分散控制系统与现场总线技术课程设计

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1、《分散控制系统与现场总线技术》课程设计任务书一、目的与要求1．本课程设计目的是使学生掌握DCS和FCS的设计思想，知道如何安装和使用DCS和FCS，如何评价和选择DCS和FCS，以及如何在工程设计中合理地应用DCS和FCS。2．按照被控系统的不同，将学生分成若干个设计小组，原则上每个小组的设计题目不能相同。每个小组由四名学生组成，分别进行系统结构设计和硬件配置设计、控制策略或控制逻辑设计、系统组态设计、以及系统人机界面设计。要求分工协作，相互配合，形成一个完整的设计方案。二、主要内容1．本课程设计共分为32个设计课题，我们小组选择的是一次风压力调节系统。2．上述每个设计

2、课题分成以下四个组成部分，分别由四名学生完成(不足四人的优先选择位于前面的设计内容)：2．1系统结构与硬件配置设计2．2控制策略或控制逻辑设计2．3系统组态设计2．4系统人机界面设计三、进度计划序号设计(实验)内容完成时间负责人1系统结构与硬件配置设计2010.12.72控制策略或控制逻辑设计2010.12.83系统组态设计2010.12.94系统人机界面设计2010.12.9四、设计（实验）成果要求1．要求每人独立撰写课程设计报告。设计报告至少应包含以下内容：1．1系统结构与硬件配置设计者的设计报告中应包含设计说明书、系统配置图和设备清单；1．2控制策略或控制逻辑设计

3、者的设计报告中应包含设计说明书、控制系统SAMA图或控制系统逻辑图；1．3系统组态设计者的设计报告中应包含设计说明书、控制系统组态图；1．4系统人机界面设计者的设计报告中应包含设计说明书、人机界面图；1．同一设计组的设计者应注意各部分设计的衔接性与一致性，使各部分设计形成一个完整的体系。五、考核方式1．设计文件审查1．1检查系统结构设计是否合理，硬件选型是否恰当，硬件种类与数量是否正确，是否与控制策略或控制逻辑的设计方案一致。1．2检查控制策略或控制逻辑设计是否满足工艺系统的控制要求，控制功能是否正确、合理，控制方案是否具有可行性，设计图纸是否符合技术规范。1．3检查D

4、CS系统组态是否正确，是否忠实再现了控制策略或控制逻辑的设计方案，I/O变量的使用是否正确，组态方案是否简洁、可靠。1．4检查人机联系画面的设计是否正确地提供了必要的显示、操作手段，画面的颜色、符号和内容是否符合技术规范，画面上的动态元素是否已经与数据库中的实时变量正确地连接在一起。2．答辩　　由指导教师针对设计方案提出问题，通过学生对问题的回答，重点了解学生对设计方案的理解程度，对基本概念的掌握程度，以及各部分设计的衔接是否正确。学生姓名：指导教师：2010年12月13日分散控制系统与现场总线技术课程设计——————一次风压力调节系统1、系统配置1.1概述本控制系统规

5、模小，由监控级、控制级和现场级三部分组成。监控级由工程师站（西门子工控机）和操作员站（西门子工控机）组成；控制级由控制器PM860、通行模块TU810、模拟量输入模块AI810、模拟量输出模块AO810和数字量输出模块DO810构成；现场级由测量变送器和执行机构组成。监控级与控制级之间的通信网络选用以太网Ethernet，控制器与通信模块之间的连接选用Modulebus(光纤)。该控制系统的工作原理：AI810采集现场的过程变量，通过通信模块送到控制器，控制器根据已设定的控制策略运算得出控制信号，控制信号经通讯模块到AO810，再到执行机构，执行机构动作，从而改变被控量

6、按期望的方向变化。DO810用来输出控制设备启停信号。操作员站有丰富的外围设备和人机界面，操作员通过画面监视现场设备的运行状况。在遇到紧急状况时，按规定流程进行手动操作。工程师站负责进行控制系统的组态、控制模块参数的修改等工作，并能够将控制策略下装到控制器。1.2系统结构图ModulebusEthernet工程师站操作员站控制器通讯模块TU810模拟量输入模块AI810TU820模拟量输出模块AO810TU820现场变送器现场执行机构数字量输出模块DO8101.3设备清单(1)监控级序号设备数量备注1SIMATICIPC547C2操作员站和工程师站(2)控制级序号设备数

7、量备注1SD811电源模件224VDC、2.5A2TU810通讯模块1支持双绞线连接3AI810模拟量输入模件1模拟量输入8通道4AO810模拟量输出模件1模拟量输出8通道5DO810数字量输出模件1数字量输出8通道6PM860控制器2与以太网兼容通信7DINRAIL导轨1安装通讯和I/O模件8GYTA53光纤1连接控制器和通信模件9插槽2安装控制器（3）现场级序号设备数量备注1DBS308压力变送器1测量一次风压力2PTJ501差压传感器1测量一次风压力3RSYN-8-30角位移传感器2测量挡板的角度42SQ3031电动执行机构1改变挡