产品名称:[ZRGC-735 DCS分布式控制系统实训装置]
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ZRGC-735 DCS分布式控制系统实训装置
一、DCS分布式控制系统实训装置,DCS过程控制实验系统概述
DCS分布式控制系统实训装置,DCS过程控制实验系统由硬件和软件两部组成,其中硬件包括控制柜、智能仪表、DCS控制等单元组成;软件包括数据库软件、设备组态软件、设备编程软件、工业组态软件、服务软件包及工程数学软件等组成。
信号接口面板:控制对象中的仪表信号和电气信号转移到信号接线板上,提供AI、AO、DO等传感器检测及执行器控制信号接口,便于连线组成不同的控制系统。通过安全型接插式导线将实验板与信号板之间进行不同的配线,以完成过程控制各类实验。
系统网络分为监控网络、系统网络和控制网络三个层次,监控网络层实现工程师站、操作员站、高级计算站与系统服务器的互连,系统网络层实现现场控制站与系统服务器的互连,控制网络层实现现场控制站与过程的通讯。
二、DCS分布式控制系统实训装置,DCS过程控制实验系统配置及功能
(一)系统整体结构
1、系统网络架构从上至下由管理网(MNET)、系统网(SNET)、控制网(CNET)三层构成。管理网为可选网络层,用于和厂级生产管理系统如MES、第三方管理软件等进行通讯,并可通过INTERNET实现安全的信息发布,实现数据的高级管理和共享。
2、系统网连接工程师站、操作员站、历史站和控制站等系统节点,支持P-TO-P(对等网)、C/S(客户机/服务器)、P-TO-P和C/S(混合)三种网络结构,可快速构建星型、环型或总线型拓扑结构的高速冗余网络,符合IEEE802.3 及IEEE802.3u 标准,100/1000Mbps 自适应。
3、控制网用于控制站的主控制器与各I/O模块及智能设备的连接,支持星型和总线型结构,符合IEC61158(国标:JB/T10308.3-2001,欧标:EN50170),确保现场级通讯的实时、稳定、快速。
4、系统网络同时支持20个用户对目标对象进行实时在线监控。
5、工程师站
1)主要用于系统管理和组态维护及修改。具有离线组态测试功能;在线下载功能;画面组态和编辑;功能点组态和定义功能;控制回路组态功能;报警、趋势图等定义和编辑功能;通讯定义和组态功能;设备定义和组态功能;数据库定义和组态功能;报表生成功能等。
2)工程师站具有组网能力,采用双网卡配置,可以通过交换机与全厂管理网络相连,工程师站可兼作操作站。
6、操作员站
1)操作员站提供工艺操作人员、工艺工程师及仪表自控人员使用的人机界面,具有工业标准的操作员站专用键盘,主要功能:模拟流程图显示;交互特性提供模拟常规盘装仪表的操作面板;实时和历史趋势曲线的监视和查询;报警监视列表;参数成组监视;设备日志、操作日志、SOE日志和全日志查询;事故追忆查看;工艺报表的定时和即时打;用户管理;语音报警提示。
2)系统操作员站具备不同级别和不同操作区域或数据集合的操作权限,具有分权限,分区域显示、查询、报警、控制功能。
7、控制站
1)控制站能满足大型化工装置过程控制的功能及速度要求,具备连续过程控制、批量控制和顺序控制的功能。
2)控制站的主控单元具有IO BUS现场总线主站功能;具有强大的控制运算功能,能够完成模拟量反馈控制、开关量的顺序控制。并且能够把以上两者结合,实现更复杂的控制功能,包括以下组态编程语言:FBD:功能块图;CFC:连续功能图;SFC:顺序功能图;ST:结构化文本;IL:指令列表;LD:梯形图。
三、可完成的教学项目
(一)计算机测控系统
项目一实验系统认知;
项目二模块的通信和使用;
项目三组态编程和数据读取;
项目四系统通信和使用;
项目五DCS系统编程;
项目六现场总线技术与DCS。
(二)工艺设备和仪器仪表
项目一温度、压力、液位和流量测量;
项目二水泵负载特性测量;
项目三管道压力和流量藕合特性测量;
项目四电动调节阀特性测量;
项目五调压器特性测量;
项目六变频器水泵控制特性测量
(三)工业系统对象特性的测定
项目一单容水箱液位数学模型的测定;
项目二双容水箱液位数学模型的测定;
项目三非线性容积水箱液位数学模型的测量;
项目四测定不同阻力下单容水箱液位数学模型;
项目五锅炉与加热器对象数学模型;
项目六滞后管数学模型;
(四)简单设计型控制
项目一单闭环流量控制;
项目二单容水箱液位定值;
项目三双容水箱液位定值;
项目四三容水箱液位定值;
项目五锅炉水温定值控制;
项目六联锁控制。
(五)复杂设计型控制
项目一闭环双水箱液位串级;
项目二下水箱液位控制和进口流量串级;
项目三单闭环流量比值控制;
项目四锅炉温度和和换热器反馈控制;
项目五管道压力和流量解耦控制。
(六)创新型设计与研究
项目六大延迟系统补偿控制;
项目七自适应控制算法;
项目八模糊控制算法;
项目九现场总线控制系统。
(七)工程应用型设计
项目十工业项目设计;
项目十一报警系统设计;
项目十二关键事件处理和记录设计;
项目十三系统趋势和历史存储设计;
项目十四系统登录和安全性设计;
项目十五网络化控制系统的研究。
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