項(xiàng)目三-DCS控制系統(tǒng)組態(tài)與仿真運(yùn)行

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院儀表維修工（高級(jí)）項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)該報(bào)告項(xiàng)目課題 DCS系統(tǒng)組態(tài)與仿真運(yùn)行 專 業(yè) 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 姓 名 指導(dǎo)教師 2012 年 5月 10 日第一章 前期設(shè)計(jì)1.1 工藝設(shè)計(jì)要求一、 工藝簡介眾所周知，加熱爐是化工生產(chǎn)工藝中的一種常見設(shè)備。對(duì)于加熱爐，工藝介質(zhì)受熱升溫或同時(shí)進(jìn)行汽化，其溫度的高低會(huì)直接影響后一工序的操作工況和產(chǎn)品質(zhì)量。當(dāng)爐子溫度過高時(shí)，會(huì)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嚴(yán)加控制。現(xiàn)有一套加熱爐裝置，原料油經(jīng)原料油加熱爐（設(shè)備號(hào) T101）加熱后去 1 號(hào)反應(yīng)器，中間反應(yīng)物經(jīng)中間反應(yīng)物加熱爐（設(shè)

2、備號(hào) T102）去 2號(hào)反應(yīng)器反。如下圖1-1所示：圖1-1 加熱爐裝置工藝流程圖專心-專注-專業(yè)二、 工藝要求測(cè)點(diǎn)清單表1-1工藝要求測(cè)點(diǎn)清單表序號(hào)位號(hào)描述量程單位I/O類型備注報(bào)警要求周期(秒)壓縮方式和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)1.TI-101原料油加熱爐出口溫度0-600RTDPt100 熱電阻H:90%;L:10%1低精度報(bào)警和記錄2.TI-106原料油加熱爐爐膛溫度0-600TCK 型熱電偶H:90%;L:10%1低精度報(bào)警和記錄3.TI-107原料油加熱爐輻射段溫度0-1000TCK 型熱電偶H:90%;L:10%1低精度報(bào)警和記錄4.TI-108原料油加熱爐煙囪溫度0-300TCE 型熱電偶H:

3、90%;L:10%1低精度報(bào)警和記錄5.TI-111加熱爐熱風(fēng)道溫度0-200TCE 型熱電偶H:90%;L:10%1低精度報(bào)警和記錄6.TI-102反應(yīng)物加熱爐爐膛溫度0-600TCK 型熱電偶H:90%;L:10%1低精度報(bào)警和記錄7.TI-103反應(yīng)物加熱爐入口溫度0-400TCK 型熱電偶H:90%;L:10% 1低精度報(bào)警和記錄8.TI-104反應(yīng)物加熱爐出口溫度0-600TCK 型熱電偶H:90%;L:10%1低精度報(bào)警和記錄9.PI-102原料油加熱爐煙氣壓力-100-0 PaAI不配電4-20mAH:90%;L:10%1低精度報(bào)警和記錄10.LI-101原料油儲(chǔ)罐液位0-100

4、%AI不配電4-20mAH:90%;L:10%1低精度報(bào)警和記錄11.FI-101加熱爐原料油流量0-500M3/hAI要求配電 4-20mAH:90%;L:10%1低精度報(bào)警和記錄12.FI-104加熱爐燃料氣流量0-500M3/hAI要求配電 4-20mAH:90%;L:10%1低精度報(bào)警和記錄13.PV-102加熱爐煙氣壓力調(diào)節(jié)閥AO輸出 4-20mA14.FV-104加熱爐燃料氣流量調(diào)節(jié)閥AO輸出 4-20mA15.LV-1011液位調(diào)節(jié)閥1AO輸出 4-20mA16.LV-1012液位調(diào)節(jié)閥2AO輸出 4-20mA17.KI-301泵開關(guān)指示DI開關(guān)量輸入（干觸點(diǎn)）18.KO-302

