基于PLC的过程自动化仿真系统-自动化仿真实验室介绍25725

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,基于,PLC,的过程自动化仿真系统,郑 勇,PLC实践教学团队,本实验室锅炉仿真控制系统是以工业过程控制系统仿真，拥有工业级的工业过程控制监控与组态软件、工业过程控制的DCS仿真控制系统。,能够提供实现工业过程控制生产流程组态、控制方案组态及控制对象建模的软件环境，而且能够提供实现DCS控制仿真的硬件环境。,系统结构：,系统由操作站、控制站、锅炉对象模型机和RS-232通信线路构成。,操作站由教师机担任，系统运行时执行Citect用户组态程序（同时也是工程师站，可以对Citect监控软件组态和控制器程序编制、下装）。,控制站包括SCADAPack控制器、彩色无纸记录仪、操作按钮和报警指示灯等,其作用是接受操作站或按钮的指令对模型机上的锅炉对象进行控制，并输出锅炉对象的一些状态（过程值记录和报警指示）。,模型机由某一个学生机担任，系统运行时执行锅炉对象仿真模型程序，来代替真实的工业运行锅炉。,该模型程序仿真的是燃油燃气、自然水循环、双汽包、蒸发量为65t/h（3.9Mpa）蒸汽的WGZ65-39-6型工业锅炉工作过程。,RS-232通信线路完成操作站PC机、锅炉模型PC机与控制器之间的数据传输,通信协议使用的是工业界普遍采用的MODBUS协议,通信参数设置为波特率9600、数据位8、停止位1、无校验位。,软件配置,一、,操作站PC机配置的软件,1.澳大利亚CiT公司的Citect 5.21上位监控软件。该软件离线组态及实时运行均基于Windows 9x（或NT）平台，用于完成现场数据库采集，图形显示，设备操作，报警趋势记录，报表管理及其打印功能。,2.还可以与其他Windows软件（如：EXCEL）进行动态数据交换，实现数据分析、报表显示等(详见Citect用户手册)。,3.控制器编程软件TelePACE，是加拿大 CONTROL MICROSYSTEMS公司为其6000系列、Micro16系列及SCADAPack系列控制器共同开发的编程软件，运行在Windows 9x平台,4.采用梯形图编程方式，功能比较强，支持浮点数运算和在线帮助功能，学习和使用起来非常方便。(详见TelePACE Ladder Logic参考和用户手册)。,TDC3000仿真系统,DCS仿真操作环境为美国Honeywell TDC-3000,美国Honeywell 公司的TDC3000系统是目前我国应用最广泛的DCS，覆盖石油、化工、钢铁、硅酸盐工业、电力等行业。该系统也是最标准的DCS之一，在我国的大学、职业教育的教材中获得广泛应用。,DCS仿真操作环境实现的教学内容,对流程图画面、控制组画面、点细目画面、趋势画面、报警画面等主要操作界面的操作和调整。,实验软件介绍,操作界面示例,关于实验的趋势图的数据读取,实验内容介绍,实验一 对象特性实验测定,目的及要求,掌握对象静态特性的测试方法。,掌握对象动态特性的测试方法。,掌握阶跃干扰法测试对象特性的数据处理方法。,通过实验了解对象的非线性情况。,实验二 调节器参数对调节质量的影响,目的及要求,熟悉一个简单调节系统的组成。,掌握调节器参数的变化对调节质量的影响。,了解调节通道的对象特性对调节质量的影响。,了解干扰位置的变化对调节质量的影响。,实验三 简单调节系统的投运和参数整定,目的及要求,掌握简单调节系统的投运方法；,掌握用4：1衰减法整定调节器参数。,实验四 串级调节系统实验,目的及要求,熟悉串级调节系统的结构组成，连接方法。,掌握串级调节系统的投运方法。,掌握运用两步法整定主、副调节器参数。,比较在干扰作用下串级调节与简单调节质量的不同。,研究选用不同的副参数构成串级调节系统时，调节质量的变化。,研究干扰加于系统不同位置（主环和副环）时，串级调节质量的变化。,实验五 化工自动化基础综合实验,目的及要求,掌握简单调节系统的构成、系统投运方法和步骤、调节器参数的整定及其对调节质量的影响。,巩固已学过的测量仪器和调节仪表的调试、安装、投运及使用方法。,学习并掌握仪表的选用、系统安装的初步知识，进一步培养学生实际动手的能力。,实验六 比值调节系统实验,目的及要求,熟悉比值调节系统的结构组成和连接方法。,掌握比值调节系统的投运方法。,掌握运用两步法整定主、副调节器参数。,比较在干扰作用下比值调节与简单调节质量的不同。,研究选用不同的副参数构成比值调节系统时，调节质量的变化。,研究干扰加于系统不同位置时，比值调节质量的变化,实验七 前馈调节系统实验,目的及要求,掌握前馈调节系统的构成和控制原理。,理解前馈调节比反馈调节的优点。,了解干扰加于不同位置时（干扰通道不同），前馈控制器的控制参数的变化。,