過程控制與檢測儀表課程設計指導書

1、過程控制和檢測儀表課程設計指導書杜玉曉廣東工業(yè)大學 自動化學院二0。六年十月實驗項目名稱：題目一單容水箱液位定值控制系統(tǒng)實驗項目性質(zhì)：綜合性所屬課程名稱： 過程控制系統(tǒng) 、 組態(tài)軟件技術、 PLC 和電器控技術實驗計劃學時： 1 周一實驗目的使學生針對典型的工業(yè)控制對象，實現(xiàn)單容水箱液位的定值控制。單容液位控制系統(tǒng)設計包括系統(tǒng)的設備選型、控制器設計（智能控制儀表 /PLC ） 和監(jiān)控界面設計， 使學生初步掌握工業(yè)控制系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)方法。了解P、 PI、 PD 和 PID 四種調(diào)節(jié)器分別對液位控制的作用， 了解單容液位定值控制系統(tǒng)的結構和組成， 掌握單容液位定值控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定和投運方

2、法。二、預習和參考自動控制原理、過程控制系統(tǒng)、MCGS、西門子200、300PLC編程。三實驗要求和設計指標按照實驗要求， 綜合運用所學理論知識， 通過查閱手冊和文獻資 料， 完成單容液位控制系統(tǒng)的綜合和設計， 培養(yǎng)學生獨立分析問題和解決實際問題的能力。 掌握自動控制系統(tǒng)的綜合和設計方法， 熟悉控制器的結構、類型及其校正作用。（ 1） 根 據(jù)選定的典型系統(tǒng)類型、選擇合適的控制器型號；（ 2） 確 定控制系統(tǒng)控制算法以及實現(xiàn)方法；（ 3） 智 能控制儀表控制設定；或者西門子 PLC 程序設計；（ 4） MCGS監(jiān)控界面。四 .實驗（設計）儀器設備和材料清單實驗對象及控制屏、 SA-11 掛件一個

3、、 計算機一臺、 萬用表一個；SA-12 掛件一個、 RS485/232 轉(zhuǎn)換器一個、通訊線一根； SA-44掛件一個、CP5611專用網(wǎng)卡及網(wǎng)線、PC/PPI通訊電纜一根。五調(diào)試及結果測試根據(jù)題目指標，實驗教師對每個指標進行現(xiàn)場驗收。6 .考核形式實驗完成后，交實驗報告一份，包括計算和系統(tǒng)設計說明。實驗考核方法：隨堂考核試驗操作能力；評分標準：含各項目成績、參考平時成績和實驗報告成績， 分為優(yōu)、 良、 中、 及格、 不及格五級打分。7 .實驗報告要求每位同學根據(jù)自己的實驗數(shù)據(jù)和結果， 根據(jù)給定的格式， 獨立完成實驗報告。八思考題1、 智能控制儀表PID 控制設定； 西門子 PLC PID 控

4、制實現(xiàn)方法；2、 P， PI， PID 調(diào)節(jié)器的作用，及其對動態(tài)和穩(wěn)態(tài)的協(xié)調(diào)控制；3、用響應曲線法確定對象的數(shù)學模型時，其精度和那些因素有關？4、如果采用中水箱做實驗，其響應曲線和下水箱的曲線有什么異同？并分析差異原因。實驗項目名稱：題目二雙容水箱液位定值控制系統(tǒng)實驗項目性質(zhì)：綜合性所屬課程名稱： 過程控制系統(tǒng) 、 組態(tài)軟件技術 、 PLC 和電器控技術實驗計劃學時： 1 周一實驗目的使學生針對典型的工業(yè)控制對象，實現(xiàn)雙容水箱液位的定值控制。雙容液位控制系統(tǒng)設計包括系統(tǒng)的設備選型、控制器設計（智能控制儀表 /PLC ） 和監(jiān)控界面設計， 使學生初步掌握工業(yè)控制系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)方法， 掌握雙容水

