水箱液位串级控制系统实训报告

实训指导教师：
系别：
专业：生产进程自动化
班级：
姓名：
实训地点：
实训时间：9.2.2 水箱液位串级控制系统
1.实训目的
（1）熟悉集散控制系统的组成（见附录B）。

（2）学习MACS组态软件的利用方式。

（3）培育学生灵活组态的能力。

（4）掌握系统组态与装置调试的技能。

（5）掌握串级控制系统的组态方式。

2.实训内容
（1）水箱液位串级控制系统数据库组态。

（2）水箱液位串级控制系统设备组态。

（3）水箱液位串级控制系统算法组态。

（4）水箱液位串级控制系统画面组态。

（5）水箱液位串级控制系统调试。

3.实训设备和器材
（1）THSA-1型生产进程自动化技术综合实训装置。

（2）万用表一个、PC/PPI通信电缆一根。

4.实训接线
参照图完成系统接线。

图水箱液位串级控制系统接线图
5.实训步骤
（1）工程分析水箱液位串级控制系统需要两个输入信号端子和一个输出端子，因此选用一个模拟量输入模块（FM148A）和一个模拟量输出模块（FM151）。

FM148A的通道2收集上水箱液位数据，FM148A的通道3收集中水箱液位数据，控制输出信号由模拟量输出模块（FM151）的通道1送出，去操纵电动控制阀的开度。

（2）成立工程。

①参照图和图，打开数据库组态工具，进入数据库组态界面。

图数据库组态工具打开步骤
图数据库组态界面
②在数据库总控组态界面中工具栏下单击新建工程按钮，弹出如图所示添加工程的对话框，添入工程名称，单击肯定。

图添加工程
③工程成立以后能够在c：\hs2000macs组态软件下看到新建的工程名称。

（3）编辑数据库。

①选择编辑→编辑数据库，在弹出的对话框如图所示，输入用户名Bjhc和密码3dlcz，单击肯定，进入数据库编辑界面。

图进入数据库编辑界面
②参照图(a)选择系统→数据操作，单击肯定，弹出如图(b)所示窗口。

因为水箱液位串级控制控制系统利用两个模块，三个通道，所以需要编辑三个点号。

③单击数据操作后，选择模拟量输入，在右边选择项名列表框中，选择必需设置的项目名称，见表，单击肯定并添加记录。

表 模拟量输入项
记录号 通道号 采集 周期
标度变换 类型
设备号 量程下限
量程
上限
输出格式 点名
信号
范围 站号
1 2 1 标度变换 2 0 200 xxxxxx lt2 1～5V 10 2
3
1 标度变换
2
200 xxxxxx
lt3
1～5V
10
④选择AO 模拟量输出，按表选择项名称，单击肯定并添加记录。

图（a ） 数据库编辑
图（b ） 数据库编辑
表模拟量输出项
当前值通道
号
采集
周期
标度变换
设备
号
量程
下限
量程
上限
输出格式
点
名
站号
0 1 1 4～20mA/1～5V 4 0 100 xxxxxx O1 10
⑤设备号即设备地址，输入通道为2（FM148），输出通道为4{FM143 }，单击更新数据库按钮即可保留。

