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现场总线课程设计毕业设计论文

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第一章实训装置说明

第一节系统概述

一、概述

“TH JDS-1A型过程自动化控制系统实训平台”是由对象系统实训平台、S7-200PLC控制系统、智能仪表及远程数据采集控制系统和上位监控PC机四部分组成。本装置是专门为高等院校、职业院校开设的自动化、过程控制装置及自动化、自动控制等专业而研制的,可满足各大高校所开设的《传感器检测与转换技术》、《过程控制》、《自动化仪表》、《自动控制理论》、《计算机控制》、《PLC可编程控制》等课程实训的教学要求。装置选用当前工业现场的典型的被控对象、被控参量和控制流程,可开展现场仪表的调校、被控对象流程的组建、控制系统线路连接、控制算法及组态软件的编程以及控制系统的分析等工作任务,适合职业学校、本科院校的技能训练和研究。

学生通过本实训装置进行综合实训后可掌握以下内容:

1.传感器特性的认识和零点迁移;

2.自动化仪表的初步使用;

3.变频器的基本原理和初步使用;

4.电动调节阀的调节特性和原理;

5.测定被控对象特性的方法;

6.单回路控制系统的参数整定;

7.串级控制系统的参数整定;

8.复杂控制回路系统的参数整定;

9.控制参数对控制系统的品质指标的要求;

10.控制系统的设计、计算、分析、接线、投运等综合能力培养;

11.各种控制方案的生成过程及控制算法程序的编制方法。

二、系统特点

●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。

●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。

●具有广泛的扩展性和后续开发功能,所有I/O信号全部采用国际标准IEC信号。

●具有控制参数和控制方案的多样化。通过不同被控参数、动力源、控制器、执行器及工艺管路的组合可构成几十种过程控制系统实训项目。

●各种控制算法和调节规律在开放的实训软件平台上都可以实现。实训数据及图表在上位机软件系统中很容易存储及调用,以便实训者进行实训后的比较和分析。

●多种控制方式:可采用AI智能仪表控制、S7-200PLC控制、远程数据采集模块控制。

●充分考虑了各大高校自动化专业的大纲要求,完全能满足教学实训、课程设计、毕业设计的需要,同时学生可自行设计实训方案,进行综合性、创造性过程控制系统实训的设计、调试、分析,培养学生的独立操作、独立分析问题和解决问题的能力。

三、实训装置的安全保护体系

1.三相四线制总电源输入经带漏电保护装置的三相四线制断路器进入系统电源后分为一个三相电源支路和一个单相支路,每一支路都带有各自三相、单相断路器。总电源设有三相通电指示灯和380V三相电压指示表。

2.各种电源及各种仪表均有可靠的自保护功能。

3.强电接线插头采用封闭式结构,以防止触电事故的发生。

4.强弱电连接线采用不同结构的插头、插座,防止强弱电混接。

第二节 THJDS-1A型过程自动化控制对象系统实训平台实训对象总貌图如图1.2.1所示:

图1.2.1 实训对象总貌图

本实训装置对象主要由水箱、锅炉、盘管和管路四大部分组成。供水系统有两路:一路由三相(380V恒压供水)磁力驱动泵、耐震压力表、电动调节阀、交流电磁阀、电磁流量计、压力变送器及手动调节阀组成;另一路由变频器、耐震压力表、三相磁力驱动泵(220V变频调速)、涡轮流量计及手动调节阀组成。

一、被控对象

由不锈钢储水箱、(上、中、下)三个串接有机玻璃水箱、3KW三相电加热模拟锅炉(由不锈钢锅炉内胆加温筒和封闭式锅炉夹套构成)、盘管和敷塑不锈钢管道等组成。

1.水箱:包括上水箱、中水箱、下水箱和储水箱。上、中、下水箱采用淡蓝色优质有机玻璃,不但坚实耐用,而且透明度高,便于学生直接观察液位的变化和记录结果。上、中水箱尺寸均为:D=25cm,H=20cm;下水箱尺寸为:D=35cm,H=20cm。水箱结构独特,由三个槽组成,分别为缓冲槽、工作槽和出水槽,进水时水管的水先流入缓冲槽,出水时工作槽的水经过带燕尾槽的隔板流入出水槽,这样经过缓冲和线性化的处理,工作槽的液位

较为稳定,便于观察。水箱底部均接有扩散硅压力传感器与变送器,可对水箱的压力和液位进行检测和变送。同时,结合行业和产业实际生产过程的对象,在上水箱和中水箱的出水口均增加了电动球阀和流量计,可以实现水箱出水流量的自动控制。上、中、下水箱可以组合成一阶、二阶、三阶单回路液位控制系统和双闭环、三闭环液位串级控制系统。储水箱由不锈钢板制成,尺寸为:长×宽×高=68cm×52㎝×43㎝,完全能满足上、中、下水箱的实训供水需要。储水箱内部有两个椭圆形塑料过滤网罩,以防杂物进入水泵和管道。

2.模拟锅炉:是利用电加热管加热的常压锅炉,包括加热层(锅炉内胆)和冷却层(锅炉夹套),均由不锈钢精制而成,可利用它进行温度实训。做温度实训时,冷却层的循环水可以使加热层的热量快速散发,使加热层的温度快速下降。冷却层和加热层都装有温度传感器检测其温度,可完成温度的定值控制、串级控制,前馈-反馈控制,解耦控制等实训。

3.盘管:模拟工业现场的管道输送和滞后环节,长37米(43圈),在盘管上有三个不同的温度检测点,它们的滞后时间常数不同,在实训过程中可根据不同的实训需要选择不同的温度检测点。盘管的出水通过手动阀门的切换既可以流入锅炉内胆,也可以经过涡轮流量计流回储水箱。它可用来完成温度的滞后和流量纯滞后控制实训。

4.管道及阀门:整个系统管道由敷塑不锈钢管连接而成,所有的手动阀门均采用优质球阀,彻底避免了管道系统生锈的可能性。有效提高了实训装置的使用年限。其中储水箱底部有一个出水阀,当水箱需要更换水时,把球阀打开将水直接排出。

二、检测装置

1.压力传感器、变送器:三个压力传感器分别用来对上、中、下三个水箱的液位进行检测,其中三只采用工业用的扩散硅压力变送器,带不锈钢隔离膜片,同时采用信号隔离技术,对传感器温度漂移跟随补偿。采用标准二线制传输方式,工作时需提供24V直流电源,输出:4~20mADC。其量程为0~5KP,精度为0.5级。

2.温度传感器、变送器:装置中采用了6只Pt100铂电阻温度传感器,分别用来检测锅炉内胆、锅炉夹套、盘管(有3个测试点)、上水箱出口的水温。Pt100测温范围:-200~+650℃。经过2只温度变送器,可将温度信号转换成4~20mA直流电流信号,然后送入二次仪表进行温度的测量。Pt100传感器精度高,热补偿性较好,可用于做标准校验用热电阻。

