【正文】 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于KingView的DCS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘 要本課題主要研究了集散控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的構(gòu)建，闡述了集散控制系統(tǒng)在工業(yè)方面的廣泛性以及對自動化專業(yè)學(xué)生相關(guān)的能力需求。設(shè)計(jì)了集散控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，把握集散控制系統(tǒng)的集中管理和分散控制的本質(zhì)，設(shè)計(jì)基于PC機(jī)的廣義形式的集散控制系統(tǒng)，作為集散控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。在集散控制系統(tǒng)硬件方面，選擇了控制器、執(zhí)行器、傳感器、PLC、智能儀表等元件，實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)和下位機(jī)的通訊并完成了硬件電路設(shè)計(jì)，用智能儀表控制電加熱常壓鍋爐水溫，S7200PLC控制水箱液位，亞當(dāng)模塊檢測管道水流量，實(shí)現(xiàn)三個(gè)現(xiàn)場控制站同時(shí)工作，上位機(jī)進(jìn)行監(jiān)控。并完成了下位機(jī)PID程序及狀態(tài)設(shè)置，在上位機(jī)監(jiān)控方面使用了組態(tài)王軟件，設(shè)計(jì)了組態(tài)界面和動畫連接。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)下位機(jī)能夠較好的完成水箱液位、溫度的PID控制以及流量檢測，上位機(jī)工藝流程顯示直觀，人機(jī)界面友好，對于相關(guān)的應(yīng)用能力培訓(xùn)具有一定的價(jià)值。關(guān)鍵字：集散控制 組態(tài)王 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)The Design and Implementation of DCS Experimental System Based on KingViewAbstractThis paper is an effort in research of the construction of distributed control experimental system, expound the wide application of distributed control system and the relevant requirements of undergraduates in automation. Designing touches upon structure of distributed control system, by sticking to the nature of the centralized management and distributed control, the author designs the centralized and distributed control system based on the broad form of PC, which makes contribution to experimental equipment. As for the centralized control hardware, it chooses controller, executer and transistor etc, to achieve munication with host puter and slave puters also acplish hardware design, control of intelligent instrument over water temperature under the normal pressure in the electricitypropelled boiler, control of S7200PLC over water level in the tanks and measurement of water flow in channels by ADAM detection module. Through this effort, the three worksite control stations can be proved to function simultaneously and at the same time monitored by host puter, pletion of the PID programming of slave puters and its state setting. And Kingview software is applied to the monitor and control of PC to create the interface and motive connection. The experiment shows that PID can well control the water level, temperature and flow detection. And host puter also shows that the system has a clear craft process and a friendly. It plays an important role in the relevant trainings.Key Words: DCS。 KingView。 