太原理工大學(xué)控制儀表實(shí)驗(yàn)之DCS系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

DCS系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì)

• 一.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
• • 1.根據(jù)自己的理解，復(fù)述實(shí)驗(yàn)整體流程，并畫出實(shí)驗(yàn)整體流程圖。
  • 2.根據(jù)視頻，寫出DCS 信號(hào)通道接線關(guān)系表。即主控站DCS模塊名稱，模塊型號(hào)，I/O模塊地址和通道地址，對(duì)應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)儀表臺(tái)DCS 信號(hào)轉(zhuǎn)接板端子，現(xiàn)場(chǎng)儀表（測(cè)量?jī)x表或執(zhí)行機(jī)構(gòu)）信號(hào)類型和名稱的關(guān)系表。
  • 3.說明在操作站配置監(jiān)控畫面時(shí)候，各畫面可以并應(yīng)當(dāng)包括的參數(shù)或回路信息。（請(qǐng)說明監(jiān)控的畫面有哪幾個(gè)）
  • 4.畫出鍋爐定值液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)的閉環(huán)調(diào)節(jié)回路框圖
  • 5.根據(jù)視頻和自己理解，如果在監(jiān)控畫面下，將調(diào)節(jié)器的作用方向改變（正作用變反作用，或反之），則各信號(hào)曲線將如何變化。
  • 6.如果在監(jiān)控畫面下，將PID的參數(shù)值改變，分別論述在比例，積分時(shí)間常數(shù)，微分時(shí)間常數(shù)改變時(shí)，各信號(hào)曲線將如何變化。
  • 7.根據(jù)視頻，簡(jiǎn)述如何制作流程圖并實(shí)現(xiàn)流程圖在監(jiān)控時(shí)的實(shí)時(shí)顯示。
• 二.實(shí)驗(yàn)總結(jié)

一.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.根據(jù)自己的理解，復(fù)述實(shí)驗(yàn)整體流程，并畫出實(shí)驗(yàn)整體流程圖。

1）接線
①電源接線
②模擬量輸入接線（進(jìn)水閥，出水閥，鍋爐液位，出水壓力，進(jìn)水流量，出水流量）
③模擬量輸出接線（進(jìn)水閥出水閥）

2）配置本地計(jì)算機(jī)IP地址為128.128.1.154

3）設(shè)計(jì)操作站組態(tài)
①配置控制站IP為128.128.1.4，配置操作站IP為128.128.1.154
②設(shè)置小組權(quán)限為工程師或者特權(quán)
③配置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡
④配置IO卡件與IO點(diǎn)，根據(jù)接線設(shè)置所有的模擬量輸入和模擬量輸出
⑤設(shè)置常規(guī)回路，一個(gè)手操器（輸入為出水流量，輸出為出水閥開度），一個(gè)單回路（輸入為鍋爐液位，輸出為進(jìn)水閥開度）

4）配置監(jiān)控畫面
有全貌畫面，趨勢(shì)畫面，分組畫面，一覽畫面
添加所有模擬量輸入與回路參數(shù)

5）編輯流程圖
選定相關(guān)元件，搭建流程圖，編輯示數(shù)屬性，鏈接數(shù)據(jù)位號(hào)

2.根據(jù)視頻，寫出DCS 信號(hào)通道接線關(guān)系表。即主控站DCS模塊名稱，模塊型號(hào)，I/O模塊地址和通道地址，對(duì)應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)儀表臺(tái)DCS 信號(hào)轉(zhuǎn)接板端子，現(xiàn)場(chǎng)儀表（測(cè)量?jī)x表或執(zhí)行機(jī)構(gòu)）信號(hào)類型和名稱的關(guān)系表。

3.說明在操作站配置監(jiān)控畫面時(shí)候，各畫面可以并應(yīng)當(dāng)包括的參數(shù)或回路信息。（請(qǐng)說明監(jiān)控的畫面有哪幾個(gè)）

操作站配置畫面有全貌畫面，趨勢(shì)畫面，分組畫面，一覽畫面，所有畫面都應(yīng)該包括所有的模擬量輸入信號(hào)（進(jìn)水閥，出水閥，鍋爐液位，出水壓力，進(jìn)水流量，出水流量）和所有的回路量（手操器，單回路）。

4.畫出鍋爐定值液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)的閉環(huán)調(diào)節(jié)回路框圖

5.根據(jù)視頻和自己理解，如果在監(jiān)控畫面下，將調(diào)節(jié)器的作用方向改變（正作用變反作用，或反之），則各信號(hào)曲線將如何變化。