3.流量传感器、变送器:采用3台涡轮流量计。涡轮流量计的传感器部分为涡轮结构,是一种速度式检测仪表,用于检测水流量的大小,当流量很小时其精度也不会降低。变送器为直流24V供电、4~20mA变送输出、标准两线制接线、精度1.0级,是高精度型传感器、变送器一体式结构的流量检测装置,用来对电动调节阀支路流量、变频泵支路流量及盘管出口流量进行检测。

三、执行机构

1.电动调节阀:采用智能直行程电动调节阀,用来对控制回路的流量进行调节。电动调节阀型号为:QSVP-16K。具有精度高、技术先进、体积小、重量轻、推动力大、功能强、控制单元与电动执行机构一体化、可靠性高、操作方便等优点,电源为单相220V,控制信号为4~20mADC或1~5VDC,输出为4~20mADC的阀位信号,使用和校正非常方便。

2.水泵:本装置采用磁力驱动泵,型号为16CQ-8P,流量为30升/分,扬程为8米,功率为180W。泵体完全采用不锈钢材料,以防止生锈,使用寿命长。本装置采用两只磁力驱动泵,一只为三相380V恒压驱动,另一只为三相变频220V输出驱动。

3.电磁阀:在本装置中作为电动调节阀的旁路,起到阶跃干扰的作用。工作压力:最小压力为0MPa,最大压力为1.0MPa;工作温度:-5~80℃;工作电压:AC220V。

4.三相电加热管:由三根1KW电加热管星形连接而成,用来对锅炉内胆内的水进行加温,每根加热管的电阻值约为50Ω左右。

第三节 THJDS-1A型过程自动化控制系统

“TH JDS-1A型过程自动化控制系统”主要由电源控制组件、智能仪表控制系统组件、PLC控制系统组件、数据采集模块控制系统组件、调压器及变频控制组件、电气控制辅助组件、信号转接端子组件等几部分组成。

一、电源控制组件

1.总电源控制指示面板

充分考虑人身安全保护,装有漏电保护空气开关。总电源控制指示面板如图1.3.1所示。合上总电源空气开关和三相电源空气开关,此时三相电源各相指示灯亮,指示各相电压接通。

图1.3.1 总电源控制指示面板

2.电控旋钮开关面板

该面板的作用主要是通过面板上的各个旋钮开关分别手动控制各个动力设备、执行器、控制系统。

图1.3.2 电控旋钮开关面板

注意:在学生做实训连接实训系统时,一定确保空气开关打关的状态,各旋钮开关也旋在关的位置,接线过程中切勿将变频器的输出接到380V三相磁力驱动泵输入端,更不能将380V电源输出接到220V三相变频磁力泵的输入端,否则将损坏磁力驱动泵。

二、智能仪表控制系统组件

智能仪表控制系统组件如图1.3.3所示,采用AI系列全通用人工智能调节仪表,型号为TH-AI818AXS。TH-AI818AXS型仪表为PID控制型,输出为4~20mADC信号。AI系列仪表通过RS485串口通信协议与上位计算机通讯,从而实现系统的实时监控。

图1.3.3 智能仪表控制组件图

1.仪表面板说明及操作说明

①输出指示灯

②报警1 指示灯

③报警2 指示灯

④AUX辅助接口工作指示灯

⑤显示转换(兼参数设置进入)

⑥数据移位(兼手/自动切换及程序设置入)

⑦数据减少键(兼程序运行/暂停操作)

⑧数据增加键(兼程序停止操作)

⑨给定值显示窗

⑩测量值显示窗

2.显示状态

图1.3.4 智能仪表显示状态图

3.基本使用说明

a.显示切换:按键可以切换不同的显示状态。TH-AI818系列仪表可在①、②两种状态下切换;TH -AI708系列仪表只能显示①,无需切换。

b.修改数据:如果参数锁没有锁上,仪表下显示窗显示的数值除自动输出值不可直接修改外,其余数据均可通过按、或键来修改下显示窗口显示的数值。例如:需要设置给定值时,可将仪表切换到显示状态①,即可通过按、或键来修改给定值。AI仪表同时具备数据快速增减法和小数点移位法。按键减小数据,按键增加数据,可修改数值位的小数点同时闪动(如同光标)。按键并保持不放,可以快速地增加/减少数值,并且速度会随小数点右移自动加快(3级速度)。而按键则可直接移动修改数据的位置(光标),操作快捷。

c.手动/自动切换:在显示状态②下,按A/M键(即键),可以使仪表在自动及手动两种状态下进行无扰动切换。在显示状态②且仪表处于手动状态下,直接按键或键可减少或增加手动输出值。通过对run参数设置(详见run参数功能说明),也可使仪表不允许由面板按键操作来切换至手动状态,以防止误入手动状态。

d.设置参数:在基本状态(显示状态①或②)下按键并保持约2秒钟,即进入参数设置状态(显示状态⑤)。在参数设置状态下按键,仪表将依次显示各参数,例如上限报警值HIAL、参数锁Loc等等,对于配置好并锁上参数锁的仪表,只出现操作工需要用到的参数(现场参数)。用、或键可修改参数值。按键并保持不放,可返回显示上一参数。先按键键不放接着再按键可退出设置参数状态。如果没有按键操作,约30秒钟后会自动退出设置参数状态。如果参数被锁上(后文介绍),则只能显示被EP参数定义的现场参数(可由用户定义的,工作现场经常需要使用的参数),而无法看到其它的参数。不过,至少能看到Loc参数显示出来。

4.重要参数说明

TH-AI系列仪表是通用的人工智能调节器,输入输出规格很多,功能丰富,如果不正确的配置各项参数,就不能有效的投入使用。这里特别说明几个常用设置:

CtrL:控制方式。CtrL=0,采用位式控制;CtrL=1,采用AI人工智能调节/PID调节;CtrL=2,启动自整定参数功能;CtrL=3,自整定结束。

Sn:用于选择仪表的输入规格,必须将Sn设定值和输入规格相符;

DIL:输入下限显示值,一般DIL=0。

DIH:输入上限显示值。输入为液位信号时,DIH=50;输入为热电阻信号时,DIH=100;输入为流量信号时,DIH=100。

oP1:输出方式,一般OP1=4为4~20mA线性电流输出。

oPL、oPH:用于限制调节输出极限值,互相配合使用,控制oP1的调节输出;

Ctrl:用于选择仪表的控制方式,是位式控制、PID调节或者启动自整定;

dF:避免因测量输入值波动而导致频繁通断或报警频繁产生/解除,主要用于仪表的位式调节,此时P、I、d、CtI等人工智能算法的控制参数不起作用;另外人工智能调节的自整定值和dF

设定有关;

CF:系统功能选择。CF=0为内部给定,反作用调节;CF=1为内部给定,正作用调节;CF=8为外部给定,反作用调节;CF=9为外部给定,正作用调节。

Addr:通讯地址。单回路实训Addr=1;串级实训主控为Addr=1,副控为Addr=2;三闭环实训主控为Addr=1,副控为Addr=2,内环为Addr=3。实训中各仪表通讯地址不允许相同。

P、I、D参数可根据实训需要调整,其他参数请参考默认设置。

有关AI系列仪表的使用请参考说明书上相关的内容。

5.智能仪表与实训工程通讯参数设置:

