SBGCS-68E现场总线过程控制系统实验装置

一、使用条件
输入电源：三相四线（或三相五线）AC380V±10% 50Hz 、AC220V±10% 50Hz。
工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度＜85%(25℃) 海拔<400m。
装置容量：＜1.5KVA。
重 量：＜130Kg。
5、安全保护：具有漏电压、漏电流保护装置，安全符合国家标准。
A．~220V，通过安全插座输出。
B．直流稳压电源：±5V/1A ±12V/2A。
6、安装地点：职业学校实习场实训室。
二、技术参数
2.1、概述
现场总线过程控制系统实验装置"是从高校自动化相关专业教学实验的需求出发，采用代表自动化行业技术潮流的现场总线技术，开发出来的进行通讯和远程控制的网络化和数字化实验装置。由现场总线控制系统和对象系统组成。装置结合当前我国工业自动化应用技术及器件技术的发展，充分考虑实用性、先进性。能满足适合高职院校、职业学校的《现场总线控制技术》、《传感器技术》、《自动检测》等课程的教学与技能实训。实训装置也适合技工学校、职业培训学校、职教中心、鉴定站/所各工种实操、技能鉴定考核。
2.2、装置特点
实验装置既包含了各种常规的检测装置，又包含了SIEMENS PA接口的总线检测装置；被控参数全面，涵盖了连续性工业生产过程中的液位、压力、流量及温度等典型参数；真实性、直观性、综合性强，控制对象组件全部来源于工业现场；执行器中既有气动调节阀，又有变频器、可控硅移相调压装置。调节系统除了有设定值的阶跃扰动外，还可以通过对象中的电磁阀和手动操作阀制造各种扰动；一个被调参数可在不同的动力源、不同的执行器和不同的工艺管路下演变成多种调节回路，以利于讨论、比较各种调节方案的优劣；系统设计时考虑到两个信号在本对象中存在着相互耦合，二者同时需要对原独立调节系统的被调参数进行整定，或进行解耦实验，以符合工业实际的性能要求；能进行单变量到多变量控制系统及复杂过程控制系统实验；可构成从现场检测到上位机监控检测之间的全数字通道。
2.3现场总线过程控制系统实验装置硬件要求
1、电气部分给各种工作部件提供电源
2、SIEMENS 315-2DP CPU一个（含MMC卡）
3、CP343-1以太网通讯模块一个
4、DP LINK 链路器一个
5、DP/PA Coupler 耦合器一个
6、远程分布式I/O模块ET200M一个
7、模拟量输入模块SM331模块两个
8、模拟量输出模块SM332模块一个
9、SIEMENS MICROMASTER 420变频器一个
10、SIEMENS 变频器DP通讯模块一个
11、SIEMENS SITRNS PA 温度变送器一个
12、普通网卡一个
13、DP通讯线和DP接头若干
14、10/100M交换机一只
15、电脑实训桌：实训桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构，桌面为防火、防水、耐磨高密度板，结构坚固，造型美观大方。设有抽屉和元器件储存柜。
16电脑：四核、集成声卡、DVD光驱、独立显卡、大于160G硬盘、2G内存，22寸平板显示器、键盘、鼠标等。（设备所需软件，给安装完毕）。
17、每套配备电工常用工具及仪表：兆欧表、数字万用表（VC890C）、压线钳，剥线钳、电烙铁、镊子、克丝钳（5寸）、偏口钳、尖嘴钳等。
18、每套配备两个椅子。
19、常用耗材及配件。
2.4现场总线过程控制系统实验装置软件介绍：
控制系统下位机编程软件采用SIEMENS公司的下位机编程软件STEP 7。STEP 7是用于SIMATIC S7-300/400站创建可编程逻辑控制程序的标准软件，可使用梯形逻辑图、功能块图和语句表。它是SIEMENS SIMATIC工业软件的组成部分。STEP 7以其强大的功能和灵活的编程方式广泛应用于工业控制系统，总体说来，它有如下的功能特性：
1、可通过选择SIMATIC工业软件中的软件产品进行扩展
2、为功能摸板和通讯处理器赋参数值
3、强制和多处理器模式
4、全局数据通讯
5、使用通讯功能块的事件驱动数据传送
6、组态连接：控制系统上位机监控软件采用SIEMENS公司的上位机监控组态软件SIMATIC Wincc。
Wincc指的是Windows Control Center，它是在生产过程自动化中解决可视化和控制任务的监控系统，它提供了适用于工业的图形显示、消息、归档以及报表的功能模板。高性能的功能耦合、快速的画面更新以及可靠的数据交换使其具有高度的实用性。
Wincc 是基于Windows NT 32位操作系统的，在Windows NT或Windows 2000标准环境中，Wincc具有控制自动化过程的强大功能，它是基于个人计算机，同时具有极高性价比的操作监视系统。Wincc的显著特性就是全面开放，它很容易结合用户的下位机程序建立人机界面，精确地满足控制系统的要求。不仅如此，Wincc还建立了像DDE、OLE等在Windonws程序间交换数据的标准接口，因此能毫无困难的集成ActiveX控制和OPC服务器、客户端功能。
Wincc软件是基于多语言设计的，这意味着可以在中文、德语、英语等众多语言之间进行选择。
2.4现场总线过程控制系统实验装置系统特点现场总线过程控制系统从上位机控制系统到现场仪表之间清晰的分为三层，其中操作员站和服务器之间，服务器和主控制器之间采用工业以太网通讯，构成了整个控制系统的管理级；主控制器、远程分布式I/O模块、变频器、DP/PA耦合器之间通过PROFIBUS-DP协议进行通信，构成了控制系统的控制级；控制级通过DP/PA链路延伸出下一级PROFIBUS-PA网络，压力传感器、电磁流量计、温度变送器和阀门定位器直接挂接在同一条PROFIBUS-PA总线上，这样就实现了现场仪表通过DP/PA链路和主控制器之间的数据交换。
三、现场总线过程控制系统实验装置能完成的实训项目：
1、现场总线控制系统（FCS）的组成与认识实验。
2、下位机软件中的硬件组态和程序编写。
3、上位机软件中的通信建立和界面组态。
4、一阶单容上水箱对象特性测试实验。
5、二阶双容水箱对象特性测试实验。
6、上水箱液位PID整定实验。
7、串接双容下水箱液位PID整定实验。
8、三容液位定值控制实验。
9、锅炉内胆水温PID控制实验。
10锅炉夹套水温PID控制实验。
11、单闭环流量PID控制实验。
12、锅炉内胆水温位式控制实验。
13、水箱液位串级控制实验。
14、三闭环液位控制实验。
15、锅炉夹套与内胆水温串级控制实验。
16、锅炉内胆水温与水流量串级控制实验。
17、上水箱液位与进水流量串级控制实验。
18、单闭环流量比值控制实验。
19、下水箱液位前馈-反馈控制实验。
20、锅炉内胆水温前馈-反馈控制实验。
21、温度纯滞后控制实验。
22、流量纯滞后控制实验。
23、锅炉夹套与内胆水温解耦控制实验。
24、上水箱液位与出口水温解耦控制实验。
四、现场总线过程控制系统实验装置供货范围
4.1、供货方提供随机资料包括：
1变频器使用手册（电子版和纸介质版）
2Plc手册（电子版和纸介质版）
3实验手册（电子版和纸介质版）
4实验课件（电子版）
5上位机监控组态软件
6PLC软件