⑥单击数据库编译→大体编译，若显示数据库编译成功，则数据库组态完毕。

（4）设备组态。

①依照“开始→程序→MACS组态软件→设备组态工具”的顺序，打开设备组态工具，概念系统设备和I/O设备。

②设置系统设备。

●选择打开新建的工程。

●选择编辑→系统设备，打开系统设备组态对话框。

●选中MACS设备组态，右击鼠标，选择添加节点。

●在“现场控制站、操作员站、服务站”当选择现场控制站。

●选中现场控制站，右击鼠标选择添加设备，别离添加主控单元、以太网卡。

●重复以上步骤别离添加操作员站、服务站，如图所示。

●操作员站以太网卡属性设置方式是右击以太网卡选择属性，将它的IP地址改成；服务站以太网卡属性设置方式是右击以太网卡选择属性，将它的IP地址别离改成和。

系统设备设置完毕。

●单击按钮，弹出如图所示检查类型对话框，选择单以太网结构，单击肯定。

图系统设备
图检查类型
③设置I/O设备。

●选择编辑→I/O设备，打开I/O设备组态对话框。

●选择菜单“查看/自概念链路”，选择DP链路，关连主卡选择“。

●选择菜单“查看/自概念设备”在DP链路下添加新的设备，引入所利用的设备，FM148选用，FM151选用。

●选择“现场控制站”右键添加DP链路如图所示。

图I/O设备
●选择DP，右键添加新的设备FM145，FM151如图所示。

图I/O设备
●选中FM145，更改属性将地址设置为2，选用通道的信号量程为0~5VDC，FM151，更改属性将地址设置为4，选用通道的信号量程为4~20mADC。

组态结果如图所示。

图I/O设备
●单击按钮，显示编译成功如图所示。

图I/O设备
●将组态数据保留到数据库。

至此，设备组态完毕。

（5）算法组态
①依照“开始→程序→MACS组态软件→算法组态”的顺序打开算法组态界面。

选择文件→新建工程，打开新建的工程文件。

②选择文件→新建站，在新建的工程下新建站为服务器和控制站10，如图所示。

图新建站
③参照图，选中控制站10，右击鼠标选择新建方案，在弹出的新建方案对话框中输入方案的名称“串级控制”。

图新建方案(a)
④选择FBD的编程方式，写入方案如图所示。

图新建方案(b)
⑤参照，选择“功能模块→控制算法→PID模块”，设置PID属性。

图(a) PID设置
图（b）PID属性设置
图（c）PID属性设置
⑥参照图，将PID功能模块放在适合的位置上。

图放置控制模块
⑦重复步骤⑤~⑥，将PID2放在相应的位置上。

⑧选择“功能模块→四则运算→乘法”，将乘法功能模块放在相应的位置上。

选择“输入输出端子→输入端子”，连接到PID模块的PV端。

参照图，选择“输入输出端子→输出端子”，连接到PID模块的A V端，设置结果如图所示。

图PID属性设置
图（a）输入端子设置
图（b）输出端子设置
⑨控制方案总图如图所示。

图控制方案总图
⑩单击编译→当前方案，编译成功后，再单击编译→大体编译，退出算法组态。

（6）图形组态。

①依照“开始→程序→MACS组态软件→MACS图形组态工具”的顺序打开图形组态组态界面；选择文件→打开项目，打开新建的工程文件。

②选择文件→打开文件，在工具栏中单击打开文件夹的按钮，系统有一个自带的图形文件$main，打开系统自带的图形，选择图形，在右键当选择交互特性，将切换底图的特性，切换为菜单.hsg的图形。

③新建一个两级水箱上下串联的图形文件。

参照图，利用画图工具绘制两级水箱上下串联的图形。

④
单击中水箱液位的文字特性“ mm ”，右击鼠标，参照图选择动态特性。

⑤单击中水箱液位的文字特性“ mm ”，右击鼠标，参照图选择交互动态特性。

图 图形组态效果图
图 中水箱液位文字动态特性设置
图中水箱液位文字交互特性设置
⑥单击下水箱液位的文字特性“mm”，右击鼠标，参照图选择动态特性。

图下水箱液位文字动态特性设置
⑦单击下水箱液位的文字特性“mm”，右击鼠标，参照图选择交互动态特性。

图下水箱液位文字交互特性设置
⑧单击电动控制阀开度的文字特性“％”，右击鼠标，选择动态特性，在文字标签当选择有文字特性，点名为01，域号为0，项名为A V，其他选择默许。

