项目三
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项目三 单容液位定值控制系统 PowerPoint PPT Presentation


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项目三 单容液位定值控制系统. ⑴  掌握单容液位定值控制系统的控制要求 。. ⑵  掌握单容液位定值控制系统的硬件接线。. ⑶  掌握单容液位定值控制系统的通信方式。. 知识目标. ⑷  掌握单容液位定值控制系统的控制原理。. ⑸  掌握单容液位定值控制系统的 PID 控制的设计方法。. ⑹  掌握单容液位定值控制系统的脚本程序的设计方法。. ⑺  掌握单容液位定值控制系统的组态设计方法。. ⑴  初步具备简单工程的分析能力。. ⑵  初步具备简单控制系统的构建能力。. ⑶  增强独立分析、综合开发研究、解决具体问题的能力。. 能力目标.

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项目三 单容液位定值控制系统

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Presentation Transcript


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项目三

单容液位定值控制系统


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⑴ 掌握单容液位定值控制系统的控制要求。

⑵ 掌握单容液位定值控制系统的硬件接线。

⑶ 掌握单容液位定值控制系统的通信方式。

知识目标

⑷ 掌握单容液位定值控制系统的控制原理。

⑸ 掌握单容液位定值控制系统的PID控制的设计方法。

⑹ 掌握单容液位定值控制系统的脚本程序的设计方法。

⑺ 掌握单容液位定值控制系统的组态设计方法。


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⑴ 初步具备简单工程的分析能力。

⑵ 初步具备简单控制系统的构建能力。

⑶ 增强独立分析、综合开发研究、解决具体问题的能力。

能力目标

⑷ 初步具备对PID闭环控制系统的设计能力。

⑸ 初步具备单容液位定值控制系统分析能力。

⑹ 初步具备单容液位定值控制系统的组态能力。

⑺ 初步具备单容液位定值控制系统的统调能力 。


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二、要求学生必备的知识与技能

⑴ 检测仪表及调节仪表的基本知识

⑵ 简单控制系统的组成。

⑶ 计算机控制基本知识。

⑷ADAM4017模拟量输入模块基本知识。

⑸ADAM4024模拟量输出模块基本知识。

⑹ 计算机输入通道基本知识。


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⑺ 计算机输出通道基本知识。

⑻PID控制原理。

⑼ 计算机直接数字控制系统基本知识。

(10) 闭环控制系统基本知识。

(11) 组态技术基本知识。


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⑴ 熟练的计算机操作技能

⑵ 变送器的调校技能。

⑶ 控制器的调校技能。

⑷ADAM4017模拟量输入模块的接线能力。

⑸ADAM4024模拟量输出模块的接线能力。

⑹ 计算机直接数字控制系统的组建能力。


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三、相关知识讲解

1. ADAM4000系列智能模块的功能

ADAM4000系列智能模块由24V直流电 驱动,通过RS485通讯协议与现场设备交换数据并将数据传送到上位机。


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2. ADAM4017模拟量输入模块简介

ADAM4017是一个16位,8通道模拟量输入模块,通过光隔离输入方式对输入信号与模块之间实现隔离,具有过压保护功能。其结构如图4-3-1所示。


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图4-3-1 ADAM4017模拟量输入模块


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ADAM4017提供信号输入,A/D转换,RS485数据通讯功能。

输入信号有:

电压输入:±150 mV,±500 mV,±1V,±5V,±10 V

电流输入:±20 mA(需要并接一个250欧姆的电阻)

ADAM4017应用连线如图4-3-2,4-3-3所示:

图4-3-2 ADAM4017差分输入通道0~5


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图4-3-3 ADAM4017单端输入通道6~7


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3. ADAM4024模拟量输出模块简介

ADAM4024是一个4通道模拟量输出模块。它包括了4路模拟量输出通道,4路数字量输出通道。

ADAM4024的输出类型有:模拟信号0~ 20 mA,4~20 mA,0~±10V ,隔离电压为3000V DC, 负载0~500.(有源) ;数字信号为逻辑“0”(+1V max ),逻辑“1”(+10~30V DC)。

4. ADAM4000Utility软件的使用说明

4000Utility 软件主要是为亚当模块提供以下功能:

