基于基金会现场总线的测控实验系统设计

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1、·58·《测控技术》2006年第25卷第4期基于基金会现场总线的测控实验系统设计戚淑芬,李利洁,李明(青岛科技大学自动化与电子工程学院,山东青岛266042)摘要:描述了现场总线的发展前景,设计了一套基于基金会现场总线技术的测控实验系统,并且详细描述了系统控制对象的选取、硬件的构成以及系统的应用。该系统不但可以实现单回路控制,还可以完成串级、比值等复杂控制方案。该系统具有很好的可扩性,在其基础上,利用PLC、DSC等先进控制装置也可完成各种控制方案设计。关键词:基金会现场总线;测控实验系统;组态中图分类号:TP302文

2、献标识码:B文章编号:1000-8829(2006)04-0058-03DesignofMeasuringControlLabSystemBasedonFoundationFieldbusQIShu2fen,LILi2jie,LIMing(CollegeofInformationandControlEngineering,QingdaoUniversityofScienceandTechnology,Qingdao266042,China)Abstract:Thedevelopmentforegroundoffield

3、busisdescribed.Asuitofmeasuringcontrolsystembasedonfoundationfieldbustechnologyisdesigned,andthechoiceofsystemcontrolobject,thestructureofhardwareandtheimplementationofthissystemareillustrated.Thissystemcannotonlyfinishsingleloopcontrol,butal2socanimplementcompl

4、excontrolschemessuchascascadeandratioetc.Thissystemhasgoodexpansibility,basedonthissystem,kindsofcontrolschemescanbedesignedbyusingadvancedcontrolequipmentssuchasPLC、DCSetc.Keywords:FF;measuringcontrolsystem;configuration目前,现场总线技术发展迅速,其优越性已受到世工程专业课和实际教学需求,模拟工业现场

5、,设计测控界各国自动化技术用户的欢迎。在我国,现场总线技实验对象如图1所示。两个水槽串联,每个水槽都有术和产品尚不成熟,发展中国的现场总线技术,除了新两根进水管,水流可通过水泵从水箱沿管路输送到水[1]技术新产品开发之外,推广应用工作亦很重要。尤槽中。其中水槽1和水槽2中间有管路连通,水槽中其对于高校而言,设计基于现场总线的控制实验系统的水通过出水管流回水箱,整个过程水循环使用。管对学生的实验教学服务更有其特殊意义。基金会现场路上装有多个阀门,通过开关管路上的不同阀门,确定总线(FF)是目前最具影响力的现场总线之一,它

6、主要水流流向,即可组合多种控制对象。应用于过程自动化领域,具有广泛的应用前景。基于以上现状,作者设计实现了一套基于基金会现场总线的测控实验系统,用于实现液位、压力、流量等典型对象的简单、复杂控制。1系统控制对象的选取在化工、制药、石油、发电等领域,液位、流量、压力、温度这4大变量广泛存在,而且每个变量都有不同的特点和特性,因此取其为控制变量。同时,结合控制收稿日期:2005-09-29图1测控实验对象作者简介:戚淑芬(1958—),女,山东人,副教授,学士,主要研究方向为控制理论与控制工程、过程控制仪表及装置;李利洁2

7、系统硬件结构(1981—),女,山东人,在读硕士,主要研究方向为自动化仪表该系统提供6路输入,4路输出。系统安装的测量与装置的应用研究。基于基金会现场总线的测控实验系统设计·59·变送器包括:测量两水槽液位的液位变送器LT01和LT02,型号为SB2EMEF2B1D5,量程为0～3.9kPa;测量两进水管路流量的转子流量计FT01和FT02,型号为LZB225,量程为100～1000L/h;测量进水管路压力的压力变送器PT01,型号为SB2EMEF2B1D5,量程为0～0.2MPa;测量水槽2温度的温度变送器TT01,

8、型号为WZP2236,量程为0～100℃。这些变送器将液位、流量、压力、温度等测量信号转换为标准电流信号(4～[2]20mA)。系统的执行机构有水泵图2现场总线系统结构1、水泵2、电动调节阀和加热器。本系统采用的变送设备有:网关000105@Microcyber2LD20120018ff、现场器和执行器为传统仪表,而非现场总线设备