现场总线的连接与组态实验报告

第一轮实验：实验一、六、七

第二轮实验：实验二、四、五、八、九

不用看实验三

现场总线与网络化仪表

实验指导书

东北大学秦皇岛分校

前 言

《现场总线与网络化仪表》是一门实践性的专业技术课程，因此必须在课堂教学的基础上配合以足够的实践性教学环节，以理论联系实际，使学生深入理解课堂知识，加强学生动手能力和分析问题解决问题的能力。本实验指导书是《工业网络技术》一书的配套教材。

该实验指导书紧密结合教材内容，以西门子S7-200及PC机作为实验硬件，深入浅出地介绍MODBUS通信。全书共分两部分。

第一部分 基础篇，包括利用西门子S7-200库指令实现PC机与PLC之间的MODBUS通信，CRC校验的程序编写调试的实现等。

第二部分 提升篇，利用自由口通信方式实现PC机与PLC之间的通信，MODBUS主从站库指令的剖析实现及调试。

对于每一个实验都给出了实验目的、实验内容、预习要求、报告要求、实验提示等。实验提示部分我们仅给出部分文字提示或者实验程序，以作为学生自己编程时参考。我们主张学生做实验前，充分预习准备，依靠自己在实验前编出的程序，经过实验调试改正程序，得出正确的实验结果。这样的实验才能真正有收获，才

液体自动混合装置的监控系统设计

摘要

本次设计主要用北京三维力控科技公司的全中文工控组态软件设计锅炉压力与液位监控系统，在上位机上显示每个控制系统的结果，并可以对比实时压力与液位曲线和专家报表。本文主要说明整个系统各个模块的功能与作用，ForceControl7.0组态软件以及各个元器件的作用。同时对组态软件做了详细说明，介绍了如何绘制组态图和动画的连接，然后又对该系统做了仿真演练，用仿真来实现锅炉压力与液位的检测功能通过宇电仪表实现电压与压力的转换。通过不断的实验，操作来完善该设计。

