业控制领域应用以来,集散控 制系统已经发展成为工业生产过程自动控制装置的主流。随着计算机技术、通信技术、 控制技术、大规模集成电路技术、显示技术、软件技术艺及其它高新技术的应用和发 展,集散控制系统也得到了飞速的发展。本课程实验主要从集散控制系统的基本性能 和基本操作出发,培养学生分析和设计集散控制系统的能力。
2 2 223 3 3 3 3 3 3 0 3 3 3 3 0 0 3 3
4 4 331 1 1 1 1 1 1 0 1 1 2 2 0 0 6 6
3 3 333 3 3 3 4 4 4 0 6 6 2 2 0 0 2 3
5、 控制方案组态
本实验的控制要求中,回路控制的前两个要求都是标准常规回路。加热炉烟气压力
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