实验七+DCS控制实验系统的认识Word格式文档下载.docx
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5、通讯网络
系统网(SNET)是连接工程站/操作员站和主控单元等节点的实时通讯网络,用于工程师站/操作员站和主控单元之间的双向数据传输。
采用工业以太网冗余配置,可快速构建星型、环形或总线型拓扑结构的高速冗余的安全网络,符合IEEE802.3u标准,基于TCP/IP通讯协议,通讯速率10/100Mbps自适应,传输介质为带有RJ45连接器的5类非屏蔽双绞线。
控制网(CNET)是现场控制机柜的内部网络,实现控制机柜内的各个I/O模块和主控单元之间的互联和信息传送,采用PROFIBUS-DP现场总线与各个I/O模块及智能设备连接,实时、快速、高效的完成过程或现场通讯任务,符合IEC61158国际标准,最大通讯速率500kbps,传输介质为屏蔽双绞线。
系统网络和控制网络分别完成相对独立的数据采集和设备控制等功能,有效地隔离工业自动化和IT系统。
6、硬件设备清单
FM系列产品的硬件设备清单。
FM811-主控机
FM191-电源模块
FM131A-通用模块端子底座
FM143-8通道热电阻输入模块
FM148A-8通道电流型模拟量输入模块
FM151A-8通道电流型模拟量输出模块
FM171-16通道触电型开关量输入模块
SM710-8通道继电器型开关量输出模块
FM192-TR-终端匹配电阻
7、主控机FM811FM811MACS主控单元
1原理
FM811MACS主控单元为单元式模块化结构,它具备较强的数据处理能力和网络通信能力,是MACS系统现场控制站的核心单元。
FM811能够支持冗余的双网结构(以太网)。
通过以太网与MACS系统的服务器相连,FM811还有ProfiBus-DP现场总线接口,与MACS系统的I/O模块通信,主控单元自身为冗余设计,以提高系统的可靠性。
2结构
FM811MACS主控单元主要由以下几部分组成:
机壳、无源底板、CPU卡、100M以太网卡(三块)、FB193多功能卡、电源模块、FB121DP主站卡、FB194状态显示卡。
结构图如图7.2所示:
图7.2主控单元结构图
3性能指标
CPUIntelPentiumMMX233
内存32Mbyte168-PinDRAM
SSD(固态盘)8MbyteDiskOnChip
网络3路100M以太网(100Base-T)
1路ProfiBus-DP(最大通讯速率1.5Mbps)
看门狗时间0~3.329s可选
工作电源输入电压范围85~265VAC,47Hz~63Hz
最大输出+5V/20A,+12V/4A,-5V/0.3A,-12V/0.5A
电源功耗最大为200W
平均无故障时间216,700小时
运行温度0℃~45℃
储运湿度10%~90%,无冷凝
4使用说明,主控单元的前面板说明
主控单元的前面板如图7.3所示:
图7.3主控单元的前面板图
说明:
POWER(绿灯)
“亮”表示主控单元电源打开。
STANDBY(黄灯)
“亮”在双机系统中表示从机
RUN(绿灯)
“亮”表示主控单元处于在线运行状态,在双机系统中表示主机。
“闪”表示主控单元处于在线运行状态,在双机系统中表示从机。
ERROR(红灯)
“亮”表示主控单元运行错,“闪”表示无数据库。
SNET1(黄灯)
“亮”表示系统网(以太网)数据交换
SNET2(黄灯)
CNET(黄灯)
“亮”表示主站与从站通讯(DP)正常
RNET(黄灯)
“亮”表示双机(以太网)数据交换
RESET
复位键
若出现其它状态,则为异常状态,应急时与系统管理人员联系
主控单元背面连接器说明
主控单元的背面板如图7.4所示:
图7.4主控单元的背面板图
1.2控制系统设置和初始化
在安装软件前需要对主控机笼上的地址拨码开关进行设置,将第1、3、5、6位拨至“ON”,则此地址代表的十进制数即为10,则A机接口中128网段的IP地址为128.0.0.10,129网段的IP地址为129.0.0.10;
而此时B机接口中128网段的IP地址为128.0.0.138,129网段的IP地址为129.0.0.139,即128.0.0.(n+128)或129.0.0.(n+129)。
1.3系统接线和操作
由于我们提供的DCS具有足够的IO通道,所以一般IO全部是固定连接的。
使用者需注意这些通道连接的位置。
1.3.1DCS实验系统接线
1、总体接线:
7台A3000过控系统每台通过面板上的本地/远程拨钮把信号从两条12芯电缆把信号接到DCS控制柜的模块端,1台天煌设备模块在现场,直接通过DP总线连接本地模块到主控单元。
2具体模块接线如下