5、箱液位控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定和投運方法，掌握雙容液位定值控制系統(tǒng)采用不同控制方案的實現(xiàn)過程。二、預習和參考自動控制原理、過程控制系統(tǒng)、西門子PLC 選型及使用技術、MCGS 編程技術。三實驗要求和設計指標按照實驗要求， 綜合運用所學理論知識， 通過查閱手冊和文獻資料， 完成雙容水箱液位定值控制系統(tǒng)的綜合和設計， 培養(yǎng)學生獨立分析問題和解決實際問題的能力。掌握自動控制系統(tǒng)的綜合和設計方法，熟悉控制器的結構、類型及其校正作用。（ 1） 根 據(jù)選定的典型系統(tǒng)類型、選擇合適的控制器型號；（ 2） 確 定控制系統(tǒng)控制算法以及實現(xiàn)方法；(4) MCGS通信配置、MCGS實時監(jiān)測界面設計四 .實驗(設計)

6、儀器設備和材料清單實驗對象及控制屏、 SA-11 掛件一個、 計算機一臺、 萬用表一個；SA-12 掛件一個、 RS485/232 轉(zhuǎn)換器一個、通訊線一根； SA-44掛件一個、 CP5611 專用網(wǎng)卡及網(wǎng)線、 PC/PPI 通訊電纜一根，帶有Profibus Dp擴展模塊的西門子200系歹U PLC一套。五調(diào)試及結果測試根據(jù)題目指標，實驗教師對每個指標進行現(xiàn)場驗收。6 .考核形式實驗完成后，交實驗報告一份，包括計算和系統(tǒng)設計說明。實驗考核方法：隨堂考核試驗操作能力；評分標準：含各項目成績、參考平時成績和實驗報告成績， 分為優(yōu)、 良、 中、 及格、 不及格五級打分。7 .實驗報告要求每位同學根

7、據(jù)自己的實驗數(shù)據(jù)和結果， 根據(jù)給定的格式， 獨立完成實驗報告。八思考題1、西門子 PLC PID 控制實現(xiàn)方法；2、 MCGS 網(wǎng)絡配置方法，包括數(shù)字量 I/O 口，模擬量輸入輸出；3、用響應曲線法確定對象的數(shù)學模型時，其精度和那些因素有關？4、引起雙容對象滯后的因素主要有哪些？實驗項目名稱：題目三 水箱液位串級控制系統(tǒng)實驗項目性質(zhì)：綜合性所屬課程名稱：工業(yè)數(shù)據(jù)通信和控制網(wǎng)絡、 過程控制系統(tǒng) 、 組態(tài)軟件技術 、 PLC 和電器控技術實驗計劃學時： 1 周一實驗目的使學生針對典型的工業(yè)控制對象， 實現(xiàn)水箱液位的串級控制。 水箱液位串級控制系統(tǒng)設計包括系統(tǒng)的設備選型、 控制器設計 （智能控制儀表

8、 /PLC） 和監(jiān)控界面設計， 使學生了解水箱液位串級控制系統(tǒng)組成原理， 初步掌握工業(yè)控制系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)方法， 掌握水箱液位串級控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定和投運方法， 掌握液位串級控制系統(tǒng)采用不同控制方案的實現(xiàn)過程。二、預習和參考自動控制原理、過程控制系統(tǒng)、MCGS、西門子200、300PLC編程。三實驗要求和設計指標按照實驗要求， 綜合運用所學理論知識， 通過查閱手冊和文獻資料， 完成水箱液位串級控制系統(tǒng)的綜合和設計， 培養(yǎng)學生獨立分析問題和解決實際問題的能力。 掌握自動控制系統(tǒng)的綜合和設計方法， 熟悉控制器的結構、類型及其校正作用。（ 1） 根 據(jù)選定的典型系統(tǒng)類型、選擇合適的控制器型號；

