0911DCS实验指导书NEW

实验一 DCS硬件组态
一．实验目的
（1）了解DCS系统的硬件结构；
（2）了解DCS的组态环境
（3）掌握DCS系统总体组态和模拟量输入点组态的方法；
（5）掌握组态下载和备份的方法
二．实验设备
AE2000型过程控制实验装置、JX-300X集散控制系统。

三．实验内容和步骤
1、了解DCS系统实验装置的基本组成部分，包括：控制站、操作站、I/O卡的数量，网络结构，是否冗余配置等。

2、在Windows2000操作系统下，双击桌面上SCKey组态软件的快捷图标——，打开SCKey组态界面。

熟悉组态环境，菜单、工具条、和组态树的使用。

3、控制站、操作站组态
选中[总体信息]/<主机设置>，打开主机设置窗口，进行控制站、操作站的组态。

3.1控制站组态
1)注释：CS1；
2)2)IP 地址：128.128.1.4；
3)运算周期：0.5 秒；
4)类型：回路控制站；
5)型号：SP243X；
6)通讯：UDP协议；
7)冗余：冗余；
8) 网线使用：冗余网络；
3.2操作站组态
1)注释：OS1～OS8。

2)IP 地址：128.128.1.153～160（注：必须与所在操作站的TCP/IP 协议地址一致）。

3)类型：工程师站。

4、系统I/O 组态
选中[控制站]/<I/O 组态>，启动系统的I/O 组态环境。

4.1数据转发卡组态
1)注释：可缺省。

2)地址：设置为00。

注：数据转发卡的地址0～15 内的偶数。

数据转发卡的组态地址应
与数据转发卡硬件上的跳线地址匹配，且不可重复。

3)型号：SP233。

4)冗余:冗余。

4.1 I/O 卡件组态
I/O 卡件登录在I/O 卡件组态画面中进行。

1)注释：对当前I/O 卡件的文字说明，。

2)地址：定义当前I/O 卡件在挂接的数据转发卡上的地址，地址为0～15，并与它在控
制站机笼中的排列编号相匹配，且不可重复。

3)型号：选定当前组态I/O 卡件的类型。

4)冗余：不冗余。

具体设置如下：
地址00：SP314X电压信号输入卡；
地址01：SP314X电压信号输入卡；
地址02：SP314X电压信号输入卡；
地址03：SP322模拟量信号输出卡；
地址04：SP364继电器输出卡；
4.2信号点组态
1)位号：当前信号点在系统中的位号，每个信号点在系统中的位号不能重复，位号必须
以字母开头，不能使用汉字，字长不得超过10个英文字符。

2)注释：写入对当前I/O 点的文字说明。

3)地址：指定信号点在当前I/O 卡件上的编号。

应与信号接入I/O 卡件的接口编号匹配，
不可重复使用。

4)类型：显示当前信号点信号的输入/输出类型。

4.3模拟量输入信号点设置组态
在I/O 点组态窗口中，选择一模拟量输入类型的信号，按下设置按钮，进入模拟量输入信号点设置组态窗口
具体设置如下：
在00机笼、00卡、00地址设置模入量，位号：LI_101；注释：下水箱液位；输入信号1~5V；量程0~100毫米；报警设置自拟。

4.4模拟量输出信号点组态
在00机笼、03卡、00地址设置模出量，位号：LV_101；注释：液位控制阀；气开阀，III 型信号。

4.5开关量输入/输出信号点组态
在00机笼、04卡、00地址设置开出量，位号：PU_101；注释：泵控制信号；ON为红色、OFF 为绿色，OFF时报警。

4.6自定义变量组态
1字节、2字节、4字节变量定义（自拟）。

5．编译
选择[总体信息]\<编译>进行编译。

编译之前系统会自动将组态内容保存。

编译的情况（如编译过程中发现有错误信息）显示在右下方操作区中。

6．组态下载
选择[总体信息]/<组态下载>,将打开组态下载对话框。

组态下载可以有二种方式：下载所有组态信息和下载部分组态信息。

6．组态传送
将编译后的.SCO 操作信息文件、.IDX 编译索引文件、.SCC 控制信息文件等通过网络传送给操作站。

选择[总体信息]/<组态传送>，打开组态传送对话框。

四．注意事项
1)组态过程中要严格检查主控卡、数据转发卡、I/O卡、信号点的组态地址与物理地址必
须保持一致。

2)组态结束后编译、下载必须经老师的检查，并在老师的指导下进行。

五．实验报告和总结
1)DCS实验装置的硬件有哪几部分组成？
2)DCS硬件组态包括哪些内容？一般次序是什么？
3)DCS的控制站、操作站的TCP/IP地址如何设置，如何配置成双重冗余的网络结构？
4)信号点的组态有哪些内容？写出具体的组态设置。

