太原理工大學控制儀表實驗之DCS系統組態設計實驗

DCS系統組態設計

• 一.實驗內容
• • 1.根據自己的理解，復述實驗整體流程，并畫出實驗整體流程圖。
  • 2.根據視頻，寫出DCS 信號通道接線關系表。即主控站DCS模塊名稱，模塊型號，I/O模塊地址和通道地址，對應的現場儀表臺DCS 信號轉接板端子，現場儀表（測量儀表或執行機構）信號類型和名稱的關系表。
  • 3.說明在操作站配置監控畫面時候，各畫面可以并應當包括的參數或回路信息。（請說明監控的畫面有哪幾個）
  • 4.畫出鍋爐定值液位調節系統的閉環調節回路框圖
  • 5.根據視頻和自己理解，如果在監控畫面下，將調節器的作用方向改變（正作用變反作用，或反之），則各信號曲線將如何變化。
  • 6.如果在監控畫面下，將PID的參數值改變，分別論述在比例，積分時間常數，微分時間常數改變時，各信號曲線將如何變化。
  • 7.根據視頻，簡述如何制作流程圖并實現流程圖在監控時的實時顯示。
• 二.實驗總結

一.實驗內容

1.根據自己的理解，復述實驗整體流程，并畫出實驗整體流程圖。

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

2）配置本地計算機IP地址為128.128.1.154

3）設計操作站組態
①配置控制站IP為128.128.1.4，配置操作站IP為128.128.1.154
②設置小組權限為工程師或者特權
③配置數據轉發卡
④配置IO卡件與IO點，根據接線設置所有的模擬量輸入和模擬量輸出
⑤設置常規回路，一個手操器（輸入為出水流量，輸出為出水閥開度），一個單回路（輸入為鍋爐液位，輸出為進水閥開度）

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

5）編輯流程圖
選定相關元件，搭建流程圖，編輯示數屬性，鏈接數據位號

2.根據視頻，寫出DCS 信號通道接線關系表。即主控站DCS模塊名稱，模塊型號，I/O模塊地址和通道地址，對應的現場儀表臺DCS 信號轉接板端子，現場儀表（測量儀表或執行機構）信號類型和名稱的關系表。

3.說明在操作站配置監控畫面時候，各畫面可以并應當包括的參數或回路信息。（請說明監控的畫面有哪幾個）

操作站配置畫面有全貌畫面，趨勢畫面，分組畫面，一覽畫面，所有畫面都應該包括所有的模擬量輸入信號（進水閥，出水閥，鍋爐液位，出水壓力，進水流量，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節系統的閉環調節回路框圖

5.根據視頻和自己理解，如果在監控畫面下，將調節器的作用方向改變（正作用變反作用，或反之），則各信號曲線將如何變化。

調節器的正反作用對于調節器來說，按照統一的規定，如果測量值增加，調節器輸出增加，調節器放大系數Kc為正，則該調節器稱為正作用調節器；測量值增加，調節器輸出減小，Kc為負，則該調節器稱為反作用調節器。實驗中調節器應選反作用，液位增加，進水閥開度減小，整個閉環增益為負，是負反饋系統，如果改為正作用，會液位偏差不斷增大，最終會將被控變量引導到受其它條件約束的高端或低端極限值上。

6.如果在監控畫面下，將PID的參數值改變，分別論述在比例，積分時間常數，微分時間常數改變時，各信號曲線將如何變化。

在PID調節參數中，比例系數KP增大，會使調節閥的動作靈敏，運行速度加快。缺點是存在靜差。在系統穩定的情況下，增大KP值，有利于減小穩態誤差，提高控制精度。但隨著KP增大，系統響應過程中的振蕩次數會增多，調節時間加長。當KP值太大時，系統將趨于不穩定；若太小，會減低系統的響應速度。
引入積分的目的是為了消除靜差，提高精度。但積分時間常數TI太小，在過程的啟動、結束或大幅度增減設定值時，短時間內系統輸出有很大的偏差，會造成PID運算的積分積累，致使控制量超出極限控制量，最終引起系統較大的超調，甚至造成系統振蕩。積分時間常數TI太大時，積分作用對系統的性能影響減小，不利于消除系統穩態誤差，難以獲得較高的控制精度。增大積分時間常數TI有利于減小超調，減小振蕩，使系統的穩定性增加，但是系統靜差消除時間變長。
微分環節的引入，改善了系統的動態特性，對干擾特別敏感。但微分時間TD偏大或偏小時，都會使超調量增大，調節時間加長。

7.根據視頻，簡述如何制作流程圖并實現流程圖在監控時的實時顯示。

在組態主頁面里點擊流程圖圖標，進行流程圖編輯，選定相關元件，搭建流程圖，編輯示數屬性，鏈接數據位號，則可在監控時實時顯示。

二.實驗總結

本實驗讓我了解到SUPCON JX-300X DCS裝置中各卡件的功能與具體如何使用，一個DCS系統基本卡件包括主控制卡SP243X,數據轉發卡SP233, 4路電流信號輸入卡SP313, 4路電流信號輸出卡SP322，知道如何使用組態軟件，對各卡件進行配置，當然配置時需要和實際硬件電路連接相配合，然后添加常規回路，可以有手操器，也可以有單回路和更復雜的控制回路，并添加全貌畫面，趨勢畫面，分組畫面，一覽畫面，還有制作流程圖，實時顯示工藝狀態，這樣的一個完整的DCS系統就做出來了，本實驗可以實現對鍋爐液位的簡單PID控制。

總結

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內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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