集散控制系统组态应用技术作者蒋兴加主编DCS_项目3课件.pptVIP

3.6.4 硬件设计 系统动力支路分两路：一路由三相（380V交流）磁力驱动泵、气动调节阀、直流电磁阀、PA电磁流量计及手动调节阀组成；另一路由变频器、三相磁力驱动泵（220V变频）、涡轮流量计及手动调节阀组成。 1、被控对象：被控对象由不锈钢储水箱、上、中、下三个串接圆筒形有机玻璃水箱、4.5Kw电加热锅炉(由不锈钢锅和锅炉夹套构成)、冷热水交换盘管和敷塑不锈钢管路组成。　 下一页 返回 3.6.4 硬件设计 2、检测装置：压力传感器、变送器：采用SIEMENS带PROFIBUS-PA通讯协议的压力传感器和工业用的扩散硅压力变送器，扩散硅压力变送器含不锈钢隔离膜片，同时采用信号隔离技术，对传感器温度漂移跟随补偿。 3、执行机构：调节阀、变频器、水泵、可移相SCR调压装置、电磁阀。 4、控制器、空气压缩机、电源控制台 下一页 返回 3.6.5 系统软件组态 系统软件分为上位机软件和下位机软件两部分，下位机软件采用SIEMENS的STEP7，上位机软件采用SIEMENS的WINCC。　 下一页 返回 3.6.6 系统运行维护　 下一页 返回 3.7考核评价 本项目属于“工程性应用成果”，按照“工程性应用成果”相关要求和方法，由师生共同完成考核评价工作。通过提交成果、演示、答辩，完成考核与评价；以项目任务及质量作为主要考核内容，项目考核内容及指标如下表所示。另外，针对项目方案设计和实施过程所存在的主要问题，引导学生进一步讨论交流，进一步提升专业知识和技能。 下一页 返回 3.8拓展 -组态王PID模块控件应用 上述项目的液位控制均采用了西门子PLC自带的PID指令或模块，除了自编PID算法代码外，还有另一种方法，即采用组态王内部集成的PID控件。控件实际上是可重用对象，用来执行专门的任务。 下一页 返回 PID控件应用方法： PID控件引入、设备和数据词典定义、动画连接、脚本编程运行；总控界面如下： 总结 在“锅炉双位仿真监控系统”基础上，本项目立足于生产实践中具有广泛代表性的“锅炉液位恒定监控系统”；同时兼顾实验室配置实施的可行性，基于DCS实训装置设备平台模拟“锅炉液位恒定控制”。另外，通过锅炉液位恒定控制，可类推至其它领域恒定控制。 总结 围绕“DCS简单工程”项目开发，以简便实用的单回路PID控制学习使用DCS硬件和软件基本架构：操作员站以组态王为主，控制站选用最为经典的西门子PLC，现场控制级选用A5300或A1000平台。重在提升和完善组态软件功能模块的应用，突出系统报警和实时趋势曲线功能模块使用。为拓宽和对比DCS系统，本项目还介绍了基于THPCAT-2平台和WINCC组态软件实施“锅炉液位恒定监控系统”，在教学过程中，根据实际情况侧重不同内容。 一般来说，在生产过程中都存在着大量的物理量，如温度、压力、流量、液位、速度、PH、粘度等，这些连续变化的物理量称为模拟量。为了实现对这些物理量的控制，需先经测量传感器将物理量变换为电量（如电压、电流、电阻等），再经测量变送器将测量结果转换成标准的模拟量电信号（±10V、±20mA、4～20mA、±1V等）。然后再将模拟量电信号送入模拟量输入模块（AI）进行A/D转换，变换成CPU所能接受的二进制电平信号并送入CPU进行存储和数据处理，经PLC运算程序加工处理后二进制电平信号再送入模拟量输出模块进行（D/A）转换，然后将模拟量信号再驱动相应的执行机构（如加热器、电磁阀、变频器等），最终实现对物理量的调节与控制。（下图针对PLC300） 数据转换（线性-原始值/工程值） 3.2.5项目监控界面 （1）系统工艺及运行情况的动态模拟。 （2）系统的启/停的控制及重要参数的显示。 （3）系统运行的趋势、报警、报表。 （4）对于单回路PID过程控制，监控界面提供“PID调整窗体”。 下一页 返回 锅炉液位恒定监控系统界面参考图 3.2.6系统调试运行方案 1、本项目调试运行方案主要流程及内容为： 其一、设备检测，对设备外观、接线、固定安装进行检测。 其二、系统接线进行测试，检查接线端子标号、安装固定机械强度，检测电气特性。 其三、电源测试，分别对直流和交流电源供电回路接线和电气特性进行检测。 下一页 返回 3.2.6系统调试运行方案 其四、系统设备通电，观察是否有异常，并检测通电后的电气特性。 其五、计算机、PLC、变频器等设备开机，进入运行状态。 其六、运行测试程序，判断相关设备的逻辑、过程控制关系、通讯正常。 其七、运行开发项目，验证是否满足设计要求，记录运行情况；对异常情况进行处理、改进和完善，并作好记录整理工作，完成项目报告。 其八、系统停电，恢复设备常规配置，填写设备使用保养单。 下一页 返回 3.2.6系统调试运行方案 2、特注：系统在正式调试、运行之前，应对 系统相关设备