ECS700单容水箱液位pid监控实验.docx
《ECS700单容水箱液位pid监控实验.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《ECS700单容水箱液位pid监控实验.docx（40页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
ECS700单容水箱液位pid监控实验
第一章浙江中控ECS-700装置实验
实验四ECS-700单容水箱液位PID监控实验
4.1实验目的
熟习ECS-700系统的实验环境，经过对实验室DCS系统的实质操作，加深对集散控制系统观点的理解；
掌握利用ECS-700组态软件VisualField对DCS控制对象现场参数进行配置，达成构造组态并实现单容水箱液位PID控制策略的组态；
掌握利用ECS-700组态软件VisualField对DCS监控程序的配置，并实现单容
水箱液位PID控制流程图监控画面的组态；
掌握ECS-700系统组态公布流程，实现系统控制组态下载和监控组态公布；
能够利用所编制组态程序对单容水箱液位进行单回路液位监控。
4.2实验内容
ECS-700系统是WebField系列控制系统之一，是在总结JX-300XP，ECS-100
等WebField系列控制系统宽泛应用的基础上设计、开发的面向大型结合装置的大型高端控制系统，其交融了先进的控制技术、开放的现场总线标准、工业以太网安全技术等，为用户供给了一个靠谱的、开放的控制平台。
ECS-700系统依据提升靠谱性原则进行设计，能够充足保证系统安全靠谱；系统内部所有零件均支持冗余，在任何单调零件故障的状况下还能稳固正常的工
作。
同时，ECS-700系统具备故障安全功能，模块在网络故障的状况下，进入预
设的安全状态，保证人员、工艺设施的安全。
ECS-700系统具备完美的工程管理功能，包含多工程师协作工作、组态完好性管理、单点组态在线下载等，并供给完美的操作记录以及故障诊疗记录。
ECS-700系统作为开放的控制平台，其交融了最新的现场总线技术和网络技术，
支持HART、FF、PROFIBUS、EPA等国际标准现场总线的接入和多种异构系统
综合集成。
VisualField软件包是鉴于Windows操作系统的自动控制应用软件平台，在
ECS-700系统中达成系统组态、数据服务和及时监控等功能。
软件包包含系统软
件组态和系统监控软件。
系统组态软件功能由系统构造组态软件、组态管理软件、
硬件组态软件、位号组态软件、控制方案组态软件、监控组态软件共同达成。
4.3实验原理
（1）ECS-700系统硬件
ECS-700系统硬件构成：
控制节点：
控制站及经过通讯接口设施连结的其余智能设施（机柜、机架、
电源、控制器、I/O连结模块、I/O模块、机座、端子板、机柜报警单元等）；
操作节点：
过程信息网及过程控制网上除控制站外的工程师站、操作员站及各样服务器站点（主机、显示器、操作台、打印机、操作员键盘等）；
系统网络：
当地I/O总线、扩展I/O总线、过程控制网、过程信息网、信息管理网等。
系统整体构造表示图如图所示。
图4.1ECS-700系统总貌
（2）ECS-700系统软件构造组态
系统构造组态软件（VFSysBuilder.exe）用于系统构造框架的搭建。
往常安装于
系统组态服务器，由拥有工程管理权限的工程师负责建立和保护系统框架构造。
图所示为构造组态流程表示图。
图所示为构造组态软件界面，包含控制域组态，操作域组态，工程师权限管理和全局默认配置等。
系统构造组态软件中工程师的权限分为三类：
工程管理权限：
包含翻开/封闭工程，并可设置控制站组态权限和操作域组态
第一章浙江中控ECS-700装置实验
权限；
图4.2构造组态流程
图4.3构造组态软件界面
控制站组态权限：
包含指定控制站的硬件组态；
操作域组态权限：
包含指定操作域的监控组态；
