自動化基礎知識-在線式考勤管理系統(tǒng)

本章主要學問點：第一節(jié)集散型限制系統(tǒng)概述其次節(jié)集散型限制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)第三節(jié)集散型限制系統(tǒng)的構(gòu)成第四節(jié)集散型限制系統(tǒng)的組態(tài)第五節(jié)集散型限制系統(tǒng)的組態(tài)案例分析第六節(jié)集散型限制系統(tǒng)的投運操作第七節(jié)智能儀表第八節(jié)可編程限制器第九節(jié)現(xiàn)場總線限制系統(tǒng)其次講集散限制系統(tǒng)介紹制作：王鵬本章主要問題：1.集散型限制系統(tǒng)有哪幾種構(gòu)成形式？２.ＣＲＴ操作站有哪些顯示功能？３.試畫出智能化測量限制儀表的基本組成框圖，敘述各個組成部分的功能４.可編程限制器與智能調(diào)整儀表有何異同點？1第一節(jié)集散型限制系統(tǒng)概述一、集散型限制系統(tǒng)的基本概念１.干脆數(shù)字限制２.集中型計算機限制系統(tǒng)３.分層計算機限制系統(tǒng)４.集散型限制系統(tǒng)2１.干脆數(shù)字限制DDC的限制過程是：計算機首先通過模數(shù)輸入轉(zhuǎn)換器（A/D）按確定周期，循環(huán)實時采集多個生產(chǎn)過程被控參數(shù)的信息，然后依據(jù)限制算法運算后，其結(jié)果通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器（D/A）依次進入限制執(zhí)行器，構(gòu)成一個閉環(huán)回路。DDC比起模擬儀表限制的主要優(yōu)點在于很簡潔在計算機中實現(xiàn)PID和其他困難的運算規(guī)律，并且保持了數(shù)字化的精度。3２.集中型計算機限制系統(tǒng)集中型計算機限制系統(tǒng)是把幾十個甚至幾百個限制回路以及上千個過程參數(shù)的顯示、操作和限制集中在單一計算機上來實現(xiàn)。即在一臺計算機上實現(xiàn)下面的功能：過程監(jiān)視、數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲、報警和登錄、過程限制。集中型計算機限制系統(tǒng)將大量功能集于一身，把危急也集中了。4３.分層計算機限制系統(tǒng)（２）監(jiān)督計算機限制系統(tǒng)SCC上述計算機、限制器混合限制系統(tǒng)中，用一臺計算機代替模擬儀表，實現(xiàn)DDC，這就是監(jiān)督計算機限制系統(tǒng)。ＳＣＣ限制由二級計算機組成。第一級計算機與生產(chǎn)過程連接，并擔當測量和限制任務，即完成DDC限制。其次級計算機是給第一臺計算機供應最佳設定值和最優(yōu)限制參數(shù)等各種限制信息。（１）計算機、限制器混合限制系統(tǒng)將計算機與模擬儀表結(jié)合起來?，F(xiàn)場的限制功能由傳統(tǒng)的模擬儀表來實現(xiàn)，模擬儀表的信號也送入計算機，最終以最優(yōu)工藝參數(shù)給模擬儀表設定值。這種方案，對于老工廠技術改造尤為可取。5４.集散型限制系統(tǒng)集散限制系統(tǒng)（DistributedControlSystem，英文縮寫DCS）就是：一方面強調(diào)限制的分散性，即運用若干個限制器完成系統(tǒng)的限制任務，每個限制器實現(xiàn)確定的有限限制目標,可獨立完成數(shù)據(jù)采集、信號處理、計算變換及輸出等功能；另一方面，又強調(diào)管理的集中性，它依靠計算機網(wǎng)絡完成操作顯示部分與分散限制系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳送，使全部限制器都在生產(chǎn)過程的統(tǒng)一管理協(xié)調(diào)下動作的計算機限制系統(tǒng)。集中分散型計算機控制系統(tǒng)又稱為分布式計算機控制系統(tǒng)，簡稱集散型控制系統(tǒng)（DCS）。其實質(zhì)是四Ｃ技術，即計算機（Computer）、限制器（Controller）、通信（Communication）和CRT顯示技術相結(jié)合的產(chǎn)物。左圖是集散限制系統(tǒng)的組成框圖。6二、集散型限制系統(tǒng)的特點集散型限制系統(tǒng)接受標準化、模塊化和系列化設計，由過程限制級、限制管理級和生產(chǎn)管理級所組成的一個以通信網(wǎng)絡為紐帶的集中顯示操作管理，限制相對分散，具有配置敏捷，組態(tài)便利的多級計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。１.自主性２.牢靠性３.協(xié)調(diào)性４.友好性５.適應性、敏捷性和可擴充性６.在線性7三、集散型限制系統(tǒng)的發(fā)展概況20世紀70年頭中期，微處理器高速發(fā)展，微機價格下降。結(jié)合通信網(wǎng)絡技術，出現(xiàn)了若干微機通過網(wǎng)絡連接起來，構(gòu)成一個大型計算機系統(tǒng)，使得整個系統(tǒng)的任務可以分散進行，實現(xiàn)了計算機系統(tǒng)的分散化，從而大大降低了系統(tǒng)出現(xiàn)故障的風險。分散化思想的日益成熟，計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展，推動了分布式處理系統(tǒng)的發(fā)展。在此期間，世界各國也相繼推出了自己的第一代集散型限制系統(tǒng)。20世紀80年頭，隨著微處理運算實力的增加，超大規(guī)模集成電路集成度的提高和成本的不斷下降，給過程限制的發(fā)展帶來了新的面貌，使得過去難以想像的功能付諸了實施，推動著以微處理器為基礎的過程限制設備和集散型限制系統(tǒng)、可編程限制器和過程變送器等同步更新發(fā)展。