化工仪表及自动化实验
化工自动化仪表实训正文

化工自动化仪表实训正文1. 引言化工自动化仪表是化工生产中不可或缺的重要设备。
它们用于测量和控制化工过程中的各种物理和化学参数,确保生产过程的安全和稳定。
本文将介绍化工自动化仪表实训的内容和目标,并详细说明实训中需要使用的仪器和设备。
2. 实训内容化工自动化仪表实训的内容主要包括以下几个方面:2.1 仪表种类和功能在实训中,我们将学习和熟悉各种化工自动化仪表的种类和功能。
这些仪表包括温度传感器、压力传感器、流量计、液位计等。
我们将了解这些仪表的原理、工作方式以及在化工生产中的应用。
2.2 仪表的安装和调试学习了仪表的种类和功能后,我们将进行仪表的安装和调试。
这包括正确安装仪表、连接电源和信号线,并进行仪表的校准和调试。
通过实际操作,我们可以掌握仪表的使用技巧和注意事项。
2.3 仪表的故障诊断和维护在实际生产中,仪表可能会出现各种故障。
因此,我们还将学习仪表的故障诊断和维护。
通过分析故障原因,我们可以快速定位和修复仪表故障,确保生产过程的连续性和稳定性。
3. 实训设备在化工自动化仪表实训中,我们将使用以下设备和工具:3.1 仿真实验平台为了模拟真实的化工生产场景,我们将使用化工自动化仪表的仿真实验平台。
这个平台包括各种化工过程装置和仪表设备,能够模拟不同的化工生产过程和条件。
3.2 仪器和工具在实训过程中,我们将使用各种仪器和工具来完成实验。
这些仪器包括示波器、万用表、信号发生器等,用于测量和检测仪表的参数和性能。
3.3 数据采集和处理软件为了方便数据的采集和处理,我们将使用专业的数据采集和处理软件。
这些软件能够实时监测仪表的输出信号,并将数据以图表或报表的形式进行展示和分析。
4. 实训目标化工自动化仪表实训的目标主要有以下几个方面:4.1 掌握仪表的基本原理和工作方式通过实训,学员能够深入了解化工自动化仪表的基本原理和工作方式。
掌握仪表的原理和工作方式是理解和操作仪表的基础,能够更好地应对实际生产中的不同情况和需求。
化工仪表中智能自动化的应用实践

化工仪表中智能自动化的应用实践摘要:新时期下,我国科技发展的日趋成熟,在社会局势不断变化的情况下,应当做好科技的综合运用,把先进的科技运用到实际工业生产中,从而保证工业的标准化、合理化、高效化。
随着对技术推崇的观念不断加深,更多的高科技被运用到化工行业之中,为多元化的化工业发展提供积极的促进作用。
因此,在化工仪表的使用过程中,运用智能自动化技术,能够使化工仪表的性能优势得到充分地发挥。
对此,本文着重对智能自动化在化工仪表中的应用进行研究和分析。
关键词:化工仪表;智能自动化;应用在发挥化工仪表的功能时,软件和硬件的功能都会直接关系到其性能,因此,随着科技的发展,在化工仪表中运用智能自动化技术的频率越来越高,通过运用智能自动化可以使化工仪表的性能得到很大程度的提升,智能自动化技术的运用会对化工仪表带来怎样的影响,是一个很有必要研究的问题。
基于此,本论文主要探讨了智能自动化技术对化工仪表的影响,以此促进化工仪表功能的提升。
1.化工仪表的发展化工仪表在化工生产过程中扮演着一个非常重要的角色,它是一种具有测量、显示、控制、记录、报警等功能的仪表。
常用的化工仪表有:温度计,压力计,物位计等。
化工仪表最初是在20世纪40年代产生的,它有机械、液压两种,然后是气动,再加上科技的发展,才有了电子型。
现代化工仪表的灵敏度、准确性和反应速度都在不断提高,其误差在1%以内。
早期的仪表主要是指针式或量表法。
目前仍然在使用的是弹簧筒压力表。
二十世纪60年代末,由于集成电路和半导体工艺的进步,化工仪表逐渐实现了数字化,具有更好的性能、更精确、更小巧的特点。
1975年,由于微电子处理技术的迅速发展,在化工仪表中引入了微机控制技术,实现了化工仪表的自动化和现代化。