只需工程师对控制站和操作域有管理权限，就能够在组态管理软件中对相应
的控制站和操作域进行位号、用户程序、画面等组态。
工程创立者自动带有工程
管理权限，可是该权限能够去除；系统要求每个工程都一定有起码一个用户拥有
工程管理权限。
（3）ECS-700系统组态管理软件
组态管理软件（）作为系统组态的工作平台，关系控制站硬件
组态软件、位号组态软件、控制方案组态软件、功能块编制软件和监控组态软件，
支持离线下载、在线下载、在线组态、离线组态、多人组态和组态公布、单控制
站组态备份和读取、仿真等功能。
组态管理软件应用于工程师站，既与组态服务器相连，保护系通通一的组态
数据库，又与各控制站相连，进行组态同步，同时还可对各节点进行组态的公布。
在系统构造组态软件中将系统框架搭建达成后，经过组态管理软件能够达成各控制站硬件、位号、控制方案、用户功能块的组态，还能够达成监控组态，以及组态的在线下载和在线公布等。
图所示为一个工程的基本组态流程。
图4.4工程组态流程
在着手组态前，第一应将系统构成、模块部署图、测点清单、数据分组方法、系统控制方案、监控画面、报表内容等组态所需的所有文档资料采集齐备。
控制组态是在拥有组态权限的用户在工程师站上，从组态服务器翻开相应的控制站组态文件，并对控制站进行各样硬件配置、用户位号设置、用户程序设置等多种操作。
图所示为控制组态的界面表示图。
图4.5控制组态界面表示图
第一章浙江中控ECS-700装置实验
从组态服务器翻开某个控制站的组态后，该控制站即被锁定，以防备其余工
程师站对同一个控制站组态进行改正。
假如想改正某个控制站的组态，它一定未
被其余的工程师站翻开。
工程师在当地对控制站组态进行编写、编译或下载以后，
应当将此控制站的组态保留到服务器上，这样组态公布后，各操作站才能获取最
新的组态。
监控组态的设置主要包含操作小组设置，域组态，保留到组态服务器和组态
公布。
包含功能主要有增添各样操作画面，增添流程图组态，增添报表组态，添
加自定义键组态和进行报警设置等。
图为启动监控组态的界面表示图。
图4.6启动监控组态界面表示图
组态完成或改正以后，需要向服务器和各个组态节点公布组态信息（见告该
节点有新的组态公布需要更新），以便各操作节点获取最新的组态文件和信息：
工
程师可选择某个（或某几个）操作域进行组态公布，向各个操作域的各服务器和
操作节点发送组态同步信息，而且由各个操作节点到组态服务器上获取更新的组
态。
组态管理软件只好翻开默认的工程文件。
组态管理软件主要分红控制组态和
监控组态2部分，此中控制组态设置达成后需要编译下载并保留到组态服务器，监
控组态设置达成后需要保留到服务器并进行组态公布操作，以实现所有操作站的
组态都能更新。
组态管理软件安装在工程师站上。
在各个工程师站组态完了一定
保留到组态服务器。
（4）ECS-700系统及时监控软件
及时监控软件（）是VisualField软件包的重要构成部分，是一
个拥有友善用户界面的流程监控软件，为用户监督现场硬件设施的运转状况，并
就现场运转状况进行及时有效的控制，供给了一个可视性监控界面，便于管理者操作和保护。
图所示为及时监控软件的操作界面表示图。
图
及时监控软件操作界面表示图
备注：
相关ECS-700系统的详尽资料及软件操作详尽指南拜见《
统说明书》。
4.4实验环境
ECS-700系
CS4000过程控制实验对象系统包含有：
不锈钢储水箱、串接圆筒有机玻璃上水箱、单相2.5KW电加热水箱、短滞后和长滞后水箱。
系统动力支路分为两路构成：
一路由磁力驱动循环泵、电动调理阀、电磁流量计、自锁紧不锈钢水管及手
动切换阀构成；另一路由磁力驱动循环泵、变频调速器、自锁紧不锈钢水管及手
动切换阀构成。
对象系统中的检测变送和履行元件有：
液位传感器、温度传感器、
电磁流量计、压力表、电动调理阀。
图4.8所示为CS4000实验对象表示图。
CS4000
实验对象的检测及履行装置包含：
