鍋爐液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)課程設(shè)計試驗報告

1、本科課程設(shè)計報告課程設(shè)計名稱： 鍋爐液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)專業(yè)班級： 自動化 0903 學(xué)號： 2009001151學(xué)生： 石 嶺同組人： 珊 丹牛昱光指導(dǎo)教師：目錄課設(shè)程計設(shè)任計1務(wù)容和摘要要求-1三課程設(shè)計小組成員及分工4四被控對象的結(jié)構(gòu)設(shè)計和模擬特性簡要說明-4五 “ EFPT 過程控制實驗裝置”閥門狀態(tài)表4六控制儀表一次儀表選型表4七帶測控點的工藝管道流程圖（P&ID圖）6八控制系統(tǒng)一次儀表和 DCSI/O點接線圖7九DCS卡件配置圖-8十DCS系統(tǒng)（控制站卡件及設(shè)計小組各操作站） 地址配置表 9十一 DCSI /O 點位號、注釋、量程、單位、報警限及配電設(shè)置表 10十二控制回路方框圖- 17十

2、三操作小組設(shè)計及操作權(quán)限設(shè)計說明-17十四課程設(shè)計小組個人自己設(shè)計的DCS系統(tǒng)總貌畫面-18十五課程設(shè)計小組個人自己設(shè)計的DCS系統(tǒng)分組畫面-18十六課程設(shè)計小組個人自己設(shè)計的DCS系統(tǒng)趨勢畫面-19十七課程設(shè)計小組個人自己設(shè)計的DCS系統(tǒng)工藝流程畫面 -20十八 DCS 系 統(tǒng) 閉 環(huán)運行調(diào)試結(jié)果分析與說明21十九課程設(shè)計總結(jié)-21參考資料23一課程設(shè)計容摘要（1）被控對象特性設(shè)計組態(tài)；（2）控制系統(tǒng)一次儀表選型設(shè)計；（3）控制系統(tǒng)設(shè)計；（4）DCS控制裝置的 I/O 點配置與組態(tài)設(shè)計；（5）DCS控制回路組態(tài)設(shè)計；（6）DCS操作站組態(tài)設(shè)計；（7）DCS系統(tǒng)閉環(huán)運行調(diào)試。二設(shè)計任務(wù)和要求2

3、.1 任務(wù)（1）培養(yǎng)學(xué)生獨立從事 DCS控制系統(tǒng)項目的設(shè)計能力。（2）培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)工藝過程、 工藝條件和工藝要求， 制定正確的 控制方案的能力。（3）培養(yǎng)學(xué)生采用計算機輔助設(shè)計軟件和工具進行電氣線路圖設(shè) 計，采用計算機編寫設(shè)計報告的計算機應(yīng)用能力。（4）培養(yǎng)學(xué)生嚴肅認真的科學(xué)態(tài)度和積極創(chuàng)新精神。2.2 要求（1）被控對象特性設(shè)計組態(tài)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。（2）控制系統(tǒng)一次儀表選型設(shè)計根據(jù)被控對象組態(tài)設(shè)計

4、，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。（3）控制系統(tǒng)測控點和控制回路設(shè)計 畫出帶測控點的工藝管道流程圖（ P&ID 圖）。 畫出控制回路方框圖。（4）DCS的硬件配置和 I/O 點配置設(shè)計根據(jù)過程控制實驗室的 “SUPCOJNX -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。5）控制系統(tǒng)一次儀表和 DCS I/O 點接線設(shè)計 畫出控制系統(tǒng)一次儀表和 DCSI /O 點接線圖（參照“控制儀 表與裝置實驗指導(dǎo)書”

5、 ）。6）控制系統(tǒng)接線實施根據(jù)所設(shè)計的控制系統(tǒng)一次儀表和 DCSI /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。7）DCS系統(tǒng)硬件組態(tài)設(shè)計在工程師站上完成 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。8）DCS控制回路組態(tài)設(shè)計 根據(jù)控制回路設(shè)計，組態(tài)主控卡控制回路。9）操作站和操作小組設(shè)計按照課程設(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。10）DCS操作站組態(tài)設(shè)計根據(jù)控制系統(tǒng)設(shè)計， 進行 DCS系統(tǒng)總貌

6、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。11) DCS系統(tǒng)閉環(huán)運行調(diào)試課程設(shè)計小組的每個成員輪流下載自己設(shè)計的程序， 進行系 統(tǒng)閉環(huán)運行調(diào)試。12) DCS系統(tǒng)多操作站運行監(jiān)視 在課程設(shè)計小組的某個成員下載程序運行調(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 組的其他成員，實現(xiàn) DCS系統(tǒng)的多操作站監(jiān)視功能。13) 操作站人機界面設(shè)計剪切 每個學(xué)生應(yīng)將自己設(shè)計的操作站人機界面剪切下來， 用于課 程設(shè)計報告中；14) 學(xué)生進入實驗室前應(yīng)完成上述設(shè)計基本要求的初步設(shè)計， 經(jīng) 指導(dǎo)教師檢查后方可進入實驗室進行上機設(shè)計實驗。三課程設(shè)計小