通过该仪表的使用,使化工生产工作变得更加安全可靠。
2.化工仪表智能自动化的特征2.1具备数据处理能力在进行化工生产时,化工仪表能有效地监控生产过程中的有关数据,并能有效地抵抗各种扰动。
化工班:《化工仪表及自动化》综合报告

化工班:《化工仪表及自动化》综合报告化工班:《化工仪表及自动化》综合报告HefeiUniversity化工班:《化工仪表及自动化》过程考核之一综合报告系别:班级:姓名:学号:教师:日期:化学材料与工程系20xx-10-28学习计划我们在学习任何事物、课程时都应该有一个规划。
学习规划能更有利于我们知道自己该干什么,明确我们的学习目的和学习方法。
在学习《化工仪表及自动化》这门课时,我的规划包括以下几个方面。
一、看课本(落实基础的方法)1、注重学科思维。
要将课本看一遍,课本讲了多少种不同的思维方式。
这些思维方式对学习有多大的要求,总结课本上的思维。
2、看课本注重知识理解。
每条知识点都有研究目的和一些独有的表现形式。
在理解知识点的过程中,假设不用式子推导,单纯看能不能理解,这是定性的理解。
定性是第一位,首先通过定性分析,再定量,上课时听老师讲明白,老师把知识点量化解析了,我要从定式思维上形成自己所理解的东西,自然就会应用了。
二、看题和做题(学会思考与能力训练)1、借助试题消化知识点碰到题中不会的知识点,不明白的公式为什么这么用的,看课本定义部分,这样就能够将课本知识点实际应用化,形成知识掌握和应用的全部过程。
2、看题归纳、理解课本知识点归纳、理解知识点。
需要找一些比较类似的类型题。
总结题的考法和解答思想。
通过综合、比较,就能解决绝大多数的题型,也不再害怕陌生题。
这样不仅对课本知识本质有一个理解,对知识的应用范围理解的更加透彻。
自然能形成纯熟的应用。
3.团队合作(团队的力量,知识思维的汇总)胡老师上课也说了要注重团队合作。
的确,团队的合作,能将多人的知识,能力等有机的整合起来,能更好的发挥大家的能力。
大家团队合作,能分工明确,专攻一项,能使工作更细致,更有效的完成当今社会,对团队的合作的要求越来越高,我们要努力培养这点。
我相信有了这些规划和在胡老师的教导下,《化工仪表及自动化》这门课一定可以学的开心而且成功。
化工仪表及自动化教案

超声波液位计
通过发射超声波并接收其 反射波来测量液位高度, 具有非接触、高精度、可 靠稳定等特点。
温度控制策略
热电偶温度控制器
01
利用热电偶产生的热电势与温度之间的线性关系,实现对温度
的测量和控制。
PID温度控制
02
采用比例、积分、微分控制算法,对温度进行精确控制,具有
响应快、精度高等优 课程介绍与教学目标 • 化工仪表基础知识 • 自动化控制系统概述 • 典型化工过程控制策略 • 先进控制技术在化工过程中的应
用 • 实验操作与案例分析 • 课程总结与展望
目录
01
课程介绍与教学目标
课程背景与意义
化工仪表及自动化是化学工程与工艺 专业的重要课程,对于培养学生的工 程实践能力和创新意识具有重要作用 。
用于测量管道中流体的流量,为流量控制提供准确依据。
PID流量控制
采用PID算法对流量进行闭环控制,实现流量的精确调节。
流量调节阀
根据流量计的反馈信号,自动调节阀门的开度,从而控制管道中 的流量。
05
先进控制技术在化工过程中
的应用
预测控制技术应用
模型预测控制(MPC)
基于过程模型进行预测,通过优化算法实现控制目标,适用于多 变量、非线性、时变系统。
强调化工生产中的安全问题,探讨仪表的 防护措施及故障处理。
学生学习成果评价
知识掌握程度
通过课堂表现、作业和考试等方式评估学生 对课程内容的掌握情况。
实践能力
考察学生在实验、课程设计和实习等环节中 的动手能力和问题解决能力。
创新思维
鼓励学生提出新颖的观点和解决方案,培养 其创新意识和能力。