9、（ 2） 確 定控制系統(tǒng)控制算法以及實現(xiàn)方法；3) 智 能控制儀表控制設定；或者西門子PLC 程序設計；4) ) MCGS監(jiān)控界面。四 .實驗(設計)儀器設備和材料清單實驗對象及控制屏、 SA-11 掛件一個、 計算機一臺、 萬用表一個；SA-12 掛件一個、 RS485/232 轉(zhuǎn)換器一個、通訊線一根； SA-44掛件一個、CP5611專用網(wǎng)卡及網(wǎng)線、PC/PPI通訊電纜一根。五調(diào)試及結果測試根據(jù)題目指標，實驗教師對每個指標進行現(xiàn)場驗收。6 .考核形式實驗完成后，交實驗報告一份，包括計算和系統(tǒng)設計說明。實驗考核方法：隨堂考核試驗操作能力；評分標準：含各項目成績、參考平時成績和實驗報告成績，

10、分為優(yōu)、 良、 中、 及格、 不及格五級打分。7 .實驗報告要求每位同學根據(jù)自己的實驗數(shù)據(jù)和結果， 根據(jù)給定的格式， 獨立完成實驗報告。八思考題1 串級控制原理， 不同 PID 參數(shù)對系統(tǒng)動態(tài)和靜態(tài)性能的影響；2、當一次擾動作用于主對象時，試問由于副回路的存在，系統(tǒng)的動態(tài)性能比單回路系統(tǒng)的動態(tài)性能有何改進？3、改變副調(diào)節(jié)器的比例度，對串級控制系統(tǒng)的動態(tài)和抗擾動性能有何影響，試從理論上給予說明；4評述串級控制系統(tǒng)比單回路控制系統(tǒng)的控制質(zhì)量高的原因？實驗項目名稱：題目四 單閉環(huán)流量比值控制系統(tǒng)實驗項目性質(zhì)：綜合性所屬課程名稱： 過程控制系統(tǒng) 、 組態(tài)軟件技術 、 PLC 和電器控技術實驗計劃學時：

11、 1 周一實驗目的使學生針對典型的工業(yè)控制對象， 實現(xiàn)單閉環(huán)流量比值控制。 單閉環(huán)流量比值控制系統(tǒng)設計包括系統(tǒng)的設備選型、 控制器設計 （智能控制儀表 /PLC ） 和監(jiān)控界面設計， 使學生了解單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)的原理和結構組成， 初步掌握工業(yè)控制系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)方法， 掌握比值系數(shù)的計算方法，掌握比值控制系統(tǒng)的參數(shù)整定和投運方法。二、預習和參考自動控制原理、過程控制系統(tǒng)、西門子PLC 選型及使用技術、MCGS 編程技術。三實驗要求和設計指標按照實驗要求， 綜合運用所學理論知識， 通過查閱手冊和文獻資料， 完成單閉環(huán)流量比值控制系統(tǒng)的綜合和設計， 培養(yǎng)學生獨立分析問題和解決實際問題的能力。掌握

12、自動控制系統(tǒng)的綜合和設計方法，熟悉控制器的結構、類型及其校正作用。（ 1） 根 據(jù)選定的典型系統(tǒng)類型、選擇合適的控制器型號；（ 2） 確 定控制系統(tǒng)控制算法以及實現(xiàn)方法；（ 4） MCGS通信配置、MCGS實時監(jiān)測界面設計四 .實驗(設計)儀器設備和材料清單實驗對象及控制屏、 SA-11 掛件一個、 計算機一臺、 萬用表一個；SA-12 掛件一個、 RS485/232 轉(zhuǎn)換器一個、通訊線一根； SA-44掛件一個、 CP5611 專用網(wǎng)卡及網(wǎng)線、 PC/PPI 通訊電纜一根，帶有Profibus Dp擴展模塊的西門子200系歹U PLC一套。五調(diào)試及結果測試根據(jù)題目指標，實驗教師對每個指標進行