机柜里7个模拟量输入模块FM148A,每一块接一台A3000设备的输入。
从上到下从做到要排列依次为第一个模块接门口第1台设备,第二个模块接对面7号设备第三个模块接第2台设备,第四个模块接第3台设备,第五个模块接第5个设备,第六个模块接第4台设备,第七个模块接第6个设备。
每块的详细点如表1.3.1所示。
表1.3.1148A模块DCS通道配置
通道号
仪器位号
备注
AI0
备用
AI1
TE101
锅炉温度
AI2
LT101
液位
AI3
LT102
AI4
LT103
AI5
PT101
压力
AI6
FI101
流量
AI7
FI102
机柜里3个模拟量输出模块FM151A,如表1.3.2所示。
表1.3.2有DP无PA的DCS通道配置
模块
第一个
151A
AO0
FV101
第1台设备调节阀
AO1
TR101
第1台设备变频器
AO2
BS101
第1台设备调压模块
AO3
FV701
第7台设备调节阀
AO4
TR701
第7台设备变频器
AO5
BS701
第7台设备调压模块
AO6
FV201
第2台设备调节阀
AO7
TR201
第2台设备变频器
第二个
BS201
第2台设备调压模块
FV301
第3台设备调节阀
TR301
第3台设备变频器
BS301
第3台设备调压模块
FV501
第5台设备调节阀
TR501
第5台设备变频器
BS501
第5台设备调压模块
第三个151A
FV401
第4台设备调节阀
TR401
第4台设备变频器
BS401
第4台设备调压模块
FV601
第6台设备调节阀
TR601
第6台设备变频器
BS601
第6台设备调压模块
机柜里有一个数字量输入模块,连接本地/远程的切换状态,第1-7通道分别对应1-7台A3000设备的切换状态。
天煌设备现场有3个模块,端子引出面板供学生插线方便,通过DP总线和前边DCS机柜主机通信。
本公司提供程序做实验插线规则如下。
148A
LT803
下水箱液位
LT802
中水箱液位
LT801
上水箱液位
FI801
变频器支路流量
FI802
调节阀支路流量
FI803
滞后管流量
143A
TE801
锅炉内胆温度
TE802
锅炉夹套温度
TE803
盘管温度1
TE804
盘管温度2
TE805
盘管温度3
TE806
上水箱温度
AI8
设备调节阀
设备变频器
设备调压模块
1.3.2FM模块连线原理图
全部采用FM131端子。
1、FM148A8AI模块
FM148A8AI模块与FM131A底座连接构成完整的I/O模块,通过底座的接线端子连接现场信号。
模块的接线端的定义如图所示。
V+为+24V电源,GN为外接地;
C+、C-为通讯的正、负信号;
VCn为外供电电源+24V输出端(n=0~7);
Gn为输入信号公共端(n=0~7);
Vn+表示电压信号输入端(n=0~7);
In+表示电流信号输入端(n=0~7)。
2、FM1518AO模块
FM151模块与FM131底座相连构成完整的IO单元,接线端子定义如图1.3.4所示。
图1.3.4接线端子定义
V+为+24V电源;
GN为外接地;
In+、In-表示电流信号输出端(n=0~7);
Vn+、Vn-表示电压信号输出端(n=0~7);
NC表示未用端子。
模拟量输出任一路接线如图1.3.5所示:
图1.3.5FM151任一路输出信号的连接(n=0~7)
3、FM16116DI模块
FM161模块与FM131底座相连构成完整的IO单元,接线端子定义如图1.3.6所示。
图1.3.6接线端子定义图
V+为给模块供电的+24V电源,GN为供电电源的地;
In+、In-表示开关的两个输入接点(n=0~9);
Пn+、Пn-表示开关的两个输入接点(n=0~5);
VC1为开关量输入通道0~7所需的24V电源的正端,VS1为开关量输入通道0~7所需的24V电源的负端;
VC2为开关量输入通道8~15所需的24V电源的正端,VS1为开关量输入通道8~15所需的24V电源的负端。
如图1.3.7所示。
图1.3.7FM161任一路输入信号的连接(n=0~15)
把全部In+接IO面板的DICOM。
二、目的
1.通过本次实验能够达到对DCS控制系统有个初步认识
2.了解DCS控制系统结构图
三、实验设备
A3000高级过程控制实验系统、DCS控制系统、计算机
四、实验原理与介绍
仔细阅读DCS控制系统简介
五、实验内容及要求
1.实验前请认真阅读简介;
2.画出实验DCS控制系统的组成结构图。
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- 关 键 词:
- 实验 DCS 控制 系统 认识