控制儀表課程設(shè)計--鍋爐液位dcs控制系統(tǒng)設(shè)計報告

1、<p>　　控制儀表與裝置課程設(shè)計</p><p>　　鍋爐液位DCS控制系統(tǒng)</p><p><b>　　設(shè)計報告</b></p><p><b>　　課程設(shè)計內(nèi)容摘要</b></p><p>　　以過程控制實驗室的“EFPT過程控制實驗裝置”為被控對象、“SUPCON JX-300 D

2、CS”為控制裝置，構(gòu)成一個閉環(huán)系統(tǒng)，本課程設(shè)計將完成該閉環(huán)系統(tǒng)的下列一系列工程性設(shè)計：</p><p>　　被控對象特性設(shè)計組態(tài)；</p><p>　　控制系統(tǒng)一次儀表選型設(shè)計；</p><p><b>　　控制系統(tǒng)設(shè)計；</b></p><p>　　DCS控制裝置的I/O點配置與組態(tài)設(shè)計；</p><

3、;p>　　DCS控制回路組態(tài)設(shè)計；</p><p>　　DCS操作站組態(tài)設(shè)計；</p><p>　　DCS系統(tǒng)閉環(huán)運(yùn)行調(diào)試。</p><p><b>　　設(shè)計報告目錄</b></p><p>　　設(shè)計任務(wù)和要求-----------------------------------------------------

4、-----------------3</p><p>　　課程設(shè)計小組成員名單及分工-------------------------------------------------4</p><p>　　被控對象的結(jié)構(gòu)設(shè)計和模擬特性簡要說明--------------------------------4</p><p>　　“EFPT過程控制實驗裝置”閥門狀態(tài)表

5、----------------------------------4</p><p>　　一次儀表選型表-----------------------------------------------------------------------5</p><p>　　帶測控點的工藝管道流程圖（P&ID圖）----------------------------------6&l

6、t;/p><p>　　控制系統(tǒng)一次儀表和DCS I/O點接線圖-------------------------------------6</p><p>　　DCS卡件配置圖------------------------------------------------------------------------6</p><p>　　DCS系統(tǒng)（控制站卡件及設(shè)計

7、小組各操作站）地址配置表---------7</p><p>　　DCS I/O點位號、注釋、量程、單位、報警限及配電設(shè)置表-------8</p><p>　　控制回路方框圖------------------------------------------------------------------------8</p><p>　　操作小組設(shè)計及操作權(quán)限設(shè)

8、計說明課程設(shè)計總結(jié)-----------------------8</p><p>　　控制過程截圖----------------------------------------------------------------------------9</p><p>　　DCS系統(tǒng)閉環(huán)運(yùn)行調(diào)試結(jié)果分析與說明-----------------------------------10<

9、;/p><p>　　課程設(shè)計總結(jié)--------------------------------------------------------------------------11</p><p>　　主要參考資料--------------------------------------------------------------------------11</p>&

10、lt;p><b>　　一、設(shè)計任務(wù)和要求</b></p><p>　　被控對象特性設(shè)計組態(tài)</p><p>　　通過“EFPT過程控制實驗裝置”的管道和閥門的開/閉狀態(tài)，構(gòu)造一個實驗者所希望實現(xiàn)的對象特性，用于本課程設(shè)計的控制系統(tǒng)被控對象。列寫出“EFPT過程控制實驗裝置”閥門狀態(tài)表，畫出被控對象工藝流程圖。</p><p>　　控制系統(tǒng)

11、一次儀表選型設(shè)計</p><p>　　根據(jù)被控對象組態(tài)設(shè)計，確定“EFPT過程控制實驗裝置”中一次儀表的使用情況，查閱一次儀表型號、量程等參數(shù)，編制一次儀表位號，列出一次儀表選型表。</p><p>　　控制系統(tǒng)測控點和控制回路設(shè)計</p><p>　　畫出帶測控點的工藝管道流程圖（P&ID圖）。</p><p>　　畫出控制回路方框