13、現(xiàn)場驗收。六.考核形式實驗完成后，交實驗報告一份，包括計算和系統(tǒng)設計說明。實驗考核方法：隨堂考核試驗操作能力；評分標準：含各項目成績、參考平時成績和實驗報告成績， 分為優(yōu)、 良、 中、 及格、 不及格五級打分。七.實驗報告要求每位同學根據(jù)自己的實驗數(shù)據(jù)和結果， 根據(jù)給定的格式， 獨立完成實驗報告。八思考題1單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)的原理和結構組成；2 MCGS 網(wǎng)絡配置方法，包括數(shù)字量I/O 口，模擬量輸入輸出；3、如果Qi (t)是一斜坡信號，試問在這種情況下Qi和Q2能否保持原比值關系？4、試根據(jù)工程比值系數(shù)確定儀表比值系數(shù)。實驗項目名稱：題目五鍋爐內(nèi)膽靜（動）態(tài)水溫定值控制系統(tǒng)實驗項目性質(zhì)：綜

14、合性所屬課程名稱：過程控制系統(tǒng) 、 組態(tài)軟件技術 、 PLC 和電器控技術實驗計劃學時： 1 周一實驗目的使學生針對典型的工業(yè)控制對象，實現(xiàn)鍋爐內(nèi)膽靜（動）態(tài)水溫定值控制。鍋爐內(nèi)膽靜（動）態(tài)水溫定值控制系統(tǒng)設計包括系統(tǒng)的設備選型、控制器設計（智能控制儀表/PLC ）和監(jiān)控界面設計，使學生了解單回路溫度控制系統(tǒng)的組成和工作原理， 了解 PID 參數(shù)自整定的方法及其參數(shù)整定方法，初步掌握工業(yè)控制系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)方法，研究 P、 PI、 PD 和 PID 四種調(diào)節(jié)器分別對溫度系統(tǒng)的控制作用。二、預習和參考自動控制原理、過程控制系統(tǒng)、 MCGS、西門子200、300PLC編程。三實驗要求和設計指標按照

15、實驗要求， 綜合運用所學理論知識， 通過查閱手冊和文獻資料，完成鍋爐內(nèi)膽靜（動）態(tài)水溫定值控制系統(tǒng)的綜合和設計，培養(yǎng)學生獨立分析問題和解決實際問題的能力。 掌握自動控制系統(tǒng)的綜合和設計方法，熟悉控制器的結構、類型及其校正作用。（ 1） 根 據(jù)選定的典型系統(tǒng)類型、選擇合適的控制器型號；（ 2） 確 定控制系統(tǒng)控制算法以及實現(xiàn)方法；3) 智 能控制儀表控制設定；或者西門子PLC 程序設計；4) ) MCGS監(jiān)控界面。四 .實驗(設計)儀器設備和材料清單實驗對象及控制屏、 SA-11 掛件一個、 計算機一臺、 萬用表一個；SA-12 掛件一個、 RS485/232 轉(zhuǎn)換器一個、通訊線一根； SA-4

16、4掛件一個、CP5611專用網(wǎng)卡及網(wǎng)線、PC/PPI通訊電纜一根。五調(diào)試及結果測試根據(jù)題目指標，實驗教師對每個指標進行現(xiàn)場驗收。六.考核形式實驗完成后，交實驗報告一份，包括計算和系統(tǒng)設計說明。實驗考核方法：隨堂考核試驗操作能力；評分標準：含各項目成績、參考平時成績和實驗報告成績， 分為優(yōu)、 良、 中、 及格、 不及格五級打分。七.實驗報告要求每位同學根據(jù)自己的實驗數(shù)據(jù)和結果， 根據(jù)給定的格式， 獨立完成實驗報告。八思考題1 智能控制儀表PID 控制設定； 西門子 PLC PID 控制實現(xiàn)方法；2 P， PI， PID 調(diào)節(jié)器的作用，及其對動態(tài)和穩(wěn)態(tài)的協(xié)調(diào)控制；3 在溫度控制系統(tǒng)中，為什么用 P