未来发展趋势预测
06
化工自动化及仪表实验报告【完整模板(含数据处理和思考题)】

化工自动化及仪表实验报告学院:姓名:学号:班级:教师:提交日期:XXX大学XXX学院实验一压力表与压力变送器校验一、实验目的1.了解压力表与压力变送器的结构与功能2.掌握压力变送器的使用3.掌握压力校验仪的使用4.掌握压力表与压力变送器精度校验方法二、实验仪器及设备1.弹簧管压力表8台2.压力变送器8台3.XFY-2000型智能数字压力校验仪8台三、复习教材压力测量及仪表相关章节四、实验内容及步骤1、熟悉仪表了解压力表、压力变送器测压原理、结构及功能,熟悉并掌握压力校验仪的正确使用。
2、压力校验仪准备1)上电:按下压力校验仪后面板的电源开关,显示器倒计时3、2、1、0后自动校零,进入测量状态;2)选择压力单位:按右向键,选择压力单位为MPa;3)预压:为减少迟滞,先进行预压测试(将压力加到0.6MPa左右,泄压至常压,如此循环几次);4)调零:循环上述操作后,若压力读数偏离零点,按ZERO键即可压力调零;5)管线接线:将导压管两头分别与内螺纹转换接头及压力校验仪压力输出接口连接。
3、压力表基本误差校验1)将压力表压力输入口与内螺纹转换接头相连接并检查密封性;2)正行程测量:将校验仪的手操泵产生的压力加到压力表上,改变压力表输入压力大小,依次使压力表指针指示各满刻度,同时将压力表的各输入压力记录于表1;3)反行程测量:将校验仪的输出压力加大至超过压力表满量程,并逐渐改变压力表输入压力的大小,依次使压力表指针指示各满刻度,同时将压力表的各输入压力记录于表1;4)误差计算:100%P P δ-=⨯指示输入最大值()相对百分误差压力表量程100%P P α-=⨯入正入反最大值||变差压力表量程4、压力变送器基本误差校验1)将压力变送器(差压变送器)正压室接口(负压室通大气)与内螺纹转换接头相连接并检查密封性;2)按▲键,将显示器测量选择到I :00.000mA ,若清零按ZERO 键。
将压力变送器电流信号端子正确接入压力校验仪的电流信号测量端子(红线一端接变送器信号输出的正端,另一端接校验仪24V 电源正极输出端;黑线一端接变送器信号输出的负端,另一端接校验仪直流电流测量正极输入端);3)正行程测量:将校验仪的手操泵产生的压力加到压力变送器上,从小到大改变压力变送器输入压力(0.0MPa 、0.1MPa 、0.2MPa 、0.3MPa 、0.4MPa 、0.5MPa 、0.6MPa ),依次测量压力变送器在各标准压力点时输出电流的大小,并将其记录于表2;4)反行程测量:将校验仪的输出压力加大至超过压力变送器满量程,从大到小改变压力变送器输入压力(0.6MPa 、0.5MPa 、0.4MPa 、0.3MPa 、0.2MPa 、0.1MPa 、0.0MPa ),依次测量压力变送器在各标准压力点时输出电流的大小,并将其记录于表2;5)误差计算:100%16I I δ-=⨯标准最大值实测()相对百分误差100%16I I α-=⨯最大值实测正实测反||变差5、实验完毕,切断电源,仪器设备复原五、实验报告1.实验原始记录表及数据处理(误差、精度、变差计算)结果。
化工仪表自动化教案

常见控制阀介绍
详细介绍截止阀、调节阀、球阀等的 工作原理、结构特点、性能指标及选 用原则。
控制阀流量特性
讲解控制阀的流量特性,包括线性特 性、等百分比特性等,以及流量特性 对控制系统性能的影响。
控制阀应用案例分析
结合实例分析控制阀在化工生产过程 中的典型应用,如流量调节、压力控 制等。
04 化工仪表控制系 统设计与实践
自动化控制系统
深入讲解了自动化控制系统的组成、原理及 应用。
化工仪表选型与安装
详细介绍了仪表的选型原则、安装方法及注 意事项。
故障诊断与维护