关键词：锅炉压力检测，锅炉液位检测，组态软件。 一、设计要求 工艺过程及控制要求：

两种液体的流入和混合液体的流出分别由三个电磁阀控制，可用一个搅拌电机带动搅拌器工作，用三个液位传感器控制三个电磁阀。

初始状态：装置投入运行时，液体A、B阀门关闭，混合液流出阀门打开20S，将容器液体排空后关闭。

按下启动按钮，装置按以下动作工作：

1. 液体A阀门打开，液体A流入容器；

2. 液面到达L2时，传感器L2触点接通，关闭液体A阀门，同时打开B阀门；

3. 当液面到达L1时，传感器L1触点接通，关闭液体B阀门

传送系统仿真工程示例

在自动化生产线上，我们经常能够看到传送系统的例子。例如，矿泉水生产线、啤酒厂自动灌装生产线、制药厂的注射液生产线等等。

本节用力控监控组态软件创建一个传送系统仿真工程，模拟制药厂化学药品制剂灌装生产线过程。

1传送系统工艺过程

假设制药厂自动灌装生产线工艺过程如图1.1所示。

图1.1

工艺过程如下：

①制剂空桶由传送带送到液压平台上；

②液压平台开始上升，上升到指定位置后停止；

③灌装机向制剂空桶开始灌装化学药品制剂，同时显示灌装的制剂容量，当注入规定容量

的制剂后停止灌装；

④液压平台开始下降，下降到起始位置后停止；

⑤装满制剂的桶由传送带送到运货小车上，同时显示运货小车上制剂桶的数量；

⑥如果运货小车上有5个装满制剂的桶，运货小车驶向仓库，经过一段时间后，小车回来，

传送系统又重新开始，继续①~⑤步骤；否则，小车等待，传送系统继续①~⑤。

2仿真工程监控要求

仿真工程监控应满足以下3个要求：

①模拟制剂灌装成产过程。

②操作人员可通过画面对灌装生产过程进行实时监控。

③工程技术人员可根据容积分布图的指示情况，对灌装机进行调整，使注入桶内的化学制

剂容量在合理的范围之内。

3组态过程

1.画面设计

根据传送系统的工艺过程及监控要求，创建的工程组态画面如图3.1所

评分：

DCS与工业组态软件实验报告

学号： 班别： 姓名：

实验一：硬件系统熟悉与操作

一、实验目的：

1、 了解集散控制系统的组成和结构； 2、 熟悉系统规模、控制站规模；

3、 掌握控制站卡件型号、名称、性能及输入/输出点数； 4、 掌握控制站卡的地址设置。

二、实验内容： 硬件简介：

1、 JX-300X DCS系统网结构如图1.1所示：

图1.1 JX-300X DCS系统网结构示意图

通讯网分为三层：信息管理、过程控制（SCnet II）和控制站内部I/O控制总线（SBUS）。

2

2、 控制站卡件

控制站卡件位于控制站卡件机笼里，主要由主控卡、数据转发卡和I/O卡组成。卡件按一定的规则组合在一起，完成信号采集、信号处理、信号输出、控制、计算、通讯等功能。控制站卡件一览表如表1.1所示：

表1.1 控制站卡件一览表

3

硬件选型：

1、 根据测点性质确定系统I/O卡件的类型及数量（适当留有余量），对于重要的信号

点要考虑是否进行冗余配置；

2、 根据I/O卡件数量和工艺要求确定控制站和操作站的个数；

3、 根据上述设备的数量配置其它设备，如机柜、机笼、电源、操作台等；

4、 对于开关量，根据其数量和性

监控组态软件实验报告（一）

实验名称：存储罐液位监控系统 实验目的：

熟悉力控监控组态软件开发环境，掌握工程组态、画面组态、实时数据库配置、脚本语言等组态工具，掌握用组态软件生成控制系统的过程和方法。

实验内容：

用力控监控组态软件构建存储罐液位监控系统，包括用画面组态工具生成工艺流程图、配置实时数据库点及工程变量、使用脚本语言编程、系统调试运行。

实验步骤：

一．建立新工程：

打开3.62PCAuto目录下的“PCAUTO”出现图示窗口：1-1

点击“新增应用”，在新弹出窗口里将应用名改为“液位平衡”，点击确定,工程文件建立完成:1-2

二．界面及动画的制作与变量建立

1. 在工程目录中找到新建立的“液位平衡”，选中并点击“开发系统”进入开发界面:1-3

双击左边的“窗口”，在弹出窗口中将窗口名字改为“液位平衡”，点击确定：1-4

2. 点击“工具箱”中的“选择子图”，在“子图”中的“灌”里选择一个灌的模型：1-5

按照同样的方法选择两个阀门，选择完成后将灌与阀门移动拼接：1-6

点击“工具箱”中的“垂直/水平线”，分别画出两条水平线，右键点击水平线，选择“对象属性”，将宽度加宽，并将颜色改为灰色：1-7

将水管移接到阀门与水桶中间，对水

现场总线控制系统与管理实践教学总结

为全面落实本学期的实践教学任务，切实抓好实践教学环节，现对本学期的实践教学工作总结如下： 一、师德方面：

实践课程注重培养学生的动手能力，所以在课堂中，我坚持以学生为本，耐心地给他们指导，不惜牺牲休息时间，从内心让学生通过我的课程学到自己满意的知识，同时随时保留着一个认真负责的心态，严格要求学生。在课后认真准备教学内容以及教学课件，争取更直观更清楚地向学生传递项目思想，认真评阅学生的项目，详细记录其中的问题，及时向学生讲解反馈，真正让学生听懂，看懂，懂做。

二、在实践教学方面：

结合相关课程开发的讲座，把课程内容从以教师讲授和课本知识为载体，变成以完成项目任务为载体。把学生被动听讲，变成学生主动参与操作，积极参与新知识的探索。把课程从教师讲解为主，变成由教师积极引导、创造学习的环境条件为主。知识不是教师“教”会的，而是学生“学”会的；能力不是教师“讲”会的，而是学生“练”会的内容。在实际的教学过程中，我不断和电子实验室其他老师交流工作经验，共同探讨教学过程中存在的问题。同时作为一名实践教学指导老师，我不断加强自己的实践能力，在实践的同时积极与理论知识结合，带领学生通过具体的实践项目而提高实践能力。在教学方法

现场总线控制系统与管理实践教学总结

为全面落实本学期的实践教学任务，切实抓好实践教学环节，现对本学期的实践教学工作总结如下： 一、师德方面：

实践课程注重培养学生的动手能力，所以在课堂中，我坚持以学生为本，耐心地给他们指导，不惜牺牲休息时间，从内心让学生通过我的课程学到自己满意的知识，同时随时保留着一个认真负责的心态，严格要求学生。在课后认真准备教学内容以及教学课件，争取更直观更清楚地向学生传递项目思想，认真评阅学生的项目，详细记录其中的问题，及时向学生讲解反馈，真正让学生听懂，看懂，懂做。

