工程實踐訓練報告
課題名稱複雜過程控制系統
專業班級自動化1002
姓名黃果
學號 201001020220
指導教師沈細群
2014 年 1 月 5 日
目錄第1章實訓目的與任務 1
1.1 工程實踐綜合訓練的目的 1
1.2 工程實踐綜合訓練任務： 1
第２章實訓裝置介紹 2
2.1 系統簡介 2
2.2 系統組成 2
2.3 thj-3型高階過程控制物件系統實驗裝置 3
2.4 thj-3型高階過程控制物件系統控制櫃 3
2.5 thj-2型遠端資料採集過程系統 5
第３章 mcgs組態軟體 7
3.1 mcgs組態軟體概述 7
3.2 使用mcgs組態軟體進行組態 7
3.2.1 組建新工程的一般過程 8
3.3.2 新建系統mcgs組態 9
第4章thj-2型儀表系統除錯 11
4.1 實訓目的 11
4.2 實訓裝置 11
4.3 實訓原理 11
4.4 系統接線 12
4.5 實訓步驟 12
4.6 除錯結果 13
第５章thj-2型遠端控制系統除錯 16
5.1 實訓目的 16
5.2 實訓裝置 16
5.3 實訓原理 16
5.4 系統接線 17
5.5 實訓步驟 18
5.6 除錯結果 18
第6章故障分析與處理示例 21
第7章心得與體會 22
程式清單 23
本次自動化技術綜合訓練第一部分是實訓裝置的使用說明，講述了系統的組成、硬體的特點和技術指標、軟體的使用介紹。第二部分是實訓專案部分，敘述了實訓的原理、步驟及注意事項等。通過對實訓裝置各個儀表的原理、工作情況及實驗原理、軟硬體的詳細介紹，通過實際操作使學生對thj-2型、thj-3型高階過程控制實訓裝置有乙個充分的認識，又有益於我們對工業生產現場控制系統的了解。
培養學生的工程實踐能力，進一步提高學生分析和解決實際問題的能力。
(1) 熟悉thj-2型高階過程控制裝置的各部分組成及其工作原理。
(2) 熟悉thj-2型智慧型儀表控制系統、遠端資料採集系統的工作原理。
(3) 掌握感測器特性的認識和零點遷移、自動化儀表的初步使用變頻器的原理和初步使用以及電動調節閥的調節特性和原理。
(4) 初步了解組態軟體的組態原理。
(5) 對一被調引數組成閉合迴路除錯系統，獲得滿意曲線。
(6) 常規故障處理。
(7) 撰寫實訓報告。
複雜過程控制系統，簡單的說，就是採用計算機來實現的過程工業控制（含管理）系統。從控制系統引入計算機，可以充分利用計算機的運算、邏輯判斷和記憶等功能完成多種控制任務實現複雜東芝規律。由於計算機只能處理數碼訊號，因此給定值和反饋要先經過a/d轉換器將其轉換為數字量，才能輸入計算機。
但計算機接受了給定量和反饋量後，依照偏差值，按某種控制規律進行運算（如pid運算），計算結果（數碼訊號）在經過d/a轉換器，將數碼訊號轉換成模擬訊號輸出到執行機構，從而完成對系統的控制作用。
單迴路系統結構簡單，投資少，易於調整和投運，又能滿足不少工業生產過程的控制要求，因此應用十分廣泛。
在這次工程實訓是用到了浙江天煌科技實業****推出的thj型工程實訓除錯裝置，主要包括4個除錯裝置：thj-3型高階控制物件系統實訓裝置、thj-3型高階控制物件系統控制櫃、thj-2遠端資料採集過程控制系統、thj-2型s7-300plc過程控制系統。
2.3 thj-3型高階過程控制物件系統實驗裝置
本實訓裝置由被控物件和控制儀表兩部分組成。系統動力支路分兩路：這個裝置是被控物件由三（380v交流）磁力驅動幫浦、電動調節閥、直流電磁閥、渦輪流量計及手動調節閥組成。
（1）水箱：包括上水箱、中水箱、下水箱和儲水箱。
（2）流量感測器、轉換器：流量感測器分別用來對電動調節閥支路、變頻支路及盤管出口支路的流量進行測量。
（3）電動調節閥：採用智慧型電動調節閥，用來進行控制迴路流量的調節。電動調節閥型號為：
qsvp-16k。具有精度高、技術先進、體積小、重量輕、推動力大、功能強、控制單元與電動執行機構一體化、可靠性高、操作方便等優點，控制訊號為4～20ma dc或1～5v dc，輸出4～20ma dc的閥位訊號，使用和校正非常方便。
水幫浦：本裝置採用磁力驅動幫浦，型號為16cq-8p，流量為32公升/分，揚程為8公尺，功率為180w。幫浦體完全採用不鏽鋼材料，以防止生鏽，使用壽命長。
本裝置採用兩隻磁力驅動幫浦。乙隻為三相380v恆壓驅動，另乙隻為三相變頻220v輸出驅動。
（4）電磁閥：在本裝置中作為電動調節閥的旁路，起到階躍干擾的作用。電磁閥型號為：
2w-160-25 ；工作壓力：最小壓力為0kg/㎝2，最大壓力為7kg/㎝2 ；工作溫度：－5～80℃。
thj-3型高階過程控制物件系統控制櫃由變頻器、三相磁力驅動幫浦（220v變頻）、渦輪流量計及手動調節閥組成。
thj-3型高階過程控制系統實驗裝置是基於工業過程的物理模擬物件，它集自動化儀表技術，計算機技術，通訊技術，自動控制技術為一體的多功能實驗裝置，該裝置是本企業根據自動化及其它相關專業教學的特點，吸收了國內外同類實驗裝置的特點和長處，經過精心設計，多次實驗和反覆論證，推出了一套全新的實驗裝置，該系統包括流量、溫度、液位、壓力等熱工引數，可實現系統引數辨識，單迴路控制，串級控制，前饋—反饋控制，比值控制，解耦控制等多種控制形式。