教授了仪表故障诊断技巧和维护保养方法。
学员心得体会分享
掌握了化工仪表自动化的基本知 识和技能,对化工生产有了更深
刻的理解。
学会了如何根据生产需求选择合 适的仪表,并掌握了仪表的安装
绿色环保
环保意识的提高对化工仪表 提出了更高的要求,未来化 工仪表将更加注重环保和节 能。
模块化与集成化
模块化设计将使得仪表更加 便于维护和升级,而集成化 技术将使得整个控制系统更 加紧凑和高效。
THANKS
感谢观看
失败教训
选择典型的失败案例,分析其失败的原因和教训,如仪表选型不当、安装与调试失误、维护与检修不及时 等。通过失败案例的分享,使学生认识到在化工仪表自动化过程中可能遇到的问题和挑战,从而提高学生 的风险意识和防范能力。
07 课程总结与展望
课程重点内容回顾
化工仪表基本原理
包括测量原理、仪表结构和分类等基础知识。
动化技术。
机械制造
自动化技术是实现机械制造自 动化、柔性制造和智能制造的
关键技术之一。
03 化工仪表自动化 技术
传感器技术及应用
化工仪表及自动化实验指导书模板

化工仪表及自动化
实验指导书
齐齐哈尔大学计控学院
自动化系
目录
实验一单圈弹簧管压力表实验 (1)
实验二毫伏输入时温度变送器实验 (4)
实验三热电阻输入时温度变送器实验 (6)
实验四水箱液位定值控制实验 (9)
实验一单圈弹簧管压力表实验
一、实验目的
1.了解弹簧管压力表的结构原理。
2.熟悉压力校验器的使用方法。
3.掌握压力表的调整、校验方法。
4.掌握运用误差理论及仪表性能指标来处理实验所得的数据。
二、实验器材
1.单圈弹簧管压力表:
( 1) 标准压力表( 0.25级) 2.5MPa 1块
( 2) 被校压力表( 1.6极) 2.5MPa 1块
2.压力校验器6MPa 1台三、实验系统图
1.被校压力表2.标准压力表
3.压力校验器手轮4.油杯
5.6.截止阀手轮7.油杯针形阀
四、实验原理
本实验采用标准表比较法: 将被校压力表和标准压力表通以相同的压力, 比较它们的指示值。
要求标准表的精度等级至少要比被校表的精度等级高二级, 同时要求标准表的量程与被校表的量程越接近越好, 这样能够提高精度。
标准表的绝对误差一般应小于被校表绝对误差的1/4, 因此标准。
化工仪表及自动化实验二

化⼯仪表及⾃动化实验⼆实验⼆:温度测量与显⽰仪衿⼀. 实验⽬的1.了解测温元件的种类与使⽤⽅法2.掌握测温元件与显⽰仪表的正确配接⽅法亿实验仪器与仪衿/strong>1.管式电炉及炉温控制系绿/li>2.镍铬-镍硅热电偶(分度号K_/li>3.数字式温度显⽰仪(XMZ-101A_.5级)4.电⼦电位差计(XW长图系列_.5级)5.电⼦⾃动平衡电桥(XQD-1或XDD-1系列_.5级)6.⼗进制标准电阻箱(ZX38/10_.1级)7.⼿动电位差计(UJ-33a_/li>三.热电偶测温以及与常⽤显⽰仪表的配接⽅泿热电偶测温原理是热电效应。
当参⽐端温度恒定时,热电偶产⽣的电势E _θ,ο0 )会随被测温度的变化⽽变化。
在测温时⼀定要注意参⽐端温度补偿问题,否则将造成测量的误差。
⽬前参⽐端温度补偿主要是⾃动补偿法,即仪表在制造过程中就已经考虑到冷端补偿,采⽤特殊的电路或运算⽅法对冷端进⾏补偿。
电⼦电位差计和数显仪表就采⽤⾃动补偿。
此外在实验室⾥可采⽤计算⽅法进⾏⼈为的补偿,其⽅法是:将未经补偿时测量到的温度根据分度号转化成电势信号E( θ , θ 0 ) ,然后查分度表得到参⽐端温度E( θ0 ,0 ), 根据公式_E( θ ,0)= E( θ , θ 0 ) + E( θ 0 ,0 ) ,就可以得到电势E( θ ,0 ) ,再查分度表就可以得到准确的测量值?1、热电偶与电⼦电位差计配掿电⼦电位差计属⾃动平衡式显⽰记录仪表,⽤于测量记彿mv 电压信号或配接热电偶测温。