检测装置：
扩散硅压力液位传感器、电磁流量计、Pt100热电阻温度传感器。
履行装置：
单相可控硅移相调压装置用来调理单相电加热管的工作电压；电
动电动调理阀调理管道出水量；变频器调理小流量泵。
第一章浙江中控ECS-700装置实验
5
3
3
4
4
1
2
1
2
1
V
V
V
V
V
五
三号
四号
调压
号
左上
右上
模块
加
LT3
液位
LT4
液位
控制
控制
热
水
水箱
水箱
箱
0
2
1
1
2
TT1
5
3
3
4
4
V
V
V
V
V
TT3
TT2
1
1
2
2
2
1
2
1
V
V
V
V
六
号
一号
二号
纯
左下
右下
滞
LT1
液位
LT2
液位
后
控制
控制
主
副
水
水箱
水箱
管
管
箱
路
路
0
0
通储水箱
1
2
V
V
V60
图4.8CS4000实验对象表示图
下列图为实验室实验装置实物。
图4.9CS4000实验装置实物图
4.5实验步骤
第一经过教师解说与现场实质察看，加深对集散控制系统观点的理解。
而后
依据下边步骤进行ECS-700组态软件操作实验。
步骤1：
开启系统构造组态软件（），选择新建工程，工程名“Test1”,创立者“admin”。
随后设置用户admin的密码，一律设置为supcondcs。
（备注：
实验过程中所实用户密码均设置为supcondcs。
）
图4.10新建工程
步骤2：
右击控制域组态，增添控制域，右击控制域，持续增添控制站；
图4.11增添控制站
右击操作域组态增添服务器和操作节点。
在实质实验过程中，需要特别注意
的是，用于组态的计算机的实质IP地点能否与组态服务器的地点一致，假如不一
致需要在下边红色标明的地方进行IP地点的改正。
第一章浙江中控ECS-700装置实验
图4.12增添操作域
步骤3：
点击admin，增添管理员对控制站和操作域操作权限；选择编写->默
认工程，将Test1工程设置为系统默认工程，需要输入上一个默认工程的用户名和
密码，默认状况下，上一工程的用户名和密码为:
admin和supcondcs。
图4.13增添管理员操作权限
系统构造组态软件设置完成，后续实验中该软件主要实现工程备份和复原其
他工程文件的功能。
工程备份功能通过文件->备份工程实现。
可以在WinXPSP3ECS700的虚构机系统中达成控制组态和监测组态，而后将工程备份后，将工程文件复制到实验室工程师站，经过高级->复原工程实现工程的复原，经过设置操作后即可进行组态下载与组态公布，减少在实验室的系统组态配置工作量。
在复原后，注意组态服务器的IP地点能否与实质所在地点一致，假如不一致
依据步骤2方法进行改正。
封闭该软件时，会弹出“全系统起码配置一台时钟同步服务器，确立要封闭
吗？
”的提示，关于非实质项目工程，能够忽视该提示，不设置时钟同步服务器。
步骤4：
开启组态管理软件（），需要输入默认工程用户密码:
supcondcs，以后进入组态管理软件界面。
右击控制站->从组态服务器翻开。
图4.14翻开控制站组态
翻开后能够看到控制组态界面，包含用户程序，用户功能块，硬件配置，位号表及单元控制。
本实验需要在位号表进行检测仪表和履行器的配置；在用户程序中编写PID液位控制功能块程序。
图4.15控制组态界面
步骤5：
在实验室与实质ECS-700控制器相连，操作方法是翻开硬件配置，选择调试->扫描上载，获取所有ECS-700控制器相连结的硬件I/O模块信息。
扫描达成后，能够获取所有I/O模块信息。
备注：
该步骤只好在实验室才能进行操作，虚构机中没法达成该功能。
在虚
拟机中直接进入下一步骤，依据实验室I/O模块实质接线，在位号表中进行位号信
息设置。
在实验室进行实质对象操作的实验中一定进行该步骤。
第一章浙江中控ECS-700装置实验
图
扫描硬件
I\O模块信息
步骤6：
点击进入位号表设置，本实验需要进行左上水槽液位
LI_001和电动
