一、概 述
“TKFCS-1型现场总线过程控制系统实验装置”是从高校自动化相关专业教学实验的需求出发,采用代表自动化行业技术潮流的现场总线技术,开发出来的进行通讯和远程控制的网络化和数字化实验装置。
“TKFCS-1型现场总线过程控制系统实验装置”由现场总线控制系统和对象系统组成。该对象系统与“TKJ-2型高级过程控制对象系统实验装置”基本相同,不同之处在于下水箱的压力变送器采用SIEMENS带PROFIBUS-PA通讯接口的压力变压器(SIEMENS带PROFIBUS-PA通讯协议的压力传感器通过总线供电,不需要另外接工作电源)。
1.总线控制系统硬件
除电气部分给各种工作部件提供电源外,还有下列主要部件:
(1)SIEMENS 315-2DP CPU一个(含MMC卡)
(2)DP/PA Coupler耦合器一个
(3)8路模拟量输入模块SM331模块两个
(4)4路模拟量输出模块SM332模块一个
(5)变频器一个
(6)DP通讯线和DP接头若干
(7)通讯处理器CP5611卡一张
2.现场总线控制系统软件
二、系统特点
能完整体现现场过程变量数字化采集。实现从过程变量的现场采集到上位监控的全数字化传输。
三、系统结构
现场总线控制系统结构图如下:
四、实验项目
1.现场总线控制系统(FCS)组成与认识实验
2.下位机软件中的硬件组态和程序编写
3.上位机软件中的通信建立和界面组态
4.一阶单容上水箱对象特性测试
5.二阶双容水箱对象特性测试
6.上水箱液位PID整定实验
7.串接双容下水箱液位PID整定实验
8.三容液位定值控制实验
9.锅炉内胆水温PID控制实验
10.锅炉夹套水温PID控制实验
11.单闭环流量PID控制实验
12.锅炉内胆水温位式控制实验
13.水箱液位串级控制实验
14.三闭环液位控制系统
15.锅炉夹套与内胆水温串级控制系统
16.锅炉内胆水温与水流量串级控制实验
17.上水箱液位与进水流量串级控制系统
18.闭环流量比值控制系统
19.液位前馈-反馈控制实验
20.胆水温前馈-反馈控制系统
(1)温度纯滞后控制系统
(2)流量纯滞后控制系统
(3)锅炉夹套与内胆水温解耦控制系统
(4)上水箱液位与出口水温解耦控制实验