电⼦电位差计的测量原理是电压补偿法,即⽤⼀个已知测量电桥的输出电压(即指⽰值)来与未知的测量电压⽐较,两者的差值经放⼤后驱动可逆电机以改变桥路的输出电压,直⾄两者相等为⽌。
⼀般⼯业⽤电⼦电位差计精度等级⼃0.5 级?br> 对于配接热电偶的电⼦电位差计,其测量桥路能⾃动补偿热电偶的参⽐端温度变化,但要求补偿电阻与热电偶的参⽐端处于同⼀温度。
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化工仪表及自动化实验化工仪表及自动化实验主编: 何京敏中国矿业大学化工学院过程装备与控制工程实验室二零一零年十一月目录实验一化工仪表认识实验 (3)实验二DCS认识实验 (5)实验三、单容水箱液位PID整定实验 (9)附录:实验二“天塔之光”参考程序 (12)实验一化工仪表认识实验实验项目性质:演示性实验计划学时:2一、实验原理化工仪表通称为工业自动化仪表或过程检测控制仪表,用于化工过程控制。
是对化工过程工艺参数实现检测和控制的自动化技术工具,能够准确而及时地检测出各种工艺参数的变化,并控制其中的主要参数,保持在给定的数值或规律,从而有效地进行生产操作和实现生产过程自动化。
化工仪表按功能可分为检测仪表、在线分析仪表和控制仪表。
①检测仪表,或称化工测量仪表。
用以检测、记录和显示化工过程参数的变化,实现对生产过程的监视和向控制系统提供信息。
如温度、压力、流量和液位等。
②在线分析仪表,主要用以检测、记录和显示化工过程特性参数(如浓度、酸度、密度等)和组分的变化,是监视和控制生产过程的直接信息。
③控制仪表(又称控制器或调节仪表),用以按一定精度将化工过程参数保持在规定范围之内,或使参数按一定规律变化,从而实现对生产过程的控制。
化工仪表从过去单参数检测发展到综合控制系统装置,从模拟式仪表发展到数字式、计算机式的智能化仪表。
仪表基础元器件正在向高精度、高灵敏度、高稳定性、大功率、低噪音、耐高温、耐腐蚀、长寿命、小型化、微型化方向发展。
仪表的结构向模件化、灵巧化等方向发展;正在加强红外、激光、光导纤维、微波、热辐射、晶体超声、振弦、核磁共振、流体动力等多种新技术、新材料和新工艺向检测及传感器领域的渗透。
以应用微型计算机技术为核心,以现代控制理论和信息论为指导,与各种新兴技术如半导体、光导纤维、激光、生化、超导及新材料等相结合,将使化工仪表进入多学科发展的新阶段。
一、实验目的1.初步了解《化工仪表及自动化》课程所研究的各种常用的结构、类型、特点及应用。
2.了解常用传感器的结构特点及应用。
3.了解常用智能仪表的结构特点及应用。
4.了解常用电动调节阀的结构特点及应用。
5.增强对化工仪表的结构及化工过程控制的感性认识。
二、实验设备AE2000A高级过程控制实验装置、常用传感器及仪表。
三、实验方法学生们通过对实验指导书的学习及“实验装置”中的各种仪表的展示,实验教学人员的介绍,答疑及同学的观察去认识化工常用仪表的基本结构和原理,使理论与实际对应起来,从而增强同学对化工仪表的感性认识。
并通过展示的传感器与变送、控制仪表和和执行机构等,使学生们清楚知道化工过程控制的基本组成要素—化工仪表。
四、实验内容(一)流量、液位、压力、温度的检测和变送流量、液位、压力、温度的检测和变送属于检测仪表,是检测仪表中最常用的几种,其主要作用是获取信息,并进行适当的转换。
基本要求是了解基本工作原理,认识常用检测仪表并了解基本参数及使用方法:1.温度的检测及变送:通过实验教学人员对热电偶、热电阻及温度变送器实物的介绍了解常用温度测量的方法。
2.压力检测及变送:通过实验教学人员对弹簧管式压力表及扩散硅压力传感器变送器的介绍,了解扩散硅压力传感器变送器的主要参数和使用方法。
3.流量检测及变送:观察实验装置上的蜗轮流量传感器和电磁流量变送器及流量积算仪。
