1、實驗目的：實驗目的：通過使用通過使用LN2000LN2000分散控制系統(tǒng)分散控制系統(tǒng) 對水箱水位進行控制，熟悉掌對水箱水位進行控制，熟悉掌 握握DCSDCS控制系統(tǒng)基本設計過程?？刂葡到y(tǒng)基本設計過程。實驗設備：實驗設備：PCSPCS過程控制實驗裝置；過程控制實驗裝置； LN2000 DCSLN2000 DCS系統(tǒng)；系統(tǒng)； 上位機（操作員站）上位機（操作員站）基于基于DCSDCS實驗平臺實現(xiàn)的實驗平臺實現(xiàn)的水箱液位控制系統(tǒng)綜合設計水箱液位控制系統(tǒng)綜合設計 實驗主要內(nèi)容實驗主要內(nèi)容一、實驗物理系統(tǒng)的總體構(gòu)成一、實驗物理系統(tǒng)的總體構(gòu)成二、系統(tǒng)工藝流程二、系統(tǒng)工藝流程三、系統(tǒng)控制原理三、系統(tǒng)控制原理四

2、、基于四、基于DCSDCS的控制邏輯設計與組態(tài)的控制邏輯設計與組態(tài)五、操作員站監(jiān)控畫面組態(tài)五、操作員站監(jiān)控畫面組態(tài)六、系統(tǒng)運行調(diào)試實驗六、系統(tǒng)運行調(diào)試實驗一、實驗物理系統(tǒng)的總體構(gòu)成一、實驗物理系統(tǒng)的總體構(gòu)成1 1、水箱系統(tǒng)、水箱系統(tǒng)2 2、DCSDCS系統(tǒng)系統(tǒng)3 3、上位操作員站系統(tǒng)、上位操作員站系統(tǒng)二、系統(tǒng)工藝流程二、系統(tǒng)工藝流程 采用采用DCSDCS控制，將上水箱液位控制在設定高度。控制，將上水箱液位控制在設定高度。將液位信號輸出給將液位信號輸出給DCSDCS，根據(jù)，根據(jù)PIDPID參數(shù)進行運算，參數(shù)進行運算，輸出信號給電動調(diào)節(jié)閥，由輸出信號給電動調(diào)節(jié)閥，由DDFDDF電動閥來控制水泵電動

3、閥來控制水泵的進水流量，從而達到控制設定液位基本恒定的的進水流量，從而達到控制設定液位基本恒定的目的。系統(tǒng)控制框圖如下：目的。系統(tǒng)控制框圖如下：三、系統(tǒng)控制原理三、系統(tǒng)控制原理可考慮在現(xiàn)有控制方案基礎上，將給水增壓泵流量可考慮在現(xiàn)有控制方案基礎上，將給水增壓泵流量信號引入作為信號引入作為導前微分導前微分或控制器輸出或控制器輸出前饋補償前饋補償信號。信號?？刂品桨父倪M控制方案改進四、基于四、基于DCSDCS的控制邏輯設計與組態(tài)的控制邏輯設計與組態(tài)啟動啟動StartUp.exeStartUp.exe，出現(xiàn)如下窗口，出現(xiàn)如下窗口數(shù)據(jù)庫的組態(tài)一般分為兩部分：數(shù)據(jù)采集測點的配置組態(tài)和中數(shù)據(jù)庫的組態(tài)一般分

4、為兩部分：數(shù)據(jù)采集測點的配置組態(tài)和中間計算點的組態(tài)。中間計算點是為了圖形數(shù)據(jù)顯示所形成的統(tǒng)計間計算點的組態(tài)。中間計算點是為了圖形數(shù)據(jù)顯示所形成的統(tǒng)計計算點。計算點。I/O測點清單如下：測點清單如下：1 1、系統(tǒng)全局數(shù)據(jù)庫組態(tài)（單擊系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫按鈕進入）、系統(tǒng)全局數(shù)據(jù)庫組態(tài)（單擊系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫按鈕進入）硬件連接已接好，數(shù)據(jù)庫已經(jīng)輸入完畢，只能修改中間點。硬件連接已接好，數(shù)據(jù)庫已經(jīng)輸入完畢，只能修改中間點。 模塊介紹：主要是模塊介紹：主要是AIAI、DIDI、AOAO、DODO、AMAM、DMDM、PIDPID控制器、控制器、M/AM/A手操器、設備驅(qū)動器，手操器、設備驅(qū)動器，RSRS觸發(fā)器、觸發(fā)器、比