实验二单回路常规控制的组态
一．实验目的
（1）掌握单回路常规控制组态的方法；
（2）掌握在监控画面中添加回路控制参数的方法;
（3）掌握在监控状态下,进行回路监控和操作的方法。

二．实验设备
AE2000型过程控制实验装置、JX-300X集散控制系统
三．实验内容和步骤
1 .常规控制方案组态
在组态软件的主菜单中，选中[控制站]/<常规控制方案>，启动系统的常规控制方案组态环境。

1)主控制卡：指定为当前组态控制回路进行运算和管理主控制卡。

2)No：回路存放地址，00。

3)注释：下水箱液位控制。

4)控制方案：单回路。

5)回路参数：单击设置按钮，在弹出的回路设置对话框中进行回路参数的设置。

回路的位号：LIC_101；
回路输入：LI_101；
输出位号：LV_101。

2．在操作站组态中增加一个操作小组，等级为“工程师”。

组态编译、下载、传送。

3．监控操作
1)运行实时监控软件，通过查找位号“LIC_101”，进入该回路的调整画面。

2)在调整画面中对该回路的正、反作用，PID参数设置，并在手动状态下修改输出值(MV
值)，观察控制阀开度的变化和过程值(PV)的变化；在自动状态下修改给定值(SV值)，观察回路的调整过程。

3)对回路进行PID参数整定。

四．注意事项
1)组态过程中要严格检查主控卡、数据转发卡、I/O卡、信号点的组态地址与物理地址必
须保持一致。

2)组态结束后编译、下载必须经老师的检查，并在老师的指导下进行。

3)PID值的设置，要求比例度不要太小，以免引起系统的不稳定。

4)修改设定值和给定值时变化幅度不能太大。

五．实验报告和总结
1)如何进行单回路常规控制的组态？给出具体的组态设置。

2)在手动和自动状态下，分别可以对控制回路中哪些参数进行操作?
3)说明PID参数对过渡过程的影响，记录整定后的控制参数。

实验三DCS监控画面组态
一．实验目的
（1）了解DCS监控画面的组成；
（2）掌握DCS标准监控画面的组态，位号的引用方法；
（3）掌握流程图画面的组态，动态参数的引用;
（4）在监控状态下,通过调整画面、分组画面、趋势画面和流程图画面观察某一过程变量的变化。

二．实验设备
ＡＥ2000型过程控制实验装置、JX-300X集散控制系统
三．实验内容和步骤
1．监控画面组态
1.１操作小组设置
选中[操作站]/<操作小组设置>，将打开操作小组设置窗口。

