过程装备控制实训 / 高等院校机械类专业“互联网+”创新规划教材
￥45.00定价
作者： 赵涛，何燕妮，高阳主编
出版时间：2024-12
出版社：北京大学出版社
- 北京大学出版社
- 9787301358795
- 1版
- 550482
- 16开
- 2024-12
- 过程装备与控制工程
- 本科
作者简介
内容简介
本书内容共分为 6 章，详细介绍了西门子 S7-1200 PLC 及和利时 K 系列 DCS 的基础知识，硬件、软件的功能和应用，MACS V6.5 软件的组态管理功能，以及典型过程装备控制实训项目。本书通过介绍实时控制温度、压力、流量和液位等过程控制参数，帮助学生掌握西门子 S7-1200 PLC 及和利时 K 系列 DCS 的操作技能。本书旨在加强学生对过程装备控制的深入学习，提升学生的自动控制理论水平和操作水平，以及工程技术基本素质和综合能力。
本书可作为高等院校过程装备与控制工程、机械电子工程、机械设计制造及其自动化、自动化等专业的教材，也可作为过程装备与控制工程领域的科研人员和工程技术人员参考用书。
本书可作为高等院校过程装备与控制工程、机械电子工程、机械设计制造及其自动化、自动化等专业的教材，也可作为过程装备与控制工程领域的科研人员和工程技术人员参考用书。
目录
目录
第1章 西门子S7-1200PLC基础…… 1
1.1 S7-1200PLC硬件 ………………… 1
1.1.1 S7-1200PLC的硬件模块 …………………………… 2
1.1.2 S7-1200PLC的CPU比较 …………………………… 4
1.1.3 S7-1200PLC的存储区 …… 5
1.1.4 IEC 61131-3标准…………… 5
1.2 TIA 博途软件 ………………………… 7
1.2.1 项目视图的结构 ……………… 8
1.2.2 项目创建与组态 …………… 10
习题 ………………………………………… 16
第2章 和利时 K 系列 DCS基础 ……… 17
2.1 和利时 K系列DCS硬件…………… 18
2.1.1 主控制器单元 ……………… 19
2.1.2 IO-BUS设备 ……………… 21
2.1.3 辅助电源分配板 …………… 24
2.1.4 K-PW01交流电源分配板 ……………………… 25
2.1.5 K-PW11直流电源分配板 ……………………… 27
2.1.6 I/O 设备 …………………… 28
2.2 MACSV6.5软件概述 …………… 29
2.2.1 HOLLiAS平台 …………… 29
2.2.2 MACSV6.5系统简介……… 29
2.2.3 MACSV6.5系统架构……… 30
2.2.4 域的相关介绍 ……………… 30
2.2.5 MACSV6.5系统网络……… 31
2.2.6 MACSV6.5系统组成……… 32
2.2.7 MACSV6.5软件…………… 32
2.2.8 MACSV6.5软件的使用步骤 ………………………… 34
2.2.9 项目创建与组态 …………… 35
习题 ………………………………………… 63
第3章 组态王软件基础 ………………… 64
3.1 组态王软件与I/O设备 …………… 65
3.2 运用组态王软件建立工程的步骤 ………………………………… 65
3.3 运用组态王软件建立储罐液位温度控制系统 ……………………… 65
习题 ………………………………………… 75
第4章 过程控制系统 …………………… 76
4.1 简单控制系统 ……………………… 77
4.1.1 简单控制系统的组成 ……… 77
4.1.2 简单控制系统设计 ………… 78
4.2 复杂控制系统 ……………………… 85
4.2.1 串级控制系统 ……………… 85
4.2.2 前馈控制系统 ……………… 88
4.2.3 比值控制系统 ……………… 91
4.2.4 选择性控制系统 …………… 95
4.2.5 均匀控制系统 ……………… 97
4.2.6 分程控制系统 ……………… 100
习题 ……………………………………… 102
第5章 基于S7-1200PLC的过程装备控制实训项目开发 …………… 103
5.1 S7-1200PLC软件、硬件组态 … 105
5.2 上位机组态界面开发 ……………… 120
5.3 实训项目操作 ……………………… 125