5、較器模塊，包括模塊實現(xiàn)的功能及其輸入輸出中比較器模塊，包括模塊實現(xiàn)的功能及其輸入輸出中間參數(shù)。間參數(shù)。( (詳見算法手冊說明詳見算法手冊說明) )本實驗需要組態(tài)的有：本實驗需要組態(tài)的有：（1 1）設備驅(qū)動器：電動門、增壓泵）設備驅(qū)動器：電動門、增壓泵（2 2）M/AM/A手操器：水箱水位控制手操器：水箱水位控制DDFDDF閥手操器閥手操器2 2、SAMASAMA圖組態(tài)（單擊圖組態(tài)（單擊SAMASAMA圖組態(tài)按鈕進入）圖組態(tài)按鈕進入）3 3、水箱水位控制邏輯組態(tài)、水箱水位控制邏輯組態(tài)6s+11AI120上水箱水位高報警上水箱水位高報警-5=AI1-AI2=5PAO頁間引用模塊頁間引用模塊增壓泵組

6、態(tài)增壓泵組態(tài)要求：要求：實現(xiàn)手自動無擾切換（利用跟蹤），偏差大切手動，增實現(xiàn)手自動無擾切換（利用跟蹤），偏差大切手動，增壓泵只有在壓泵只有在DDF電動閥有一定開度時，才允許啟動，在給水流電動閥有一定開度時，才允許啟動，在給水流量為量為0時跳閘。時跳閘。注意注意：SAMA圖組態(tài)完成后需保存、編譯成功，可在線調(diào)試，圖組態(tài)完成后需保存、編譯成功，可在線調(diào)試，但不可在線組態(tài)。但不可在線組態(tài)。AI1=5AI1=0Outm選選2，長信號，長信號（單擊圖形界面組態(tài)進入）（單擊圖形界面組態(tài)進入） 本設計要求設計關于上水箱水位的簡單流程圖畫面本設計要求設計關于上水箱水位的簡單流程圖畫面（包含參數(shù)顯示）、操作畫面

7、，并把有關的動態(tài)點同（包含參數(shù)顯示）、操作畫面，并把有關的動態(tài)點同控制算法連接起來?？刂扑惴ㄟB接起來。五、操作員站監(jiān)控畫面組態(tài)五、操作員站監(jiān)控畫面組態(tài)1 1、工藝流程畫面組態(tài)、工藝流程畫面組態(tài) 按照下面給出的水箱系統(tǒng)流程圖按照下面給出的水箱系統(tǒng)流程圖在在LN2000LN2000上上設計簡單形象的流程圖，并在圖中能夠顯示需要設計簡單形象的流程圖，并在圖中能夠顯示需要監(jiān)視的數(shù)據(jù)。監(jiān)視的數(shù)據(jù)。要求要求：界面上顯示所有的測點數(shù)值（共：界面上顯示所有的測點數(shù)值（共4 4個），個），例如水位、開度、流量等；執(zhí)行機構(gòu)運行時為紅例如水位、開度、流量等；執(zhí)行機構(gòu)運行時為紅色色，停止時為綠色；閥門手動時為綠色，自

8、動時，停止時為綠色；閥門手動時為綠色，自動時為紅色。為紅色。上水箱水位上水箱水位下水箱水位下水箱水位DDF電動閥開度電動閥開度增壓泵流量增壓泵流量填充：上水箱水位填充：上水箱水位填充：下水箱水位填充：下水箱水位2 2、操作器畫面組態(tài)、操作器畫面組態(tài) 與與SAMASAMA圖對應，需要設計的操作器包括增壓泵及圖對應，需要設計的操作器包括增壓泵及水箱水位控制水箱水位控制DDFDDF閥手操器閥手操器 設備驅(qū)動器的組態(tài)過程：設備驅(qū)動器的組態(tài)過程：添加啟動、停止、確認按鈕（啟動時為紅色，停止和確認時為添加啟動、停止、確認按鈕（啟動時為紅色，停止和確認時為綠色）綠色）添加啟停狀態(tài)開關量顯示（已啟時為紅色，已