调理阀FO_001两个位号的设置。
注意地点信息表示了实质系统中接入
I/O模块的
仪表和执行器连线。
LI_001地址为“000-000-000-000”，FO_001地址为“000-000-002-000”。
图4.17模入位号信息设置
图4.18模出位号信息设置
步骤7：
右击用户程序，点击新建，输入程序名称“pid”。
图4.19新建用户程序
确立后双击pid图标进入用户功能块程序编写界面，编写PID控制功能块程序，
PID模块命名为“LIC_001”。
达成程序后进行编译，无错误后封闭编程界面。
图4.20用户程序编写
步骤8：
达成控制站硬件配置、位号表配置及用户程序编写后，右击控制站->
保留组态服务器进行控制组态保留。
同时假如在实验室与ECS-700控制器相连状
态下，进行在线下载，将控制组态程序下载到ECS-700的控制器中。
实验室中必
须进行控制组态的在线下载操作，在虚构机中因为无受权，在线下载没法操作。
图4.21控制组态保留与在线下载
步骤9：
达成控制组态后，进行监控组态，右击操作域0->从组态服务器翻开，
翻开VFHIMCfg界面，右击操作小组->增添操作小组。
在操作小组中能够进行趋
势画面，流程图，报警界面等功能，本次实验主要经过流程图进行监控。
进行流程图组态前，需要第一绘制流程图资源文件，右击资源文件->流程图
->增添，命名“单容水箱对象特征测试.pic”。
第一章浙江中控ECS-700装置实验
图4.22增添流程图资源文件
保留后在流程图组态操作中点击“？
”，选择“单容水箱对象特征测试.pic”。
图4.23监控组态界面
点击编写进入VFDraw流程图绘制界面，进行流程图绘制与仪表位号监控关
联，详细操作控件从左侧工具箱进行选用。
图4.24流程图绘制界面
主要关系的位号有3个：
左上水箱液位：
LI_001.PV;主回路液位控制丈量：
LIC_001.PV;主回路液位控制电动调理阀输出量：
LIC_001.MV。
步骤10：
达成流程图绘制后，实质监控顶用户权限特别重要，进入系统监控以前还一定要做的一件重要的事情是设定一下监控的权限用户。
点击域组态，进入“监控用户受权”。
图4.25监控用户受权
设置特权用户Admin的密码为supcondcs。
图4.26设置特权用户密码
步骤11：
达成流程图组态和特权用户Admin密码设置后，右击操作域->组态公布进行监控组态公布。
只有组态公布在本机上成功后才能运转下一步的监控软
件启动，假如组态公布不可以成功，检查操作节点IP地点与本机IP地点设置能否一致。
如不一致依据步骤2方法进行改正。
只需要在本机公布成功即可。
第一章浙江中控ECS-700装置实验
图4.27监控组态公布
步骤12：
开启及时监控软件（），启动模式勾选选择“监控软件”
选择“操作域0”。
图4.28监控软件启动画面
点击确立后能够进入监控主画面。
图4.29监控软件主画面
点击左上方用户登录图标，选择用户名Admin,密码:
supcondcs，则可
以进入操作监控画面。
只有拥有了用户权限才能够进行操作和安全退出监控系统。
图4.30监控软件登岸界面
点击左上方流程图图标，进入流程图监控操作界面。
图中“?
?
?
?
”的意思是没有与实质对象成立连结，在实验室环境下，假如控制组态下载成功，监控组
态公布正确，则能够看到左上水槽实质液位，并能对水槽液位进行反应控制。
首
第一章浙江中控ECS-700装置实验
先设置PID参数，而后进行手自动切换操作，对水槽液位进行反应控制。
图4.31流程图监控界面
4.6实验小结
本实验经过对浙江中控ECS-700集散控制系统的深入认识，掌握集散控制系
统DCS的构造特色与技术优势；经过对DCS组态软件的使用，能够对整个系统的运转模式全面直观的认识，能够对控制对象进行参数设置和操作，且能掌握
DCS系统控制策略组态和监控组态，初步能够掌握大型DCS装置在实质工程上
的应用方法。
升级会员 