智能仪表与实训工程通讯参数设置编辑窗口如图1.3.5所示;此时的串口端口号一定要与现在计算机正使用的端口号相同,否则通讯不上。其余组态工程上的参数都按照图1.3.5进行设置。

图1.3.5 通用串口设备窗口参数设置

此时的模块地址一定要与现在正被使用的智能调节仪的地址相同,否则也通讯不上,其余组态工程上的参数都按照图1.3.6进行设置。

图1.3.6 AI818智能调节仪表属性窗口参数设置

三、S7-200PLC控制系统组件

现场总线控制系统主要包括CPU224主机、EM235四入一出模拟量输入/输出模块。S7-200PLC控制系统组件如图1.3.7所示。

图1.3.7 S7-200PLC控制系统组件图

1.S7-200PLC CPU主机

S7-200的CPU种类很多,具有不同的功能,所以其面板也不是完全相同。如图1.3.8所示,主要有如下的部件:

图1.3.8 S7-200PLC CPU主机示意图

2.S7-200PLC CPU连接到编程PC

图1.3.9 S7-200PLC CPU和PC连接示意图

3.S7-200PLC CPU接线图

图1.3.10 S7-200PLC CPU主机接线图

4.模拟量输入/输出模块EM235

本设备中所采用的EM235模拟量输入输出模块为直流输入输出模块,通过24V直流电压供电,输入0-20mA 电流信号或者0-5V电压信号,输出0-20mA电流信号。可在149 μ秒之内将模拟信号输入转换为其相应的数字值。每当用户程序存取模拟点时,模拟信号输入都将进行转换。这些转换时间必须加到用于访问模拟量输入的指

令的基本执行时间上。EM 235 提供一个未经处理的数字值(未经线性化或滤波),它对应于模拟量输入端处出现的模拟量电压或电流。由于这种模块是高速模块,它们可以跟踪模拟量信号中的快速变化(包括内部和外部噪声)。对一个恒定或缓慢变化的模拟量输入,由噪声引起的信号读数之间的差异,可通过对读数值取平均值的方法使其影响为最小。但由于计算平均值而增加读取信号的次数(即采样次数),会相应地降低对外部输入信号的响应速度。订货号为:6ES7 235-0KD22-0XA8。该模块的端子接线图和框图如图1.3.11所示:

图1.3.11 EM235模块端子接线图和框图

EM 235配置

---- 表3-1所示为如何用DIP开关设置EM 235模块。开关1到6可选择模拟量输入范围和分辨率。所有的输入设置成相同的模拟量输入范围和格式。表A-14所示为如何选择单/双极性(开关6)、增益(开关4和5)和衰减(开关1、2和3)。下表中,ON为接通,OFF为断开。

表3-1 EM 235选择模拟量输入范围和分辨率的开关表

单极性

满量程输入分辨率

SW1SW2SW3SW4SW5SW6

ON OFF OFF ON OFF ON 0到50mV 12.5μV

OFF ON OFF ON OFF ON 0到100mV 25μV

ON OFF OFF OFF ON ON 0到500mV 125uA

OFF ON OFF OFF ON ON 0到1V 250μV

ON OFF OFF OFF OFF ON 0到5V 1.25mV

ON OFF OFF OFF OFF ON 0到20mA 5μA

OFF ON OFF OFF OFF ON 0到10V 2.5mV

双极性

满量程输入分辨率SW1SW2SW3SW4SW5SW6

ON OFF OFF ON OFF OFF ±25mV 12.5μV

OFF ON OFF ON OFF OFF ±50mV 25μV

OFF OFF ON ON OFF OFF ±100mV 50μV

ON OFF OFF OFF ON OFF ±250mV 125μV

OFF ON OFF OFF ON OFF ±500 250μV

OFF OFF ON OFF ON OFF ±1V 500μV

ON OFF OFF OFF OFF OFF ±2.5V 1.25mV

OFF ON OFF OFF OFF OFF ±5V 2.5mV

OFF OFF ON OFF OFF OFF ±10V 5mV

表3-1

表3-2 EM 235选择单/双极性、增益和衰减的开关表

EM235开关

单/双极性选择增益选

衰减选

SW1SW2SW3SW4SW5SW6

ON 单极性

OFF 双极性

OFF OFF X1

OFF ON X10

ON OFF X100

ON ON 无效

ON OFF OFF 0.8

OFF ON OFF 0.4

OFF OFF ON 0.2

表3-2

四、数据采集模块控制系统组件

RemoDAQ-8000系列是基于RS-485网络的数据采集和控制模块。它们提供了模拟量输入、模拟量输出/数字量输入输出、定时器/计数器和其他功能,这些模块可以由命令远程控制。

1.RemoDAQ-8017是一个8通道模拟量输入模块,通过24VDC供电,采样数率10次/秒,精确度±0.1%。模

拟量输入模块具有如下共同特点:

●3000 VDC 隔离

●24位ADC提供极高的精确度

●软件校准如图所示:

图 1.3.12 模拟量输入模块R8017

2.RemoDAQ-8017主要由输入、电源、通讯、控制器、光隔离等几部分组成,如图所示:

图 1.3.13 模拟量输入模块R8017结构图

3.RemoDAQ-8024是4路模拟量输出模块并有如下特性:

●3000VDC光隔离模拟量输出

●商店模拟量输出值可编程

●输出斜率可编程

●软件校准

图 1.3.14 模拟量输出模块R8024

图 1.3.15 模拟量输出模块R8024结构图

五、调压器及变频器组件

该组件包括LSA-TH3P40Y三相全隔离一体化交流调压器模块、FR-D720S-0.4K-CHT交流变频器及HS-100-24 DC24V开关电源模块等。

图 1.3.16 调压器及变频器组件图

1、三相全隔离一体化交流调压器模块

三相全隔离一体化交流调压器模块,采用多控制信号输入设计,可以通过标准4~20mA、0~10V、0~5V等信号,对调压模块进行输出调压控制,控制输出与控制信号具有很高的线性度,调压效果好。

图 1.3.17 三相调压模块

2、交流变频器

采用日本三菱公司的FR-D720S-0.4K-CHT型变频器,控制信号输入为4~20mADC或0~5VDC,交流220V变频输出用来驱动三相磁力驱动泵。

主电路图:

现场总线论文

南阳理工学院控制仪表及装置结课论文 学院(系):机械与汽车工程学院专业:测控技术与仪器 学生:梁梓鸣 指导教师:李珍 完成日期2014年12月

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现场总线总结报告 测控技术与仪器梁梓鸣 [摘要]现场总线是指以工厂内的测量和控制机器间的数字通讯为主的网络,也称现场网络。也就是将传感器、各种操作终端和控制器间的通讯及控制器之间的通讯进行特化的网络。现场总线的产生对工业的发展起着非常重要的作用,对国民经济的增长有着非常重要的影响。现场总线逐渐在工业现场推广,不少设备不但具有传统仪表的功能,而且还具备现场总线的功能、在DCS中,现场总线被广泛应用。 [关键词]现场总线;网络;通讯 Fieldbus Summary Report Measurement & Control Technology and Instruments Major LIANG Zi-ming Abstract:Fieldbus refers to the factory focuses on the digital communication between the measurement and control of the machine in the network,also called field network.Is the sensor, various operating terminal and communication between the controller and the controller communication between specialized network.Fiedbus production plays a very important role to the development of industry,have a very important impact on the growth of the national economy. Fieldbus is gradually popularized in industrial field,a lot of equipment not only has the function of the traditional instrument,but also has the function of fieldbus,in the DCS,fieldbus is widely used. Key words:Fieldbus;network;communication