⑴ 检测与主机相连的亚当4000 模块。

⑵ 设置亚当4000 的配置。

⑶ 对亚当4000 各个模块执行数据输入或数据输出。

⑷ 保存检测到的亚当模块的信息。


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四、理实一体化教学任务


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五、理实一体化教学步骤

1. 单容液位定值控制系统工艺流程图


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2. 控制要求

用ADAM4017智能模块、ADAM4024智 能模块、PID控制软设备实现对单容液位的定值控制,并用MCGS软件实现对各种参数的显示、存储与控制功能。

3. 实训设备基本配置及接线

⑴ 实训设备基本配置


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液位对象(有液位变送器和电动调节阀) 一套

ADAM4017模拟量输入模块       一块

ADAM4024模拟量输出模块 一块

RS485/RS232转换接头及传输线 一根

RS485/RS232转换接头及传输线 一根

计算机(尽量保证每人一机) 多台


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ADAM4017

RS232/RS485

VIN0+

-

DATE+

250Ω

转换器

变送器

DATE-

计算机

+

VIN0-

DATE+

24V

MCGS

DATE-

ADAM4024

软件

IOUTN

DATE+

调节阀

DATE-

AGND

⑵ 单容液位定值控制系统接线

单容液位定值控制系统接线如图4-3-6所示,如果没有液位对象,可用信号发生器和电流表代替液位变送器和电动调节阀。

图4-3-6 单容液位定值控制系统接线图


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sv

D/A转换

电动调节阀

液位对象

调节器

-

pv

液位变送器

A/D转换

4. 控制系统的组成及控制原理

⑴ 控制系统的组成

单容液位定值控制系统采用计算机直接数字控制系统,其组成如图4-3-7所示。

图4-3-7 计算机直接数字控制系统的组成


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5. 单容液位定值控制系统的组态

⑴ 新建工程

选择文件 → 新建工程, 新建ADAM4000 单容液位定值控制系统. MCG的工程文件。

⑵ 数据库组态

ADAM4000单容液位定值控制系统

数据库规划如表4-3-2所示


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表4-3-2 ADAM4000单容液位定值控制系统数据库规划


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⑶ 设备组态

① 打开工作台的设备窗口标签,双击设备窗口,在空白处右击鼠标,打开“设备工具箱”,添加如图4-3-8所示的设备。

图4-3-8 ADAM4000单容液位定值控制系统设备窗口组态


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②ADAM4017属性设置如图4-3-9所示。

图4-3-9 ADAM 4017属性设置


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③ADAM4024属性设置如图4-3-10所示,至此设备组态完毕。

图4-3-10 4024属性设置


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④PID软设备的设置如图4-3-11所示。

图4-3-11 PID软设备的设置


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⑷ 用户窗口组态

① 打开用户窗口,创建单容液位定值控制系统窗口。

② 双击单容液位定值控制系统窗口,打开动画组态界面,绘制如图4-3-12所示的图形(参考模块二中的项目三)。


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数字显示及设置按钮分别连接k、ti、td、sv、pv、mv、op、mv2、mv1

条形显示:红色显示设定值sv,绿色显示测量值pv,紫色显示总输出mv2,相应的实时曲线、历史曲线也用红色显示设定值sv,绿色显示测量值pv,紫色显示总输出mv2。相应的报表、报警也显示设定值、测量值、总输出mv2。

手动切换按钮的名称为手动,自动切换按钮的名称为自动

图4-3-12 单容液位定值控制系统控制界面


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③ 报警动画组态(参考模块二中的项目四),最后效果如图4-3-13所示。

图4-3-13 报警动画组态效果图


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④ 实时报表组态(参考模块二中的项目四),最后效果如图4-3-14所示

图4-3-14 报表组态效果图


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⑤ 存盘数据浏览(参考模块二中的项目四),运行效果图如图4-3-15所示。

图4-3-15存盘数据浏览运行效果图


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⑥ACCESS报表组态(参考模块二中的项目四),MCGS运行后打开相应的文件,可看到如图4-3-16所示的自动运行结果

图4-3-16 Access报表自动运行结果


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⑦EXCEL报表组态(参考模块二中的项目四),MCGS运行后打开相应的文件,可看到如图4-3-17所示的自动运行结果。


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⑸ 循环脚本

pivot=(pv1/1000-1)*50

if qh=1 then

mv2=mv

else

mv2=op

endive

mv1=mv2/6.25+4


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六、实操考核

项目考核采用步进式考核方式,考核内容如下表4-3-3所示


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七、注意事项

1. 注意两个智能模块的接线要正确。

2. 数据库组态时一定要注意变量的数据类型是否正确。

3. 设备组态时要注意通道的连接是否正确。

4. 历史曲线组态时要注意组对象、单个对象的存盘属性设置要正确。

5. 各项组态必须在仿真机房调试通过。


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八、系统调试

1. 单容液位定值控制系统MCGS仿真界面调试。

⑴ 开环调试:将手自动切换按钮置于手动方式,观察控制系统测量值和输出值是否正常显示,如果显示不正常,检查系统接线及设备组态,直到正常显示为止

⑵ 闭环调试:将手自动切换按钮置于自动方式,观察控制系统的控制效果是否达到控制要求,如果没有达到控制要求,则反复调试,直到达到控制要求为止


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2. 调试常见问题:

⑴ 数据不显示;解决方法:在设备组态中解决通道连接问题。

⑵ 历史曲线不显示;解决方法:检查组对象添加是否正常,组对象的存盘属性是否设置,单个对象的存盘属性是否设置。

⑶ACCESS数据库不产生;解决方法:检查属性设置中的存盘路径。

⑷EXCEL文件无数据;解决方法:检查属性设置中的存盘路径。


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九、思考题

1. 计算机通过什么方式接收现场的模拟信号?

2. 计算机通过什么方式操纵现场的调节阀?

3. 如何实现单容液位定值控制系统的开环控制?

4. 如何实现单容液位定值控制系统的定值控制?

5. Access报表组态时需要事先建立Access数据库文件吗?

6. Excel报表组态时需要事先建立Excel文件吗?


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