7、組成員及分工職稱王好為工程師朱銳操作員四 . 被控對象的結(jié)構(gòu)設(shè)計和模擬特性簡要說明 高位水箱提供鍋爐的進水， 第一組電磁流量轉(zhuǎn)換器與電磁流量傳 感器測量進水流量， 鍋爐液位為被控對象， 第二組電磁流量轉(zhuǎn)換器與 電磁流量傳感器測量出水流量，水槽為儲水容器，提供管道用水。五 . “EFPT過程控制實驗裝置”閥門狀態(tài)表閥門標號狀態(tài)閥門標號狀態(tài)閥門標號狀態(tài)V25開V35開V40開V21開V51開V30開V33開V39開V38開V42開V43開V27開六控制系統(tǒng)一次儀表選型表QS智能型電動調(diào)節(jié)閥型號QSVP16K編號SCC071介質(zhì)溫度40200 攝適度公稱通徑20mm公稱壓力16mpa信號420mAD

8、C行程16mmLDZ4B型電磁流量轉(zhuǎn)換器輸出信號420mA負載電阻0750 歐姆電源220V 250HZ消耗功率30VA電磁流量傳感器型號LDG10S配套型號LDZ4B工作溫度0 120攝適度工作壓力4mpa編號0189精確度1級七. 帶測控點的工藝管道流程圖（ P&ID 圖）八. 控制系統(tǒng)一次儀表和 DCS I/O 點接線圖si 6如嵌琶杲)6#控制站 DCS模塊配置表模塊名稱性能型號主控卡 IP 地址數(shù)據(jù) 模塊 地址IO 模塊 地址可用的 IO 通 道地址DCS信號 轉(zhuǎn)接板端子 號電源指示卡SP221主控制卡CPUSP243X128.128.1.4數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡SP23300卡件擋板SP000

9、電流信號輸入卡4 路輸入 (420mA)SP3130002,03NAI3,NAI4電流信號輸入卡4 路輸入 (420mA)SP3130100,01,02,03NAI5,NAI6,NAI7,NAI8電流信號輸入卡4 路輸入 (420mA)SP3130200,01,02,03NAI9,NAI10,NAI11,NAI12卡件擋板SP000熱阻信號輸入卡2 路 輸 入(Pt100)SP31604熱阻信號輸入卡2 路 輸 入(Pt100)SP3160500,01Pt-3,PT-4熱阻信號輸入卡2 路 輸 入(Pt100)SP3160600,01Pt-5,Pt-6卡件擋板SP000脈沖量輸入卡4 路輸入，

10、最高 響應(yīng)頻率 10KHzSP3350803P4模擬量輸出卡4 路輸出 (420mA)SP3220903NAO4模擬量輸出卡4 路輸出 (420mA)SP3221000,01,02,03NAO5,NAO6,NAO7,NAO8卡件擋板SP000觸點型開關(guān)量輸 入卡7 路輸入SP3631203,04,05,06DI4,DI5,DI6,DI7繼電器開關(guān)量輸 出卡7 路輸出SP3641301,02,03,04,05,06DO2,DO3,DO4,DO5,DO6,DO7卡件擋板SP000卡件擋板SP000十 DCS系統(tǒng)（控制站卡件及設(shè)計小組各操作站）地址配置表控制站、工程師站、操作站 IP 地址分配表車間

11、站名機位IP 地址車間站名機位IP 地址車間2#控制站2#CS128.128.1.2車間2# 控制站2#CS128.128.1.2車間4#控制站4#CS128.128.1.4車間4# 控制站4#CS128.128.1.4車間6#控制站6#CS128.128.1.6車間6# 控制站6#CS128.128.1.6車間工程師站 / 操作站A1128.128.1.131車間工程師站 / 操作站D1128.128.1.131車間工程師站 / 操作站A2128.128.1.132車間工程師站 / 操作站D2128.128.1.132車間工程師站 / 操作站A3128.128.1.133車間工程師站 / 操

12、作站D3128.128.1.133車間工程師站 / 操作站A4128.128.1.134車間工程師站 / 操作站D4128.128.1.134車間工程師站 / 操作站A5128.128.1.135車間工程師站 / 操作站D5128.128.1.135車間工程師站 / 操作站A6128.128.1.136車間工程師站 / 操作站D6128.128.1.136車間工程師站 / 操作站B1128.128.1.141車間工程師站 / 操作站E1128.128.1.141車間工程師站 / 操作站B2128.128.1.142車間工程師站 / 操作站E2128.128.1.142車間工程師站 / 操作站B

13、3128.128.1.143車間工程師站 / 操作站E3128.128.1.143車間工程師站 / 操作站B4128.128.1.144車間工程師站 / 操作站E4128.128.1.144車間工程師站 / 操作站B5128.128.1.145車間工程師站 / 操作站E5128.128.1.145車間工程師站 / 操作站B6128.128.1.146車間工程師站 / 操作站E6128.128.1.146車間工程師站 / 操作站C1128.128.1.151車間工程師站 / 操作站F1128.128.1.151車間工程師站 / 操作站C2128.128.1.152車間工程師站 / 操作站F212