17、D 和 PID 控制，系統(tǒng)的性能并不比用 PI 控制時有明顯地改善？4為什么內(nèi)膽動態(tài)水的溫度控制比靜態(tài)水時的溫度控制更容易穩(wěn)定，動態(tài)性能更好？附錄 “ THSA-1 型過控綜合自動化控制系統(tǒng)實驗平臺”實驗裝置說明1 系統(tǒng)概述“THSA-1 型過控綜合自動化控制系統(tǒng)實驗平臺”是由實驗控制對象、實驗控制臺及上位監(jiān)控PC 機三部分組成。本裝置結合了當今工業(yè)現(xiàn)場過程控制的實際，是一套集自動化儀表技術、計算機技術、通訊技術、自動控制技術及現(xiàn)場總線技術為一體的多功能實驗設備。該系統(tǒng)包括流量、溫度、液位、壓力等熱工參數(shù)，可實現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)辨識，單回路控制，串級控制，前饋-反饋控制，滯后控制、比值控制，解耦控制等

18、多種控制形式。本裝置還可根據(jù)用戶的需要設計構成AI智能儀表， PLC 可編程控制， FCS 現(xiàn)場總線控制等多種控制系統(tǒng)，它既可作為本科，?？?，高職過程控制課程的實驗裝置，也可為教師、研究生及科研人員對復雜控制系統(tǒng)、先進控制系統(tǒng)的研究提供一個物理模擬對象和實驗平臺。學生通過本實驗裝置進行綜合實驗后可掌握以下內(nèi)容：（ 1）傳感器特性的認識和零點遷移；（ 2）自動化儀表的初步使用；（ 3）變頻器的基本原理和初步使用；（ 4）電動調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)特性和原理；（ 5）測定被控對象特性的方法；（ 6）單回路控制系統(tǒng)的參數(shù)整定；（ 7）串級控制系統(tǒng)的參數(shù)整定；（ 8）復雜控制回路系統(tǒng)的參數(shù)整定；（ 9）控制參數(shù)

19、對控制系統(tǒng)的品質(zhì)指標的要求；（ 10）控制系統(tǒng)的設計、計算、分析、接線、投運等綜合能力培養(yǎng)；（ 11）各種控制方案的生成過程及控制算法程序的編制方法。（ THSA-1 型過控綜合自動化控制系統(tǒng)對象實驗對象總貌圖如圖 1-1 所示：本實驗裝置對象主要由水箱、鍋爐和盤管三大部分組成。供水系統(tǒng)有兩路：一路由三相（ 380V 恒壓供水）磁力驅(qū)動泵、電動調(diào)節(jié)閥、直流電磁閥、渦輪流量計及手動調(diào)節(jié)閥組成；另一路由變頻器、三相磁力驅(qū)動泵（ 220V 變頻調(diào)速） 、渦輪流量計及手動調(diào)節(jié)閥組成。（一）被控對象由不銹鋼儲水箱、 （上、中、下）三個串接有機玻璃水箱、 4.5KW 三相電加熱模擬鍋爐（由不銹鋼鍋爐內(nèi)膽加

20、溫筒和封閉式鍋爐夾套構成）、盤管和敷塑不銹鋼管道等組成。（ 1）水箱： 包括上水箱、中水箱、下水箱和儲水箱。上、中、下水箱采用淡藍色優(yōu)質(zhì)有機玻璃， 便于學生直接觀察液位的變化和記錄結果。 水箱底部均接有擴散硅壓力傳感器和變送器， 可對水箱的壓力和液位進行檢測和變送。 上、中、下水箱可以組合成一階、二階、三階單回路液位控制系統(tǒng)和雙閉環(huán)、三閉環(huán)液位串級控制系統(tǒng)。儲水箱由不銹鋼板制成，能滿足上、中、下水箱的實驗供水需要。(2)模擬鍋爐：是利用電加熱管加熱的常壓鍋爐，包括加熱層(鍋爐內(nèi)膽)圖1-1實驗對象總貌圖和冷卻層(鍋爐夾套)，可利用它進行溫度實驗。做溫度實驗時，冷卻層的循環(huán) 水可以使加熱層的熱量

