《工控組態(tài)技術(shù)及應(yīng)用-MCGS》課件kj43v

項目三單容液位定值控制系統(tǒng)知識目標(biāo)⑴掌握單容液位定值控制系統(tǒng)的控制要求。⑵掌握單容液位定值控制系統(tǒng)的硬件接線。⑶掌握單容液位定值控制系統(tǒng)的通信方式。⑷掌握單容液位定值控制系統(tǒng)的控制原理。⑸掌握單容液位定值控制系統(tǒng)的PID控制的設(shè)計方法。⑹掌握單容液位定值控制系統(tǒng)的腳本程序的設(shè)計方法。⑺掌握單容液位定值控制系統(tǒng)的組態(tài)設(shè)計方法。⑴初步具備簡單工程的分析能力。⑵初步具備簡單控制系統(tǒng)的構(gòu)建能力。⑶增強(qiáng)獨立分析、綜合開發(fā)研究、解決具體問題的能力。⑷初步具備對PID閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計能力。⑸初步具備單容液位定值控制系統(tǒng)分析能力。⑹初步具備單容液位定值控制系統(tǒng)的組態(tài)能力。⑺初步具備單容液位定值控制系統(tǒng)的統(tǒng)調(diào)能力。能力目標(biāo)二、要求學(xué)生必備的知識與技能⑴檢測儀表及調(diào)節(jié)儀表的基本知識⑵簡單控制系統(tǒng)的組成。⑶計算機(jī)控制基本知識。必備知識⑸

ADAM4024模擬量輸出模塊基本知識。⑷

ADAM4017模擬量輸入模塊基本知識。⑹計算機(jī)輸入通道基本知識。⑻

PID控制原理。⑼計算機(jī)直接數(shù)字控制系統(tǒng)基本知識。必備知識⑺計算機(jī)輸出通道基本知識。（10）閉環(huán)控制系統(tǒng)基本知識。（11）組態(tài)技術(shù)基本知識。⑵變送器的調(diào)校技能。⑴熟練的計算機(jī)操作技能必備技能⑷

ADAM4017模擬量輸入模塊的接線能力

。⑶控制器的調(diào)校技能。⑹計算機(jī)直接數(shù)字控制系統(tǒng)的組建能力

。⑸

ADAM4024模擬量輸出模塊的接線能力

。1.ADAM4000系列智能模塊的功能

ADAM4000系列智能模塊由24V直流電驅(qū)動，通過RS485通訊協(xié)議與現(xiàn)場設(shè)備交換數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)傳送到上位機(jī)。三、相關(guān)知識講解2.ADAM4017模擬量輸入模塊簡介ADAM4017是一個16位，8通道模擬量輸入模塊，通過光隔離輸入方式對輸入信號與模塊之間實現(xiàn)隔離，具有過壓保護(hù)功能。其結(jié)構(gòu)如圖4-3-1所示。圖4-3-1ADAM4017模擬量輸入模塊ADAM4017提供信號輸入，A/D轉(zhuǎn)換，RS485數(shù)據(jù)通訊功能。ADAM4017應(yīng)用連線如圖4-3-2，4-3-3所示：

電流輸入：±20mA(需要并接一個250歐姆的電阻)

電壓輸入：±150mV，±500mV，±1V，±5V，±10V輸入信號有：圖4-3-2ADAM4017差分輸入通道0～5圖4-3-3ADAM4017單端輸入通道6～7

3.ADAM4024模擬量輸出模塊簡介ADAM4024是一個4通道模擬量輸出模塊。它包括了4路模擬量輸出通道，4路數(shù)字量輸出通道。ADAM4024的輸出類型有：模擬信號0～20mA，4～20mA，0～±10V，隔離電壓為3000VDC，負(fù)載0～500.(有源)；數(shù)字信號為邏輯“0”（＋1Vmax），邏輯“1”（＋10～30VDC）。