調(diào)節(jié)器的正反作用對(duì)于調(diào)節(jié)器來說，按照統(tǒng)一的規(guī)定，如果測(cè)量值增加，調(diào)節(jié)器輸出增加，調(diào)節(jié)器放大系數(shù)Kc為正，則該調(diào)節(jié)器稱為正作用調(diào)節(jié)器；測(cè)量值增加，調(diào)節(jié)器輸出減小，Kc為負(fù)，則該調(diào)節(jié)器稱為反作用調(diào)節(jié)器。實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)器應(yīng)選反作用，液位增加，進(jìn)水閥開度減小，整個(gè)閉環(huán)增益為負(fù)，是負(fù)反饋系統(tǒng)，如果改為正作用，會(huì)液位偏差不斷增大，最終會(huì)將被控變量引導(dǎo)到受其它條件約束的高端或低端極限值上。

6.如果在監(jiān)控畫面下，將PID的參數(shù)值改變，分別論述在比例，積分時(shí)間常數(shù)，微分時(shí)間常數(shù)改變時(shí)，各信號(hào)曲線將如何變化。

在PID調(diào)節(jié)參數(shù)中，比例系數(shù)KP增大，會(huì)使調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作靈敏，運(yùn)行速度加快。缺點(diǎn)是存在靜差。在系統(tǒng)穩(wěn)定的情況下，增大KP值，有利于減小穩(wěn)態(tài)誤差，提高控制精度。但隨著KP增大，系統(tǒng)響應(yīng)過程中的振蕩次數(shù)會(huì)增多，調(diào)節(jié)時(shí)間加長(zhǎng)。當(dāng)KP值太大時(shí)，系統(tǒng)將趨于不穩(wěn)定；若太小，會(huì)減低系統(tǒng)的響應(yīng)速度。
引入積分的目的是為了消除靜差，提高精度。但積分時(shí)間常數(shù)TI太小，在過程的啟動(dòng)、結(jié)束或大幅度增減設(shè)定值時(shí)，短時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)輸出有很大的偏差，會(huì)造成PID運(yùn)算的積分積累，致使控制量超出極限控制量，最終引起系統(tǒng)較大的超調(diào)，甚至造成系統(tǒng)振蕩。積分時(shí)間常數(shù)TI太大時(shí)，積分作用對(duì)系統(tǒng)的性能影響減小，不利于消除系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差，難以獲得較高的控制精度。增大積分時(shí)間常數(shù)TI有利于減小超調(diào)，減小振蕩，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性增加，但是系統(tǒng)靜差消除時(shí)間變長(zhǎng)。
微分環(huán)節(jié)的引入，改善了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，對(duì)干擾特別敏感。但微分時(shí)間TD偏大或偏小時(shí)，都會(huì)使超調(diào)量增大，調(diào)節(jié)時(shí)間加長(zhǎng)。

7.根據(jù)視頻，簡(jiǎn)述如何制作流程圖并實(shí)現(xiàn)流程圖在監(jiān)控時(shí)的實(shí)時(shí)顯示。

在組態(tài)主頁(yè)面里點(diǎn)擊流程圖圖標(biāo)，進(jìn)行流程圖編輯，選定相關(guān)元件，搭建流程圖，編輯示數(shù)屬性，鏈接數(shù)據(jù)位號(hào)，則可在監(jiān)控時(shí)實(shí)時(shí)顯示。

二.實(shí)驗(yàn)總結(jié)

本實(shí)驗(yàn)讓我了解到SUPCON JX-300X DCS裝置中各卡件的功能與具體如何使用，一個(gè)DCS系統(tǒng)基本卡件包括主控制卡SP243X,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡SP233, 4路電流信號(hào)輸入卡SP313, 4路電流信號(hào)輸出卡SP322，知道如何使用組態(tài)軟件，對(duì)各卡件進(jìn)行配置，當(dāng)然配置時(shí)需要和實(shí)際硬件電路連接相配合，然后添加常規(guī)回路，可以有手操器，也可以有單回路和更復(fù)雜的控制回路，并添加全貌畫面，趨勢(shì)畫面，分組畫面，一覽畫面，還有制作流程圖，實(shí)時(shí)顯示工藝狀態(tài)，這樣的一個(gè)完整的DCS系統(tǒng)就做出來了，本實(shí)驗(yàn)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐液位的簡(jiǎn)單PID控制。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的DCS系统组态设计实验的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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