現(xiàn)場(chǎng)總線課程設(shè)計(jì)---鍋爐進(jìn)水流量定值調(diào)節(jié)儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　編號(hào)0803—02—05</p><p>　　控制儀表與裝置課程設(shè)計(jì)</p><p>　　鍋爐進(jìn)水流量定值調(diào)節(jié)儀表系統(tǒng)</p><p><b>　　設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p><b>　　學(xué) 院：</b></p><p>　　專 業(yè)：自

2、動(dòng)化</p><p><b>　　班 級(jí)：</b></p><p><b>　　學(xué)生姓名：</b></p><p><b>　　學(xué) 號(hào)：</b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師：</b></p><p><b

3、>　　設(shè)計(jì)時(shí)間：</b></p><p><b>　　成 績(jī)：</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1. 概述1</b></p><p>　　1.1課程設(shè)計(jì)的性質(zhì)、目的和任務(wù)1</p>&l

4、t;p>　　1.2課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容1</p><p>　　2. 被控對(duì)象設(shè)計(jì)1</p><p>　　2.1實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)介1</p><p>　　2.2被控對(duì)象特性說(shuō)明（過(guò)程工藝分析）1</p><p>　　2.3被控對(duì)象的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…1</p><p>　　2.4被控對(duì)象工藝流程圖………………………………

5、……………………………………….1</p><p>　　3.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)2</p><p>　　3.1控制系統(tǒng)原理分析及控制方案設(shè)計(jì)2</p><p>　　3.2一次儀表選型設(shè)計(jì)3</p><p>　　3.3DCS選型設(shè)計(jì)3</p><p>　　3.4控制系統(tǒng)接線設(shè)計(jì)4</p><p>

6、;　　4.DCS組態(tài)設(shè)計(jì)4</p><p>　　4.1DCS硬件組態(tài)設(shè)計(jì)4</p><p>　　4.1.1DCS卡件配置圖4</p><p>　　4.1.2DCS系統(tǒng)（控制站卡件及設(shè)計(jì)小組各操作站）地址配置表5</p><p>　　4.2DCS軟件組態(tài)設(shè)計(jì)5</p><p>　　4.2.1I/O組態(tài)5<

7、;/p><p>　　4.2.2控制回路組態(tài)5</p><p>　　4.2.3操作站組態(tài)6</p><p>　　4.2.4 DCS系統(tǒng)運(yùn)行畫面………………………………………………………………….8</p><p>　　4.3DCS系統(tǒng)閉環(huán)運(yùn)行調(diào)試結(jié)果分析與說(shuō)明11</p><p>　　5.設(shè)計(jì)總結(jié)與體會(huì)11</

8、p><p><b>　　6.參考文獻(xiàn)12</b></p><p><b>　　1. 概述</b></p><p>　　1.1課程設(shè)計(jì)的性質(zhì)、目的和任務(wù)</p><p>　　控制儀表與裝置課程設(shè)計(jì)的目的是深入理解已學(xué)的有關(guān)過(guò)程控制儀表和DCS系統(tǒng)的基本概念、組成結(jié)構(gòu)、工作原理、系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì)方法、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

9、原則的基礎(chǔ)上，結(jié)合聯(lián)系實(shí)際的課程設(shè)計(jì)題目：鍋爐進(jìn)水流量定值調(diào)節(jié)儀表系統(tǒng)調(diào)試。熟悉和掌握DCS控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試方法，初步掌握控制系統(tǒng)的工程性設(shè)計(jì)步驟，進(jìn)一步增強(qiáng)解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。</p><p>　　1.2課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容</p><p>　　以過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)室的“EFPT過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置”為被控對(duì)象、“SUPCON JX-300 DCS”為控制裝置，構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，本課程設(shè)計(jì)將

10、完成該閉環(huán)系統(tǒng)的下列一系列工程性設(shè)計(jì)：</p><p>　　被控對(duì)象特性設(shè)計(jì)組態(tài)；</p><p>　　控制系統(tǒng)一次儀表選型設(shè)計(jì)；</p><p><b>　　控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)；</b></p><p>　　DCS控制裝置的I/O點(diǎn)配置與組態(tài)設(shè)計(jì)；</p><p>　　DCS控制回路組態(tài)設(shè)計(jì)；<

11、/p><p>　　DCS操作站組態(tài)設(shè)計(jì)；</p><p>　　DCS系統(tǒng)閉環(huán)運(yùn)行調(diào)試。</p><p><b>　　2. 被控對(duì)象設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　2.1實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)介</b></p><p>　　EFAT/P IIB 型過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置及儀表控制臺(tái)<