4.ADAM4000Utility軟件的使用說明4000Utility軟件主要是為亞當(dāng)模塊提供以下功能:⑴檢測與主機(jī)相連的亞當(dāng)4000模塊。⑵設(shè)置亞當(dāng)4000的配置。⑶對亞當(dāng)4000各個模塊執(zhí)行數(shù)據(jù)輸入或數(shù)據(jù)輸出。⑷保存檢測到的亞當(dāng)模塊的信息。任務(wù)一掌握單容液位定值控制系統(tǒng)工藝流程任務(wù)二單容液位定值控制系統(tǒng)控制方案的設(shè)計任務(wù)三單容液位定值控制系統(tǒng)接線任務(wù)四單容液位定值控制系統(tǒng)的組成及控制原理任務(wù)五單容液位定值控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的組態(tài)任務(wù)六單容液位定值控制系統(tǒng)設(shè)備的組態(tài)任務(wù)七單容液位定值控制系統(tǒng)用戶窗口的組態(tài)任務(wù)八單容液位定值控制系統(tǒng)循環(huán)腳本的組態(tài)任務(wù)九單容液位定值控制系統(tǒng)的統(tǒng)調(diào)四、理實一體化教學(xué)任務(wù)1.單容液位定值控制系統(tǒng)工藝流程圖五、理實一體化教學(xué)步驟

用ADAM4017智能模塊、ADAM4024智能模塊、PID控制軟設(shè)備實現(xiàn)對單容液位的定值控制，并用MCGS軟件實現(xiàn)對各種參數(shù)的顯示、存儲與控制功能。⑴實訓(xùn)設(shè)備基本配置2.控制要求3.實訓(xùn)設(shè)備基本配置及接線

ADAM4024模擬量輸出模塊一塊

RS485/RS232轉(zhuǎn)換接頭及傳輸線一根

RS485/RS232轉(zhuǎn)換接頭及傳輸線一根

計算機(jī)（盡量保證每人一機(jī)）多臺

液位對象（有液位變送器和電動調(diào)節(jié)閥）一套ADAM4017模擬量輸入模塊一塊⑵單容液位定值控制系統(tǒng)接線計算機(jī)MCGS軟件RS232/RS485轉(zhuǎn)換器DATE+DATE-DATE+DATE-DATE+DATE-IOUTNAGNDVIN0+VIN0-變送器+-250Ω24V調(diào)節(jié)閥ADAM4017ADAM4024

單容液位定值控制系統(tǒng)接線如圖4-3-6所示，如果沒有液位對象，可用信號發(fā)生器和電流表代替液位變送器和電動調(diào)節(jié)閥。圖4-3-6單容液位定值控制系統(tǒng)接線圖⑴控制系統(tǒng)的組成

單容液位定值控制系統(tǒng)采用計算機(jī)直接數(shù)字控制系統(tǒng)，其組成如圖4-3-7所示。液位對象A/D轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)器液位變送器電動調(diào)節(jié)閥svD/A轉(zhuǎn)換-pv圖4-3-7計算機(jī)直接數(shù)字控制系統(tǒng)的組成4.控制系統(tǒng)的組成及控制原理⑴新建工程

選擇文件→新建工程，新建ADAM4000單容液位定值控制系統(tǒng).MCG的工程文件。⑵數(shù)據(jù)庫組態(tài)

ADAM4000單容液位定值控制系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫規(guī)劃如表4-3-2所示

5.單容液位定值控制系統(tǒng)的組態(tài)表4-3-2ADAM4000單容液位定值控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫規(guī)劃⑶設(shè)備組態(tài)

①打開工作臺的設(shè)備窗口標(biāo)簽，雙擊設(shè)備窗口，在空白處右擊鼠標(biāo)，打開“設(shè)備工具箱”，添加如圖4-3-8所示的設(shè)備。圖4-3-8ADAM4000單容液位定值控制系統(tǒng)設(shè)備窗口組態(tài)

②

ADAM4017屬性設(shè)置如圖4-3-9所示。圖4-3-9ADAM4017屬性設(shè)置

③

ADAM4024屬性設(shè)置如圖4-3-10所示，至此設(shè)備組態(tài)完畢。圖4-3-104024屬性設(shè)置④

PID軟設(shè)備的設(shè)置如圖4-3-11所示。圖4-3-11PID軟設(shè)備的設(shè)置⑷用戶窗口組態(tài)①打開用戶窗口，創(chuàng)建單容液位定值控制系統(tǒng)窗口。