12、圖。</p><p>　　DCS的硬件配置和I/O點配置設(shè)計</p><p>　　根據(jù)過程控制實驗室的“SUPCON JX-300 DCS”硬件配置（見“控制儀表與裝置實驗指導(dǎo)書”），確定本課程設(shè)計所需的DCS卡件和I/O點。畫出DCS卡件配置圖。</p><p>　　控制系統(tǒng)一次儀表和DCS I/O點接線設(shè)計</p><p>　　畫出控制系

13、統(tǒng)一次儀表和DCS I/O點接線圖（參照“控制儀表與裝置實驗指導(dǎo)書”）。</p><p><b>　　控制系統(tǒng)接線實施</b></p><p>　　根據(jù)所設(shè)計的控制系統(tǒng)一次儀表和DCS I/O點接線圖，在實驗系統(tǒng)上完成一次儀表與DCS的信號連接。</p><p>　　DCS系統(tǒng)硬件組態(tài)設(shè)計</p><p>　　在工程師站

14、上完成DCS系統(tǒng)的主控卡件組態(tài)、通信卡件組態(tài)、I/O卡件組態(tài)和DCS I/O點組態(tài)設(shè)計。列出I/O卡件、I/O點地址表，列出I/O點位號、注釋、量程、單位、報警限及配電設(shè)置表。</p><p>　　DCS控制回路組態(tài)設(shè)計</p><p>　　根據(jù)控制回路設(shè)計，組態(tài)主控卡控制回路。</p><p>　　操作站和操作小組設(shè)計</p><p>　　

15、按照課程設(shè)計小組成員組成，設(shè)計和定義實驗小組所有成員為控制系統(tǒng)操作站。</p><p>　　DCS操作站組態(tài)設(shè)計</p><p>　　根據(jù)控制系統(tǒng)設(shè)計，進(jìn)行DCS系統(tǒng)總貌畫面組態(tài)設(shè)計、分組畫面組態(tài)設(shè)計、趨勢畫面組態(tài)設(shè)計、工藝流程畫面組態(tài)設(shè)計。</p><p>　　DCS系統(tǒng)閉環(huán)運(yùn)行調(diào)試</p><p>　　課程設(shè)計小組內(nèi)的每個成員輪流下載自己

16、設(shè)計的程序，進(jìn)行系統(tǒng)閉環(huán)運(yùn)行調(diào)試。</p><p>　　DCS系統(tǒng)多操作站運(yùn)行監(jiān)視</p><p>　　在課程設(shè)計小組內(nèi)的某個成員下載程序運(yùn)行調(diào)試時，利用DCS工程師站的傳送功能將自己設(shè)計的程序傳送給課程設(shè)計小組內(nèi)的其他成員，實現(xiàn)DCS系統(tǒng)的多操作站監(jiān)視功能。</p><p>　　操作站人機(jī)界面設(shè)計剪切</p><p>　　每個學(xué)生應(yīng)將自己設(shè)

17、計的操作站人機(jī)界面剪切下來，用于課程設(shè)計報告中；</p><p>　　學(xué)生進(jìn)入實驗室前應(yīng)完成上述設(shè)計基本要求的初步設(shè)計，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查后方可進(jìn)入實驗室進(jìn)行上機(jī)設(shè)計實驗。</p><p>　　二、課程設(shè)計小組成員名單及分工 </p><p>　　三、被控對象的結(jié)構(gòu)設(shè)計和模擬特性簡要說明</p><p>　　“EFPT 過程控制試驗裝置”是一套可

18、以用DCS或數(shù)字儀表實現(xiàn)對模擬鍋爐系統(tǒng)自動控制的試驗裝置。它既可在計算機(jī)上使用JK-300X進(jìn)行組態(tài)與監(jiān)控，也可在控制面板上數(shù)字儀表進(jìn)行手動或自動控制。其控制面板上有綜合接線板 變流頻試驗板 數(shù)顯變送報警儀 加減運(yùn)算器 接觸器模板 單向溫度調(diào)控 溫度調(diào)控器 數(shù)顯能調(diào)節(jié)儀按鈕指示板 DCS信號轉(zhuǎn)接板等控制面板，并有電源單元可提供380V和單相220V的電源。鍋爐系統(tǒng)由管路和循環(huán)水泵 電磁閥 單熱絲 電動調(diào)節(jié)閥M1 M2 鉑電阻 溫度變送器

