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成績_科技創(chuàng)新與實踐作業(yè)班級： 自 動 化 09-2姓名： 沈永俊 學號： 34 指導老師： 禹 柳 飛完成日期：2013年1月5號201.1 工藝簡介 加熱爐是石油化工生產(chǎn)中的主要設(shè)備之一，在石油煉制和石油化工生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，它利用直接火焰加熱物料，可將物料加熱到很高的溫度（1000 1100），亦可作為反應(yīng)器使用。對于加熱爐，工藝介質(zhì)受熱升溫或同時進行汽化，其溫度的高低會直接影響后一工序的操作工況或產(chǎn)品質(zhì)量。當加熱爐溫度過高時，會使物料在加熱爐里分解，甚至造成結(jié)焦而產(chǎn)生事故，因此，一般加熱爐的出口溫度都需要嚴加控制。 本設(shè)計中就是以浙江中控WebField JX-300XP為硬件藍本，運用其配備的AdvanTrol Pro學習版軟件對加熱爐設(shè)計一套具有安全可靠，高性能的分布式控制。2系統(tǒng)組態(tài)操作步驟（1）組態(tài)前期準備工作 1、統(tǒng)計I/O數(shù)量、類型、量程、報警、單位等，確定位號、描述，選擇卡件類型，填寫測點清單。2、確定系統(tǒng)配置：控制站、操作站、操作小組數(shù)量、IP地址。 3、確定卡件布置情況，畫出卡件布置圖。 4、根據(jù)各實驗裝置工藝流程，確定系統(tǒng)控制方案、監(jiān)控流程畫面初圖、要顯示的報表內(nèi)容。 （2）用戶授權(quán)管理組態(tài)操作步驟 用戶授權(quán)管理組態(tài)的目的是確定DCS操作和維護管理人員并賦以相應(yīng)的操作限。不同的用戶管理對應(yīng)不同的權(quán)限。如，用戶管理：工程師，對應(yīng)的權(quán)限退出系統(tǒng)、查找位號、PID參數(shù)設(shè)置、重載組態(tài)、報表打印、查看故障診斷信息等等。在此，將創(chuàng)建一個特權(quán)級用戶，用戶名稱為“系統(tǒng)維護”，用戶密碼為“SUPCONDCS”。創(chuàng)建步驟如下： 1點擊命令開始/程序/AdvanTrol-Pro/用戶權(quán)限管理，彈出圖所示對話框。對話框中的“用戶名稱”為系統(tǒng)缺省用戶名“SUPER_PRIVILEGE_001”。2在“用戶密碼”中輸入缺省密碼“SUPER_PASSWORD_001”，點擊“確定”，進入到用戶授權(quán)管理界面。3在用戶信息窗中，右鍵點擊“用戶管理”下的“特權(quán)”一欄，4在右鍵菜單中點擊“增加”命令，彈出用戶設(shè)置對話框。5在對話框中輸入以下信息： 用戶等級：特權(quán) 用戶名稱：系統(tǒng)維護輸入密碼：SUPCONDCS確認密碼：SUPCONDCS 點擊對話框中的命令按鈕“授權(quán)設(shè)置”，用戶設(shè)置對話框?qū)⒏淖內(nèi)鐖D所示。6在對話框中點擊命令按鈕“全增加”，將“所有授權(quán)項”下的內(nèi)容全部添加到“當前用戶授權(quán)”下，如圖所示。（也可選中某一授權(quán)項，通過“增加”按鈕授權(quán)給當前用戶）7點擊“確定”退出用戶設(shè)置對話框，返回到用戶授權(quán)管理界面。在用戶信息窗的特權(quán)用戶下新增了一名“系統(tǒng)維護”用戶。 8點擊“保存”按鈕，將新的用戶設(shè)置保存到系統(tǒng)中。 9可重復(fù)以上過程設(shè)置其它級別的用戶，然后退出用戶授權(quán)管理界面。 （2）系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)組態(tài)操作步驟 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)組態(tài)是整個系統(tǒng)組態(tài)過程中最先做的工作，其目的是確定構(gòu)成控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)，即控制站和操作站節(jié)點的數(shù)量。 本節(jié)將按組態(tài)前期準備工作的要求組態(tài)控制站，工程師站和操作員站。組態(tài)過程如下： 1在桌面上點擊圖標“”，將彈出登錄對話框2選擇用戶名為“系統(tǒng)維護”，輸入密碼為“SUPCONDCS”，點擊“確定”進入系統(tǒng)組態(tài)選擇對話框3點擊“新建組態(tài)”命令。4點擊“確定”，為新建的組態(tài)文件選擇保存路徑。 5在組態(tài)界面的工具欄中點擊命令按鈕“”，彈出主機設(shè)置界面。6選擇“主控制卡”頁面，點擊“增加”命令，設(shè)置參數(shù)如下： 注釋：6#鍋爐1#控制站（注釋內(nèi)容從鍵盤鍵入） IP地址：128.128.1.02（可直接修改地址）周期：0.5（以秒為單位，可直接修改，必須是0.1的整數(shù)倍）類型：控制站（點擊對應(yīng)單元，從下拉列表中選擇） 型號：XP243通訊：UDP協(xié)議 冗余：（單卡工作時不打勾）網(wǎng)線：冗余（網(wǎng)絡(luò)不冗余時，從下拉列表中選擇A網(wǎng)絡(luò)或B網(wǎng)絡(luò)）冷端：就地 運行：實時 保持：否7選擇“操作站”頁面，點擊“增加”命令，增加1個工程師站，2個操作員站。 工程師站設(shè)置如下：注釋：工程師站IP地址：128.128.1.130（可直接修改地址，操作站節(jié)點地址范圍為129160） 類型：工程師站操作員站設(shè)置如下：注釋：操作員站2IP地址：128.128.1.131、128.128.1.132。類型：操作站 完成部分操作站組態(tài)后的界面如圖所示：（3）操作小組設(shè)置步驟 1在系統(tǒng)組態(tài)界面的工具欄中點擊命令按鈕“”，彈出操作小組設(shè)置界面2點擊“增加”命令，設(shè)置參數(shù)如下：序號：00（自動生成） 名稱：工程師小組（直接鍵入名稱）切換等級：工程師（點擊對應(yīng)單元，從下拉列表中選擇） 3再次點擊“增加”命令，組態(tài)原料加熱爐小組、反應(yīng)物加熱爐小組，切換等級為操作員。 4點擊“退出”命令，返回到系統(tǒng)組態(tài)界面。 （4）創(chuàng)建數(shù)據(jù)組（區(qū)）操作步驟 1在系統(tǒng)組態(tài)界面的工具欄中點擊命令按鈕“”，進入操作站設(shè)置界面2點擊“增加”命令，系統(tǒng)自動生成一個二次計算文件，頁標題為“二次計算”，文件名為“原料加熱爐”。點擊“編輯”按鈕，進入二次計算組態(tài)界面。3系統(tǒng)自動生成數(shù)據(jù)組1，在數(shù)據(jù)信息區(qū)內(nèi)雙擊第一行的數(shù)據(jù)組1，彈出數(shù)據(jù)組設(shè)置對話框。 4在數(shù)據(jù)組描述一欄可對數(shù)據(jù)組重新命名。此處不修改，點擊“取消”按鈕，返回到二次計算組態(tài)界面。5在二次計算組態(tài)界面中點擊增加數(shù)據(jù)組按鈕，再次彈出數(shù)據(jù)組設(shè)置界面，在數(shù)據(jù)組描述中輸入“原料加熱爐數(shù)據(jù)組”。點擊“增加”按鈕，返回到二次計算組態(tài)界面。 6重復(fù)上一步驟，組態(tài)反應(yīng)物加熱爐數(shù)據(jù)組。 