⑨保留文件，图形组态完毕。

（7）组态结果与装置调试。

①打开两台电脑和工控机的电源，依照实训步骤接线和打开或关闭阀门。

顺序打开控制屏的电源，打开服务器SERV-U程序。

②在操作员站上打开数据库总控，在空白的菜单下选择要做的实训工程，选择编辑→域组号组态→参照图选择要做的实训工程，单击肯定。

图选择域
③如图所示选择要做的工程。

图选择工程
④选择工具栏中的"完全编译"，稍后显示编译成功，如图所示。

图编译工程
⑤关闭数据库组态，在服务器端启动服务器如图所示。

图启动服务器
⑥在操作员站感动工程师在线下装,输入用户名和密码hzdcs/hzdcs如图所示。

.
图输入用户名和密码
⑦单击工具栏中的P，选择要做的实训工程，如图所示。

图选择工程
⑧如图所示选择菜单中的系统命令→下装，选择服务器下装，双击，单击下一步直到下装成功。

图（a）下装服务器
图（b）下装服务器
⑨参照步骤⑧，选择菜单中的系统命令→下装，选择操作员下装，双击，选择下一步，直到下装成功。

⑩关闭工程师在线下装，在服务器端从头启动服务器。

在操作员站打开操作员站在线软件，在工程师功能当选择登岸，输入用户名superman和口令zy.，服务器启动成功后就可以够用新组态的工程做实训了。

6.注意事项
（1）各项组态完毕必需编译通过。

（2）组态必然要按步骤进行。

（3）磁力驱动泵的正反转。

（4）磁力驱动泵严禁无水运转。

（5）220V AC和380V AC的接线不得接错
（6）注意两个输出的模块的接线。

（7）组态结果与装置统调时，必然要按步骤进行，编译成功后要启动服务器,不然下装不成功.
7.实训结果分析
（1）输入通道是不是正常收集数据并显示数据。

输入通道数据收集正常。

（2）输出通道是不是正常驱动控制阀。

阀能顺手动输出值改变开度
（3）PID控制规律是不是正常发挥作用。

装置投运及参数整定正常
（4）串级控制作用可否正常实现。

串级控制能发挥正常的作用。

实训心得
在这短短的三周时刻里，我见到了以前所没有见过的好多东西，也学到了好多东西，譬如：流程图的绘画、单容、历史曲线、实时曲线、实时数据阅读和实时数据报表的绘制等知识。

对我实属收获颇丰，学会了怎么在运算机上操作，掌握了必然的技术，明白了无论作什么事必需认真，仔细。

在实训的进程当中，我学到了很多和组态有关的内容，为我在进入公司前打下了良好的基础，也为我以后的学习做好了铺垫。

通过三周的学习和实训，咱们对本专业的知识总算有了系统的了解和熟悉，本次咱们接触的MACS软件和组态王软件对咱们来讲都超级陌生，同时好奇心差遣同窗们对那个软件学习的都很认真，彼此交流和探讨的同窗实训室里处处可见，学习热情空前高涨，可能是由于大部份同窗马上就要参加工作，咱们在实训室里面学习的知识就是以后进厂所对应工作职位的最初原形，所以同窗对这次实训分外的关注和重视。

咱们的实训分为两大部份：第一部份为MACS软件的熟悉、安装和组态；第二部份是组态王软件的组态。

前两天咱们在老师的率领下学习了单容水箱液位定值控制系统；第一熟悉了MACS软件的界面；第二在老师的率领下咱们学习了流程图的绘制；
设备组态；数据库组态；用户窗口组态；画面组态；实时曲线；历史曲线；实时数据阅读组态；实时报表组态；主控窗口组态；脚本程序等。

接下来几天时刻里咱们自己学习开发东西，所做的和单容水箱液位定值控制系统大同小异，主要就是让咱们熟悉和巩固上面的知识，就算那样咱们在自己做的时候仍是老犯错，在这部份的学习中咱们得出了一点经验，那就是必需小心认真，万万马虎不得，只有聚精会神的做，在运行的环境下才能够得出结果。

第二部份知识咱们将会用前面学的知识去自己探讨和开发，团结协作，勇于创新，开发潜能。