分散控制新版系统组态设计及开发.doc
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1、沈阳工程学院自动化学院创新实践训练(DCS方向)项目名称 分散控制系统组态设计及开发系 别 自动化系 班级 学生姓名 学号 指引教师 职称 专家、副专家、讲师、讲师 任 务 下 达 时 间: 10月 19 日起止日期: 年10月 19日起 至 年 11月6日止系部主任 10月 16日 批准DCS创新实践训练任务书一. 创新实践训练项目:分散控制系统组态设计及开发二. 创新实践训练目: 学会使用和利时DCS软件MACSV组态过程基本操作与应用以及操作员站画面设计。掌握infi90分散控制系统硬件构成,学会硬件查线。并理解功能块程序库中惯用功能块使用,学会运用bailey wintools 上机组
2、态,并进行编译、修改、下载、调试、监视。训练学生综合运用所学知识解决工程实际问题能力,通过撰写实训报告培养学生书写技术阐明书能力。三. 创新实践训练内容:1、 学习和利时DCS软件MACSV基本操作过程。2、 掌握MACSV组态过程、仿真设计,及操作员站画面设计、动画设计。3、 infi90 DCS硬件查线,掌握infi90硬件构造,形成硬件构造图。4、 熟悉infi90DCS功能块库,并会分析程序1:三层电梯自动来回组态。5、 会用infi90组态工具bailey wintools上机组态、并编译、下载、调试,实现对程序1:三层电梯自动来回功能组态调试。6、 学会用功能块开发设计程序,设计出
3、程序2:三层电梯层要功能组态。7、 实现对上述程序2组态、编译、下载、调试。8、 撰写实训报告。四. 所用设备: 软件: MACSV软件,infi90组态工具bailey wintools。 硬件:和利时DCS系统设备,infi90DCS设备,三层电梯模型及有关设备五. 创新实践训练时间安排:任务备注10.19熟悉MACS系统构造及硬件10.20学习MACSV系统软件新建工程及设备组态10.21上机练习10.22数据库组态及数据站算法组态练习10.23上机练习10.26控制器算法组态10.27上机练习组态10.28练习图形组态与动画设计10.29infi90分散控制系统硬件查线、查硬件资料10
4、.30熟悉infi90分散控制系统功能块库,会分析组态11.2掌握bailey wintools应用,会上机画程序1组态图,并编译11.3学会编译并查出错误,改错、存盘,11.4同理,上机画程序2组态图,并编译,下载组态程序2,并调试11.5解决调试中浮现问题11.6撰写实训报告。六 参照文献1李友善 自动控制原理 北京:机械工业出版社 19812王常力 集散控制系统选型与应用 清华大学出版社19963方康玲 过程控制系统 武汉:武汉大学出版社 4高伟 计算机控制系统 中华人民共和国电力出版社 .45谢建军等 600MW火电机组培训材料 仪控分册 中华人民共和国电力出版社 6华能伊敏电厂DCS
5、设计阐明(初版)7infi90 分散控制系统资料 校内出版8 MACS软件手册沈阳工程学院自动化学院DCS创新实践训练成绩评估表系(部): 自动化 班级: 学生姓名: 指 导 教 师 1 评 审 意 见评价内容具 体 要 求权重评 分加权分工作态度及工作量工作努力,遵守纪律;出勤状况良好。按期圆满完毕规定任务,工作量饱满,难度较大。0.45432分析与解决问题能力能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题;能对的解决实验数据;能对课题进行理论分析,并得出对的结论。0.45432创新工作中有创新意识,或有独特看法。0.15432阐明书规范限度阐明书立论对的,阐述充分,结论严谨合理,文字通顺,技术用