二、在实践教学方面：

结合相关课程开发的讲座，把课程内容从以教师讲授和课本知识为载体，变成以完成项目任务为载体。把学生被动听讲，变成学生主动参与操作，积极参与新知识的探索。把课程从教师讲解为主，变成由教师积极引导、创造学习的环境条件为主。知识不是教师“教”会的，而是学生“学”会的；能力不是教师“讲”会的，而是学生“练”会的内容。在实际的教学过程中，我不断和电子实验室其他老师交流工作经验，共同探讨教学过程中存在的问题。同时作为一名实践教学指导老师，我不断加强自己的实践能力，在实践的同时积极与理论知识结合，带领学生通过具体的实践项目而提高实践能力。在教学方法

现场总线技术与应用

现场总线是应用生产现场、在微机化测控设备之间实现双向数字通信系统，是开放式、数字化、多点通信的低层控制网络。

现场总线是在20世纪年代中期发展起来的。现场总线技术是将专用的微处理器植入传统的测控仪表，使其具备了数字计算和通信能力，采用连接简单的双绞线、同轴电缆、光纤等作为总线，按照公开、规范的通信协议，在位于现场的多个微机化测控仪表之间、远程监控计算机之间实现数据共享，形成适应现场实际需要的控制系统。它的出现改变了以往采用电流、电压模拟信号进行测控信号变化慢，信号传输抗干扰能力差的缺点，也改变了集中式控制可能造成的全线瘫痪的局面。由于微处理器的使用，使得现场总线有了较高的测控能力，提高了信号的测控和传输精度，同时丰富了控制信息内容，为远程传送创造了条件。

现场总线适应了工业控制系统向分散化、网络化、智能化发展的方向，一出现便成为全球工业自动化技术的热点，受到全世界的普通遍关注。现场总线导致了传统控制系统结构的变革，形成了新型的网络集成式全分布控制系统--现场总线控制系统FCS（Fieldbus Control System）。 一、现场总线的特点

现场总线系统打破了传统模拟控制系统采用的一对一的设备连线模式，而采用了

工业4.0时代的工业控制网络

王彤

（哈尔滨工业大学（威海）信息与电气工程学院 威海 264200）

摘 要：德国自2013年正式提出“工业4.0”战略以来，加紧将信息通信技术应用到工业生产中，建立信息物理系统（CPS），通过智能工厂和智能生产，对工业产品制造、物流管理等各个环节进行智能化全程控制，以促进工业生产的智能化、数字化、网络化和服务化发展，并催生出新型商业模式和生产方式。目前，中国工业存在要素成本上升迅速、产能过剩矛盾突出、国际产业链低端锁定等诸多难题，有必要借鉴德国工业4.0战略的基本思路和实施机制，借助于正在迅速发展的新产业革命的技术成果，加快推进工业生产制造方式、产业组织和商业模式等方面的创新，加快促进工业生产的全面转型升级。 关键词：德国工业4.0；工业控制网络；智能工厂；前景发展；中国工业的发展升级 中图分类号：TP391 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：

Industrial control network developing in the age of industrial 4.0

Wangtong

（Academy of electronic information and electric

现场总线实验心得体会

【篇一：现场总线实验报告】

现场总线技术 实 验 报 告

学 校：成都理工大学

学 院：核技术与自动化工程学院 专 业：电气工程及其自动化 姓 名： 班 级： 学 号：

指导老师：黄洪全

实验一 keil c51 开发环境学习 一． 1、 2、

3、 实验目的 keil c51集成开发环境学习 掌握keil c51环境的代码编辑、调试； 掌握软件下载方法； 二．实验设备 （1）

（2） keil c51软件； dp-51 下载仿真实验仪； 三．实验内容及方法

2．进入仿真程序调试软件，熟悉调试程序的环境、操作方法。 3．输入下面所给程序，并按要求调试、运行和观察记录结果。 四．实验程序和步骤 1、实验步骤:

一般按照下面的步骤来创建一个keil c51应用程序。 ① ② ③ ④ ⑤

⑥ 新建一个工程项目文件； 为工程选择目标器件（例如选择

philips的p87c52x2）; 为工程项目设置软硬件调试环境； 创建源

程序文件并输入程序代码； 保存创建的源程序项目文件； 把源程序文件添加到项目中。 2、实验程序:hello.c #includereg52.h