19、 壓力變送器 電磁流量計 壓力表組成，通過管路上各閥門的開閉形成一個循環(huán)的系統(tǒng)。 </p><p>　　四、“EFPT過程控制實驗裝置”閥門狀態(tài)表</p><p><b>　　五、一次儀表選型表</b></p><p>　　六、帶測控點的工藝管道流程圖（P&ID圖）</p><p>　　七、控制系統(tǒng)一次儀表和DC

20、S I/O點接線圖</p><p>　　八、DCS卡件配置圖</p><p>　　九、DCS系統(tǒng)地址配置表</p><p>　　十、DCS I/O點位號、注釋、量程、單位、報警限及配電設(shè)置</p><p>　　十一、控制回路方框圖</p><p>　　十二、操作小組設(shè)計及操作權(quán)限設(shè)計說明</p><

21、p>　　每個人都是自己的工作組，自己的DCS組態(tài)。但是在一個做工程師的時候，其他五個為操作員。</p><p><b>　　十三、控制過程截圖</b></p><p>　　報警一覽 控制分組</p><p>　　系統(tǒng)總貌

22、 調(diào)整畫面</p><p>　　趨勢圖 數(shù)據(jù)一覽</p><p>　　故障診斷 流程圖</p><p>　　十四、DCS系統(tǒng)閉環(huán)運(yùn)行調(diào)試結(jié)果分析與說明</p><p>　　在自動調(diào)節(jié)時，若鍋爐實際液位比設(shè)定

23、值低（高），輸出流量不變時，控制系統(tǒng)會增大（減小）進(jìn)水流量，以達(dá)到設(shè)定液位值；若系統(tǒng)已經(jīng)穩(wěn)定，出水流量突然增大（減?。┊a(chǎn)生干擾時，控制系統(tǒng)會相應(yīng)地增大（減小）進(jìn)水流量，以維持系統(tǒng)穩(wěn)定。</p><p>　　在手動調(diào)節(jié)時，若鍋爐實際液位比設(shè)定值低（高），輸出流量不變時，需手動增大（減?。┻M(jìn)水流量，以達(dá)到設(shè)定液位值；若系統(tǒng)已經(jīng)穩(wěn)定，出水流量突然增大（減?。┊a(chǎn)生干擾時，相應(yīng)地手動增大（減?。┻M(jìn)水流量，以維持系統(tǒng)穩(wěn)定。&

24、lt;/p><p>　　自動控制PID算法中，P的作用是比例，能夠加快調(diào)節(jié)速度；I的作用是減小誤差，從而消除靜差；D的作用是改善系統(tǒng)的動態(tài)性能；可通過改變PID參數(shù)改變系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定的時間。</p><p><b>　　十五、課程設(shè)計總結(jié)</b></p><p>　　在這次課程設(shè)計之前，我對自動控制系統(tǒng)只停留在書本上的理論知識和腦海中的想象畫面，對真

25、正的的自動控制系統(tǒng)并沒有準(zhǔn)確的概念。通過這次課程設(shè)計，我真正意義上的直面DCS控制系統(tǒng)，強(qiáng)烈的視覺沖擊使我對自動化這一專業(yè)有了更深的了解，對自動控制現(xiàn)場有了真正的客觀的認(rèn)識，同時我學(xué)會了使用JX-300X組態(tài)與JX-300X監(jiān)控軟件系統(tǒng)，能夠構(gòu)建簡單的DCS系統(tǒng)。</p><p>　　這次課設(shè)給我留下另外一個深刻印象的是小組合作的課設(shè)模式。小組成員之間互幫互助，如果同伴有不懂的地方，都會主動提供幫助，</p

26、><p>　　直到徹底搞清楚問題為止。同時，小組各成員分工明確，讓我看到一個和諧合作工業(yè)現(xiàn)場的雛形。</p><p>　　這次課設(shè)鍛煉了我們的實踐能力，提高了我們的團(tuán)隊合作意識和認(rèn)真負(fù)責(zé)的處事態(tài)度，在此對老師的耐心講解和悉心指導(dǎo)致以誠摯的謝意！</p><p><b>　　十六、主要參考資料</b></p><p>　　《控