7點擊菜單命令位號/新建數(shù)據(jù)分區(qū)，彈出新增數(shù)據(jù)分區(qū)界面，8輸入?yún)?shù)如下：所屬數(shù)據(jù)組：數(shù)據(jù)組1分區(qū)名稱：數(shù)據(jù)組1組1號分區(qū)縮寫標識：特別區(qū) 9點擊“確認”返回到二次計算組態(tài)界面。10重復(fù)步驟7到步驟9，根據(jù)工程設(shè)計設(shè)置所有數(shù)據(jù)組的分區(qū)。 11在二次計算組態(tài)界面點擊“保存”按鈕。 12點擊編譯按鈕。 13退出二次計算組態(tài)界面，返回到系統(tǒng)組態(tài)界面。（5）控制站I/O組態(tài)操作步驟1在系統(tǒng)組態(tài)界面的工具欄中點擊命令按鈕，彈出I/O組態(tài)界面。 2選擇“數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡”界面，點擊“增加”命令，設(shè)置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡參數(shù)如下：主控制卡：2（從下拉列表中選擇） 注釋：CS1-1（注釋內(nèi)容從鍵盤鍵入）地址：00（可直接修改） 型號：XP243冗余：3再次點擊“增加”命令，設(shè)置第二個和第三個機籠的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡。 4選擇“I/O卡件”界面，主控制卡項選擇“2”，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡項選擇“0CS1-1”，點擊“增加”命令。 5第一塊I/O卡參數(shù)設(shè)置如下： 注釋：TB351/A1/1 地址：00型號：標準信號輸入卡（從下拉列表中選擇） 冗余：無6點擊“增加”，按工程設(shè)計要求組態(tài)I/O卡件。I/O卡件組態(tài)完成后的界面如圖：7選擇“I/O點”界面，主控制卡項選擇“2”，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡項選擇“0CS1-1”，I/O卡件項選擇“0”，點擊“增加”，設(shè)置第一塊卡的第一個I/O點。如圖所示：系統(tǒng)I/O點數(shù)如表：加熱爐測控點清單見表序號及位號信 號趨 勢 要 求序號位號描述I/O類型量程單位報警要求周期(秒)壓縮方式和統(tǒng)計數(shù)據(jù)1PI102原料加熱爐煙氣壓力AI不配電4-20mA0-100kPa90%高報1低精度并記錄2LI101原料油儲罐液位AI不配電4-20mA20-100%100%高高報2低精度并記錄3FI001加熱爐原料油流量AI不配電4-20mA0-600Error! No bookmark name given.跟蹤值250，高偏差80報警60低精度并記錄4FI104加熱爐燃料氣流量AI不配電4-20mA0-0.5下降速度10%/秒報警60低精度并記錄5TI106原料加熱爐爐膛溫度TCK0-800上升速度10/秒報警2低精度并記錄6TI107原料加熱爐輻射段溫度TCK0-100010%低報1低精度并記錄7TI102反應(yīng)物加熱爐爐膛溫度TCK0-800跟蹤值300，高偏100報警，低偏20報警2低精度并記錄8TI103反應(yīng)物加熱爐入口溫度TCK0-600跟蹤值300，高偏 