9、停時為綠色）添加啟停狀態(tài)開關量顯示（已啟時為紅色，已停時為綠色） M/AM/A手操器的組態(tài)過程：手操器的組態(tài)過程：PVPV（測量值）、（測量值）、SPSP（設定值）、（設定值）、OUTOUT（輸出值）的動態(tài)數(shù)據(jù)顯（輸出值）的動態(tài)數(shù)據(jù)顯示，標明單位，以上三個量的棒狀圖動態(tài)顯示，設好最大填充示，標明單位，以上三個量的棒狀圖動態(tài)顯示，設好最大填充值和最大值；手、自動按鈕（手動時為值和最大值；手、自動按鈕（手動時為1 1，顯示綠色；自動時，顯示綠色；自動時為為0 0，顯示紅色），以及，顯示紅色），以及SPSP、OUTOUT的增減按鈕；的增減按鈕；SPSP（設定值）、（設定值）、OUTOUT（輸出值）的

10、直接給值（用數(shù)字鍵盤）（輸出值）的直接給值（用數(shù)字鍵盤）上水箱水位上水箱水位設定值設定值上水箱水位上水箱水位填充：上填充：上水箱水位水箱水位填充：上填充：上水箱水位水箱水位設定值設定值PU操作：數(shù)操作：數(shù)字鍵盤，塊字鍵盤，塊號和號和SAMA圖圖M/A塊號塊號對應對應DDF電動閥開度電動閥開度填充：上填充：上水箱水位水箱水位設定值設定值PU操作：數(shù)字操作：數(shù)字鍵盤，塊號和鍵盤，塊號和SAMA圖圖M/A塊號對應塊號對應PU操作：直接操作，操作：直接操作，塊號和塊號和SAMA圖圖M/A塊號對應塊號對應PU操作：直接操作，操作：直接操作，塊號和塊號和SAMA圖圖DEVICE塊號對應塊號對應3 3、 趨

11、勢畫面組態(tài)趨勢畫面組態(tài)趨勢顯示趨勢顯示-新建實時趨勢新建實時趨勢添加三個觀察數(shù)據(jù)點：上水箱水位、上水箱水位設定值添加三個觀察數(shù)據(jù)點：上水箱水位、上水箱水位設定值和和DDF電動閥開度電動閥開度電動閥投自動后設給定值電動閥投自動后設給定值SP，上水箱水位，上水箱水位PV應逐漸逼近設定值應逐漸逼近設定值SP上水箱水位設定值上水箱水位設定值SP上水箱水位上水箱水位PVDDF電動閥開度電動閥開度系統(tǒng)調(diào)試實驗主要包括以下內(nèi)容：系統(tǒng)調(diào)試實驗主要包括以下內(nèi)容：（1 1）觀察過程參數(shù)顯示是否正常、執(zhí)行機構(gòu)操作是）觀察過程參數(shù)顯示是否正常、執(zhí)行機構(gòu)操作是否正常，是否按要求變化；否正常，是否按要求變化；（2 2）檢查控制系統(tǒng)邏輯是否正確，并在適當時候投）檢查控制系統(tǒng)邏輯是否正確，并在適當時候投入自動運行；入自動運行；（3 3）系統(tǒng)擾動實驗（水位給定值擾動、給水（上水系統(tǒng)擾動實驗（水位給定值擾動、給水（上水/ /下水）閥門擾動）；下水）閥門擾動）；（4 4）增壓泵流量信號：導前微分、前饋補償擾動實增壓泵流量信號：導前微分、前饋補償擾動實驗；驗；（4 4）控制回路參數(shù)在線整定，）控制回路參數(shù)在線整定，PIDPID參數(shù)可在線整定；參數(shù)可在線整定；（5 5）當系統(tǒng)存在較大問題時，如需進行控制結(jié)構(gòu)修）當系統(tǒng)存在較大問題時，如需進行控制結(jié)構(gòu)修改、增加測點等，不能在線修改，應重新離線組態(tài)、編改、增加測點等，