進入20世紀90年頭，計算機等新技術的發(fā)展，特殊是開放式結(jié)構(gòu)和集成技術將深刻地影響著DCS的發(fā)展。使集散型限制系統(tǒng)進入一個新的階段，產(chǎn)生了生產(chǎn)過程限制系統(tǒng)與信息管理系統(tǒng)緊密結(jié)合的管控一體化的新一代集散型限制系統(tǒng)。具體表現(xiàn)為：①DCS向綜合化、開放化發(fā)展；②大型DCS進一步完善和提高的同時，發(fā)展小型集散限制系統(tǒng)；③接受人工智能技術；④接受虛擬的真像技術。8連續(xù)過程間歇過程離散過程直接控制過程管理生產(chǎn)管理經(jīng)營管理生產(chǎn)管理主要完成生產(chǎn)規(guī)劃，生產(chǎn)監(jiān)視，依據(jù)用戶訂單、庫存、能耗約束、能耗需求等指標進行生產(chǎn)調(diào)度。在很多DCS中，這級充當最高管理層。干脆限制級主要功能包括現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集，過程監(jiān)視、故障診斷、限制輸出、平安性能和冗余性能的實施……經(jīng)營管理級居于工廠自動化系統(tǒng)的最高一層，負責全廠廣泛的工程、經(jīng)濟、商務、人事以及其他的工作。如：市場分析、銷售和生產(chǎn)支配……過程管理級主要功能包括回路組態(tài)、優(yōu)化限制、性能監(jiān)視、故障監(jiān)測、記錄、報警……DCS功能層次示意圖一、集散型限制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)集散型限制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的主要特點是層次化，使之體現(xiàn)集中操作管理、分散限制的思想，一般由四級層次組成。其次節(jié)集散型限制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)9二、集散型限制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)中各層的功能１.干脆限制級干脆限制級是集散型限制系統(tǒng)的基礎，其主要任務如下。（１）進行過程數(shù)據(jù)采集:即對被控設備中的每個過程量和狀態(tài)信息快速采集，使進行數(shù)字開環(huán)限制、閉環(huán)限制、設備監(jiān)測、狀態(tài)報告的過程等獲得所須要的輸入信息。（２）進行干脆數(shù)字的過程限制:依據(jù)限制組態(tài)數(shù)據(jù)庫，限制算法模塊來實施實時的過程量（如開關量，模擬量等）限制。（３）進行設備監(jiān)測和系統(tǒng)的測試和診斷:把過程變量和狀態(tài)信息取出后，分析是否可以接受和是否可以允許向高層傳輸，進一步確定是否對被控裝置實施限制。并依據(jù)狀態(tài)信息推斷計算機系統(tǒng)硬件和限制板件的性能，在必要時實施報警、錯誤或診斷報告等措施。（４）實施平安性、冗余化方面的措施:一旦發(fā)覺計算機系統(tǒng)硬件或限制板有故障，就馬上實施備用件的切換，保證整個系統(tǒng)平安運行。10２.過程管理級過程管理級主要是應付單元內(nèi)的整體優(yōu)化，并對其下層發(fā)出吩咐，在這一層可完成的功能如下。（１）優(yōu)化過程限制:這可以依據(jù)過程的數(shù)學模型以及所設定的被控對象來進行。（２）自適應回路限制:在過程參數(shù)希望值的基礎上，通過數(shù)字限制的優(yōu)化策略，當現(xiàn)場條件發(fā)生變更時，經(jīng)過過程管理級計算機的運算處理就得到新的設定值和限制值，并把限制值傳送到干脆過程限制層。傳送到干脆過程限制層。（３）優(yōu)化單元內(nèi)各裝置，使它們親密協(xié)作:這主要是依據(jù)單元內(nèi)的產(chǎn)品、原材料、庫存以及能源的運用狀況，以優(yōu)化準則來協(xié)調(diào)相互之間的關系。（４）通過獲得干脆限制層的實時數(shù)據(jù)以進行單元內(nèi)的活動監(jiān)視，故障檢測存檔，歷史數(shù)據(jù)的存檔，狀態(tài)報告和備用。11３.生產(chǎn)管理級依據(jù)用戶的訂貨狀況、庫存狀況、能源狀況來規(guī)劃各單元中的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和規(guī)模，并且可使產(chǎn)品重新支配，隨時更改產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。為此，一些困難的工廠在這一限制層就實施了協(xié)調(diào)策略。此外，綜觀全廠的生產(chǎn)和產(chǎn)品監(jiān)視，以及產(chǎn)品報告也都在這一層來實現(xiàn)，并與上層交互傳遞數(shù)據(jù)。中小企業(yè)中，這一層可充當最高一級管理層。經(jīng)營管理級居于工廠自動化系統(tǒng)的最高一層。它管理的范圍很廣，包括工程技術方面、經(jīng)濟方面、商業(yè)事務方面、生產(chǎn)經(jīng)營、財務、人事等各個方面。把這些功能都集成到軟件系統(tǒng)中，通過綜合的產(chǎn)品支配，在各種變更條件下，結(jié)合多種多樣的材料和能量調(diào)配，最優(yōu)地解決這些問題。在這一層中，通過與公司的經(jīng)理部、市場部、支配部以及人事部等辦公室自動化相連接，來實現(xiàn)整個制造系統(tǒng)的最優(yōu)化。４.工廠經(jīng)營管理級12OperateITEngineerIT過程管理級