Experimental system目錄第一章 緒論 1 論文研究背景和意義 1 集散控制系統(tǒng)概述 1 論文完成的工作 2第二章 DCS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 4 硬件設(shè)計(jì)概述 4 DCS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的元件選擇 4 上位機(jī)的選擇 4 下位機(jī)的選擇 4 傳感器的選擇 5 執(zhí)行器的選擇 6 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì) 7 上位機(jī)和下位機(jī)通訊設(shè)計(jì) 7 下位機(jī)與傳感器、執(zhí)行器的連接 7第三章 下位機(jī)程序設(shè)計(jì)及狀態(tài)設(shè)置 9 下位機(jī)程序設(shè)計(jì)及控制算法概述 9 PLC實(shí)現(xiàn)PID控制的程序設(shè)計(jì) 10 S7200PLC介紹 10 PLC程序設(shè)計(jì) 10 智能儀表實(shí)現(xiàn)PID控制的狀態(tài)設(shè)置 11第四章 上位機(jī)監(jiān)控的組態(tài)過程 13 上位機(jī)組態(tài)設(shè)計(jì)概述 13 組態(tài)王軟件介紹 13 設(shè)計(jì)思路 14 通信設(shè)置及變量定義 14 通訊設(shè)置 14 變量定義 16 界面設(shè)計(jì)及動畫連接 17 建立新項(xiàng)目 17 建立動畫連接 19 實(shí)時(shí)曲線界面設(shè)計(jì) 20 歷史曲線界面設(shè)計(jì) 21 報(bào)警界面設(shè)計(jì) 22第五章 系統(tǒng)運(yùn)行情況和小結(jié) 23 系統(tǒng)運(yùn)行主界面 23 運(yùn)行結(jié)果及分析 26總結(jié)及展望 27參考文獻(xiàn) 28附錄 29致謝 31第一章 緒論 論文研究背景和意義隨著控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，我國工業(yè)領(lǐng)域的自動化水平有了顯著的提高。集散控制系統(tǒng)在工業(yè)運(yùn)行控制中得到了廣泛的應(yīng)用，它采用分散遞階結(jié)構(gòu)體現(xiàn)了集中管理分散控制的思想，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的功能分散、危險(xiǎn)分散，具有控制功能強(qiáng)、操作簡便和可靠性高等特點(diǎn)。與之相適應(yīng)，組態(tài)軟件技術(shù)也取得了較大的進(jìn)步。優(yōu)秀的國產(chǎn)組態(tài)軟件“組態(tài)王”具有功能豐富、操作簡單、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，適用于各種規(guī)模的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。集散控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)用十分廣泛，在硬件上涉及到傳感器、執(zhí)行器、控制器等。軟件上既涉及現(xiàn)場控制，也設(shè)計(jì)到上位機(jī)的組態(tài)軟件和程序設(shè)計(jì)。對學(xué)生的專業(yè)知識需求非常全面，對自控系統(tǒng)的集成能力要求非常高。因此，采用工業(yè)上應(yīng)用的控制器的檢測元件和執(zhí)行元件來構(gòu)建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是非常有必要的。對于培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力具有非常重要意義。 集散控制系統(tǒng)概述集散控制系統(tǒng)又稱為分散型綜合控制系統(tǒng)（DCS），是對生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制的一種全新的分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)將若干臺微機(jī)分散應(yīng)用于過程控制，全部信息通過通信網(wǎng)絡(luò)由上微機(jī)管理計(jì)算機(jī)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化控制，通過CRT裝置、通信總線、鍵盤、打印機(jī)等，進(jìn)行集中操作、顯示和報(bào)警。整個(gè)裝置繼承了常規(guī)儀表分散控制和計(jì)算機(jī)集中控制的優(yōu)點(diǎn)，克服了常規(guī)儀表功能單一、人機(jī)聯(lián)系差，以及單臺微機(jī)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)危險(xiǎn)性高度集中的缺點(diǎn)，即在管理、操作和顯示三方面集中，又在功能、負(fù)荷和危險(xiǎn)性三方面分散。集散控制系統(tǒng)不僅能完成原來模擬儀表的功能，而且大大超過模擬儀表。這是因?yàn)樗捎昧讼冗M(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、CRT技術(shù)和控制技術(shù)等4C技術(shù)。采用數(shù)字控制以后，控制器中預(yù)先存到ROM中的算法可以說是無限的，每一種算法代表一種功能。這些功能在模擬儀表中是用模擬線路來實(shí)現(xiàn)的，它受到模擬線路的漂移、電阻、電容等器件的限制，作一個(gè)精度很高的模擬儀表成本很高，甚至幾乎是不可能的。而數(shù)字控制的算法是用程序?qū)崿F(xiàn)的。用程序來代替模擬線路所能實(shí)現(xiàn)的功能。在理論上是無限的，這是很大的進(jìn)步。對于各種DCS系統(tǒng)其原理都是一樣的。通常稱這種算法為功能塊。功能塊的總稱為功能塊庫。因此，DCS系統(tǒng)不僅具備極高的可靠性、多功能性，而且人機(jī)聯(lián)系便利，能夠完成各類數(shù)據(jù)的采集與處理以及復(fù)雜高級的控制。集散控制的結(jié)構(gòu)是一個(gè)分布式系統(tǒng)，從整體邏輯結(jié)構(gòu)上講是一分支樹結(jié)構(gòu)，與工業(yè)生產(chǎn)過程的行政管理結(jié)構(gòu)相一致。按系統(tǒng)