該系統有電源控制屏，電源總開關，三相電源，變頻器電源，主要為下面的實訓提供電源。還有變頻器，智慧型調節儀。
（1）變頻器：本裝置控制訊號輸入為4～20madc或0～5vdc，～220v變頻輸出用來驅動三相磁力驅動幫浦。此變頻器具有自動/手動雙向切換功能。
同時還可以可以調節各種引數，可通過變頻器切換自動手動功能，然後設定引數。
（2）比值器、前饋-反饋裝置：此控制器與調節器一起使用既可以實現流量的單閉環比值、雙閉環比值控制系統實驗，又可以實現液位與流量、溫度與流量的前饋-反饋控制系統實驗。
（3）智慧型調節儀表：輸入採用數字校正系統，內建常用熱電偶和熱電阻非線性校正**，測量精確穩定。採用先進的ai人工智慧調節演算法，無超調，具備自整定（at）功能。
採用先進的ai人工智慧調節演算法，無超調，具備自整定（at）功能。
該上位控制系統實際上屬於計算機ddc控制系統，它是將模擬量輸入ai模組和模擬量輸出ao模組，開關量輸入/輸出di/do模組置於計算機之外，計算機通過rs232/485通訊轉換裝置同icp-7000系列模組（自帶485通訊介面）通訊。
我們在實訓中主要用到了實訓裝置模擬量輸入模組icp-7017和模擬量輸出模組icp-7024。然後由變頻器輸入控制訊號。需要用到的電源由thj-2型高階過程控制系統實驗裝置上的電源提供。
（1）模擬量輸入模組icp-7017：
面板如圖3-1所示，icp-7017模組24v供電，面板上提供了4通道的輸入埠，每一通道根據功能表殼輸入允許範圍的電壓或電流。
圖3-1 icp7017面板
圖中，a:電源開關 b:rs485介面 c:icp-7017模組 d:4通道的輸入介面
icp-7017模組的功能介紹：
icp-7017模組：8通道模擬量輸入模組。
工作電源：直流24v
輸入型別：電壓、電流。
通訊方式：485通訊。
(2)模擬量輸出模組icp-7024：
面板下圖所示，24v供電，提供了4通道的輸出埠，每一通道根據功能表殼輸入允許範圍的電壓或電流。
圖2-3 icp-7024面板
圖中，a:電源開關 b:rs485介面 c:icp-7024模組 d:4通道的輸出介面
icp-7024模組的功能介紹：
icp-7024模組：8通道模擬量輸出模組，每一通道根據功能表殼輸入允許範圍的電壓或電流。
工作電源：直流24v
輸入型別：電壓、電流。
通訊方式：485通訊。
mcgs (monitor and control generated system) 軟體是一套基於windows平台的32位工控組態軟體，集動畫顯示、流程控制、資料採集、裝置控制與輸出、網路資料傳輸、工程報表、資料與曲線等諸多強大功能於一身，並支援國內外眾多資料採集與輸出裝置,廣泛應用於石油、電力、化工、鋼鐵、冶金、紡織、航天、建築、材料、製冷、通訊、水處理、環保、智慧型樓宇、實驗室等多種行業。
mcgs組態軟體由「mcgs組態環境」和「mcgs執行環境」兩個部分組成。mcgs組態環境是生成使用者應用系統的工作環境，由可執行程式支援，使用者在mcgs組態環境中完成動畫設計、裝置連線、編寫控制流程、編制工程列印報表等全部組態工作後，生成擴充套件名為.mcg的工程檔案，又稱為組態結果資料庫，其與mcgs 執行環境一起，構成了使用者應用系統，統稱為「工程」 。
mcgs執行環境是使用者應用系統的執行環境，由可執行程式支援,以使用者指定的方式執行,並進行各種處理,完成使用者組態設計的目標和功能。
工程建立的一般過程為：
(1)工程專案系統分析：分析工程專案的系統構成、技術要求和工藝流程，弄清系統的控制流程和監控物件的特徵，明確監控要求和動畫顯示方式，分析工程中的裝置採集及輸出通道與軟體中實時資料庫變數的對應關係，分清哪些變數是要求與裝置連線的，哪些變數是軟體內部用來傳遞資料及動畫顯示的。
過程控制系統題目
一 填空題 每空1分，共40分 4 壓力檢測儀表按其轉換原理有四種，分別為 彈性是壓力表 液柱式壓力表 電氣式壓力表 活塞式壓力表。5 氣動執行機構主要有薄膜式和活塞式兩大類。6 根據使用的能源不同，調節閥可分為氣動執行器 電動執行器和液動執行器三大類。9 在工業生產中常見的比值控制系統可分為單閉環...
過程控制系統複習總結
過程控制系統知識點總結 一 概論 1 過程控制概念 五大引數。過程控制的定義 工業中的過程控制是指以溫度 壓力 流量 液位和成分等工藝引數作為被控變數的自動控制。2 簡單控制系統框圖。控制儀表的定義 接收檢測儀表的測量訊號，控制生產過程正常進行的儀表。主要包括 控制器 變送器 運算器 執行器等，以及...
過程控制系統內容二
過程控制系統課程設計 班級 自動化08 03 組員 王恩長王國強魏建峰衛曉路謝威巍 學號 2008100734 2008100735 2008100736 2008100737 2008100738 目錄一 控制系統的基本任務和要求 2 1 水箱液位定值控制系統 2 2 壓力定值控制系統 2 3.串...