5、泵開關(guān)操作DO開關(guān)量輸出（干觸點(diǎn)）三、 工藝控制方案要求1、控制要求原料油加熱爐煙氣壓力PI-102需要進(jìn)行控制，需要保持煙氣壓力為負(fù)壓，通過調(diào)節(jié)煙氣輸送泵來控制加熱爐煙氣壓力，壓力測(cè)量信號(hào)為PI-102 ，控制輸出到調(diào)節(jié)閥信號(hào)是 PV-102，回路號(hào)為 PIC-102，控制回路原理方框圖如1-2所示。原料油儲(chǔ)罐液位（LI-101）調(diào)節(jié)采用分程控制，回路自動(dòng)時(shí) A 閥（LV-1011）、B 閥 （LV-1012）采用 B=1.0-A 的方式調(diào)節(jié)，在手動(dòng)時(shí)，A 閥、B 閥都可以分別手動(dòng)調(diào) 節(jié)?？刂苹芈吩矸娇驁D如1-3所示。原料加熱爐出口溫度（TI-101）需要進(jìn)行控制，由于加熱爐具有較大的時(shí)間

6、常數(shù)和 純滯后時(shí)間，簡單的單回路控制效果不理想。在操作過程中，燃料氣流量的波動(dòng)是 溫度的主要干擾因素。因此，采用加熱爐出口溫度對(duì)燃料氣流量FI-104的串級(jí)控制。這樣 的控制可以在燃料氣流量發(fā)生的變化尚未影響到加熱爐出口溫度之前，通過內(nèi)環(huán)的控制作用先行調(diào)節(jié)，快速減少甚至消除燃料氣流量的干擾，從而改善控制質(zhì)量。 其中副回路（內(nèi)環(huán)）是流量控制，流量測(cè)量信號(hào)為 FI-104，控制輸出到調(diào)節(jié)閥信號(hào)是 FV-104，回路號(hào)為 FIC-104。主回路（外環(huán)）是溫度控制，溫度測(cè)量位號(hào)為 TI-101， 回路號(hào)為 TRC-101?？刂苹芈吩矸娇驁D如1-4所示。2、累積要求對(duì)進(jìn)入原料油加熱爐的原料油流量 FR

7、-101 進(jìn)行累積，一定權(quán)限的操作者可以手動(dòng) 將累積值清零。表1-1控制回路統(tǒng)計(jì)表序號(hào)控制方案注釋、回路注釋回路位號(hào)控制方案PVMV01加熱爐煙氣壓力控制PIC-102單回路PI-102PV-10202原料油儲(chǔ)罐液位用分程控制LIC-1011分程控制LI-101LV-1011LV-101203原料加熱爐出口溫度與燃料氣流量串級(jí)控制原料加熱爐出口溫度控制FIC-104串級(jí)內(nèi)環(huán)FI-104FV-104燃料氣流量控制TIC-101串級(jí)外環(huán)TI-101LI101 （1）單容水箱液位控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方框圖LV101LI-101LIC-101。PIC-102PV-102PI-102-圖1-2(2) 復(fù)雜控制系

8、統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖圖1-31.2 DCS系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求一、DCS系統(tǒng)規(guī)模配置表1-2 DCS系統(tǒng)規(guī)模配置表類型數(shù)量IP地址備注控制站102主控卡和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡均冗余配置工程師站1130注釋：工程師站130操作站A5操作站A 131、操作站B 132、注釋：操作員站131、操作員站132、 圖1-4 DCS系統(tǒng)規(guī)模配置示意圖二、用戶授權(quán)設(shè)置 表1-3 用戶授權(quán)管理要求表權(quán)限用戶名用戶密碼相應(yīng)權(quán)限特權(quán)+系統(tǒng)維護(hù)SUPER_PASSWORD_001全部特權(quán)系統(tǒng)維護(hù)SUPCONDCSPID參數(shù)設(shè)置、報(bào)表打印、報(bào)表在線修改、報(bào)警查詢、報(bào)警聲音修改、報(bào)警使能、查看操作記錄、查看故障診斷信息、查找位號(hào)、調(diào)節(jié)器正反作用設(shè)置

