《集散控制系统》实训指导
DCS实习报告
计算机控制技术实习报告班级：电气1331班小组成员：罗欢、刘双、罗鸣指导教师：胡乃清、熊媛媛实习地点:实B301一、实习目的1熟悉集散控制系统(DCS）的组成2掌握Advan Trol Por组态软件的使用方法。
3培养灵活组态的能力。
4掌握系统组态与装置调试的技能。
二、实训内容以CS2000型实训装置为对象，按照实习任务书利用Advan Trol Por组态软件完成组态包括:1 数据库组态2 设备组态3控制器算法组态4 画面组态5 系统调试实习任务书如下：CS2000型实训装置DCS控制系统设计与调试任务书1．装置简述CS2000型实训装置是我院所购的微型装置,主要包括水槽、水箱、锅炉、换热器等对象。
它还集成了差压式流量计、涡轮流量计、液位计、热电阻等检测仪表，还集成了电动调节阀、变频泵、交流调压模块等执行器。
可配调节仪表或DCS 实现常规仪表控制和DCS控制。
可实现的主要控制方案包括：液位单回路控制、流量单回路控制、流量—液位串级控制、液位—液位串级控制、前馈控制、温度单回路控制、流量比值控制。
2.项目要求:要求按照DCS工程项目的设计、施工流程完成以下工作：（1）用户管理要求见表1表1 CS2000DCS系统用户管理要求表(2)按照表2所见的测点配置清单完成I/O组态表2 CS2000DCS系统测点配置清单（4)控制站及操作站配置✓项目由1个控制站、1个工程师站构成✓控制站地址根据网络确定（为02或04或06)，工程师站地址设为本机地址。
✓要求主控卡、电源、数据转发卡、网络均冗余配置✓利用工程师站或操作员站可查看水箱和换热器的所有过程参数和画面(5）数据分为锅炉数据组和液位数据组，炉数据组分为锅炉、换热器两个数据区；水箱操作小组设置液位数据组,液位数据组分为流量、液位数据区.（6）工程师操作小组要求见表4表4 CS2000操作小组设置表图中实现比值控制（7）流程图要求:A在工程师操作小组下绘制相关回路流程图B在分组画面第二页中显示累积量C添加液位的动画效果.（8）完成系统调试、投运。
高职院《集散控制系统》课程实践教学的研究
高职院《集散控制系统》课程实践教学的研究[摘要] 分析了《集散控制系统》现行教材和教学方法的不足，从加强教师队伍建设；明确教学思路、优化实践教学大纲；加强校内外实训基地的建设；立足专业特色，开发校本教材；充分利用周边企业的资源实现现场教学，积极探索“校企合作”方式的实践教学模式等几个方面对该课程的实践教学进行了研究。
为提高该课程的教学质量提供了有效的方法。
[关键词] 集散控制系统；实践教学；实验大纲；校企合作；现场教学A Study on Practice Teaching about “Distributed Control System” Course in Higher V ocational SchoolsDeng Suping，Liu Zhong，Wang Hengqiang（Nanjing Chemical Industry V ocational and Technical College210048）Abstract: Deficiency of present teaching material and teaching methods of “Distributed Control System” are analysised．Practice Teaching of the course is studied on constructing ranks of teachers；Defining teaching thought ，optimizing teaching experimental syllabus；Enhancing construction of practice training base；Developing school-based textbook；Field-based Teaching；Exploring school-enterprise cooperation etc．An effective teaching way is provided.Key words: Distributed Control System；Practice teaching；Experimental syllabus；School-enter-prise cooperation；Field-based Teaching一、引言“集散控制系统”（DCS）是基于控制技术、计算机技术、通信技术和显示技术而发展起来的一门综合性应用技术，这项技术自上世纪80年代引进我国后，在我国的到迅速的发展，目前“集散控制系统”已被广泛应用于石油、化工、电力、医药、轻工生产及其他行业。
DCS集散控制系统学习教程