30報警，低偏20報警2低精度并記錄9TI104反應(yīng)物加熱爐出口溫度TCK0-80090%高報2低精度并記錄10TI108原料加熱爐煙囪段溫度TCE0-500下降速度15%/秒報警2低精度并記錄11TI111原料加熱爐熱風段溫度TCE0-400上升速度15%/秒報警2低精度并記錄12TI101原料加熱爐出口溫度RTDPt1000-80090%高報1低精度并記錄13PV102加熱爐煙氣壓力控制AO正輸出低精度并記錄14FV104加熱爐燃料氣流量控制AO正輸出低精度并記錄15LV1011原料油罐液位A閥控制AO正輸出低精度并記錄16LV1012原料油罐液位B閥調(diào)節(jié)AO正輸出低精度并記錄17KI301泵開關(guān)指示DINC（常閉）ON報警1低精度并記錄18KI302泵開關(guān)指示DINC變化率大于2秒報警延時3秒1低精度并記錄19KI303泵開關(guān)指示DINC1低精度并記錄20KI104泵開關(guān)指示DINC1低精度并記錄21KI305泵開關(guān)指示DINC1低精度并記錄22KI306泵開關(guān)指示DINC1低精度并記錄23KO302泵開關(guān)操作DONC1低精度并記錄24KO303泵開關(guān)操作DONC1低精度并記錄25KO304泵開關(guān)操作DONC1低精度并記錄26KO305泵開關(guān)操作DONC1低精度并記錄27KO306泵開關(guān)操作DONC1低精度并記錄28KO307泵開關(guān)操作DONC1低精度并記錄8點擊“參數(shù)”欄下的按鈕，彈出圖5-18所示對話框：9參數(shù)設(shè)置如下： 下限：0 上限：16 單位：MPa 信號類型：電流420mA10點擊“確定”返回I/O點組態(tài)界面。 11點擊“趨勢”欄下的按鈕，彈出對話框，設(shè)置該位號歷史數(shù)據(jù)記錄方式。12點擊“確定”返回I/O點組態(tài)界面。 13點擊“報警”欄下的按鈕，彈出圖5-20所示對話框，進行報警設(shè)置。14點擊“確定”返回I/O點組態(tài)界面。 15點擊“區(qū)域”欄下的按鈕，對當前I/O點進行分組分區(qū)設(shè)置。 16點擊“確定”返回I/O點組態(tài)界面。 17按工藝及測點清單要求將所有控制站I/O點位號組態(tài)完成后，在I/O組態(tài)界面點擊“退出”返回到系統(tǒng)組態(tài)界面。 18在系統(tǒng)組態(tài)界面中點擊“保存”命令。 （6）控制站常規(guī)控制方案組態(tài)操作步驟 1 在系統(tǒng)組態(tài)界面工具欄中點擊按鈕，彈出常規(guī)回路組態(tài)界面。 2在主控制卡后面的下拉菜單中選擇常規(guī)回路所在的控制站。 3點擊“增加”命令，在回路設(shè)置區(qū)中將增加一行。4在新增行的注釋欄中點擊一下，輸入說明文字：原料油罐液位控制。5在新增行的控制方案欄中點擊一下，出現(xiàn)常規(guī)控制方案選擇下拉箭頭，點擊下拉箭頭，根據(jù)控制要求選擇合適的控制方案。6點擊按鈕，彈出回路參數(shù)設(shè)置對話框，如圖5-21所示。 7在“回路1位號”后輸入回路名稱：LIC101。8在“回路1注釋”后輸入對控制回路的說明：原料油罐液位控制。 9在“回路1輸入”后輸入控制對象測量值：LT101。（可通過搜索位號）10在“輸出位號1”后輸入對象控制位號：LV1011，在“輸出位號2”后輸入對象控制位號：LV1012。（可通過搜索位號）11點擊“確定”返回到常規(guī)控制回路組態(tài)界面。12分別點擊“回路1”下的測量值PV、輸出值MV及給定值SV，設(shè)置這三個參數(shù)的歷史數(shù)據(jù)記錄方式。13點擊“區(qū)域”下的按鈕，為此回路設(shè)置數(shù)據(jù)分組（區(qū)）。14在常規(guī)控制回路組態(tài)界面中點擊“退出”返回到系統(tǒng)組態(tài)界面。 溫度控制回路加熱筒的溫度受到進口液體的溫度、流量，出口的流量和電阻絲加熱時間等因素影響，在這里只考慮電阻加熱時間。溫度控制回路采用熱電阻絲加熱，通過改變輸入信號強弱引起晶閘管的導通時間改變從而引起溫度的改變。溫度控制回路采用單回路控制。被控變量為加熱筒溫度，操作變量為電阻絲加熱時間，擾動變量為進出口液體的溫度、流量。加熱爐出口溫度串級控制系統(tǒng)。