现场总线大作业2016

南京工程学院 现场总线大作业 课程名称基于CANopen总线的温度测的设计院(系、部、中心)自动化学院 专业自动化 班级、姓名数控133 吴雅雯 起止日期 2016/11/4 - 2016/12/14

目录 1 设计任务............................... 错误!未定义书签。 2 总体方案 (3) 3 硬件设计 (3) 4 软件设计 (17) 5 设计总结 (19) 6 参考文献 (22)

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1.系统整体方案设计,包括 (1)课题分析,方案选择; (2)主控制器和通信控制器的选择; (3)温度传感器的选择 (4)系统总体结构框图及各模块功能。 2.系统硬件设计,包括: 2.1测量对象的数据采集 (1)测量电路的设计; (2)数据采集电路的设计; 2.2 CAN通信最小系统的设计 (1)主控制器最小系统电路 (2)根据主控制器的类型(是否集成CAN控制器功能)设计CAN通信接口与驱动电路; 3.CANopen通信节点的软件设计; (1)数据采集模块程序流程; (2)主程序流程设计; (3)底层CAN通信程序流程设计,及各功能模块子程序设计,包括:初始化程序设计、接收报文程序设计、发送报文程序设计; (4)应用层的CANopen协议程序设计; (5)CANopen对象字典部分的程序设计,依据DS301和DS401对CANopen 对象字典进行配置; 二、总体方案 CAN是Contro l erAreaNetwork的缩写, 即控制器局部网,通常称为CANbus(CAN总线),是一种支持分布式控制 的串行通信协议。CAN最初出现在汽车工业中,是20世纪80年代德国Bosch公司为汽车的监控、控制系统而设计的,主要是解决汽车中的电子控制装置之间的通信,减少不断增加的信号线。CAN总线的直接通信距离最

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现代简约室内家居毕业设计论文

美术与设计学院毕业创作(设计)说明 类别《室内空间设计》 姓名: 学号: 作品名称: 专业/届别: 指导老师: 职称:

中文摘要 本次设计为149平的家具设计图,是表达业主一种的生活态度。现代简约家居设计,是年轻喜爱的简约而很有个性、功能性的一种设计风格,该方案所选用的设计风格为现代简约风格,就是通过对比度,和空间的明亮感给人一种温馨时尚的浪漫气息。 本次设计根据业主要求,以人为本不仅从居住的舒适性方面进行考虑,更考虑业主一天劳累奔波,通过颜色明亮让他回到家可以更快的缓解工作压力,忘却不悦越心情,符合业主的心里,摒弃一切复杂的装饰。 关键词:家居设计、现代简约风格、简约时尚 目录 摘要.................................................................................I 前言 (1) 第一章室内设计的概述 (2) 第二章设计风格与构思 (3) 设计风格 (3) 设计构思 (4) 第三章设计作品陈述 (5) 客厅设计 (5) 主卧室设计 (5) 书房设计 (6) 餐厅设计 (7)

第四章总结 (8) 参考文献 (9) 附录 (10) 致谢 (15) 绪论(前言) 在经济迅猛发展的今天,人们对居住空间的使用功能与审美功能提出了更新、更高的要求,人们可以根据自身喜好充分运用各种内饰与材料来创造个性化的室内空间。 如今消费者更多追求的是环保化、个性化、简洁化的设计风格。并且追求的是一种对当今文化内涵的诠释,一种个性的表现。人们对自己的生活环境需求在不断提高。渴望得到一种简洁大方,崇尚舒适的空间,以此来转换精神的空间。 本课题主要是通过对业主生活需求,从外型上,功能上,颜色布局和材料的选择配上合理设计,让业主业主不仅能感受到时尚现代简约而不简单的设计,又能让业主感受到家的温馨和港湾,让业主能回到家感受到宽敞明亮,忘却工作上的疲惫和都市的喧哗。 第一章室内设计概述 室内设计也称为室内环境设计,室内环境是与人们生活关系最为密切的环节。室内空间是根据空间的使用情况、所处的环境和相应的要求,运用科学的技术手段和设计方案,改造出功能合理、居住舒适、满足人们物质和精神需求的室内空间环境。这一空间环境具有利用价值,更能满足人们的功能要求,也反应了历史、建筑特色等因素。环境设计不仅给我们提供功能适宜空间,更重要的是提高了人们的生活

现场总线技术及其应用研究论文

现场总线技术及其应用研究 中文摘要: 现场总线技术自70年代诞生至今,由于它在多方面的优越性,得到大范围的推广,导致了自动控制领域的一场革命。本文从多个方面介绍了现场总线技术的种类、现状、应用领域及前景。 现场总线FF(Field Bus)的概念起源于70年代,当时主要考虑将操作室的现场信号和到控制仪器的控制信号由一组总线以数字信号形式传送,不必每个信号都用一组信号线。随着仪表智能化和通讯数字化技术的发展,数字通信网络延伸到工业过程现场成为可能,由全数字现场控制系统代替数字与模拟分散型控制系统已成为工业化控制系统发展的必然趋势。 现场总线已经发展成为集计算机网络、通信技术、现场控制、生产管理等内容为一体的现场总线控制系统FCS(Field-bus Control System)。它将通信线一直延伸到生产现场生产设备,用于过程和制造自动化的现场设备或现场仪表互连的现场通信网络,将传统的DCS 三层网络结构变成两层网络结构,降低了成本,提高了可靠性,实现了控制管理一体化的结构体系。 关键词:现场总线技术、自动控制、发展趋势