5.3.1 实训开车准备 ……………… 125
5.3.2 进料流量单闭环比值控制 ………………………… 126
5.3.3 进料流量双闭环比值控制 ………………………… 128
5.3.4 进料流量变比值控制 ……… 129
5.3.5 反应釜温度单回路控制 …… 130
5.3.6 反应釜温度串级控制 ……… 132
5.3.7 反应釜压力分程控制 ……… 133
5.3.8 反应釜液位控制 …………… 134
5.3.9 塔器进料流量单回路控制 ………………………… 134
5.3.10 塔器液位控制 …………… 135
5.3.11 塔器进气流量和进气压力控制 ……………………… 137
5.3.12 实训停车 ………………… 138
5.4 线路通道表 ………………………… 138
习题 ……………………………………… 140
第6章 基于和利时 K 系列 DCS的过程
装备控制实训项目开发 ……… 141
6.1 硬件配置 …………………………… 142
6.2 控制站组态 ………………………… 146
6.2.1 控制站的相关操作 ………… 146
6.2.2 模块组态 …………………… 146
6.2.3 I/O 测点组态 ……………… 148
6.3 控制逻辑组态 ……………………… 148
6.3.1 创建用户程序 ……………… 149
6.3.2 变量的定义和使用 ………… 150
6.4 工艺流程图组态 …………………… 152
6.4.1 图形分类介绍 ……………… 153
6.4.2 创建与管理工艺流程图 …… 154
6.4.3 绘制静态图形 ……………… 156
6.4.4 动态图形设置 ……………… 157
6.4.5 设置交互图形 ……………… 158
6.4.6 工程编译与下装 …………… 160
6.5 过程装备控制 DCS的组成 ……… 165
6.5.1 DCS的结构………………… 165
6.5.2 工程师站 …………………… 166
6.5.3 操作员站 …………………… 168
6.5.4 现场控制站 ………………… 169
6.6 实训项目操作 ……………………… 169
6.6.1 基本操作说明 ……………… 169
6.6.2 实训开车准备 ……………… 170
6.6.3 进料流量比值控制 ………… 170
6.6.4 蒸汽出口流量控制 ………… 174
6.6.5 反应釜压力分程控制 ……… 175
6.6.6 塔器进料流量控制 ………… 176
6.6.7 塔器进气流量控制 ………… 176
6.6.8 塔器出口流量与液位控制 ………………………… 177
6.6.9 实训停车 …………………… 179
习题 ……………………………………… 179
附录 AI伴学内容及提示词 …………… 181
参考文献 …………………………………… 183
第1章 西门子S7-1200PLC基础…… 1
1.1 S7-1200PLC硬件 ………………… 1
1.1.1 S7-1200PLC的硬件模块 …………………………… 2
1.1.2 S7-1200PLC的CPU比较 …………………………… 4
1.1.3 S7-1200PLC的存储区 …… 5
1.1.4 IEC 61131-3标准…………… 5
1.2 TIA 博途软件 ………………………… 7
1.2.1 项目视图的结构 ……………… 8
1.2.2 项目创建与组态 …………… 10
习题 ………………………………………… 16
第2章 和利时 K 系列 DCS基础 ……… 17
2.1 和利时 K系列DCS硬件…………… 18
2.1.1 主控制器单元 ……………… 19
2.1.2 IO-BUS设备 ……………… 21
2.1.3 辅助电源分配板 …………… 24
2.1.4 K-PW01交流电源分配板 ……………………… 25
2.1.5 K-PW11直流电源分配板 ……………………… 27
2.1.6 I/O 设备 …………………… 28
2.2 MACSV6.5软件概述 …………… 29
2.2.1 HOLLiAS平台 …………… 29
2.2.2 MACSV6.5系统简介……… 29
2.2.3 MACSV6.5系统架构……… 30
2.2.4 域的相关介绍 ……………… 30
2.2.5 MACSV6.5系统网络……… 31
2.2.6 MACSV6.5系统组成……… 32