控制網(wǎng)絡

過程控制級

斷路器,保險

電源供電柜常規(guī)測量設備常規(guī)執(zhí)行機構(gòu)/OptimizeITPID三、集散型限制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)示例13下圖TDC-3000是霍尼威爾（Honeywell）公司1983年10月發(fā)表的，目前應用較廣且有四層體系結(jié)構(gòu)。14①局部限制網(wǎng)絡（LCN）是TDC3000的主干網(wǎng)，通過計算機接口與DECnet/Ethernet相連，同DECVAX系統(tǒng)計算機聯(lián)系構(gòu)成綜合管理系統(tǒng)；與個人計算機構(gòu)成范圍更廣泛的計算機綜合網(wǎng)絡系統(tǒng)。從而將工廠全部計算機系統(tǒng)和限制系統(tǒng)聯(lián)為一體，實現(xiàn)優(yōu)化限制、優(yōu)化管理的目的。②萬能限制網(wǎng)絡（UCN）是1988年開發(fā)的以MAP（通信標準化）為基礎的雙重化實時限制網(wǎng)絡。支持了32個冗余設備，應用層接受RS-511標準。③數(shù)據(jù)馬路（DH）是第一代集散型限制系統(tǒng)的通信系統(tǒng)，采用串行、半雙工方式工作，優(yōu)先存取和定時詢問方式控制，DH上設置了一個通信指揮器（HTD）來管理通信。任何DH之間的通信必需由HTD指揮，從HTD獲得運用DH的權利。１.TDC-3000有三種通信鏈路15２.TDC-3000供應三個不同等級的分散限制①以過程限制設備為基礎，并對限制元件進行限制的過程限制級。②先進的限制級包括比過程限制級更加困難的限制策略和限制計算，通常稱為工廠級。③最高限制級供應用于高級計算機的技術和手段，例如適用于復雜限制的過程模型，過程最優(yōu)限制及線性規(guī)劃等稱為聯(lián)合級。16３.TDC-3000的過程限制站主要包括：基本限制器（BC），多功能限制器（MC）、先進多功能限制器（AMC）、邏輯限制器、過程限制器、邏輯管理站（LM），過程管理站（PM）、單回路限制器（KMM）和可編程限制器（PLC）等。17４.TDC-3000有四種CRT操作站①萬能操作站（US）是全系統(tǒng)的窗口，是綜合管理的人機接口。②增加型操作站（EOS）是TDC-2000CRT操作站的改進型。③本地批量操作（LBOS）主要用于小系統(tǒng)。④新操作站（US*）運用開放的X-WINDOW技術，操作員能夠同時視察工廠信息、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)和過程限制數(shù)據(jù)。。18５.TDC-3000在LCN上掛接多種模塊①萬能操作站（US）。②歷史模件（HM）可以收集和存儲歷史數(shù)據(jù)。③應用模件（AM）用于連續(xù)限制、邏輯限制、報警處理和批量歷史收集等等。其限制策略可用標準算法，此外還有優(yōu)化用工具軟件包等。④可編程邏輯限制接口（PLCG）。⑤計算機接口（CG），供應與其他廠家如DEC、IBM、HP等計算機之間的連接。⑥網(wǎng)絡接口模件（NM），供應UCN和LCN之間的連接。⑦數(shù)據(jù)馬路接口（HG），將數(shù)據(jù)馬路（DH）與LCN相連。19第三節(jié)集散型限制系統(tǒng)的構(gòu)成１.基本型DCS系統(tǒng)的構(gòu)成20２.以智能儀表作為限制站的DCS系統(tǒng)21３.以個人計算機為管理級的DCS系統(tǒng)22二、人-機接口的構(gòu)成１.操作臺目前流行的操作臺有三種23２.操作員鍵盤和工程師鍵盤工程師鍵盤通常接受大家較熟悉的擊打式鍵盤。24第四節(jié)集散型限制系統(tǒng)的組態(tài)一、DCS限制系統(tǒng)組態(tài)的概念集散型限制系統(tǒng)由硬件和軟件兩大部分構(gòu)成，硬件和軟件都具有敏捷的組態(tài)和配置實力。DCS的硬件是通過網(wǎng)絡系統(tǒng)將不同數(shù)目的現(xiàn)場限制站、操作員站和工程師站連接起來，共同完成各種采集、限制、顯示、操作和管理功能。所謂組態(tài)就是依據(jù)軟件供應的工具和方法及工程的要求，對DCS系統(tǒng)進行硬件配置和軟件定義。本節(jié)用實際的案例重點講解并描述軟件的定義這個問題。25二、DCS限制系統(tǒng)組態(tài)的過程下面以浙江中控的的CS2000DCS系統(tǒng)為例，說明組態(tài)的過程。1.分析工藝流程2．了解DCS的構(gòu)成及限制站上卡件的配置狀況。3.依據(jù)工藝操作要求設置用戶權限4.組態(tài)設置5.繪制工藝流程圖6.編譯修改，重復5、6兩步，直到編譯通過。7.仿真運行及實際運行測試26第五節(jié)集散型限制系統(tǒng)的組態(tài)案例分析例如：精餾塔工藝的DCS系統(tǒng)組態(tài)【工藝分析】分餾是化工、石油化工、煉油生產(chǎn)過程中應用極為廣泛的傳質(zhì)傳熱過程，精餾的目的是依據(jù)溶液中各組分揮發(fā)度（或沸點）的差異，使各組分得以分別并達到規(guī)定的純度要求。精餾工藝的流程如圖6-24所示：圖6-24精餾工藝的流程圖27【DCS硬件組成】控制站工程師站操作站對象控制臺28限制站的功能及限制臺的具體功能請查閱產(chǎn)品說明書和接線圖。限制站中有電源機龍、卡件機龍、20個插槽，各卡件功能如表所示：序號卡件名稱規(guī)格功能說明1XP243主控制卡2XP243主控制卡3XP233數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡4XP233數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡0XP3136路電流信號輸入卡1XP3136路電流信號輸入卡2XP3136路電流信號輸入卡3XP3164路熱電阻信號輸入卡4XP3164路熱電阻信號輸入卡5XP3164路熱電阻信號輸入卡6XP3164路熱電阻信號輸入卡7XP3164路熱電阻信號輸入卡8XP3164路熱電阻信號輸入卡9XP3164路熱電阻信號輸入卡10XP3164路熱電阻信號輸入卡11XP3164路熱電阻信號輸入卡12XP3224路模擬信號輸出卡13XP3224路模擬信號輸出卡14XP3638路觸點型開入卡15XP3628路晶體管接點開出卡空卡16XP000空卡29【組態(tài)】

