JDGCS-68E現(xiàn)場(chǎng)總線過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置現(xiàn)場(chǎng)總線過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置由PLC主控系統(tǒng)、鍋爐、三級(jí)串接水箱、管路及各種檢測(cè)、執(zhí)行與控制設(shè)備組成

詳細(xì)介紹

JDGCS-68E現(xiàn)場(chǎng)總線過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置

現(xiàn)場(chǎng)總線過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置由PLC主控系統(tǒng)、鍋爐、三級(jí)串接水箱、管路及各種檢測(cè)、執(zhí)行與控制設(shè)備組成。其中主控站由西門(mén)子S7-300 CPU（CPU315-2DP）、DP/PA耦合器及相關(guān)I/O DP從站組成，并基于PROFIBUS-DP與PA總線實(shí)現(xiàn)設(shè)備間及部分檢測(cè)器件間的數(shù)據(jù)交互?，F(xiàn)場(chǎng)總線過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置可模擬連續(xù)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中溫度、壓力、流量、液位的檢測(cè)與控制，實(shí)現(xiàn)從單變量到多變量乃至復(fù)雜過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，以及PID控制、串級(jí)控制、比值控制、前饋-反饋控制、滯后控制及解耦控制算法的仿真與調(diào)試，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用PLC、DP/PA總線技術(shù)解決過(guò)程控制問(wèn)題的能力。

一、系統(tǒng)概述

“現(xiàn)場(chǎng)總線過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置”是從高校自動(dòng)化相關(guān)專業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的需求出發(fā)，采用代表自動(dòng)化行業(yè)技術(shù)潮流的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，開(kāi)發(fā)出來(lái)的進(jìn)行通訊和遠(yuǎn)程控制的網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化實(shí)驗(yàn)裝置。現(xiàn)場(chǎng)總線過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置”是由現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)和對(duì)象系統(tǒng)組成。

現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)硬件

除電氣部分給各種工作部件提供電源外，還有下列主要部件：

1. SIEMENS 315-2DP CPU一個(gè)（含MMC卡）

2. DP/PA Coupler 耦合器一個(gè)

3. 8路模擬量輸入模塊SM331模塊兩個(gè)

4. 4路模擬量輸出模塊SM332模塊一個(gè)

5. 變頻器一個(gè)

6. DP通訊線和DP接頭若干

7. 通訊處理器CP5611卡一張

8. 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)軟件

二、系統(tǒng)特點(diǎn)

能完整的體現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程變量數(shù)字化采集。實(shí)現(xiàn)從過(guò)程變量的現(xiàn)場(chǎng)采集到上位監(jiān)控的全數(shù)字化傳輸。

實(shí)驗(yàn)裝置既包含了各種常規(guī)的檢測(cè)裝置，又包含了SIEMENS PA接口的總線檢測(cè)裝置；被控參數(shù)全面，涵蓋了連續(xù)性工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的液位、壓力、流量及溫度等典型參數(shù)；真實(shí)性、直觀性、綜合性強(qiáng)，控制對(duì)象組件全部來(lái)源于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)；執(zhí)行器中既有氣動(dòng)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(dòng)外，還可以通過(guò)對(duì)象中的電磁閥和手動(dòng)操作閥制造各種擾動(dòng)；一個(gè)被調(diào)參數(shù)可在不同的動(dòng)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；系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)考慮到兩個(gè)信號(hào)在本對(duì)象中存在著相互耦合，二者同時(shí)需要對(duì)原獨(dú)立調(diào)節(jié)系統(tǒng)的被調(diào)參數(shù)進(jìn)行整定，或進(jìn)行解耦實(shí)驗(yàn)，以符合工業(yè)實(shí)際的性能要求；能進(jìn)行單變量到多變量控制系統(tǒng)及復(fù)雜過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)；可構(gòu)成從現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)到上位機(jī)監(jiān)控檢測(cè)之間的全數(shù)字通道。

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1. 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS）的組成與認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)

2. 下位機(jī)軟件中的硬件組態(tài)和程序編寫(xiě)

3. 上位機(jī)軟件中的通信建立和界面組態(tài)

4. 一階單容上水箱對(duì)象特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

5. 二階雙容水箱對(duì)象特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

6. 上水箱液位PID整定實(shí)驗(yàn)

7. 串接雙容下水箱液位PID整定實(shí)驗(yàn)

8. 三容液位定值控制實(shí)驗(yàn)

9. 鍋爐內(nèi)膽水溫PID控制實(shí)驗(yàn)

10. 鍋爐夾套水溫PID控制實(shí)驗(yàn)

11. 單閉環(huán)流量PID控制實(shí)驗(yàn)