12、/p><p>　　SUPCON JX-300X DCS裝置一套，作為工程師站的計(jì)算機(jī)一臺(tái)</p><p>　　2.2被控對(duì)象特性說(shuō)明（過(guò)程工藝分析）</p><p>　　控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是為工藝生產(chǎn)服務(wù)的，因此它與工藝流程設(shè)計(jì)、工藝設(shè)備設(shè)計(jì)有密切的關(guān)系。生產(chǎn)過(guò)程的類型很多，為此過(guò)程控制設(shè)計(jì)人員必須了解有關(guān)的生產(chǎn)工藝和技術(shù)資料，熟悉生產(chǎn)工藝流程、操作條件、設(shè)備性能、產(chǎn)品質(zhì)量

13、指標(biāo)等。</p><p>　　本部分內(nèi)容要求，通過(guò)了解過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置，構(gòu)造一個(gè)實(shí)驗(yàn)者所希望實(shí)現(xiàn)的典型工藝過(guò)程作為本設(shè)計(jì)中的被控對(duì)象，并簡(jiǎn)要說(shuō)明其特性。</p><p>　　2.3被控對(duì)象的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　通過(guò)“EFPT過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置”的管道和閥門的開(kāi)/閉狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)上述的對(duì)象特性，用于本課程設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)被控對(duì)象。</p><p&

14、gt;　　要求列寫出“EFPT過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置”閥門狀態(tài)表:</p><p>　　2.4被控對(duì)象工藝流程圖</p><p><b>　　3.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1控制系統(tǒng)原理分析及控制方案設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）根據(jù)所組態(tài)的被控生產(chǎn)流程（被控對(duì)象）的工藝要求，確定控制系統(tǒng)的控制方案，要

15、求畫出控制系統(tǒng)原理框圖。</p><p>　?。?）根據(jù)被控對(duì)象的生產(chǎn)流程和控制要求，確定使用調(diào)節(jié)閥的氣開(kāi)Ⅲ型和調(diào)節(jié)器的反作用。</p><p>　　（3）畫出帶測(cè)控點(diǎn)的工藝管道流程圖（P&ID圖）。</p><p>　　3.2一次儀表選型設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)被控對(duì)象組態(tài)設(shè)計(jì)，確定“EFPT過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置”中一次儀表的

16、使用情況，查閱一次儀表型號(hào)、量程等參數(shù)。</p><p>　?。?）一次儀表位號(hào)</p><p>　　（2）列出一次儀表選型表。</p><p>　　3.3DCS選型設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）列出I/O清單。</p><p>　　模擬量輸入：6路，分別是進(jìn)水電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、出水電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、水箱液位、鍋爐液位、出水

17、壓力、進(jìn)水流量。</p><p>　　模擬量輸出：2路，分別是進(jìn)水電動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制、出水電動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制。</p><p>　?。?）根據(jù)系統(tǒng)I/O清單，確定DCS的硬件配置，列出所選用的DCS硬件配置，包括：電源、主控卡、數(shù)據(jù)通信卡件、I/O卡件。</p><p>　　3.4控制系統(tǒng)接線設(shè)計(jì)</p><p>　　畫出控制系統(tǒng)接線圖。</p

18、><p><b>　　4.DCS組態(tài)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1DCS硬件組態(tài)設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1.1DCS卡件配置圖</p><p>　　4.1.2DCS系統(tǒng)（控制站卡件及設(shè)計(jì)小組各操作站）地址配置表</p><p>　　4.2DCS軟件組態(tài)設(shè)計(jì)</p><

19、;p>　　4.2.1I/O組態(tài)</p><p>　　包括：DCS I/O點(diǎn)位號(hào)、注釋、量程、單位、報(bào)警限及配電設(shè)置表。</p><p>　　4.2.2控制回路組態(tài)</p><p>　　4.2.3操作站組態(tài)</p><p>　　小組設(shè)計(jì)及操作權(quán)限設(shè)計(jì)說(shuō)明：</p><p>　　DCS系統(tǒng)總貌設(shè)計(jì)畫面：</p&

20、gt;<p>　　DCS系統(tǒng)分組設(shè)計(jì)畫面：</p><p>　　DCS系統(tǒng)趨勢(shì)設(shè)計(jì)畫面：</p><p>　　DCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)一覽設(shè)計(jì)畫面：</p><p>　　DCS系統(tǒng)工藝流程設(shè)計(jì)畫面：</p><p>　　4.2.4 DCS系統(tǒng)運(yùn)行畫面</p><p>　　DCS系統(tǒng)總貌畫面：</p>

21、<p>　　DCS系統(tǒng)分組畫面：</p><p>　　DCS系統(tǒng)趨勢(shì)畫面：</p><p>　　DCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)一覽畫面：</p><p>　　DCS系統(tǒng)工藝流程畫面：</p><p>　　4.3 DCS系統(tǒng)閉環(huán)運(yùn)行調(diào)試結(jié)果分析與說(shuō)明</p><p>　　（1）給出控制系統(tǒng)閉環(huán)運(yùn)行曲線。</p>