1.用戶授權管理（1）雙擊“我的電腦”D盤上新建一個文件夾，名字為D：\“精餾塔系統(tǒng)”，操作畫面如圖6-26所示。30（2）單擊“起先”—“程序”—ADVANTROL-PRO2.50.04學習版——“用戶受權管理”，出現(xiàn)登陸窗口，輸入用戶名：SUPER_PRIVILEGE_001，密碼SUPER_PASSWORD_001，登錄管理窗口。操作畫面如圖6-27所示。31（3）分別增加用戶，按下表要求增加用戶和權限，操作畫面如圖所示。權限用戶名用戶密碼相應權限特權系統(tǒng)維護SUPCONDCSPID參數(shù)設置、報表打印、報表在線修改、報警查詢、報警聲音修改、報警使能、查看操作記錄、查看故障診斷信息、查找位號、調(diào)節(jié)器正反作用設置、屏幕拷貝打印、手工置值、退出系統(tǒng)、系統(tǒng)熱鍵屏蔽設置、修改趨勢畫面、重載組態(tài)、主操作站設置工程師+工程師1111PID參數(shù)設置、報表打印、報表在線修改、報警查詢、報警聲音修改、報警使能、查看操作記錄、查看故障診斷信息、查找位號、調(diào)節(jié)器正反作用設置、屏幕拷貝打印、手工置值、退出系統(tǒng)、系統(tǒng)熱鍵屏蔽設置、修改趨勢畫面、重載組態(tài)、主操作站設置操作員操作員甲1111重載組態(tài)、報表打印、查看故障診斷信息、屏幕拷貝打印、查看操作記錄、修改趨勢畫面、報警查詢操作員操作員乙1111重載組態(tài)、報表打印、查看故障診斷信息、屏幕拷貝打印、查看操作記錄、修改趨勢畫面、報警查詢32332.新建項目組態(tài)（1）打開組態(tài)軟件，以工程師等級登錄。（2）選擇“新建組態(tài)”，按提示以“精餾塔”文件名，保存至D盤上的“精餾塔系統(tǒng)”文件夾，出現(xiàn)組態(tài)窗口。操作畫面如圖所示。

