现场总线过程控制系统实验装置

现场总线过程控制系统实验装置

现场总线过程控制系统实验装置详解

在高校自动化相关专业的教学实验领域，现场总线过程控制系统实验装置发挥着关键作用。它紧密围绕高校教学需求，巧妙运用代表自动化行业前沿技术潮流的现场总线技术，精心打造出一款具备强大通讯和远程控制功能的网络化、数字化实验装置。

现场总线过程控制系统实验装置构成

现场总线过程控制系统实验装置主要由现场总线控制系统和对象系统两大部分构成。

现场总线控制系统硬件

• 电气部分：为各类工作部件提供稳定电源。

• SIEMENS 315 - 2DP CPU：配备一个（含 MMC 卡），作为系统的核心运算与控制单元，保障系统稳定运行。

• DP/PA Coupler 耦合器：设有一个，负责不同总线协议之间的转换与连接，确保系统通信顺畅。

• 8 路模拟量输入模块 SM331：拥有两个，能够精准采集外部模拟量信号，为系统提供丰富的数据来源。

• 4 路模拟量输出模块 SM332：配置一个，可将系统运算结果以模拟量形式输出，实现对外部设备的精确控制。

• 变频器：配备一个，用于调节电机转速，满足不同实验场景下的动力需求。

• DP 通讯线和 DP 接头：配备若干，作为数据传输的物理介质和连接部件，保障数据的稳定传输。

• 通讯处理器 CP5611 卡：拥有一张，实现计算机与现场总线控制系统之间的高效通信。

现场总线控制系统软件

软件部分是整个系统的神经中枢，负责协调各硬件部件的工作，实现数据处理、控制算法执行以及用户交互等功能。

现场总线过程控制系统实验装置特点

现场总线过程控制系统实验装置最大的亮点在于，它能够完美展现现场过程变量的数字化采集全过程。从过程变量在现场的精准采集，到通过数字化传输将数据稳定送达上位监控端，每一个环节都体现了数字化技术的高效与精准，为用户提供了一个高度数字化、智能化的实验环境。

现场总线过程控制系统实验装置实验内容

• 系统认知与搭建实验：

• 开展现场总线控制系统（SHYLS）的组成与认识实验，深入了解系统架构。

• 进行下位机软件中的硬件组态和程序编写，以及上位机软件中的通信建立和界面组态，掌握系统搭建与软件配置技能。

• 对象特性测试实验：

• 实施一阶单容上水箱对象特性测试实验和二阶双容水箱对象特性测试实验，探究不同水箱的动态特性。

• PID 控制实验：

• 上水箱液位 PID 整定实验。

• 串接双容下水箱液位 PID 整定实验。

• 三容液位定值控制实验。

• 锅炉内胆水温 PID 控制实验。

• 锅炉夹套水温 PID 控制实验。

• 单闭环流量 PID 控制实验。

• 串级控制实验：

• 水箱液位串级控制实验。

• 锅炉夹套与内胆水温串级控制实验。

• 锅炉内胆水温与水流量串级控制实验。

• 上水箱液位与进水流量串级控制实验。

• 其他控制实验：

• 单闭环流量比值控制实验。

• 下水箱液位前馈-反馈控制实验。

• 锅炉内胆水温前馈-反馈控制实验。

• 温度纯滞后控制实验。

• 流量纯滞后控制实验。

• 锅炉夹套与内胆水温解耦控制实验。

• 上水箱液位与出口水温解耦控制实验。