21、快速散發(fā)， 使加熱層的溫度快速下降。冷卻層和加熱層都 裝有溫度傳感器檢測其溫度，可完成溫度的定值控制、用級控制，前饋-反饋控制，解耦控制等實驗。(3)盤管：模擬工業(yè)現(xiàn)場的管道輸送和滯后環(huán)節(jié)，長 37米(43圈)，在盤 管上有三個不同的溫度檢測點，它們的滯后時間常數(shù)不同，在實驗過程中可根據(jù) 不同的實驗需要選擇不同的溫度檢測點。 盤管的出水通過手動閥門的切換既可以 流入鍋爐內(nèi)膽，也可以經(jīng)過渦輪流量計流回儲水箱。 它可用來完成溫度的滯后和 流量純滯后控制實驗。（ 4)管道及閥門：整個系統(tǒng)管道由敷塑不銹鋼管連接而成，所有的手動閥 門均采用優(yōu)質(zhì)球閥，徹底避免了管道系統(tǒng)生銹的可能性。(二)檢測裝置（ 1)

22、壓力傳感器、變送器：三個壓力傳感器分別用來對上、中、下三個水箱的液位進行檢測，其量程為 05KP,精度為0.5級。輸出：420mADC。（ 2）溫度傳感器： 裝置中采用了六個Pt100 鉑熱電阻溫度傳感器，分別用來檢測鍋爐內(nèi)膽、鍋爐夾套、盤管（有3 個測試點）以及上水箱出口的水溫。經(jīng)過調(diào)節(jié)器的溫度變送器，可將溫度信號轉(zhuǎn)換成420mA直流電流信號。（ 3）流量傳感器、變送器：三個渦輪流量計分別用來對由電動調(diào)節(jié)閥控制的動力支路、由變頻器控制的動力支路及盤管出口處的流量進行檢測。輸出：420mADC。（三）執(zhí)行機構（ 1）電動調(diào)節(jié)閥： 采用智能直行程電動調(diào)節(jié)閥，用來對控制回路的流量進行調(diào)節(jié)。電源為單

23、相220V,控制信號為420mADC或15VDC,輸出為4 20mADC 的閥位信號。（ 2）水泵： 本裝置采用兩只磁力驅(qū)動泵,一只為三相380V 恒壓驅(qū)動，另一只為三相變頻220V 輸出驅(qū)動。（ 3）電磁閥：在本裝置中作為電動調(diào)節(jié)閥的旁路，起到階躍干擾的作用。（ 4）三相電加熱管：由三根 1.5KW 電加熱管星形連接而成，用來對鍋爐內(nèi)膽內(nèi)的水進行加溫。3 THSA-1 型過控綜合自動化控制系統(tǒng)實驗平臺（ 1） -1 型過控綜合自動化控制系統(tǒng)實驗平臺”主要由控制屏組件、智能儀表控制組件、 PLC 控制組件等幾部分組成。（一）控制屏組件（ 2） SA-01 電源控制屏面板圖 1-2 為電源控制屏

24、示意圖。合上總電源空氣開關及鑰匙開關，此時三只電壓表均指示380V 左右，定時器兼報警記錄儀數(shù)顯亮，停止按鈕燈亮。此時打開照明開關、變頻器開關及24V 開關電源即可提供照明燈，變頻器和 24V 電。按下啟動按鈕，停止按鈕燈熄，啟動按鈕燈亮，此時合上三相電源、單相I、單相 n單相田空氣開關即可提供相應電源輸出，作為其他設備的供電電源。（ 3） SA-11 交流變頻控制掛件采用日本三菱公司的FR-S520S-0.4K-CH（R）型變頻器，控制信號輸入為 420mADC或05VDC ,交流220V變頻輸出用來驅(qū)動三相磁力驅(qū)動泵。（ 4） 相移相SCR 調(diào)壓裝置、位式控制接觸器采用三相可控硅移相觸發(fā)裝