第一章绪论 现场总线(Fieldbus)是80年代末、90年代初国际上发展形成的,用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。它作为工厂数字通信网络的基础,沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系。它不仅是一个基层网络,而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。这项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术,已经受到世界范围的关注,成为自动化技术发展的热点,并将导致自动化系统结构与设备的深刻变革。 现场总线控制系统(FCS)是顺应智能现场仪表而发展起来的。它的初衷是用数字通讯代替4-20mA模拟传输技术,但随着现场总线技术与智能仪表管控一体化(仪表调校、控制组态、诊断、报警、记录)的发展,在控制领域内引起了一场前所未有的革命。控制专家们纷纷预言:FCS将成为21世纪控制系统的主流。 第二章现场总线技术概述 2.1现场总线的定义: 目前,公认的现场总线技术概念描述如下:现场总线是安装在生产过程区域的现场设备/仪表与控制室内的自动控制装置/系统之间的一种串行、数字式、多点通信的数据总线。其中,"生产过程"包括断续生产过程和连续生产过程两类。或者,现场总线是以单个分散的、数字化、智能化的测量和控制设备作为网络节点,用总线相连接,实现相互交换信息,共同完成自动控制功能的网络系统与控制系统。 2.2 现场总线技术产生的意义 (1)现场总线(Fieldbus)技术是实现现场级控制设备数字化通信的一种工业现场层网络通信技术;是一次工业现场级设备通信的数字化革命。现场总线技术可使用一条通信电缆将现场设备(智能化、带有通信接口)连接,用数字化通信代替4-20mA/24VDC信号,完成现场设备控制、监测、远程参数化等功能。 (2)传统的现场级自动化监控系统采用一对一连线的、4-20mA/24VDC信号,信息量有限,难以实现设备之间及系统与外界之间的信息交换,使自控系统成为工厂中的"信息孤岛",严重制约了企业信息集成及企业综合自动化的实现。 (3)基于现场总线的自动化监控系统采用计算机数字化通信技术,使自控系统与设备加入工厂信息网络,构成企业信息网络底层,使企业信息沟通的覆盖范围一直延伸到生产现场。在CIMS系统中,现场总线是工厂计算机网络到现场级设备的延伸,是支撑现场级与车间级信息集成的技术基础。 第三章现场总线的种类 从20世纪90年代以后,现场总线技术得到了迅猛发展,出现了群雄并起、百家争鸣的局面。目前已开发出有40多种现场总线,如Interbus、Bitbus、DeviceNet、MODbus、Arcnet、

DCS与现场总线课程设计

课程设计说明书 名称DCS与现场总线技术典型工程应用案例分析 ——DCS在锅炉系统中的应用2012年6月11日至2012年6月15日共1 周 院系电子信息工程系 班级10电气2 姓名 学号 系主任张红兵 教研室主任邓建平 指导教师

目录 第一章绪论 (2) 1.1 DCS与现场总线技术 (2) 1.1.1 集散控制系统(DCS)及其应用 (2) 1.1.2现场总线控制系统(FCS)及其应用 (5) 1.2 典型工程应用案例介绍 (6) 第二章 DCS在锅炉系统中的应用案例分析 (8) 2.1方案的总体设计分析 (8) 2.2案例的系统结构和硬件配置分析 (8) 2.2.1 系统硬件配置 (8) 2.2.2 现场控制站设备配置 (10) 2.3案例的可靠性设计及组态分析 (12) 2.3.1 DCS系统的可靠性原理 (12) 2.3.2 锅炉系统中DCS组态 (13) 2.4案例的抗干扰措施 (13) 2.4.1电源系统的干扰及应采取的措施 (14) 2.4.2电磁干扰及应采取的措施 (14) 2.4.3信号线的传送干扰及应采取的措施 (14) 2.4.4防止静电干扰的措施 (14) 第三章总结 (16) 3.1对上述系统分析 (16) 3.2 心得体会 (16) 参考文献 (17) 附录 (18)

第一章绪论 1.1 DCS与现场总线技术 DCS及现场总线技术是由计算机、信号处理、测量控制、网络通信和人机接口等技术综合产生的一门应用技术。 1.1.1 集散控制系统(DCS)及其应用 集散型控制系统(DCS)的实质是利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和现场前端分散控制相统一的新型控制技术。它的出现是工业控制的一个里程碑。工业过程控制的发展逐步从单机监控、直接数字控制发展到集散控制,也必将由集散控制进展到拥有更广阔应用前景的计算机集成制造,近几年的计算机集成制造(CIMS)技术的成就足以证明这一点。 1、集散控制系统 集散控制系统(Distributed control system)是以微处理器为基础的对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的集中分散控制系统,简称DCS系统。该系统将若干台微机分散应用于过程控制,全部信息通过通信网络由上位管理计算机监控,实现最优化控制,整个装置继承了常规仪表分散控制和计算机集中控制的优点,克服了常规仪表功能单一,人-机联系差以及单台微型计算机控制系统危险性高度集中的缺点,既实现了在管理、操作和显示三方面集中,又实现了在功能、负荷和危险性三方面的分散。DCS系统在现代化生产过程控制中起着重要的作用。 集散控制系统一般有以下四部分组成: 一、现场控制级 又称数据采集装置,主要是将过程非控变量进行数据采集和预处理,而且对实时数据进一步加工处理,供CRT操作站显示和打印,从而实现开环监视,并将采集到的数据传输到监控计算机。输出装置在有上位机的情况下,能以开关量或者模拟量信号的方式,向终端元件输出计算机控制命令。 二、过程控制级 又称现场控制单元或基本控制器,是DCS系统中的核心部分。生产工艺的调节都是靠

现代简约风格毕业设计论文

本次设计在设计中运用简洁的造型、明快的基调、和谐的陈设搭配,将人与家居环境融合起来,并体现现代家居生活的品质,以舒适作为室内装饰的出发点,舍弃复杂的造型和繁复的装饰,使总体空间大气、优雅而又整洁、宁静。 色彩在室内装饰中是另一个重要的元素,虽然色彩的存在离不开具体的物体,但它却具有比较形态、材质、大小更强的视觉感染力,视觉效果更直接,根据空间使用者的职业和年龄,以及空间的氛围需求选择不同的色彩,以此创造相应的室内空间个性。 在这个设计方案中现代简约风格在设计中得到了淋漓尽致的诠释。这种风格的家居没有花哨的装修,没有让人眼花缭乱的物件,摒弃了一切繁复的装饰。 关键词室内装饰简洁色彩 一、设计定位 本次设计的案例中没有浓烈的色彩,没有烦琐装饰的居室风格。人在其中,能获得一种解放,一种不被环境包围的释然。于是,人和家具便脱离了空间的概念和谐相处,这就是现代简约居室的魅力。 简约的居室一定不是花哨的,给人的感觉不是浓妆艳抹,而是宁静利索。简约的用色定义并不是只用单一种颜色,但是一般来讲,简约空间里的主题颜色不要超过两种,最好是一种,作为点缀的颜色面积一定要小,在整体设计中起到画龙点睛

的作用,但最好不要“喧宾夺主”。 家装提倡天然的装饰材料,没有艳丽的色彩,没有过多的修饰,整体设计横平竖直,还原材料的本体。天然石材如大理石、花岗岩等,天然木材,这些材料来源于自然,拉近了人和材料、人和自然的距离,给人一种亲切感,整体极简现代。 以自然为本、力求简洁是本案的设计定位。 二、设计过程及分析 根据以上原则,方案初步在设计初期的展开过程中,首先对原始图框进行深入的分析,划分所需的功能区域,整体地对平面设计功能做出一个结构功能划分图。 1.客厅 由此确定了整个起居室的大致功能的布置,根据人的视觉及风水学的要求,摆放家具,并留出宽阔的位子方便人的流动。 此次设计的客厅简洁大方,大气中也能透着家庭的温馨,米黄色的背景搭配黑色胡桃木的装饰体现了主人多元化的审美观。以简约为主的装饰。直接体现家庭成员利落的生活态度。仅有的一件装饰品便是墙上的装饰画,它的应用充分反映出主人的喜好和品位,并将客厅的色彩和比例元素纳入其中,整体关系协调,使客厅的气氛得到了升华。规划出一个全家人都喜欢的居家风格,让客厅成为全家人最喜欢的聚会场所,因此客厅的装饰变的尤为重要。