DCS集散控制系统学习教程幻灯⽚1第⼆章集散控制系统（D C S）幻灯⽚22.1D C S的形成、发展和特点2.1.1D C S的概念集散控制系统（D i s t r i b u t e d C o n t r o l S y s t e m）亦称分布式控制系统（简称D C S），是结合多种先进技术⽽形成的，对⽣产过程进⾏集中监测、操作、管理和分散控制的⼀种控制技术，是随着现代⼤型⼯业⽣产⾃动化的不断发展和过程控制要求的⽇益复杂应运⽽⽣的⼀种综合控制系统，是完成过程控制、过程管理的现代化设备。
幻灯⽚3国外称集散控制系统是4C技术的产物。
这4C就是指控制技术（C o n t r o l）、计算机技术（C o m p u t e r）、通信技术（C o m m u n i c a t i o n）、和C R T（C a t h o d e R a y T u b e）技术。
D C S既不同于分散的仪表控制，⼜不同于集中式计算机控制系统，是4C技术相互渗透发展⽽产⽣的。
幻灯⽚42.1.2D C S的发展情况过程控制设备的发展历史，⼤概有以下⼏个阶段：30年代——机械式仪表现场操作；40年代——⼤型⽓动式仪表控制室操作；50年代——⽓动单元组合仪表控制室操作；60年代——电动单元组合仪表；70年代——集散控制系统。
即经过了就地分散控制――模拟仪表集中控制――计算机集中控制――计算机分散控制（D C S）⼏个阶段。
集散控制系统从诞⽣之⽇起，已经历了三代，⽬前的第四代正在发展之中。
幻灯⽚5●D C S开创期：1975～1980年●代表产品：H o n e y w e l l，T D C2000●F O X B O R O，S p e c t r u m●B a i l y，N-90●恒河，C E N T U M这些第⼀代的集散控制系统以微处理器为基础的过程控制单元，实现多种控制功能算法，并实现分散控制；采⽤带显⽰器的操作站，与过程控制单元分离，实现集中监视、集中操作、信息综合管理；采⽤较先进的冗余通信系统、⽤同轴电缆作为传输媒质，实现控制单元与操作站的通信，已具有D C S的基本特点（即分散控制，集中管理），是D C S的雏形。
集散控制与现场总线技术-实验指导书
集散控制与现场总线技术实验指导书实验一 建立工程项目一、 实验目的：1、了解WinCC 的特点。
2、熟悉和掌握项目管理器的结构。
3、掌握项目创建的步骤。
二、 实验设备安装了WinCC 软件的计算机三、 实验原理1、 项目管理器（1） 启动WinCC 安装成功后，WinCC 将出现在操作系统的开始菜单上。
启动WinCC 可使用Windows Control 5.0命令，也可通过其他方式启动WinCC 项目管理器。
（2） WinCC 项目管理器的结构使用WinCC 项目管理器，可完成以下工作：● 创建和打开项目。
● 管理项目数据和归档。
● 打开各种编辑器。
● 激活或取消激活项目。
WinCC 项目管理器的用户界面由以下元素组成：标题栏、菜单栏、工具栏、状态栏、 浏览窗口和数据窗口，如图1-1所示。
状态栏浏览窗口数据窗口图1-1 WinCC 项目管理器2、项目类型WinCC中的工程项目分为3种类型：单用户项目、多用户项目和客户机项目。
项目包括“计算机”、“变量管理器”、“编辑器”等组件。
单用户项目是一种只拥有一个操作终端的项目类型。
在此计算机上可以完成组态、操作、与过程总线的连接以及项目数据的存储。
项目的计算机既用作进行数据处理的服务器，又用作操作员的输入站。
其他计算机不能访问该计算机上的项目（通过OPC等访问的除外）。
单用户项目可与多个控制器建立连接。
在单用户项目计算机所在的自动化网络中，一般只有一台PC机。
如果有多台PC机，则PC机上的数据也是相互独立的，不可通过WinCC 进行相互访问。
如果只希望在WinCC项目中使用一台计算机进行工作，可创建单用户项目，运行WinCC。
3、创建项目的步骤第一步：准备工作。
创建项目前应对项目的结构给出一些初步的考虑。
可从如下几个方面进行：（1）项目类型在开始创建项目前，应清楚创建的是单用户项目，还是多用户项目。
（2）项目路径可将WinCC项目创建在一个单独的分区上，不要将WinCC项目放在系统分区上（即不要将项目建立在C盘上）。
集散控制系统应用 学习指南
学习指南集散控制系统是一门以控制技术、通信技术、计算机技术和网络技术为基础的综合性课程，综合性和应用性非常强。
1、基础模块导学基础模块的内容主要分为计算机控制系统的应用类型、集散控制系统概述、信号处理、PID控制算法几个部分。
这部分内容学习时，应注重基础知识的理解和掌握。
例如学习集散控制系统概述时，要弄清楚三个问题，计算机的问世、计算机控制系统的组成及发展历史，这样自然就过度到了集散控制系统的知识点上面，没有什么难点。
否则，如果对上述内容不了解，很难弄明白集散控制是个什么概念。
例如学习信号处理时，要先弄明白模拟控制系统与计算机控制系统的本质区别是什么，就会明白在系统中有模拟信号与数字信号的转换，要采样、滤波，不仅要有输入信号的处理，还要有输出信号的处理。
在PID控制算法学习中，与数学的比例、积分和微分结合紧密，所以数学基础知识必须过关，同时需要一定的逻辑思维。
