一、系统概述
“QY-GCKZ20高级现场总线过程控制系统实验装置”是针对高校自动化相关专业的教学实验需求而设计的，集现场总线技术、通讯技术和远程控制技术于一体，实现了网络化、数字化的实验平台。该系统通过采用SIEMENS PROFIBUS-PA现场总线技术，实现了从过程变量的现场采集到上位监控的全数字化传输，支持DCS（分布式控制系统）的多种控制策略。
二、系统特点
全数字化传输：利用PROFIBUS-PA现场总线技术，实现过程变量的现场采集与上位监控的全数字化传输。
高度模块化设计：系统由现场总线控制系统和对象系统组成，便于灵活配置和扩展。
丰富的实验内容：支持多种控制策略实验，包括PID控制、串级控制、前馈-反馈控制等。
真实工业环境模拟：采用不锈钢材料制造的对象系统，模拟真实工业过程控制场景。
三、系统结构
系统结构主要由以下几部分组成：
现场总线控制系统：包括SIEMENS 315-2DP CPU、电源模块、PA Coupler耦合器、模拟量输入输出模块、变频器等。
对象系统：包含不锈钢储水箱、有机玻璃圆筒型水箱、电加热锅炉、循环泵、流量计、温度传感器等。
通讯系统：通过DP通讯线和MPI-USB通讯线实现上下位机之间的数据传输。
四、控制对象
一）系统组成
不锈钢储水箱及有机玻璃圆筒型水箱：用于模拟不同的液位控制系统。
三相电加热锅炉及铝塑盘管：用于模拟温度控制系统。
动力系统：包括变频器驱动的不锈钢磁力驱动泵、电动调节阀、电磁阀等，用于实现流量和压力的控制。
二）系统主要特点
多参数控制：涵盖流量、压力、液位、温度四大热工参数。
多样化执行机构：包括电动调节阀、变频器等，支持多种控制策略。
灵活的实验设计：通过电磁阀制造各种扰动，支持多变量控制系统实验。
三）对象系统总貌图
（注：此处应附上对象系统总貌图，但文本格式无法直接显示图片，请参考实际设备附带图纸。）
五、主要配置清单
（详细配置清单已在问题描述中列出，此处不再重复。）
六、实验内容
实验内容涵盖了从基础到高级的多个控制策略实验，包括但不限于：
系统组成与认识实验：了解DCS系统的组成及各部分功能。
硬件组态与程序编写：在下位机软件中配置硬件并进行程序编写。
通信建立与界面组态：在上位机软件中建立通信并设计监控界面。
对象特性测试实验：测试不同对象的动态特性，如单容、双容水箱。
PID控制实验：包括单回路PID控制、串级PID控制等。
复杂控制系统实验：如串级控制、前馈-反馈控制、解耦控制等。
特定过程控制实验：如流量比值控制、纯滞后控制等。
通过这些实验，学生可以全面掌握现场总线过程控制系统的原理、设计、调试及优化方法，为将来从事自动化领域的工作打下坚实基础。
QY-GCKZ20高级现场总线过程控制系统实验装置是由现场总线控制系统和对象系统组成。该对象系统在管道中采用电磁阀替代GCS-68E型中的手阀控制各管道的连接，可实现上位机根据采集参数进行自动控制或者上位机中进行鼠标点击人为控制，为实现DCS的多种控制策略，系统中上水箱压力变送器（上水箱液位）采用总线采集参数“变送器采用带SIEMENS PROFIBUS-PA通讯接口的压力变送器（带SIEMENS PROFIBUS-PA通讯协议的压力传感器通过总线供电，不需要另外接工作电源）”。
电话：15021281975 微信
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