1)序号：填入操作小组的序号
2)名称：填入操作小组的名字（自拟）。

3)切换等级：选择登录等级，系统提供观察、操作员、工程师、特权四种操作等级。

1.2系统标准画面组态
1.2.1总貌画面组态
在软件主菜单中选择[操作站]\<总貌画面>，进入系统总貌画面组态窗口。

1)操作小组：指定当前页在哪个操作小组中显示。

2)页码：选定进行组态的总貌画面。

3)页标题：对该页内容的说明。

4)显示块：上行写说明注释；下行填入引用位号，按钮?提供位号查询服务。

总貌画面中要求能调用：流程图%GR0001、趋势图%TG0001、分组画面%CG0001、一览画面%DV0001、位号LI_101、回路LIC_101等。

1.2.2趋势画面组态
选定[操作站]\<趋势画面>，进入系统趋势曲线画面组态窗口。

1)操作小组：指定趋势曲线画面在哪个操作小组中显示。

2)页码：选定进行组态的趋势曲线画面。

3)页标题：对该页内容的说明。

4)记录周期：指定当前页中趋势曲线的记录周期，单位‘秒’，取值为1～3600。

5)记录点数：指定当前页中趋势曲线的记录点数，取值范围1920～2592000。

6)趋势曲线组:通过位号来引用，按钮?提供位号查询的功能。

趋势画面中要求能记录：模拟量输入LI_101、回路LIC_101的PV、SV、MV值等。

1.2.3一览画面组态
选定[操作站]\<一览画面>，进入系统一览画面组态窗口
1)操作小组：指定一览画面页在哪个操作小组中显示。

2)页码：选定进行组态的一览画面。

3)页标题：对该页内容的说明。

4)显示块：每个显示块中填入引用位号，按钮?提供位号查询服务。

一览画面要求能显示模拟量输入LI_101、回路LIC_101的PV、SV、MV值和自定义变量等。

1.2.4分组画面组态
选定[操作站]\<分组画面>，进入系统分组画面组态窗口
1)操作小组：指定分组画面页在哪个操作小组中显示。

2)页码：选定进行组态的分组画面。

3)页标题：对该页内容的说明。

显示块：每个显示块中填入引用位号，按钮?提供位号查询服务。

分组画面要求能显示模拟量输入LI_101、回路LIC_101、开出量PU_101和自定义变量等。

1.2.5流程图组态
选定[操作站]\<流程图>，进入系统流程图登录窗口
1)操作小组：指定流程图画面在哪个操作小组中显示。

2)页码：选定进行组态的流程图。

3)页标题：对该页内容的说明，可使用汉字。

4)文件名：选定欲登录的流程图文件。

流程图文件必须以“.SCG”为扩展名。

点击该流程图的设置按钮，进入流程图制作软件MfcDraw，进行流程图的编辑。

在流程图画面中要求显示下水箱液位的动态参数、动态棒图；回路的SV、MV、PV值；并设置命令按钮控制开出量PU_101。

2．组态编译、下载、传送
同实验一。

3．运行监控
双击Windows2000桌面上实时监控软件的快捷图标，即进入DCS的实时监控界面。

在总貌画面、趋势曲线、控制分组、数据一览和流程图画面中观察数据和状态的实时变化。

四．实验报告和总结
1)DCS的监控操作画面主要有哪几种？
2)如何在总貌画面、趋势曲线、控制分组、数据一览等画面中进行位号的引用？给出具
体的画面组态设置。

3)如何在流程图画面中动态显示实时参数和设置命令按钮？
实验四自定义控制回路的组态
一．实验目的
（1）掌握自定义控制回路的组态方法
（2）熟悉图形化编程的环境
（3）了解PID控制模块的参数功能与设置;
二．实验设备
AE2000型过程控制实验装置、JX-300X集散控制系统
三．实验内容和步骤
１．模拟量输入/输出信号点组态
同前实验一。

2 .自定义控制回路组态
在组态软件的主菜单中，选中[控制站]/<自定义变量>，启动系统的自定义变量组态环境。

选中自定义回路选项卡进入自定义回路组态环境。

1)No：当前自定义回路的回路号00。

2)回路数：选单回路
3)注释：下水箱液位控制。

4)回路信息：包括：位号LIC_101、下水箱液位控制、量程：0~100毫米。

3．设置如下自定义变量：
AM_SW:手自动开关，BOOL；
SV_SW：内/外给定开关，BOOL；
TV_SW：输出跟踪开关，BOOL；
LIC101_SV：给定值，半浮点；
LIC101_TV：输出跟踪值，半浮点；
LIC101_KP：比例系数，半浮点；
4．自定义控制方案组态
选中[控制站]/<自定义控制方案>，进入图形化编程环境。

新建一个工程和FBD段落，在功能块图编程环境下，建立一个PID控制模块。

4．组态编译、下载、传送，并在监控状态下操作该回路。

5．将AM_SW连到SwAM引脚，编译、下载后，回到监控状态下，改变AM_SW的值，观察该控制回路的状态有什么变化。

6、将SV_SW连到SwSV引脚，LIC101_SV连到ESV引脚，编译、下载后，回到监控状态下，改
变SV_SW和LIC101_SV的值，观察该控制回路的给定值有什么变化。

7、将TV_SW连到SwTV引脚，LIC101_TV连到TV引脚，编译、下载后，回到监控状态下，改变TV_SW和LIC101_TV的值，观察该控制回路的输出值有什么变化。

8、将LIC101_KP连到KP引脚，编译、下载后，回到监控状态下，改变LIC101_KP的值，观察该控制回路的比例度有什么变化。

四．实验报告和总结
1)如何进行自定义控制回路的组态？给出具体的组态设置。

2)PID控制模块的各引脚功能是什么，改变它们的值后对控制有什么影响?。