9、、屏幕拷貝打印、手工置值、退出系統(tǒng)、系統(tǒng)熱鍵屏蔽設(shè)置、修改趨勢(shì)畫面、重載組態(tài)、主操作站設(shè)置工程師+工程師1111PID參數(shù)設(shè)置、報(bào)表打印、報(bào)表在線修改、報(bào)警查詢、報(bào)警聲音修改、報(bào)警使能、查看操作記錄、查看故障診斷信息、查找位號(hào)、調(diào)節(jié)器正反作用設(shè)置、屏幕拷貝打印、手工置值、退出系統(tǒng)、系統(tǒng)熱鍵屏蔽設(shè)置、修改趨勢(shì)畫面、重載組態(tài)、主操作站設(shè)置操作員操作員甲1111重載組態(tài)、報(bào)表打印、查看故障診斷信息、屏幕拷貝打印、查看操作記錄、修改趨勢(shì)畫面、報(bào)警查詢操作員操作員乙1111重載組態(tài)、報(bào)表打印、查看故障診斷信息、屏幕拷貝打印、查看操作記錄、修改趨勢(shì)畫面、報(bào)警查詢?nèi)?、監(jiān)控操作要求1.操作小組配置操作小組3個(gè)

10、，配置如圖：操作小組名稱切換等級(jí)加熱爐工程師原料加熱爐操作員反應(yīng)物加熱爐操作員數(shù)據(jù)分組分區(qū)：數(shù)據(jù)分組數(shù)據(jù)分區(qū)位號(hào)工程師原料油加熱爐參數(shù)LI-101,PI-102,FI-101, FI-104, TI1-06 TI-107, TI-108, TI-111, TI-101反應(yīng)物加熱爐參數(shù)TI-102, TI-103, TI-104開關(guān)量KI-301，KO-302原料油加熱爐LI-101,PI-102,FI-101, FI-104, TI1-06 TI-107, TI-108, TI-111, TI-101反應(yīng)物加熱爐TI-102, TI-103, TI-104， KI-301，KO-3022、監(jiān)控

11、操作要求根據(jù)工藝要求，繪制工藝流程圖，并合理設(shè)計(jì)操作畫面，方便操作使用。當(dāng)工程師進(jìn)行監(jiān)控時(shí)：可瀏覽總貌畫面：頁碼頁標(biāo)題內(nèi)容1索引畫面（待畫面完成后添加）索引：工程師小組所有流程圖、所有分組畫面、所有趨勢(shì)畫面、所有一覽畫面2溫度參數(shù)所有溫度I/O數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)狀態(tài)3壓力參數(shù)所有液位I/O數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)狀態(tài)4液位參數(shù)所有液位I/O數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)狀態(tài) 可瀏覽分組畫面：頁碼頁標(biāo)題內(nèi)容1常規(guī)回路LIC-101 ,PIC-102 ,TIC-101, FIC-101原料油加熱爐參數(shù)LI-101,PI-102,FI-101, FI-104, TI1-06 TI-107, TI-108, TI-111, TI-1012反應(yīng)物加熱

12、爐參數(shù)TI-102, TI-103, TI-1043開關(guān)量KI-301，KO-302 可瀏覽一覽畫面：頁碼頁標(biāo)題內(nèi)容1加熱爐裝置數(shù)據(jù)一覽表LI-101,PI-102,FI-101, FI-104, TI-101 TI-102, TI-103, TI-104TI1-06 TI-107, TI-108, TI-111, 可瀏覽趨勢(shì)畫面：頁碼頁標(biāo)題內(nèi)容1液位-壓力-流量LI-101,PI-102,FI-101, FI-104,2溫度TI-101 TI-102, TI-103, TI-104TI1-06 TI-107, TI-108, TI-111,串級(jí)控制回路參數(shù)TI-101 ,FI-104,可瀏覽