343．項目組態(tài)（1）單擊“”總體信息“---“主機設置”菜單，出現(xiàn)對話框，選“主限制卡”選項，將主限制卡注釋為“分餾塔機組”，增加2個主控卡，型號為XP-243，設置為冗余。操作畫面如圖6-30所示。35（2）設置一個工程師站，IP地址為：30兩個操作員站，IP地址為：31，與32，單擊“整理”即保存。操作畫面如圖6-31所示。36（3）單擊“操作小組”出現(xiàn)對話框——增加操作小組三個如表所示，并創(chuàng)建數(shù)據(jù)分區(qū)，單擊“退出”,操作畫面如圖6-32所示.操作小組名稱切換等級光字牌名稱及對應分區(qū)操作員甲操作員溫度：對應溫度數(shù)據(jù)分區(qū)壓力：對應壓力數(shù)據(jù)分區(qū)流量：對應流量數(shù)據(jù)分區(qū)液位：對應液位數(shù)據(jù)分區(qū)操作員乙操作員工程師工程師37數(shù)據(jù)分組數(shù)據(jù)分區(qū)位號低沸點塔溫度TI201、TI202、TI203、TI204、TI215、TI216、TI217壓力PI201、PI202、PI203流量FI201、FI202、FI203、FI204液位LI201、LI202高沸點塔工程師38（4）單擊“限制站”，選擇“I/O組態(tài)”，設置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡2個，型號XP-233，冗余設置；選擇“I/O卡件”，其中I/O點要按要求限制站中卡件的位置及工藝的要求安排卡件功能，如表6-2所示：6-2表.doc39（5）設置限制方案：單擊“限制站”—選擇“常規(guī)限制方案”，出現(xiàn)對話框，依據(jù)表中的回路定義,操作畫面如圖所示.序號控制方案注釋，回路注釋回路位號控制方案PVMV0低沸點塔液位控制LRC-201單回路LI-201LV-2011高沸點塔溫度控制提餾段蒸汽流量控制FRC-303串級內(nèi)環(huán)FI-303FV-303提餾段溫度控制TICA-302串級外環(huán)TI-302

40（6）總貌畫面設置；單擊“操作站”-------選擇“總貌”，出現(xiàn)對話框，按下面的要求設置總貌畫面,操作畫面如圖6-34所示。頁碼頁標題內(nèi)容1索引畫面索引：操作員甲小組所有流程圖、所有分組畫面、所有趨勢畫面、所有一覽畫面2低沸點塔參數(shù)所有低沸點塔相關I/O數(shù)據(jù)實時狀態(tài)圖6-34總貌畫面設置4142（7）分組畫面設置：單擊“操作站”-------選擇“分組畫面”，出現(xiàn)對話框分別設置各自的數(shù)據(jù)小組，依據(jù)分餾塔操作員、預冷機操作員兩個崗位的視察變量分組。）要求顯示全部I/O點，留意要在操作窗口選擇已經(jīng)定義過的I/O點，不要二次輸入，否則會犯不一樣性的錯誤。按下列要求設置分組畫面，操作畫面如圖6-35所示。頁碼頁標題內(nèi)容1常規(guī)回路LRC201、FRC303、TICA3022開關量KI301、KI302、KO301、KO30243（8）數(shù)據(jù)一覽畫面設置，單擊“操作站”-------選擇“一覽畫面設置”按下列要求置溫度信號一覽表，操作畫面如圖6-36所示。頁碼頁標題內(nèi)容1低沸點塔壓力PI201、PI202、PI2032高沸點塔壓力PI301、PI302、PI30344（9）趨勢畫面設置：單擊“操作站”-------選擇“趨勢畫面”，出現(xiàn)“趨勢組態(tài)設置”對話框，新“增加一頁”，按下表要求設置，操作如圖6-37所示。頁碼頁標題內(nèi)容1溫度TI201、TI202、TI203、TI2042流量FI201、FI202、FI203、FI204圖6-37趨勢設置畫面4546（10）流程圖名稱：單擊“操作站”-------選擇“流程圖”，出現(xiàn)“操作站設置”對話框，-------“增加”-------輸入文件名稱，-------單擊“編輯”-------出現(xiàn)流程圖編輯窗口，選擇相應的工具，完成流程圖的繪制，美化并保存到指定的文件夾，即：D盤上“分餾塔系統(tǒng)”文件夾下的“flow”文件夾中。關閉窗口。47（11）報表：單擊“操作站”—選擇“報表”，出現(xiàn)“操作站設置”-------“報表”，-------增加，，輸入報表名稱，報表建立方法與EXCEL同，但是要設置事務引用（要求8小時一班，整點記錄全部的溫度信號），操作畫面如圖6-38所示。班報表_____班___組