计算机控制系统(大作业) (2)

一问答题 (共6题,总分值60) 1. 根据采样过程的特点,可以将采样分为哪几种类型?(10 分) 答:根据采样过程的特点,可以将采样分为以下几种类型。 (1) 周期采样指相邻 两次采样的时间间隔相等,也称为普通采样。 (2) 同步采样如果一个系统中有多个 采样开关,它们的采样周期相同且同时进行采样,则称为同步采样。 (3) 非同步采样 如果一个系统中有多个采样开关,它们的采样周期相同但不同时开闭,则称为非同步 采样。 (4) 多速采样如果一个系统中有多个采样开关,每个采样开关都是周期采样 的,但它们的采样周期不相同,则称多速采样。 (5) 随机采样若相邻两次采样的时 间间隔不相等,则称为随机采样。 2. 简述线性定常离散系统的能控性定义。(10 分) 答:若对某个初始状态X(0),存在控制作用序列{u(0),u(1),…,u(n-1)},使系统在第n步上达到到原点,即X(n)=0,则称状态X(0)能控。 3. 简述积分调节的作用(10 分) 4. 简述现场总线控制系统的基本组成。(10 分) 答:现场总线控制系统的基本组成主要表现在6个方面: 1、现场通信网络 2、现场设备互联 3、互操作性 4、分散功能快 5、通信线供电 6、开放式互联网络 5. 等效离散化设计方法存在哪些缺陷?(10 分) 答:等效离散化设计方法存在以下缺陷: (1) 必须以采样周期足够小为前提。在许多实际系统中难以满足这一要求。 (2) 没有反映采样点之间的性能。特别是当采样周期过大,除有可能造成控制系统不稳定外,还使系统长时间处于“开环”、失控状态。因此,系统的调节品质变坏。 (3) 等效离散化设计所构造的计算机控制系统,其性能指标只能接近于原连续系统(只有当采样周期T=0时,计算机控制系统才能完全等同于连续系统),而不可能超过它。因此,这种方法也被称为近似设计。 6. 列举三种以上电源抗扰措施。(10 分) 答:(1)采用交流稳压器。当电网电压波动范围较大时,应使用交流稳压器。若采用磁饱和式交流稳压器,对来自电源的噪声干扰也有很好的抑制作用。 (2)电源滤波器。交流电源引线上的滤波器可以抑制输入端的瞬态干扰。直流电源的输出也接入电容滤波器,以使输出电压的纹波限制在一定范围内,并能抑制数字信号产生的脉冲干扰。

现场总线论文

现场总线论文 题目:现场总线的现状及其发展趋势班级:电子1302 学号:1310910215 姓名:李天德

摘要: 现场仪表与控制室仪表之间的数字通信统称为现场总线。现场总线技术自20世纪90年代出现以来已成为世界范围内自动化技术发展的热点之一,广泛用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。它作为工厂数字通信网络的基础,沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系,被誉为“自动化仪表与控制系统的一次变革”。我国自20世纪90年代后期即开始引入并研究总线技术,将其作为今后工业过程控制技术研究的重点,并于1996年正式将现场总线技术的研究和产品.开发列入九五国家重点科技攻关项目。 Digital communication between field instruments and control room instrumentation are collectively referred to as fieldbus. Fieldbus technology since the 1990 s has become a worldwide one of the hotspots for the development of automation technology, is widely used in process automation, manufacturing automation, building automation and other fields of field intelligent device interconnection communication network. It as the basis of factory of digital communication network, communication between the scene of the production process and control devices and the connection between the higher control management level, is known as the "automation instrument and control system of a change". Since the late 1990 s in our country started to introduce and study bus technology, and use it as a focus in the study of industrial process control technology in the future, and in 1996 formally to fieldbus technology research and product. The development in the ninth national key scientific research projects. 关键词:现场总线、数字通讯、集散系统 Keywords: field bus, digital communication, distributed systems

Powerlink课程设计报告-现场总线技术及应用

大作业 题目Linux操作系统下的POWERLINK主站和从站通信 课程名称现场总线技术及应用 院(系、部、中心)自动化学院 专业自动化 班级 学生姓名 学号 设计地点 指导教师

目录 一、课程设计的目的 (3) 二、课程设计题目及要求 (3) 1、题目 (3) 2、设计要求 (3) 三、环境搭建 (3) 1、硬件环境: (3) 2、软件环境: (3) 3、源代码和安装文件: (4) 四、powerlink的原理 (4) 1、Powerlink是ICE国际标准,通信描述 (4) 2、Powerlink网络建构 (5) 3、通信过程 (5) 3、主站发送参数的配置过程 (8) 4、从站接收配置之通信参数配置 (8) 5、openCONFIGURATOR介绍 (9) 五、操作过程 (9) 1、主从站之间的通信 (9) 2、openCONFIGURATOR应用 (19) 六、实习体会 (28)

一、课程设计的目的 通过对Powerlink的理论学习和完成Powerlink的主站和从站通信的实践工作,将这门课程的理论知识尤其是Powerlink这种现场总线的理论和应用知识进一步巩固和完善,培养学生较强的工程实践能力,为进一步学习专业知识和从事相关专业工作打下坚实的基础。 二、课程设计题目及要求 1、题目 Linux操作系统下的POWERLINK主站和从站通信 2、设计要求 掌握Powerlink的工作原理,使用开源的openConfigurator对主站和从站进行配置,对开源的openPOWERLINK代码在Linux系统下进行编译实现主站和从站的通信功能,利用网络诊断工具wireshark检查和验证通信功能。 三、环境搭建 1、硬件环境: 一台PC机,安装两台虚拟机,一台作为主站,另一台作为从站 2、软件环境: a)安装虚拟机VMware player;

现场总线

南京工程学院 课程设计说明书(论 文) 题目Linux操作系统下的POWERLINK主站和从站通信 课程名称现场总线技术及应用 院(系、部、中心)自动化学院 专业自动化 班级 学生姓名 学号 指导教师

目录 一课程设计的目的----------------------------------------------3二课程设计题目及要求----------------------------------------3 1题目----------------------------------------------3 2设计要求------------------------------------------3 三环境搭建-------------------------------------------------------3 四powerlink的原理--------------------------------------------4 五操作过程--------------------------------------------------------9 1 主从站之间的通信------------------------------------9 2openCONFIGURATOR应用------------------------------------------19六实习体会--------------------------------------------------------26