14、8.128.1.152車間工程師站 / 操作站C3128.128.1.153車間工程師站 / 操作站F3128.128.1.153車間工程師站 / 操作站C4128.128.1.154車間工程師站 / 操作站F4128.128.1.154車間工程師站 / 操作站C5128.128.1.155車間工程師站 / 操作站F5128.128.1.155車間工程師站 / 操作站C6128.128.1.156車間工程師站 / 操作站F6128.128.1.156車間操作站G1128.128.1.157車間操作站G4128.128.1.157車間操作站G2128.128.1.158車間操作站G5128.12

15、8.1.158車間操作站G3128.128.1.159車間操作站G6128.128.1.159車間工程師站ES1128.128.1.160車間工程師站ES2128.128.1.160Server（ 卡 1）128.128.1.129Server（ 卡 2）128.128.1.130十一 .DCS I/O 點位號、注釋、量程、單位、報警限及配電設(shè)置 表（1）DCS I/O 點位號 在課設(shè)中使用的是 6#號機籠控制的系統(tǒng)，所以無論是在主控卡SP243X還是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡 SP233或 I/O 卡件都沒有配置冗余。所用卡件的型號、名稱及地址表 ：模塊名稱性能型號模塊地址I/O 模塊 地址I/O 模塊 通

16、道地址DCS信號轉(zhuǎn) 接板端子號主控卡CPUSP243X數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā) 卡SP233OO電流信號輸入卡4路輸入4-20mASP313OOO2,O3NAI3,NAI4電流信號輸入卡4路輸入4-20mASP313O1NAI5,NAI6電流信號輸入卡4路輸入4-20mASP313O2NAI9,NAI10模擬量輸 出卡4路輸出4-20mASP3221O00,01NA05,NAO6（2）設(shè)置控制站a. 定義主控卡如下圖所示：b. 定義操作站如下圖所示：（ 3）I/O 設(shè)置a. 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡設(shè)置如下圖所示：b. I/O 卡件控制如下圖所示：c. I/O 點設(shè)置如下圖所示：M1參數(shù)設(shè)置：M2參數(shù)設(shè)置：FT-1 參數(shù)設(shè)

17、置：FT-2 參數(shù)設(shè)置：LT-1 參數(shù)設(shè)置：LT-2 參數(shù)設(shè)置：KM1:KM2:十二控制回路方框圖十三操作小組設(shè)計及操作權(quán)限設(shè)計說明每個人都是自己的工作組，自己的 DCS組態(tài)職稱王好為工程師朱銳操作員十四課程設(shè)計小組個人自己設(shè)計的 DCS系統(tǒng)總貌畫面十五課程設(shè)計小組個人自己設(shè)計的 DCS系統(tǒng)分組畫面十六課程設(shè)計小組個人自己設(shè)計的 DCS系統(tǒng)趨勢畫面十七課程設(shè)計小組個人自己設(shè)計的 DCS系統(tǒng)工藝流程畫面數(shù)據(jù)一覽如下十八 DCS系統(tǒng)閉環(huán)運行調(diào)試結(jié)果分析與說明在這次課程設(shè)計中進行了 DCS系統(tǒng)設(shè)計的完整步驟從線路的， 組態(tài)的設(shè)計和在線的調(diào)試運行； 總體上知道了一個 DCS控制系統(tǒng)的設(shè) 計流程， 加深

18、了對課堂講解的容的記憶和理解， 并且通過實驗對此有 了主觀和感性的認識。進水控制設(shè)置成單回路控制系統(tǒng)， 輸入量是鍋爐液位， 輸出量是 進水閥控制信號。 當(dāng)將此回路設(shè)置成自動控制時， 系統(tǒng)將自動對進水 閥閥位進行控制，使鍋爐液位在設(shè)定值保持不變。出水控制也設(shè)置成單回路控制系統(tǒng)， 輸入量是鍋爐液位， 輸出量 是出水閥控制信號。 當(dāng)將此回路設(shè)置成自動控制時， 系統(tǒng)將自動對出 水閥閥位進行控制，使鍋爐液位在設(shè)定值保持不變。十九 . 課程設(shè)計總結(jié) 通過這次控制儀表與裝置的課程設(shè)計我在專業(yè)知識和團隊合 作方面學(xué)到了很多東西，同時也認識到自己的很多不足。首先，在這次課程設(shè)計過老師的講解和自己與隊友的合作，共同 學(xué)習(xí)了實驗裝置的工作原理。 并自己動手連接線路、 組態(tài)及調(diào)節(jié)控制 系統(tǒng)，熟悉了“ EFPT過程控制實驗裝置” 為被控對象、“SUPCOJNX -300 DCS”為控制裝置，的閉環(huán)系統(tǒng)。通過本次課程設(shè)計，使書本上學(xué)到 的較為理論的知識具體化到現(xiàn)實可見的事物中。 從而通過課程設(shè)計來 更好的理解上課老師講的一些理論的知識。其次