②雙擊單容液位定值控制系統(tǒng)窗口，打開動畫組態(tài)界面，繪制如圖4-3-12所示的圖形（參考模塊二中的項目三）。圖4-3-12單容液位定值控制系統(tǒng)控制界面條形顯示：紅色顯示設(shè)定值sv，綠色顯示測量值pv，紫色顯示總輸出mv2,相應(yīng)的實時曲線、歷史曲線也用紅色顯示設(shè)定值sv，綠色顯示測量值pv，紫色顯示總輸出mv2。相應(yīng)的報表、報警也顯示設(shè)定值、測量值、總輸出mv2。數(shù)字顯示及設(shè)置按鈕分別連接k、ti、td、sv、pv、mv、op、mv2、mv1

手動切換按鈕的名稱為手動，自動切換按鈕的名稱為自動

③報警動畫組態(tài)（參考模塊二中的項目四），最后效果如圖4-3-13所示。

圖4-3-13報警動畫組態(tài)效果圖

④實時報表組態(tài)（參考模塊二中的項目四），最后效果如圖4-3-14所示

圖4-3-14報表組態(tài)效果圖

⑤存盤數(shù)據(jù)瀏覽（參考模塊二中的項目四），運(yùn)行效果圖如圖4-3-15所示。

圖4-3-15存盤數(shù)據(jù)瀏覽運(yùn)行效果圖

⑥

ACCESS報表組態(tài)（參考模塊二中的項目四），MCGS運(yùn)行后打開相應(yīng)的文件，可看到如圖4-3-16所示的自動運(yùn)行結(jié)果hhMCGS_Timepvmvsv2006-7-249:54:003033.0434834.782612006-7-249:55:003040502006-7-249:56:003040502006-7-249:57:003040502006-7-249:58:003040502006-7-249:59:003040502006-7-2410:00:0036.7796664.4067861.186442006-7-2410:01:00408070圖4-3-16Access報表自動運(yùn)行結(jié)果

⑦

EXCEL報表組態(tài)（參考模塊二中的項目四），MCGS運(yùn)行后打開相應(yīng)的文件，可看到如圖4-3-17所示的自動運(yùn)行結(jié)果。

⑸循環(huán)腳本pivot=(pv1/1000-1)*50ifqh=1thenmv2=mvelsemv2=opendivemv1=mv2/6.25+4

項目考核采用步進(jìn)式考核方式，考核內(nèi)容如下表4-3-3所示六、實操考核七、注意事項1.注意兩個智能模塊的接線要正確。

2.數(shù)據(jù)庫組態(tài)時一定要注意變量的數(shù)據(jù)類型是否正確。3.設(shè)備組態(tài)時要注意通道的連接是否正確。4.歷史曲線組態(tài)時要注意組對象、單個對象的存盤屬性設(shè)置要正確。5.各項組態(tài)必須在仿真機(jī)房調(diào)試通過。1.單容液位定值控制系統(tǒng)MCGS仿真界面調(diào)試。

⑴開環(huán)調(diào)試：將手自動切換按鈕置于手動方式，觀察控制系統(tǒng)測量值和輸出值是否正常顯示，如果顯示不正常，檢查系統(tǒng)接線及設(shè)備組態(tài)，直到正常顯示為止

⑵閉環(huán)調(diào)試：將手自動切換按鈕置于自動方式，觀察控制系統(tǒng)的控制效果是否達(dá)到控制要求，如果沒有達(dá)到控制要求，則反復(fù)調(diào)試，直到達(dá)到控制要求為止八、系統(tǒng)調(diào)試2.調(diào)試常見問題：

⑴數(shù)據(jù)不顯示；解決方法：在設(shè)備組態(tài)中解決通道連接問題。

⑵歷史曲線不顯示；解決方法：檢查組對象添加是否正常，組對象的存盤屬性是否設(shè)置，單個對象的存盤屬性是否設(shè)置。

⑶

ACCES