Powerlink课程设计报告 一、课程设计的目的 课程设计的目的是使学生能够将《现场总线技术及应用》课程的学习内容有机的联系起来,形成系统的概念,培养学生综合应用知识的能力,掌握现场总线系统设计的基本思想和方法。 二、课程设计题目及要求 1、题目 Linux操作系统下的POWERLINK主站和从站通信 2、设计要求 使用开源的openConfigurator对主站和从站进行配置,对开源的openPOWERLINK代码在Linux系统下进行编译实现主站和从站的通信功能,利用网络诊断工具wireshark检查和验证通信功能。 三、环境搭建 (1)硬件环境:一台PC机,安装两台虚拟机,一台作为主站,另一台作为从站 (2)软件环境: a)安装虚拟机VMware player; b)安装Linux操作系统Ubuntu; c)安装程序文件产生器Doxygen; d)安装编译安装工具CMake e)安装网路数据包捕获函数库libpcap作为网卡驱动

现场总线论文

测控技术与测控网络系统 (论文) 题目:PROFIBUS 2013年 5月4日 P R O F I B U S

摘要 PROFIBUS是面向工厂自动化和流程自动化的一种国际性的现场总线标准。它已被广泛应用于制造业自动化(汽车制造,装瓶系统,仓储系统)、过程自动化(石油化工,造纸和纺织品工业企业)、楼宇自动化(供热空调系统)、交通管理自动化、电子工业和电力输送等行业。在可编程控制器、传感器、执行器、低压电器开关等设备之间传递数据信息。 关键词: PROFIBUS,网络化测控系统,现场总线,总线存取 一.当前网络化测控系统的现状和发展趋势: 测控技术的两个方面,一个是测一个是控。“测”是依靠传感器和信号传输电路,即测控电路;“控”则是依靠现代计算机的计算处理能力,根据数据得出相应结果,

通过反馈等方式控制整个系统。计算机已经成为测控技术中的中坚力量,于是,网络技术也就自然而然的越来越成为测控技术满足实际需求的关键支持。但是不可否认,测控电路依然是测控技术发展的基础,和另一个重要的发展方向。 目前,应用较多的现代控制策略主要有自适应控制、变结构控制、鲁棒控制和预测控制等。就应用而言,现代测控技术在当今社会的各个行业中,起着举足轻重的作用。其中,现场仪表与控制室装置之间通信采用模拟信号4~20mA,数字控制仪表内部的信号处理为数字信号,但输入仍为4~20mA,控制装置之间和控制装置与上位计算机之间采用数字通信技术。例如目前数字控制仪表,DCS系统,PLC系统,FCS系统等。 从20世纪80年代中期以来,CIMS日渐成为制造工业的热点,原因在于CIMS是在新的生产组织原理和概念指导下形成的一种新型生产模式。大规模及超大规模集成电路的发展,提高了计算机的可靠性和性能价格比,从而使计算机控制系统的应用也越来越广泛。随着现代科学技术以及复杂自动控制系统和信息处理与技术的提高,现代检测技术将朝着检测结果高精度、系统智能化、检测结果数字化、检测功能多元化、检测器件微型化、检测系统自动化的放向发展,它将广泛应用于工业、农业、家庭、医学、军事和空间科学技术等许多科学领域。测量单元微小型化、智能化测量控制与仪器仪表大量采用新的传感器、大规模和超大规模集成电路、计算机及专家系统等信息技术产品,不断向微小型化、智能化发展,从目前出现的“芯片式仪器仪表”,“芯片实验室”、“芯片系统”等看,测量单元的微小型化和智能化将是长期发展趋势。从应用技术看,微小型化和智能化测量单元的嵌入式连接和联网应用技术得到重视。测控范围向立体化、全球化扩展,测量控制向系统化、网络化发展。随着仪器仪表所测控的既定区域不断向立体化、全球化甚至星球的发展,仪器仪表和测控装置向测控装置系统化、网络化方向发展。例如卫星测控系统,运载火箭上配置的各种传感器就达到数千,而卫星上各种测控装置构成一个完整的自动测控系统,然后和多个地面站的测控系统构成一个广域测控系统。 二.现场总线简介: 1、基金会现场总线(FF).FF分低速H1和高速H2两种通信速率,前者传输速率为 31.25Kbit/秒,通信距离可达1900m,可支持总线供电和本质安全防爆环境。后者传

室内设计--毕业设计说明书(现代简约风格).

中文摘要 随着国民经济的的快速发展和人民生活水平的不断提高,城市生活节奏的加快,在住房状况不断改善的同时,人们对室内装潢的要求也越来越高,各种装潢材料层出不穷令人眼花缭乱,现代人生活越来越追求时尚、舒适、环保和健康,而流行中的简约主义更体现出人们个性化的一面。本文简要的阐述和分析了三室一厅现代室内设计的新宠“简约主义风格”。 现代简约风格,简洁和实用是其基本特点,也是其基本理念。简约风格已经大行其道几年了,仍旧保持较猛的势头,这是因为人们装修时在经济、实用的同时,体现了一定的文化品味。而简约风格不仅注重居室的实用性,而且还体现出了工业化社会生活的精致与个性,符合现代人的生活品位。 关键词:现代时尚,简洁,实用 目录 中文摘要 (1) 引言 (3) 一.课题研究的主要内容 (4) 二. 课题风格的含义 (5) 三. 课题研究的意义和目的 (5) 四. 设计方案实现 (6) 五. 设计原理 (7) 六. 设计过程 (8) 结束语 (9) 致谢 (10) 参考文献 (11) 引言 有人说设计就是纯粹的艺术,张扬个性,我认为这是不全面的。随着国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,在住房状况不断改善的同时,人们对室内装潢的要求也越来越高,各种装潢材料层出不穷令人眼花缭乱,但是如果采用不适当的装潢材料和家庭用品甚至各种电器,就很可能造成室内环境污染。 所以设计,是解决生活、行为问题。 我其实很反对室内设计做得中看不中用,我觉得不该刻意去搞什么概念,因为那不是真正地在反映我们的生活状态,离生活其实太远太远,仅仅是用来展示的。然而其实设计就像我的导师经常说的那样,就是要解决我们的生活问题,或者是行为问题,这才叫设计。