并通过实验教学人员的的介绍,了解基本工作原理和使用方法。
4.料位的检测及变送:本实验装置采用压差式物位测量,通过实验教学人员介绍,了解其选型和使用方法。
(二)显示、控制仪表通过观看弹簧管式压力表内部结构,了解弹簧管式压力表工作原理;通过实验指导教师对智能仪表内部结构的介绍,了解DDZ仪表和智能仪表、DDC、PLC及DCS的工作原理,同时根据实验指导老师的介绍,对化工过程控制常用控制器(调节器)的发展有一基本的了解。
(三)执行机构工业中常用的执行机构有自整角机和调节阀等等。
电动调节阀因具有节能方便的特点正越来越多的应用于各种工业生产领域。
调节阀由执行机构和调节机构组成,接受调节器或计算机的控制信号,用来改变被控介质的流量,使被调参数维持在所要求的范围内,从而达到过程控制的自动化。
通过实验教师讲解,了解电动调节阀的基本结构,包括放大器、可逆电机、减速装置、推力机构、机械限位组件、弹性联轴器和位置反馈等部件。
五、实验报告要求1、总结实验中所涉及的技术内容,谈谈自己的感想。
六、思考题1、简述化工仪表自动化都包括那些内容?实验二DCS认识实验实验项目性质:综合性实验计划学时:2一、实验要求进行本实验要求学生已学习了《S7-200可编程序控制》、《工业组态软件》和《计算机网络》等相关课程。
具备S7-200的程序编制和组网、工业组态软件MCGS的程序编程和计算机组网的能力。
二、实验目的1、熟悉DCS现场控制层和监督管理层的基本概念;2、巩固S7-200可编程序控制器的使用方法;3、熟悉S7-200的各种联网方法及应用;4、熟练掌握工业组态软件的编程与应用。
三、实验设备1、S7-200(CPU224CN)可编程序控制器1台;装有编程软件的计算机1台、PPI通讯电缆。
2、、以太网交换机2台、多台S7-200(CPU224CN)可编程序控制器,MPI通讯电缆或CP243-1以太网通讯模块和网线等。
DCS是分布式控制系统的英文缩写(Distributed Control System),在国内自控行业又称之为集散控制系统。
它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统,综合了计算机,通信、显示和控制等4C技术,其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。
DCS包括过程级、操作级和管理级。
过程级主要由过程控制站、I/O单元和现场仪表组成,是系统控制功能的主要实施部分。
操作级包括:操作员站和工程师站,完成系统的操作和组态。
管理级主要是指工厂管理信息系统(MIS系统),作为DCS更高层次的应用,目前国内行业应用到这一层的系统较少。
DCS的过程控制站是一个完整的计算机系统,主要由电源、CPU(中央处理器)、网络接口、I/O和控制程序组成。
DCS中设置多个现场I/O控制站,用以分担整个系统的I/O和控制功能。
这样既可以避免由于一个站点失效造成整个系统的失效,提高系统可靠性,也可以使各站点分担数据采集和控制功能,有利于提高整个系统的性能。
这是一种完全对现场I/O处理并实现直接数字控制(DDC)功能的网络节点。
DCS的操作员站是处理一切与运行操作有关的人机界面(HMI-Human Machine Interface 或operator interface)功能的网络节点。
工程师站是对DCS进行离线的配置、组态工作和在线的系统监督、控制、维护的网络节点,其主要功能是提供对DCS进行组态,配置工作的工具软件(即组态软件),并在DCS在线运行时实时地监视DCS网络上各个节点的运行情况,使系统工程师可以通过工程师站及时调整系统配置及一些系统参数的设定,使DCS随时处在最佳的工作状态之下。
DCS的骨架—系统网络,它是DCS的基础和核心。