22、<p>　?。?）分析控制系統(tǒng)運(yùn)行效果。</p><p>　　開(kāi)始還是采用進(jìn)水流量手操器控制，出水流量單回路控制，但是控制效果不佳，進(jìn)水流量一直處于幾乎為零的位置，進(jìn)水閥開(kāi)度可以控制，出水閥通過(guò)單回路并不發(fā)生閥位變化。修改給定值，出水流量超過(guò)給定值，發(fā)生失控現(xiàn)象。后來(lái)將出水流量控制回路也改為手操器控制，進(jìn)水流量才有所增加，超過(guò)了報(bào)警最低限，進(jìn)入正?？刂品秶?。</p><p>&l

23、t;b>　　5.設(shè)計(jì)總結(jié)與體會(huì)</b></p><p>　　之前做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候還不太明白是這個(gè)系統(tǒng)是怎么回事，只是課堂上聽(tīng)老師講了怎么分析系統(tǒng)，怎么設(shè)計(jì)控制方框圖，怎么用DCS系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)。實(shí)驗(yàn)的時(shí)候可以說(shuō)是第一次進(jìn)行實(shí)踐，自動(dòng)控制的實(shí)踐，是上大學(xué)三年來(lái)學(xué)習(xí)自動(dòng)化的第一次自動(dòng)控制的實(shí)踐，這樣才對(duì)自己的專業(yè)有一個(gè)新的認(rèn)識(shí)，更深刻的認(rèn)識(shí)。</p><p>　　實(shí)驗(yàn)中遇到很多問(wèn)題

24、。接線是用老師講課接好的，我們組只是縷了縷老師接的線，并沒(méi)有自己重新接，這次課程設(shè)計(jì)自己接的時(shí)候就遇到問(wèn)題了。組態(tài)的時(shí)候自認(rèn)為在課堂上已經(jīng)領(lǐng)會(huì)的老師的意思，組態(tài)不成問(wèn)題了，真正拿到JX-300這個(gè)系統(tǒng)的時(shí)候，大概的步驟還是清楚的，具體的內(nèi)容就不知所措了，哪個(gè)是模擬量輸入，哪個(gè)是模擬量輸出就搞不清楚了，兩個(gè)控制回路也總是忘記添加，在老師的教導(dǎo)下才一項(xiàng)一項(xiàng)弄清楚。組態(tài)結(jié)束后進(jìn)入DCS控制畫面的時(shí)候，有兩個(gè)控制回路，一個(gè)進(jìn)水控制，一個(gè)出水控制

25、。一開(kāi)始出水控制回路使用單回路控制，控制效果不好，出水調(diào)節(jié)閥不動(dòng)作，進(jìn)水調(diào)節(jié)閥進(jìn)行手操控制調(diào)節(jié)閥控制的還是比較好的。后來(lái)出水調(diào)節(jié)閥手操控制也沒(méi)法控制了，閥為不改變，可能是控制系統(tǒng)出了問(wèn)題或者是調(diào)節(jié)閥出了問(wèn)題，控制不了了。</p><p>　　做課程設(shè)計(jì)的時(shí)候，自己接線，問(wèn)題就來(lái)了，照著書上的圖接線，接好了，老師說(shuō)DCS控制中有些點(diǎn)是不能用的，又重新看著DCS硬件配置的表進(jìn)行接線，確定模擬量輸入輸出的點(diǎn)和模擬量的對(duì)

26、應(yīng)以及導(dǎo)線顏色的對(duì)應(yīng)。才弄清楚哪個(gè)I/O卡件對(duì)應(yīng)哪個(gè)模擬量，控制哪個(gè)變量。在JX-300軟件上組態(tài)的時(shí)候心里就有數(shù)了，I/O卡件的使用，I/O點(diǎn)的選擇，位置號(hào)，地址的選擇，都根據(jù)DCS硬件配置表來(lái)設(shè)定。組態(tài)完畢后，設(shè)計(jì)DCS系統(tǒng)的各種畫面，方便在操作站對(duì)被控變量進(jìn)行觀察。全部設(shè)計(jì)完畢后，待高位水箱水溢出以后就可以編譯、下載組態(tài)程序?qū)Ρ豢叵到y(tǒng)進(jìn)行控制了。開(kāi)始還是采用進(jìn)水流量手操器控制，出水流量單回路控制，但是控制效果不佳，進(jìn)水流量一直處于

27、幾乎為零的位置，進(jìn)水閥開(kāi)度可以控制，出水閥通過(guò)單回路并不發(fā)生閥位變化。后來(lái)將出水流量控制回路也改為手操器控制，進(jìn)水流量才有所增加，超過(guò)了報(bào)警最低限，進(jìn)入正?？刂品秶?。</p><p><b>　　6.參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　《控制儀表實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》</p><p>　　《EFPT過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》</p>&