組長_________記錄員_______________年____月____日時間內(nèi)容描述數(shù)據(jù)FI201####FI202####FI203####FI204####48單擊“數(shù)據(jù)”——“事務定義”—定義事務如下：event[1]getcurhour()mod1=0andgetcurmin()=0andgetcursec()=0event[2]getcurtime()=8:00:00orgetcurtime()=16:00:00單擊“數(shù)據(jù)”——“時間應用”—引用事務。填充數(shù)據(jù)，全部工作做完后退出系統(tǒng)。494.項目編譯編譯的作用有兩項，一是檢查錯誤并分析修改，二是將前面設置的原代碼程序轉(zhuǎn)換成目標代碼程序以便計算機系統(tǒng)執(zhí)行。重新進入系統(tǒng)組態(tài)軟件，以“工程師”的身份進入，選擇上述建立的“分餾塔系統(tǒng)”可運行文件，單擊“載入組態(tài)”—“確定”，出現(xiàn)運行窗口，單擊“下載”，單擊“編譯”——“全編譯”，假如有問題會在下方的顯示窗口提示，認證分析，返回到組態(tài)時相應的步驟中去修改，然后重新編譯，始終到編譯通過為止。50515.實時監(jiān)控打開“實施監(jiān)控”軟件，選擇上述編譯好了的“分餾塔系統(tǒng)”文件，留意要選擇仿真運行，這時的對象是虛擬的，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有虛擬數(shù)據(jù)可供運行運用，分別視察以下畫面是否正常。52（1）正確顯示總貌畫面53（2）正確顯示分組圖6-41分組畫面54（3）正確顯示數(shù)據(jù)一覽畫面圖6-42一覽畫面55（4）正確顯示趨勢畫面圖6-43趨勢畫面56（5）正確顯示流程圖畫面圖6-44流程圖畫面57（6）正確顯示報表畫面圖6-45報表畫面58（7）正確顯示報警畫面假如那里有問題，請重新返回到建立組態(tài)時的窗口去修改，修改后編譯，再重新運行，直到成功為止。59第六節(jié)集散型限制系統(tǒng)的投運操作DCS限制系統(tǒng)中投運操作1．熟悉工藝流程及系統(tǒng)的構(gòu)成狀況，為投運做準備。2．檢查限制站和操作站的設置。3．手動投運工藝過程4．儀表投運5．解除故障及參數(shù)整定6．系統(tǒng)停運及整理現(xiàn)場60二、投運操作記錄表格以中控的CS2000為例，投運記錄表格如下6-3表.doc61第七節(jié)智能儀表一、智能化測量限制儀表１.智能化測量限制儀表的基本組成以單片機為核心的智能化測量限制儀表的基本組成如下圖所示。62２.智能化測量限制儀表的特點A.在測量限制儀表中接受單片機（以微處理器為基礎）技術使之成為智能化儀表后能夠解決很多傳統(tǒng)儀表不能或不易解決的難題。B.簡化儀表電路，提高儀表的牢靠性，降低儀表的成本C.加快新產(chǎn)品的開發(fā)速度。目前，這類智能化測量限制儀表已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)四則運算、邏輯推斷、吩咐識別、自診斷自校正、甚至自適應和自學習的功能，隨著科學技術的發(fā)展，這類儀表的智能程度必將越來越高。63二、智能壓力變送器1.3051C型智能壓力變送器64各部分的作用如下:A.壓力傳感器（P）：測量被測介質(zhì)的壓力（或差壓）。B.溫度傳感器（Ｔ）：組裝在傳感組件內(nèi)，用于補償溫度變更對測量結(jié)果的影響。C.A/D轉(zhuǎn)換器：將檢測到的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。D.D/A轉(zhuǎn)換器：將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號輸出。E.傳感器組件存儲器：傳感器組件存儲器內(nèi)存有修正系數(shù)和傳感器組件的有關信息。電子組件存儲器：電子組件存儲器內(nèi)存有變送器的量程值以及變送器的組態(tài)信息。F.MP微處理器：它是智能變送器的核心部件，除協(xié)調(diào)變送器內(nèi)部分部件執(zhí)行預定操作外，還有線性化運算、調(diào)量程、工程單位轉(zhuǎn)換、阻尼特性調(diào)整、故障診斷以及通信等功能。G.DI/O數(shù)字通信口：通過它可與運用相同通信協(xié)議的限制系統(tǒng)進行干脆數(shù)字通信。H.268組態(tài)器：它是以微處理器為基礎的與智能壓力變送器進行數(shù)字通信的接口裝置，是一種新型的調(diào)試工具，利用它能在現(xiàn)場（或限制室）對3051C智能壓力變送器進行調(diào)校、測試以及對程序組態(tài)的編制和修改等工作。I.量程、零點調(diào)整：用于數(shù)字化調(diào)整時的刻度和零位調(diào)整。65２.ST3000智能壓力變送器靜壓傳感器（Ps）：測量靜壓變更，以便對差壓元件進行補償，實現(xiàn)高精度測量。Multiplexer多路調(diào)制器：對P、T、Ps輸入的信號進行調(diào)整緩沖，并輸?shù)紸/D。其余部分同3051C中的各部分。66三、智能限制儀表這是一種數(shù)字化的過程限制儀表，其外表類似于一般的盤裝儀表，而其內(nèi)部卻是由微處理器、RAM、ROM、模擬量與數(shù)字量轉(zhuǎn)換輸入輸出通道與獨立的電源等基本組成部分所構(gòu)成的一個微型的計算機系統(tǒng)?？梢哉f除限制點的區(qū)分之外，它的功能與現(xiàn)場限制站大同小異。一般有單回路、2回路、4回路或8回路的限制器。至于限制方式除一般PID之外還可組成串級限制，信號選擇限制及前饋限制和按預定曲線進行程序限制等等。為便于儀表操作人員運用，其人機交互界面———面板的設計及操作方法與常規(guī)的模擬限制器基本相同。例如，左圖所示的多回路限制器。67多回路過程限制器原理圖68第八節(jié)可編程限制器可編程限制器簡稱PC（英文全稱：ProgrammableController，為與個人計算機（PC）相區(qū)分，現(xiàn)在仍舊沿用可編程邏輯限制器這個老名字，即PLC（英文全稱：ProgrammableLogicController）。PLC是一種特地為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作的電子裝置。69一、PLC的特點（1）牢靠性高，抗干擾實力強（2）硬件配套齊全，功能完善，適用性強（3）易學易用，深受工程技術人員歡迎（4）系統(tǒng)的設計、安裝、調(diào)試工作量小，維護便利，簡潔改造（5）體積小，重量輕，能耗低