2、应用模块学习导学该部分内容主要以浙大中控的JX-300X型号的集散控制系统为教学载体，从系统安装、软件组态、绘制流程图、监控调试等几个步骤，掌握集散控制系统的使用过程，然后结合企业生产，把所学基本知识应用于实际生产控制。
这部分内容学习时，实训条件应具备，否则教学效果不好。
在硬件安装学习内容中，包括控制站、操作站、通信网络、机柜和软件包的安装，按照系统说明书和安装手册，按步骤进行即可。
在软件学习中，首先按照教师的演示，然后在学习机上自己进行。
组态软件、流程图绘制、报表制作、监控软件很快可以掌握。
容易出现问题的地方是对模拟对象进行控制方案组态，根本原因是对PID常规控制规律理解和掌握不透彻，或者是基础课程中相关知识掌握不够好。
因为集散控制系统通常被认为是4C技术的结合，也就是控制技术（Control）、计算机技术（Computer）、通信技术（Communication）和显示技术（CRT）的结合，所说对学习者的基础知识要求比较高。
3、综合模块导学这部分内容主要结合在市场占有份额较多的集散控制系统、以及先进的现场总线控制系统做了阐述。
北华大学集散控制系统实习报告
北华大学电气信息工程学院《集散控制系统》课程实习报告班级：测控ＸＸ－ＸＸ学号：ＸＸ姓名：XXX专业名称：测控技术与仪器指导教师：宋文蕾目录实习题目 (3)实习内容 (3)实习目的 (3)实习要求 (3)硬软件介绍 (3)1.研华PCI1711 (3)2.MM420变频器 (4)3. PT330型压力变送器 (4)4.磁力离心泵 (5)5.霍尼韦尔电动执行器ML7420A8088-E调节型控制执行机构描述 (7)6.PID算法介绍 (7)7.组态王参数设置 (8)实习步骤 (8)1.液位控制系统硬件搭建 (8)2.工艺流程图 (9)前馈控制 (9)单回路控制 (11)串级控制 (11)系统调试及运行 (13)1.前馈控制 (13)2. 单回路控制 (14)3.串级控制 (15)实习心得 (17)附录 (18)参考文献 (18)实习题目液位控制系统的三种控制模式实习内容通过三种不同的控制模式来控制液位控制系统中电动调节阀开度，进而使液位达到一个平衡的液位，并且在有干扰的情况下很快达到一个自整定的过程。
画出工艺流程图和电气接线图。
实习目的集散控制系统的工程实践是集散控制系统教学体系中的一个重要环节。
对学生动手和创新能力的培养，工程素质的提高，具有不可替代的作用。
通过实习，增强了学生对集散控制系统各组成部分的感性认识，同时对相关理论的有关知识进行全面的复习和综合运用，从而培养了学生的工程意识，贯彻、执行国家标准的意识，为后续课程的理论教学和实践教学奠定基础。
实习要求1、了解系统组成及结构；2、能正确进行硬件连接；3、能熟练使用组态软件，并设计相关程序；4、完成温度、压力、液位、流量等常见工业对象的集散控制；5、按时出勤，安全操作，爱护设备；按照实习报告的内容及格式要求认真完成实习报告书。
硬软件介绍1.研华PCI1711PCI-1711是12位的低损耗多功能采集卡卡,具有独特的电路设计和完善的数据采集与控制功能,支持即插即用,具有FIFO的高速缓存,可灵活设定输入类型和范围,具有16通道单端模/数输入、16通道数字I/O和2通道数模输出,采集速率可达100kHz,可编程的计数/计时器可作为A/D转换的速度触发,同时具有通道自动搜索功能。
集散控制系统实验报告
集散控制系统实验报告单容水箱液位控制仿真2013年12月一、实验目的1. 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；具体学习集西门子的集散控制系统PCS7组态软件；能够用组态软件建立工程，学习系统，设备组态以及数据和图形组态，最后能够对整个控制系统进行整体的系统调试；通过仿真，对单容对象特性能够进一步了解和掌握。
二、实验内容在西门子PCS7集散控制系统环境下，完成如下内容：根据单容对象的特性，建立单容对象的仿真模型；实现液位控制，并通过PLCSIM 进行仿真，建立OS 连接，实现OS 界面。
三、实验原理3.1、单容对象的数学模型以单容水槽水位调节对象为例，分析其动态特性和数学模型。
典型的单容水槽水位调节对象如下图所示P-4P-5各个变量定义：Q1：输入水流量（米3/秒） Q10：输入稳态水流量（米3/秒）。
根据物料平衡关系，在正常工作状态下的稳态方程式为：Q10 −Q20＝0动态方程式是：dV/dt是流体储存量的变化率。
它与被调水位h 间的关系是：dV＝Fdh整理以上式子，可得化成以增量表示的微分方程式最终得到单容对象特性的拉氏变换为：1()(1()2())H S Q S Q SFS=-3.2、模式实现原理有模型图可知，当模型没有滞后时单容对象特性的拉氏变换为：INT-P:1()() V S U STI S=⨯当模型有滞后时单容对象特性的拉氏变换为：PT1-P：1()()_1V S U STM LAG S=⨯+如果TM_LAG=0，表示没滞后，即V(S)=U(S)。