6、语精确,符号统一,编号齐全,图表完备,书写工整规范。0.15432指引教师1评审成绩(加权分共计乘以10) 分加权分共计指 导 教 师 签 名: 年 月 日指 导 教 师 2 评 审 意 见评价内容具 体 要 求权重评 分加权分工作态度及工作量工作努力,遵守纪律;出勤状况良好。按期圆满完毕规定任务,工作量饱满,难度较大。0.45432分析与解决问题能力能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题;能对的解决实验数据;能对课题进行理论分析,并得出对的结论。0.45432创新工作中有创新意识,或有独特看法。0.15432阐明书规范限度阐明书立论对的,阐述充分,结论严谨合理,文字通顺,技术用语精确,符号
7、统一,编号齐全,图表完备,书写工整规范。0.15432指引教师2评审成绩(加权分共计乘以10)分加权分共计指 导 教 师 签 名: 年 月 日DCS创新实践训练总评成绩分摘要本文简要简介了和利时DCSMACS系统构成及构造并通过MACS软件组态基本操作与应用设计出除氧给水系统组态图。简朴简介了INFI-90分散控制系统硬件构成,功能块原理及应用,在此基本上分析组态、开发设计程序,运用Bailey Wintools上机组态进行编译、调试、下载、监视实现三层电梯自动来回功能组态和三层电梯层要功能。该分散控制系统组态设计及开发通过度析调试获得令人满意效果。核心词 和利时,MACS,INFI-90,电
8、梯,DCS目 录摘要III引言31 HOLLIASMACS系统构成及构造31.1 HOLLiASMACS系统中“站”31.2 HOLLiASMACS系统中“网络”31.3 HOLLiAS-MACS系统软件体系构造32 HOLLIASMACS系统组态软件33 INFI-90分散控制系统重要设备及构造34 使用功能块简介35 INFI-90软件组态办法及环节36 三层电梯层要选取功能控制原理及逻辑组态图36.1 电梯自动来回功能实现及逻辑组态图36.2 三层电梯实现功能36.3 三层电梯功能实现原理36.4 画图注意事项37 总结38 致 谢39 参照文献3附录1 除氧给水系统组态图3附录2 三层
9、电梯自动来回组态图3附录3 三层电梯层要功能组态图3 引言自动控制是指在没有人直接参加状况下,运用控制装置使被控对象某一物理量(或工作状态)自动地按照预定规律运营(或变化)。这种在无人直接参加状况下,由自动化仪表和装置来控制生产过程办法就称为过程自动化。生产过程自动化是科技发展必然趋势,是工业生产技术一场革命;生产过程自动化彻底变化了原始落后生产状态,可以代替人重复性劳动,挣脱繁重、脏乱环境,保障设备及人身安全,减轻劳动强度,改进劳动条件。生产过程自动化可以提高产品质量和产量,使能源合理使用和分派,减少能源消耗,延长设备使用寿命,从而获得最佳经济效益1。DCS即集散型控制系统,又称分布式控制系
10、统(Distributed Control System)。它重要基本是4C技术,即:计算机Computer、控制 Control、通信Communication、CRT显示技术。DCS系统通过某种通信网络将分布在工业现场附近现场控制站和控制中心操作员站及工程师站等连接起来,以完毕对现场生产设备分散控制和集中操作管理。 DCS自1975年问世以来已经历了近三十年时间,其可靠性、实用性不断提高,功能日益增强。如控制器解决能力、网络通讯能力、控制算法、画面显示及综合管理能力等。DCS系统过去只应用在少数大型公司控制系统中,但随着4C技术及软件技术迅猛发展,到当前已经在电力、石油、化工、制药、冶金、
11、建材等众多行业得到了广泛应用,特别是电力、石化这样行业。当前,一套使顾客满意DCS系统应当具备系统具备开放体系构造,可以提供多层开放数据接口;系统应具备强大解决功能,并提供以便组态复杂控制系统能力与顾客自主开发专用高档控制算法支持能力;系统应支持各种现场总线原则以便适应将来扩充需要;系统应高可靠、维修以便、工艺先进、价格合理2-3。本文运用和利时MACS及INFI-90分散控制系统为开发工具为平台,熟悉其中硬件构造和理解工作原理,进行对分散控制系统功能进行分析,编译程序且通过现场设备练习和调试,达到纯熟掌握分散控制系统设备应用能力和综合运用所学知识解决工程实际问题能力。1 HOLLIASMAC