2.2.7 MACSV6.5软件…………… 32
2.2.8 MACSV6.5软件的使用步骤 ………………………… 34
2.2.9 项目创建与组态 …………… 35
习题 ………………………………………… 63
第3章 组态王软件基础 ………………… 64
3.1 组态王软件与I/O设备 …………… 65
3.2 运用组态王软件建立工程的步骤 ………………………………… 65
3.3 运用组态王软件建立储罐液位温度控制系统 ……………………… 65
习题 ………………………………………… 75
第4章 过程控制系统 …………………… 76
4.1 简单控制系统 ……………………… 77
4.1.1 简单控制系统的组成 ……… 77
4.1.2 简单控制系统设计 ………… 78
4.2 复杂控制系统 ……………………… 85
4.2.1 串级控制系统 ……………… 85
4.2.2 前馈控制系统 ……………… 88
4.2.3 比值控制系统 ……………… 91
4.2.4 选择性控制系统 …………… 95
4.2.5 均匀控制系统 ……………… 97
4.2.6 分程控制系统 ……………… 100
习题 ……………………………………… 102
第5章 基于S7-1200PLC的过程装备控制实训项目开发 …………… 103
5.1 S7-1200PLC软件、硬件组态 … 105
5.2 上位机组态界面开发 ……………… 120
5.3 实训项目操作 ……………………… 125
5.3.1 实训开车准备 ……………… 125
5.3.2 进料流量单闭环比值控制 ………………………… 126
5.3.3 进料流量双闭环比值控制 ………………………… 128
5.3.4 进料流量变比值控制 ……… 129
5.3.5 反应釜温度单回路控制 …… 130
5.3.6 反应釜温度串级控制 ……… 132
5.3.7 反应釜压力分程控制 ……… 133
5.3.8 反应釜液位控制 …………… 134
5.3.9 塔器进料流量单回路控制 ………………………… 134
5.3.10 塔器液位控制 …………… 135
5.3.11 塔器进气流量和进气压力控制 ……………………… 137
5.3.12 实训停车 ………………… 138
5.4 线路通道表 ………………………… 138
习题 ……………………………………… 140
第6章 基于和利时 K 系列 DCS的过程
装备控制实训项目开发 ……… 141
6.1 硬件配置 …………………………… 142
6.2 控制站组态 ………………………… 146
6.2.1 控制站的相关操作 ………… 146
6.2.2 模块组态 …………………… 146
6.2.3 I/O 测点组态 ……………… 148
6.3 控制逻辑组态 ……………………… 148
6.3.1 创建用户程序 ……………… 149
6.3.2 变量的定义和使用 ………… 150
6.4 工艺流程图组态 …………………… 152
6.4.1 图形分类介绍 ……………… 153
6.4.2 创建与管理工艺流程图 …… 154
6.4.3 绘制静态图形 ……………… 156
6.4.4 动态图形设置 ……………… 157
6.4.5 设置交互图形 ……………… 158
6.4.6 工程编译与下装 …………… 160
6.5 过程装备控制 DCS的组成 ……… 165
6.5.1 DCS的结构………………… 165
6.5.2 工程师站 …………………… 166
6.5.3 操作员站 …………………… 168
6.5.4 现场控制站 ………………… 169
6.6 实训项目操作 ……………………… 169
6.6.1 基本操作说明 ……………… 169
6.6.2 实训开车准备 ……………… 170
6.6.3 进料流量比值控制 ………… 170
6.6.4 蒸汽出口流量控制 ………… 174
6.6.5 反应釜压力分程控制 ……… 175
6.6.6 塔器进料流量控制 ………… 176
6.6.7 塔器进气流量控制 ………… 176
6.6.8 塔器出口流量与液位控制 ………………………… 177
6.6.9 实训停车 …………………… 179
习题 ……………………………………… 179
附录 AI伴学内容及提示词 …………… 181
参考文献 …………………………………… 183