现场总线技术论文

总线技术论文 1.引言 1.1 计算机自动控制系统急速发展的今天,特别是考虑到现场总线已经普遍地渗透到自动控制的各个领域的现实,现场总线必将成为电工自动控制领域主要的发展方向之一。现场总线技术一直是国际上各大公司激烈竞争的领域;并且国外大公司已经在大力拓展中国市场,发展我国的现场总线产品已经刻不容缓。现场总线对自动化技术的影响意义深远。当今可以认为现场总线是提高自动化系统整体水平的基础技术,对国民经济影响重大。因此,要在自动化领域中推广应用和发展现场总线。现场总线是近年来自动化领域中发展很快的互连通信网络,具有协议简单开放、容错能力强、实时性高、安全性好、成本低、适于频繁交换等特点。目前,国际上各种各样的现场总线有几百种之多,统一的国际标准尚未建立。较著名的有基金会现场总线(FF)、HART现场总线、CAN现场总线、LONWORKS 现场总线、PROFIBUS现场总线、MODBUS、PHEONIX公司的INTERBUS、AS-INTERFACE总线等。 现场总线是现场仪表与控制室系统之间的一种开放的、全数字化、双向、多站的通信系统,主要用于工厂低层设备(传感器及传动装置等)的数据通信。现场总线已不仅仅是一个新技术领域或新技术问题,在研究它的同时,我们发现它已经改变了我们的观念;如何去看待现场总线,要比研究它的技术细节更为重要。 1.2 现场总线结构模型 现场总线的模型结构在低层(1、2层)是基本相同的,在上层各现场总线之间的功能有所不同。 IEC定义为3层,即采用ISO (国际标准化组织) 的OSI所规定的7层中的3层,分别为物理层、链路层、应用层。 ISA/ SP50委员会增加了用户层,因此现场总线模型已统一为4层,即物理层、链路层、应用层和用户层。 1.3 现场总线主要特点 1) 系统可靠性高; 2) 实现开放式互连网络; 3) 安装与接线费用低; 4) 调节性能提高; 5) 系统组态简单。 1.4现场总线是一场技术革命 现场总线带来了观念的变化,我们以往开发新产品,往往只注意产品本身的性能指标,对于新产品与其它相关产品的关联就考虑比较少一点。这样对于电工行业这样一个比较保守的行业来说,新产品就不那么容易地被用户接收。而现场总线产品却恰恰相反,它是一个由用户利益驱动的市场,用户对新产品应用的积极性比生产商更高。然而,现场总线新产品的开发也与传统产品不同;它是从系统构成的技术角度来看问题,它注重的是系统整体性能的提高,不强求局部最优,而是整体的配合。这种配合在主控计算机软件运行下能使控制系统应用新的理论来发挥最大的效能;这一点是传统产品很难做到的。现场总线的“负跨越(指在技术水平提高的同时,掌握和应用这项新技术的难度却降低了)”的特性使它的推广更加容易。

现场总线课程设计本科论文

第一章实训装置说明 第一节系统概述 一、概述 “TH JDS-1A型过程自动化控制系统实训平台”是由对象系统实训平台、S7-200PLC控制系统、智能仪表及远程数据采集控制系统和上位监控PC机四部分组成。本装置是专门为高等院校、职业院校开设的自动化、过程控制装置及自动化、自动控制等专业而研制的,可满足各大高校所开设的《传感器检测与转换技术》、《过程控制》、《自动化仪表》、《自动控制理论》、《计算机控制》、《PLC可编程控制》等课程实训的教学要求。装置选用当前工业现场的典型的被控对象、被控参量和控制流程,可开展现场仪表的调校、被控对象流程的组建、控制系统线路连接、控制算法及组态软件的编程以及控制系统的分析等工作任务,适合职业学校、本科院校的技能训练和研究。 学生通过本实训装置进行综合实训后可掌握以下内容: 1.传感器特性的认识和零点迁移; 2.自动化仪表的初步使用; 3.变频器的基本原理和初步使用; 4.电动调节阀的调节特性和原理; 5.测定被控对象特性的方法; 6.单回路控制系统的参数整定; 7.串级控制系统的参数整定; 8.复杂控制回路系统的参数整定; 9.控制参数对控制系统的品质指标的要求; 10.控制系统的设计、计算、分析、接线、投运等综合能力培养; 11.各种控制方案的生成过程及控制算法程序的编制方法。 二、系统特点 ●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。 ●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。 ●具有广泛的扩展性和后续开发功能,所有I/O信号全部采用国际标准IEC信号。 ●具有控制参数和控制方案的多样化。通过不同被控参数、动力源、控制器、执行器及工艺管路的组合可构成几十种过程控制系统实训项目。 ●各种控制算法和调节规律在开放的实训软件平台上都可以实现。实训数据及图表在上位机软件系统中很容易存储及调用,以便实训者进行实训后的比较和分析。 ●多种控制方式:可采用AI智能仪表控制、S7-200PLC控制、远程数据采集模块控制。 ●充分考虑了各大高校自动化专业的大纲要求,完全能满足教学实训、课程设计、毕业设计的需要,同时学生可自行设计实训方案,进行综合性、创造性过程控制系统实训的设计、调试、分析,培养学生的独立操作、独立分析问题和解决问题的能力。 三、实训装置的安全保护体系 1.三相四线制总电源输入经带漏电保护装置的三相四线制断路器进入系统电源后分为一个三相电源支路和一个单相支路,每一支路都带有各自三相、单相断路器。总电源设有三相通电指示灯和380V三相电压指示表。 2.各种电源及各种仪表均有可靠的自保护功能。 3.强电接线插头采用封闭式结构,以防止触电事故的发生。 4.强弱电连接线采用不同结构的插头、插座,防止强弱电混接。

计算机控制系统大作业 - 副本

计算机控制系统大作业 农电2013级 (答题纸作答,附图粘在答题纸上,答案要求全部手写)1、简述开环控制系统、闭环控制系统的定义。(6分) 如果系统的输出端与输入端之间不存在反馈,也就是控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响,这样的系统称开环控制系统。 由信号正向通路和反馈通路构成闭合回路的自动控制系统,称为闭环控制系统。 二者相比,开环控制系统的结构要简单的多,同时也比较经济。闭环系统也具有一系列优点,由于闭环控制系统拥有反馈通路,不管出于什么原因(外部扰动或系统内部变化),只要被控制量偏离规定值,就会产生相应的控制作用去消除偏差。因此,它具有抑制干扰的能力,对元件特性变化不敏感,并能改善系统的响应特性。 2、简述计算机控制系统的组成与基本工作原理。(10分) 计算机控制系统由控制部分和被控对象组成,其控制部分包括硬件部分和软件部分,这不同于模拟控制器构成的系统只由硬件组成。计算机控制系统软件包括系统软件和应用软件。系统软件一般包括操作系统、语言处理程序和服务性程序等,它们通常由计算机制造厂为用户配套,有一定的通用性。应用软件是为实现特定控制目的而编制的专用程序,如数据采集程序、控制决策程序、输出处理程序和报警处理程序等。它们涉及被控对象的自身特征和控制策略等,由实施控制系统的专业人员自行编制。 计算机控制系统的工作原理: 实时数据采集:对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入 实施控制决策:对采集到的被控量进行分析和处理并按已定的控制规律决定将要采取的控制行为。 实时控制输入:根据控制决策,实时的对执行机构发出控制信号,完成控制任务 3、列举计算机控制系统的典型型式。(6分) (1)操作指导控制系统优点:结构简单,控制灵活,安全。缺点:由人工操作,速度受到限制,不能控制多个对象。 (2)直接数字控制系统(DDS)优点:实时性好,可靠性高,适应性强。 (3)监督控制系统(SCC)优点:生产过程始终处于最优工况。 (4)分散控制系统(DCS)优点:分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调。 (5)现场总线控制系统(FCS)优点:与DCS相比,降低了成本,提高了可靠性。 国际标准统一后,可实现真正的开放式互联系统结构。 4、什么是串模干扰,有哪些抑制方法(12分) 所谓串模干扰就是干扰源Vc串联于信号源Vs之中。或者简单地认为它是与被测信号迭加在一起的干扰。在输入回路中它与被测信号所处的地位完全相同。串模干扰也称横向干扰或差模干扰。

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