PID副控制器溫度測量、變送器流量測量、變送器PID主控制器TI101FI104FV104-+-加熱爐控制閥內(nèi)環(huán)：FIC104(加熱爐燃料流量控制)；外環(huán)：TIC101(加熱爐出口溫度控制)壓力控制回路加熱爐煙氣壓力控制系統(tǒng)，單回路PID，回路位號PIC102。PID控制器控制閥加熱爐PV102PI102+-PIC102壓力測量、變送器 液位控制回路1）原料油罐液位控制系統(tǒng)，單回路PID，回路位號LIC101。PID控制器液位測量、變送器控制閥原料油罐液位LV101LI101-+LIC101液位控制回路（8）位號區(qū)域劃分1點擊菜單命令位號/位號區(qū)域劃分，彈出位號區(qū)域設(shè)置界面2選擇控制站標簽“2控制站”。 3數(shù)據(jù)組標簽選擇“原料加熱爐數(shù)據(jù)組”。4在數(shù)據(jù)區(qū)的下拉列表中選擇“原料加熱爐數(shù)據(jù)組組0號分區(qū)”。 5點擊按鈕，將選中控制站的所有位號添加到指定的數(shù)據(jù)組，如圖所示。6點擊“確定”返回到系統(tǒng)組態(tài)界面（9）二次計算光字牌用于實時監(jiān)控畫面中將各數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)位號產(chǎn)生的報警分別顯示出來，光字牌設(shè)置步驟如下：1.在二次計算組態(tài)界面中點擊菜單命令總體設(shè)置/光字牌設(shè)置，彈出光字牌組態(tài)界面。2將行數(shù)設(shè)置為2，列數(shù)設(shè)置為8，點擊“設(shè)置”按鈕，在彈出的確認框中點擊“確定”。 3.在界面中操作小組選擇“工程師小組”。4雙擊第一個空白按鈕，彈出光字牌分區(qū)設(shè)置對話框。5輸入光字牌名稱“溫度報警”，選中數(shù)據(jù)組1組0號分區(qū)，點擊“確定”。6依次組態(tài)所有的光字牌。 7點擊“確認”返回到二次計算組態(tài)界面。 （10）位號區(qū)域劃分1點擊菜單命令位號/位號區(qū)域劃分，彈出位號區(qū)域設(shè)置界面2選擇控制站標簽“2控制站”。 3數(shù)據(jù)組標簽選擇“原料加熱爐數(shù)據(jù)組”。4在數(shù)據(jù)區(qū)的下拉列表中選擇“原料加熱爐數(shù)據(jù)組組0號分區(qū)”。 5點擊按鈕，將選中控制站的所有位號添加到指定的數(shù)據(jù)組，如圖所示。6點擊“確定”返回到系統(tǒng)組態(tài)界面（11）二次計算光字牌用于實時監(jiān)控畫面中將各數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)位號產(chǎn)生的報警分別顯示出來，光字牌設(shè)置步驟如下：1.在二次計算組態(tài)界面中點擊菜單命令總體設(shè)置/光字牌設(shè)置，彈出光字牌組態(tài)界面。2將行數(shù)設(shè)置為2，列數(shù)設(shè)置為8，點擊“設(shè)置”按鈕，在彈出的確認框中點擊“確定”。 3.在界面中操作小組選擇“工程師小組”。4雙擊第一個空白按鈕，彈出光字牌分區(qū)設(shè)置對話框。5輸入光字牌名稱“溫度報警”，選中數(shù)據(jù)組1組0號分區(qū)，點擊“確定”。6依次組態(tài)所有的光字牌。 7點擊“確認”返回到二次計算組態(tài)界面。 （12）操作站節(jié)點標準畫面組態(tài)操作步驟 1在系統(tǒng)組態(tài)畫面工具欄中點擊，進入總貌畫面組態(tài)界面。2操作小組設(shè)為工程師小組。3點擊“增加”命令，設(shè)置第1頁總貌畫面。 4在頁標題欄中輸入頁標題為“索引畫面”。 5點擊查詢按鈕，進入查詢界面，選擇“操作主機”。