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DCS课程设计水箱液位串级控制解析--第1页

目录

1题目背景与意义1

1.1题目背景1

1.2课题意义1

2设计题目介绍1

2.1设计内容和要求1

2.2集散控制系统基本组成2

2.3设计原理及分析3

3系统设计方案6

3.1双容水箱控制7

3.2串级控制7

4系统硬件设计8

4.1数据采集模块8

4.1.1模拟量输入模块8

4.1.2模拟量输出模块9

4.2仪表和执行机构选型11

4.3系统连线11

4.3.1模拟量输入模块FM148A接线11

4.3.2模拟量输出模块FM151A接线12

5系统软件设计12

5.1组态画面的设计13

5.2通讯设置13

6系统仿真调试14

7结论16

参考文献错误!未定义书签。7

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1题目背景与意义

1.1题目背景

集散控制系统（Distributedcontrolsystem），是以多个微处理机为基

础利用现代网络技术、现代控制技术、图形显示技术和冗余技术等实现对分散控

制对象的调节、监视管理的控制技术。其特点是以分散的控制适应分散的控制对

象，以集中的监视和操作达到掌握全局的目的。系统具有较高的稳定性、可靠性

和可扩展性。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。随着工业自动化水平的

不断提高，计算机的广泛运用，人们对工业自动化的要求也越来越高。而DCS

又有延续性和可扩充性，易学易用性和通用性，使得DCS得到长足的发展。DCS，

分散控制系统，采用控制功能分散，显示操作集中，兼顾分散而自治的集散控制

系统。并随着科学技术发展迅猛，在工控自动化领域发展中也得到很快的提高。

1.2课题意义

集散控制系统是当前先进工业控制系统主要的结构形式，在高校，集散控制

系统是最接近实际生产过程的一门专业课。通过此方向的课程设计，能够联系学

生几年来学习的网络知识，计算机知识，仪表传感器知识，控制系统知识，培养

学生的控制工程设计能力。主要要求锻炼学生以下两种能力：

1.通过工业数据通信与控制网络课程设计的学习，了解工业数据通信与控制

网络的技术貌。

2.从介绍的基础知识入手，较深入的了解多种现场总线各自的技术特点、规

范、通信控制芯片、接口电路以及控制网络的设计与应用，熟悉工控组态软件下

的组态设计，并能进行较复杂的工业控制系统设计分析。

2设计题目介绍

2.1设计内容和要求

根据所提供的双容水箱工艺对象，通过分析其对象动态特性，设计和实施完

整的控制方案，具体完成：

①根据提供的工艺对象，实验室的和利时公司集散控制系统，完成系统的网络