12、S系统构成及构造HOLLiASMACS系统是由以太网和使用现场总线技术控制网络连接各工程师站、操作员站、现场控制站、通讯控制站、数据服务器构成综合自动化系统,完毕大型、中型分布式控制系统(DCS)、大型数据采集监控系统(SCADA)功能。如图1.1所示图1.1 HOLLIASMACS系统构成及构造图1.1 HOLLiASMACS系统中“站”1) HOLLiASMACS系统中“站”概念:是系统构造中一种构成环节、物理上一套独立设备、网络中一种通信节点、在系统功能中完毕某一类特定解决任务。HOLLiASMACS系统中“站”涉及:工程师站;操作员站(站号为5079);通讯站;服务器(站号为0);现场
13、控制站(站号为1049)。2) HOLLiASMACS系统中各“站”功能a) 工程师站工程师站运营相应组态管理程序,对整个系统进行集中控制和管理。工程师站重要有如下功能:组态(涉及系统硬件设备、数据库、控制算法、图形、报表)和有关系统参数设立;现场控制站下装和在线调试,服务器、操作员站下装;在工程师站上运营操作员站实时监控程序后,可以把工程师站作为操作员站使用。b) 操作员站操作员站运营相应实时监控程序,对整个系统进行监视和控制。操作员站重要完毕如下功能:各种监视信息显示、查询和打印,重要有工艺流程图显示、趋势显示、参数列表显示、报警监视、日记查询、系统设备监视等;通过键盘、鼠标或触摸屏等人机
14、设备,通过命令和参数修改,实现对系统人工干预,如在线参数修改、控制调节等。c) 服务器服务器运营相应管理程序,对整个系统实时数据和历史数据进行管理。d) 现场控制站现场控制站运营相应实时控制程序,对现场进行控制和管理。现场控制站重要运营工程师站所下装控制程序,进行工程单位变换、数据采集和控制输出、控制运算等。1.2 HOLLiASMACS系统中“网络”HOLLiASMACS系统中“网络”涉及:监控网络MNET、系统网络SNET、控制网络CNET。1) 监控网络MNET监控网络MNET特点:冗余高速以太网链路;使用五类屏蔽双绞线或光纤将各个通讯节点连接到中心互换机上;节点有工程师站、操作员站、服
15、务站;采用TCP/IP通讯合同。监控网络上各个节点用固定分派IP地址进行标记。为实现监控网络冗余,网中每个节点主机都配有两块以太网卡,普通在工程上将两块以太网卡分别连接到130网段和131网段互换机上。监控网络前两位IP地址分别为130.0和131.0,后两位则可以自行定义。2) 系统网络SNET系统网络SNET特点:速工业以太网;采用HSIE 通讯合同;使用五类屏蔽双绞线或光纤将各个通讯节点连接到中心互换机上;节点有服务站、现场控制站。3) 控制网络CNET控制网络CNET特点:位于现场控制站内部;Profibus-DP现场总线;采用带屏蔽双绞铜线连接;节点重要有DP主站(主控单元)和DP从
16、站(智能I/O单元);完毕实时输入/输出数据和从站设备诊断信息传送;站地址为0-125。系统I/O站总线采用了先进现场总线技术ProfiBus-DP 总线,I/O站主控单元如FM801 为ProfiBus-DP 主站,I/O 输入/输出模块如FM系列模块为ProfiBus-DP 从站。主/从站及她们之间连接件构成了完整ProfiBus-DP 总线网络。网络配备(涉及主/从站数量传播数率传播距离等)优化,在保证系统对的、迅速工作前提下,可大大提高系统稳定性8。1.3 HOLLiAS-MACS系统软件体系构造HOLLiASMACS系统软件分为:1) 组态软件;2) 操作员站运营软件;3) 服务器运
17、营软件;4) 现场控制站运营软件。主控单元运营软件监视和修改数据运算数据下装控制算法文献工程师站离线组态软件保存数据服务器运服务器算法和数据库文献操作员站运营软件行软件下装服务监视和修改数据软件法和数据库文献操作员站运营软件下装监视和修改数据图形、报表文献图1.2 软件体系构造图2 HOLLIASMACS系统组态软件HOLLIASMACS系统组态软件使用环节:1) 新建工程(数据库总控):在正式进行应用工程组态之前,必要针对该应用工程建立一种工程名,新建工程后变啊新建起了该工程数据目录2) 硬件配备(设备组态):在新建工程中定义应用工程硬件配备3) 数据库定义(数据库总控):定义和编辑工程中应
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