選擇需要的畫面如6在位號類型中選擇需要作為索引的項，并在下面的列表中選擇某一頁畫面，點擊“確定”返回到總貌組態(tài)界面。7設(shè)置其余的畫面索引。8再次點擊“增加”命令，設(shè)置第2頁總貌畫面。 9第2頁總貌畫面頁標題為“原料加熱爐參數(shù)”。10點擊查詢按鈕進入位號選擇界面如圖5-25所示，選擇“控制位號”，選擇需要的位號，點擊“確定”返回到總貌組態(tài)界面。按照上面的方法設(shè)置其余的31個位號趨勢畫面每頁最多時可包含32條趨勢曲線，每條曲線通過位號來引用。趨勢曲線畫面組態(tài)過程如下：1在系統(tǒng)組態(tài)界面工具欄中點擊，進入趨勢曲線組態(tài)界面。2選擇操作小組為工程師小組。3點擊“增加一頁”，頁標題為“溫度”。4選擇趨勢布局方式為：1*1（有1*1，1*2，2*1，2*2四種趨勢布局方式）。 5選擇當前趨勢為趨勢0。6點擊普通趨勢位號后的“？”按鈕，選擇要顯示的趨勢曲線的位號，點擊“確定”返回到趨勢組態(tài)設(shè)置畫面。7點擊顏色框選擇該趨勢曲線的顯示顏色；點擊“坐標”按鈕選擇該曲線縱坐標的上下限。按照上面的方法設(shè)置其余的7個溫度位號分組畫面每頁以儀表盤的形式顯示8個位號，分組畫面組態(tài)過程如下： 在系統(tǒng)組態(tài)畫面工具欄中點擊，進入分組畫面組態(tài)對話框。1.操作小組設(shè)為原料加熱爐小組。 2點擊“增加”命令，增加一頁分組畫面。3在頁標題一欄中輸入“常規(guī)回路”。4在位號欄輸入相應(yīng)的位號名（可通過問號按鈕查詢輸入）。5點擊“退出”返回到系統(tǒng)組態(tài)界面。6再次點擊“增加”命令，增加第二頁分組畫面。 7在頁標題一欄中輸入“原料加熱爐參數(shù)”，輸入相應(yīng)的位號名。8點擊“退出”返回到系統(tǒng)組態(tài)界面。數(shù)據(jù)一覽畫面每頁可同時顯示32個實時數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)一覽畫面組態(tài)過程如下：1.在系統(tǒng)組態(tài)畫面工具欄中點擊，進入一覽畫面組態(tài)對話框。 2操作小組設(shè)為工程師小組。 3點擊“增加”命令，增加一頁一覽畫面。4在頁標題欄中輸入標題“數(shù)據(jù)一覽”。 5在位號欄輸入相應(yīng)的位號名（可通過問號按鈕查詢輸入）。6設(shè)置完后點擊“退出”返回到系統(tǒng)組態(tài)界面。（10）操作站節(jié)點流程圖制作操作步驟1在系統(tǒng)組態(tài)界面工具欄中點擊圖標“”，進入操作站流程圖設(shè)置界面。2操作小組設(shè)為工程師小組，點擊“增加”命令，在頁標題欄中輸入標題名為“加熱爐總流程圖”。 3點擊“編輯”命令，進入流程圖制作界面： 4按工藝要求繪制流程圖5.13操作站節(jié)點報表制作操作步驟1在系統(tǒng)組態(tài)界面工具欄中點擊圖標，進入操作站報表設(shè)置界面。2將操作小組設(shè)為原料加熱爐。3在操作站報表設(shè)置界面中點擊“增加”命令，在頁標題欄中輸入“原料加熱爐班報表”， 4點擊編輯進入報表制作界面：5設(shè)計報表格式（11）趨勢畫面每頁最多時可包含32條趨勢曲線，每條曲線通過位號來引用。趨勢曲線畫面組態(tài)過程如下：1在系統(tǒng)組態(tài)界面工具欄中點擊，進入趨勢曲線組態(tài)界面。2選擇操作小組為工程師小組。3點擊“增加一頁”，頁標題為“溫度”。4選擇趨勢布局方式為：1*1（有1*1，1*2，2*1，2*2四種趨勢布局方式）。 5選擇當前趨勢為趨勢0。6點擊普通趨勢位號后的“？”按鈕，選擇要顯示的趨勢曲線的位號，點擊“確定”返回到趨勢組態(tài)設(shè)置畫面。7 點擊顏色框選擇該趨勢曲線的顯示顏色；點擊“坐標”按鈕選擇該曲線縱坐標的上下限。按照上面的方