25、置，輸入控制信號為420mA標準電流信號，其移相觸發(fā)角和輸入控制電流成正比。輸出交流電壓用來控制電加熱器的端電壓，從而實現(xiàn)鍋爐溫度的連續(xù)控制。（二）智能儀表控制組件（ 5） AI 智能調(diào)節(jié)儀表掛件采用上海萬迅儀表有限公司生產(chǎn)的 AI 系列全通用人工智能調(diào)節(jié)儀表，儀表為PID控制型，輸出為420mADC信號；儀表通過RS485串口通信協(xié)議和上 位計算機通訊，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的實時監(jiān)控。（ 6） PLC 控制組件本裝置采用了S7-200、 S7-300PLC 兩套控制系統(tǒng)。方案一、 S7-200PLC 控制系統(tǒng)： S7-200 是一種疊裝式結構的小型PLC 。本實驗系統(tǒng)包括一個CPU224主機模塊和一

26、個EM235模擬量I/O模塊，以及一根o o o三相電建推由底指示/ 0 0 0 0I定時騫象推瞥i己錄儀n關 ；巾禮“：00I 1j L坤仆奉1|餌匕吐三|二,圖1-2電源控制屏示意圖PC/PPI連接線。其中CPU224模塊帶有14點開關量輸入和10點開關量輸出,S7-200PLC控制系統(tǒng)結構圖0r圖1-7 S7-200PLC控制系統(tǒng)框圖圖1-8 S7-300PLC控制系統(tǒng)框圖EM235模擬量擴展模塊帶有4路模擬量輸入和1路模擬量輸出。圖1-7所示為方案二、S7-300PLC控制系統(tǒng)：S7-300是采用模塊化結構的中小型 PLC, 包括一個CPU315-2DP主機模塊、一個SM331模擬量輸

27、入模塊和一個 SM332模擬量輸出模塊，以及一塊西門子CP5611專用網(wǎng)卡和一根MPI網(wǎng)線。其中SM331 為8路模擬量輸入模塊，SM332為4路模擬量輸出模塊。圖1-8所示為S7-300PLC 控制系統(tǒng)結構圖。4軟件介紹(一)MCGS組態(tài)軟件本裝置中智能儀表控制方案、S7-200PLC控制方案均采用了北京昆侖公司的 MCGS組態(tài)軟件作為上位機監(jiān)控組態(tài)軟件。 MCGS(Monitor and Control Generated Systemi)是一套基于 Windows平臺的，用于快速構造和生成上位機監(jiān)控系統(tǒng)的 組態(tài)軟件系統(tǒng)，可運行于Microsoft Windows95/98/NT/2000

28、等操作系統(tǒng)。MCGS 5.1為用戶提供了解決實際工程問題的完整方案和開發(fā)平臺，能夠完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、 實時和歷史數(shù)據(jù)處理、 報警和安全機制、 流程控制、 動畫顯示、趨勢曲線和報表輸出以及企業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡等功能。有關 MCGS 軟件的使用請參考配套的手冊及光盤。（二） MACS 系統(tǒng)軟件本裝置中DCS控制方案采用了北京和利時公司的MACS II系統(tǒng)。MACS系統(tǒng)給用戶提供了一個通用的系統(tǒng)組態(tài)和運行控制平臺， 使用系統(tǒng)需要通過工程師站軟件組態(tài)產(chǎn)生，即把通用系統(tǒng)提供的模塊化的功能單元按一定的邏輯組合起來， 形成一個能完成特定要求的使用系統(tǒng)。 系統(tǒng)組態(tài)后將產(chǎn)生使用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫、控制運算程序、歷史數(shù)據(jù)庫、監(jiān)控流程圖以及各類生產(chǎn)管理報表。MACS 系統(tǒng)具有功能：數(shù)據(jù)采集、 控制運算、閉環(huán)控制輸出、設備和狀態(tài)監(jiān)視、報警監(jiān)視、遠程通信、實時數(shù)據(jù)處理和顯示、歷史數(shù)據(jù)管理、日志記錄、事件順序記錄、事故追憶、圖形顯示、控制調(diào)節(jié)、報表打印、高級計算、組態(tài)、調(diào)試、打印、下裝、診斷。有關 MACS 系統(tǒng)的使用請參考配套光盤。（三）西門子S