系统网络应该具有很强在线网络重构功能。
与集中式控制系统不同,所有的DCS都要求有系统组态功能,可以说,没有系统组态功能的系统就不能称其为DCS。
作为生产过程自动化领域的计算机控制系统,传统的DCS仅仅是一个狭义的概念。
如果以为DCS只是生产过程的自动化系统,那就会引出错误的结论,因为现在的计算机控制系统的含义已被大大扩展了,它不仅包括过去DCS中所包含的各种内容,还向下深入到了现场的每台测量设备、执行机构,向上发展到了生产管理,企业经营的方方面面。
传统意义上的DCS 现在仅仅是指生产过程控制这一部分的自动化,而工业自动化系统的概念,则应定位到企业全面解决方案,即total solution 的层次。
只有从这个角度上提出问题并解决问题,才能使计算机自动化真正起到其应有的作用。
四、实验内容1、各组利用可编程序控制器对实验对象的检测控制,实现DDC——直接数字控制(计算机控制)。
利用工业组态软件在计算机编制上位机监督管理软件实现简单的DCS。
2、通过多组合作,建立过程控制站(各组DDC)之间的组网。
并由主控机(工程师站)实现对各过程控制站的控制(更新控制程序)。
3、通过多组合作,利用各上位计算机,通过连网实现以一台上位机为主机,其他计算机通过工业以太网或Internet,对主机的连网访问,来完成对各控制站的控制。
五.实验步骤(一)、建立过程控制站采用S7-200PLC构建DDC控制,控制对象选用天塔之光的实验面板。
1、实验连线连接实验面板和PLC控制电源。
根据下表进行输入输出的接线。
输入接线SD ST 输出接线L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 I0.0 I1.1 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 确认计算机和PLC都在关机状态,用PC/PPI电缆将PC与PLC连接。
2、编制控制程序打开计算机电源,进入Step7 microWIn 可编程序控制器编程软件,编制天塔之光控制程序。
(学生在预习报告中已自编程序,经教师检查签字后方可使用)。
3、将控制程序装载到PLC中在microWIn软件中,设置PG/PC接口为PC/PPI cable方式。
如左图。
选microWIn软件的通信功能,如下图,双击“双击刷新”图标,进行PLC的查找。
等待刷新结束,选中已查找到的PLC,按确认按钮返回microWIn编程界面。
加载已编辑好的控制程序。
点图标对程序进行编译。
如程序出现错误,则需程序进行修改。
修改正确后,重新进行编译。
编译正确的程序即可装入PLC中了。
点按图标将程序下载到PLC中。
3、运行控制程序在microWIn软件中,点按图标,将PLC设置为运行状态,关闭microWin软件,PLC 独立完成控制。
至此,过程控制站建立完成。
(二)、建立监督管理层使用工业控制的组态软件,编制上位计算机显示操作界面程序,、建立上位计算机监督管理功能。
上位机参考程序界面(三)、建立工程师站和监督管理站本项内容涉及多台设备和PLC的组网技术及计算机网络知识,由教师进行演示。
利用一台计算机与各台PLC连网通信,实现工程师站的建立。
利用工程师站的计算机实现对各PLC进行控制及控制程序的更新。
2、利用一台上位计算机作为服务器,其他计算机通过Internet对主服务器进行访问,通过分配的控制权限,实现在多处、异地对控制系统的实时控制。
六、实验报告要求1、简述集散控制系统(DCS)的基本原理和构成并画出结构框图。
2、描述天塔之光的灯光变化情况。
3、总结实验中所涉及的技术内容,谈谈自己的感想。
七、思考题1、什么是DCS控制系统?它都综合了那些技术?2、试描述DDC、DCS、FCS和PLC控制系统的特点和不同。