二、PLC的應用領域目前，PLC在國內(nèi)外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化消遣等各個行業(yè)，運用狀況大致可歸納為如下幾類。（1）開關量的邏輯限制（2）模擬量限制（3）運動限制（4）過程限制（5）數(shù)據(jù)處理（6）通信及聯(lián)網(wǎng)70三、PLC的硬件構(gòu)成圖6-53

整體式PLC組成框圖71圖6-54

模塊式PLC組成框圖72

四、PLC軟件系統(tǒng)及常用編程語言PLC軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)程序和用戶程序兩部分組成。系統(tǒng)程序包括監(jiān)控程序、編譯程序、診斷程序等，主要用于管理全機、將程序語言翻譯成機器語言，診斷機器故障。系統(tǒng)軟件由PLC廠家供應并已固化在EPROM中，不能干脆存取和干預。用戶程序是用戶依據(jù)現(xiàn)場限制要求，用PLC的程序語言編制的應用程序（也就是邏輯限制）用來實現(xiàn)各種限制。STEP7是用于SIMATIC可編程邏輯限制器組態(tài)和編程的標準軟件包，也就是用戶程序，我們就是運用STEP7來進行硬件組態(tài)和邏輯程序編制，以及邏輯程序執(zhí)行結(jié)果的在線監(jiān)視。PLC供應的編程語言有標準語言梯形圖語言、語句表語言、邏輯功能圖語言。73五、PLC的工作過程輸入端子控制部件輸入設備輸出設備…..輸入寄存器輸出寄存器輸出端子…..74六、S7系列可編程限制器簡介S7-300系統(tǒng)組成S7-300系統(tǒng)組成包括：CPU模塊、接口模塊（IM）、信號模塊（SM）、功能模塊（FM）、通信處理器（CP）及電源模塊（PS）等。如圖

所示。電源PSCPUIMSMSM……CP75模塊安裝在專用的機架即導軌（RACK）上，模塊上集成了背板總線，通過背板總線和總線連接器將各模塊相連接。如圖6-57所示。1．負載電源(選項)2.后備電池(CPU313以上)3.24VDC連接4.模式開關5.狀態(tài)和故障指示燈6.存儲器卡(CPU313以上)7.MPI多點接口8.前連接器9.前門762．編程語言S7-300運用STEP7編程語言，有指令表（STL）梯形圖（LAD）、功能塊圖（FBD）、結(jié)構(gòu)化限制語言（SCL）、依次限制（GRAPH）、狀態(tài)圖（HiGRAPH）及連續(xù)功能圖（CFC）等。通常運用指令表、梯形圖、功能塊圖語言，以下例舉常用的位邏輯、定時器和計數(shù)器的指令，及相應的梯形圖和功能塊圖的表示法。773．STEP7程序的運用（1）創(chuàng)建一個項目結(jié)構(gòu)，項目就象一個文件夾，全部數(shù)據(jù)都以分層的結(jié)構(gòu)存在于其中，任何時候你都可以運用。在創(chuàng)建一個項目之后，全部其他任務都在這個項目下執(zhí)行。（2）組態(tài)一個站，組態(tài)一個站就是指定你要運用的可編程限制器，例如S7300、S7400等。（3）組態(tài)硬件，組態(tài)硬件就是在組態(tài)表中指定你的限制方案所要運用的模板以及在用戶程序中以什么樣的地址來訪問這些模板，地址一般不用修改由程序自動生成。模板的特性也可以用參數(shù)進行賦值。（4）組態(tài)網(wǎng)絡和通訊連接，通訊的基礎是預先組態(tài)網(wǎng)絡，也就是要創(chuàng)建一個滿足你的限制方案的子網(wǎng)，設置網(wǎng)絡特性、設置網(wǎng)絡連接特性以及任何聯(lián)網(wǎng)的站所須要的連接。網(wǎng)絡地址也是程序自動生成假如沒有更改閱歷確定不要修改。（5）定義符號，可以在符號表中定義局部或共享符號，在你的用戶程序中用這些更具描述性的符號名替代確定地址。符號的命名一般用字母編寫不超過8個字節(jié)，最好不要運用很長的漢字進行描述，否則對程序的執(zhí)行有很大的影響。（6）創(chuàng)建程序，用梯形圖編程語言創(chuàng)建一個與模板相連結(jié)或與模板無關的程序并存儲。創(chuàng)建程序是我們限制工程的重要工作之一，一般可以接受線形編程（基于一個塊內(nèi)，OB1）、分布編程（編寫功能塊FB,OB1組織調(diào)用）、結(jié)構(gòu)化編程（編寫通用塊）。我們最常接受的是結(jié)構(gòu)化編程和分布編程協(xié)作運用，很少接受線形編程。（7）下載程序到可編程限制器，完成全部的組態(tài)、參數(shù)賦值和編程任務之后，可以下載整個用戶程序到可編程限制器。在下載程序時可編程限制器必需在允許下載的工作模式下（STOP或RUN-P）,RUN-P模式表示，這個程序?qū)⒁淮蜗螺d一個塊，假如重寫一個舊的CPU程序就可能出現(xiàn)沖突，所以一般在下載前將CPU切換到STOP模式。78第九節(jié)現(xiàn)場總線限制系統(tǒng)