13、流程圖畫面：頁碼頁標(biāo)題及文件名稱內(nèi)容1加熱爐裝置工藝流程繪制如圖1-1所示的流程畫面報(bào)表制作：制作班報(bào)表，記錄 PI-102，TI-101，TI-102，TI-106 四組數(shù)據(jù)：要求每一小時(shí)記錄 一次數(shù)據(jù)，每天 8：00，16：00，0：00 打印。樣表如下表1-3所示：表1-3加熱爐報(bào)表（班報(bào)表）圍繞著所提的項(xiàng)目要求，用戶需按照下述作業(yè)流程進(jìn)行項(xiàng)目的實(shí)施。加熱爐裝置報(bào)表（班報(bào)表）_班_組 組長_記錄員_ _年_月_日 時(shí)間9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:00內(nèi)容描述數(shù)據(jù)PI-102加熱爐煙氣壓力TI-101加熱爐出口溫度TI-102反應(yīng)物加熱爐爐膛溫

14、度TI-106加熱爐爐膛溫度第二章 DCS系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 組態(tài)設(shè)計(jì) 1.4 設(shè)備安裝 1.5 調(diào)試序號(hào)位號(hào)描述量程單位I/O類型19.TI-101原料油加熱爐出口溫度0-600RTD20.TI-106原料油加熱爐爐膛溫度0-600TC21.TI-107原料油加熱爐輻射段溫度0-1000TC22.TI-108原料油加熱爐煙囪溫度0-300TC23.TI-111加熱爐熱風(fēng)道溫度0-200TC24.TI-102反應(yīng)物加熱爐爐膛溫度0-600TC25.TI-103反應(yīng)物加熱爐入口溫度0-400TC26.TI-104反應(yīng)物加熱爐出口溫度0-600TC27.PI-102原料油加熱爐煙氣壓力-100-0 Pa

15、AI28.LI-101原料油儲(chǔ)罐液位0-100%AI29.FI-101加熱爐原料油流量0-500M3/hAI30.FI-104加熱爐燃料氣流量0-500M3/hAI31.PV-102加熱爐煙氣壓力調(diào)節(jié)閥AO32.FV-104加熱爐燃料氣流量調(diào)節(jié)閥AO33.LV-1011液位調(diào)節(jié)閥1AO34.LV-1012液位調(diào)節(jié)閥2AO35.KI-301泵開關(guān)指示DI36.KO-302泵開關(guān)操作DO一、DCS系統(tǒng)控制站卡件的數(shù)目的配置 1、信號(hào)卡件端子板統(tǒng)計(jì)表信號(hào)類型卡件型號(hào)卡件類型點(diǎn)數(shù)卡件數(shù)目配套端子板型號(hào)端子板數(shù)目模擬量信號(hào)電流信號(hào)XP313AI102XP5202電壓信號(hào)XP314TC72XP5202電阻

16、信號(hào)XP316RTD11XP5201模擬量輸出XP322AO31XP52011開關(guān)量信號(hào)開關(guān)觸點(diǎn)輸入XP363DI11開關(guān)觸點(diǎn)輸出XP362DO114統(tǒng)計(jì) 2、系統(tǒng)規(guī)模配置表主控卡數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡型號(hào)XP243XP233數(shù)量22配置冗余冗余 3、DCS系統(tǒng)I/O卡件布置圖 1#卡籠箱布置圖 1#卡籠箱12340001020304050607冗余冗余XP243XP243XP233XP233XP313XP314XP314XP316XP322XP363XP362空卡主控卡數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡AITCTCRTDAODIDO4、I/O卡件測(cè)點(diǎn)分配表1#卡籠箱卡件插槽位置卡件通道位置12340001020304050607141500LI101TI104TI107FV10101LI102TI105FV10202LI103FI101FV1030304TI101FI10205TI10206TI1030708 第3章 DCS系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì) 一、用戶授權(quán)設(shè)置 二、硬件組態(tài)1、新建組態(tài)文件 2、主機(jī)設(shè)置 （1）主控卡設(shè)置 （2）操作站設(shè)置 3、I/O設(shè)置4、常規(guī)控制方案的組態(tài)6、操作小組配置7、數(shù)據(jù)分組分區(qū) 8