四、仿真实现过程根据教学视频，可完成以下步骤：4.1、在PCS7中创建模型1、打开SIMATIC MANAGER软件；在菜单“选项-自定义”下，设定存放项目的目录；用向导创建项目。
2、在组件视图的“图表”中，新建CFC对象，改名为LEVEL，打开，进行编辑。
集散型控制系统实验报告
实验报告学年学期： 2015 —— 2016 学年第 1 学期课程名称：集散型控制系统及应用指导老师：学院（部）：班级：学号：姓名：认识实验实验目的:1.认识集散控制系统的组成；2.了解System View组态软件的功能；3.掌握工程的建立。
实验原理:集散型控制系统(Total Distributed Control Systems以下称作DCS) 也称为分布式计算机控制系统(Distributed Computer Control Systems)，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，分析了计算机、通讯（Communication）、显示（CRT）和控制（Control）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、组态方便。
它是以微处漓历为核心，采苊数据通讯技术和图形显示技术的新型计算机控制系统。
该系统能够完成直接数字控制、顺序控制、批量控制、数据采集与处理、多变量解耦控制以及最优控制等功能，在先进的集散型控制系统中，还包含有生产的指挥、调度和管理功能。
System View 是一个用于现代工程与科学系统设计及仿真的动态系统分析平台。
从滤波器设计、信号处理、完整通信系统的设计与仿真，直到一般的系统数学模型建立等各个领域，System View 在友好而且功能齐全的窗口环境下，为用户提供了一个精密的嵌入式分析工具。
实验内容:运行System View组态建立一个简单的工程，了解组态的功能。
结果分析:1.集散型控制系统(Total Distributed Control Systems以下称作DCS) 也称为分布式计算机控制系统(Distributed Computer Control Systems)，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，分析了计算机、通讯（Communication）、显示（CRT）和控制（Control）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、组态方便。
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《集散控制系统》实训指导
一、实验的地位、作用和目的
集散控制系统实验是学习集散控制系统的一个必要环节。
该实验能巩固和加 深学生对集散控制系统的组成、实现、设计与调试的理解，有助于提高学生分析 和解决集散控制系统问题的能力。
二、实验基本原理
集散控制系统是自动化专业的一门专业限选课。
该课程着重介绍集散控制系统组 成、工作原理、系统性能分析。
理论性和实践性都较强。
为了巩固并加深理解理 论知识，开设相应的实验是必要的。
实验的基本原理是利用组态软件实现控制。
三、主要实验仪器设备
工控组态软件、集散控制系统等。
力控组态软件
DDC控制器
四、实验基本要求
学生在实验前须做好预习，熟悉仪器设备和相关软件。
对于验证性实验先由 教师介绍仪器设备原理和使用方法，然后向学生演示或讲解实验的全过程；对于 设计性实验，学生需要事先了解软件平台，清楚实验应达到的目的，弄清原理和 方法，然后自己设计实验过程并达到实验要求。
每个实验完毕由教师验收合格后 方可离开，事后应认真书写实验报告。
五、实验教材与实验指导书
实验指导书：《集散控制系统实验指导书》（自编）
六、考核方式与成绩评定
本课程实验项目不多，但对学生实际操作能力和独立分析解决问题的能力有 一定的要求，建议对实验课成绩先采用单独考查方式,主要注重操作能力、分析
解决问题能力、实验报告等方面的考核。
实验课成绩占本课程总成绩的比例按规 定执行。
七、实验项目开设情况
实验项目开设情况
序
号 实验名称 内 容 提 要
实验
要求
实验
类型
实验
时数
每组
人数
所 在
实验室
名 称
备
注
1 集散控制系统的基
本操作及接口操作
软件功能基本操作， A/D、 D/A、
DI、DO组态
必开 2 验证 4—8
2 集散控制系统闭环
调节系统的设计与
调试
控制算法设计、算法参数选
定、直方图监视、流程图监视
必开 4 设计 4—8
建筑设备
自动化实
验室
八 实验简介
（一）实验目的
1、学会控制算法设计方法。
2、通过实验确定算法参数的调整，熟悉直方图监视、流程图监视的意义和 实现方法。
（二）实验基本要求
1、 独立设计实验方案。
2、 确定并编写控制算法。
3、理论参数整定和试验修正，直方图监视、流程图监视的组态软件实现。
（三）基本实验条件
集散控制系统、工控组态软件。