一、現(xiàn)場總線的概念

依據(jù)IEC和現(xiàn)場總線基金會的定義，現(xiàn)場總線是連接智能現(xiàn)場設備和自動化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡。主要解決工業(yè)現(xiàn)場的智能化儀器儀表、限制器、執(zhí)行機構(gòu)等現(xiàn)場設備間的數(shù)字通信以及這些現(xiàn)場限制設備和高級限制系統(tǒng)之間的信息傳遞問題。有通信就必定有協(xié)議，從這種意義上講現(xiàn)場總線實質(zhì)上是一個定義了硬件接口和通信協(xié)議的標準。使自控設備與系統(tǒng)步入了信息網(wǎng)絡的行列，為其應用開拓了更為廣袤的領域；一對雙絞線上可掛接多個限制設備，便于節(jié)約安裝費用；節(jié)約維護開銷；提高了系統(tǒng)的牢靠性；為用戶供應了更為敏捷的系統(tǒng)集成主動權。79不同的機構(gòu)和不同的人可能對現(xiàn)場總線有著不同的定義，不過通常狀況下，大家公認現(xiàn)場總線的本質(zhì)體現(xiàn)在以下六個方面：1．現(xiàn)場通信網(wǎng)絡2．現(xiàn)場設備互聯(lián)3．互操作性4．分散功能塊5．通信線供電6．開放式互聯(lián)網(wǎng)絡二、現(xiàn)場總線的實質(zhì)和優(yōu)點80三、現(xiàn)場總線限制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)現(xiàn)場總線是一種串行的數(shù)字數(shù)據(jù)通訊鏈路，它溝通了生產(chǎn)過程領域的基本限制設備（即現(xiàn)場級設備）之間以及更高層次自動限制領域的自動化限制設備（即車間級設備）之間的聯(lián)系。圖6-58是一個簡潔的現(xiàn)場總線限制系統(tǒng)的實例。該系統(tǒng)主要包括一些實際應用的設備，如PLC、掃描器、電源、輸入輸出站、終端電阻等。其它系統(tǒng)也可以包括變頻器、至少流調(diào)速裝置、人機界面等。81四、主流現(xiàn)場總線簡介

１.HART總線系統(tǒng)HART系統(tǒng)是1985年由羅斯蒙特公司開發(fā)出的一種協(xié)議。它可以將模擬信號調(diào)制成調(diào)頻信號，并利用數(shù)字調(diào)頻信號進行傳輸。２.CAN總線系統(tǒng)它是一種對等式的現(xiàn)場總線網(wǎng)，其物理層接受雙絞線，符合ISO-DIS11898標準，其數(shù)據(jù)鏈路層接受CSMA/CD協(xié)議，建立了良好的優(yōu)先級限制機制。３.LonWorks總線系統(tǒng)Lonworks接受Neuron芯片，這是集限制器和網(wǎng)絡通信處理器于一體的芯片，內(nèi)置4個cpu，一個用于限制，可以處理現(xiàn)場I/O，另兩個處理網(wǎng)絡通信，因此，Lonworks具有明顯的網(wǎng)絡處理實力優(yōu)勢。４.Profibus總線系統(tǒng)Profibus是一種多主從的令牌網(wǎng)絡，得到令牌的節(jié)點可以向網(wǎng)上發(fā)布信息，其余節(jié)點接受。Profibus的物理層接受EIA485，數(shù)據(jù)鏈路層接受令牌協(xié)議。每個系統(tǒng)允許最多4個段，每段可以掛接32個點。５.FF總線系統(tǒng)是遵守ISA/IEC的SP50現(xiàn)場總線標準。FF除了定義ISO的第一、其次、第七層外，還定義了新的一層———用戶協(xié)議層，F(xiàn)F接受了HART協(xié)議中的DDL作為該層的一個組成部分。821.什么是集散限制系統(tǒng)？就是：一方面強調(diào)限制的分散性；另一方面，又強調(diào)管理的集中性。2.集散限制系統(tǒng)的特點是什么？A.自主性B.牢靠性C.協(xié)調(diào)性D.友好性E.適應性、敏捷性和可擴充性F.在線性總結(jié)：DCS相關概念833.DCS是怎樣構(gòu)成的？從結(jié)構(gòu)上劃分，DCS包括過程級、操作級和管理級。過程級主要由過程限制站、I/O單元和現(xiàn)場儀表組成，是系統(tǒng)限制功能的主要實施部分。操作級包括：操作員站和工程師站，完成系統(tǒng)的操作和組態(tài)。管理級主要是指工廠管理信息系統(tǒng)（MIS系統(tǒng)），作為DCS更高層次的應用，目前國內(nèi)各行業(yè)應用到這一層的系統(tǒng)較少。4.DCS的限制程序是由誰執(zhí)行的？DCS的限制決策是由過程限制站完成的，所以限制程序是由過程限制站執(zhí)行的。5.過程限制站的組成如何?DCS的過程限制站是一個完整的計算機系統(tǒng)，主