控制儀表課程設(shè)計(jì)報(bào)告正式羅

1、-. z. PAGE 1編號(hào)2003606序號(hào)組號(hào)班級(jí)控制儀表與裝置課程設(shè)計(jì)鍋爐液位DCS控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告-. z.鍋爐液位DCS控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告摘 要EFPT過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置 DCS 鍋爐 閥門 I/O組態(tài) 監(jiān)控 操作小組 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡 I/O卡件. 概述1.1課程設(shè)計(jì)的性質(zhì)、目的和任務(wù)控制儀表與裝置課程設(shè)計(jì)是自動(dòng)化專業(yè)必修實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。按自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)方案要求，在學(xué)完專業(yè)限選課控制儀表與裝置后，安排控制儀表與裝置課程設(shè)計(jì)。其目的是使學(xué)生在深入理解已學(xué)的有關(guān)過(guò)程控制儀表和DCS系統(tǒng)的根本概念、組成構(gòu)造、工作原理、系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì)方法、系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則的根底上，結(jié)合聯(lián)系實(shí)際的課程設(shè)計(jì)題目，使學(xué)生熟悉和

2、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。1.2課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容與要求主要設(shè)計(jì)內(nèi)容以過(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 J*-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)將完成該閉環(huán)系統(tǒng)的以下一系列工程性設(shè)計(jì)：被控對(duì)象特性設(shè)計(jì)組態(tài)；控制系統(tǒng)一次儀表選型設(shè)計(jì)；控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)；DCS控制裝置的I/O點(diǎn)配置與組態(tài)設(shè)計(jì)；DCS控制回路組態(tài)設(shè)計(jì)；DCS操作站組態(tài)設(shè)計(jì)；DCS系統(tǒng)閉環(huán)運(yùn)行調(diào)試。設(shè)計(jì)根本要求被控對(duì)象特性設(shè)計(jì)組態(tài)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)，構(gòu)造一個(gè)實(shí)驗(yàn)者所希望實(shí)現(xiàn)的對(duì)

3、象特性，用于本課程設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)被控對(duì)象。列寫出EFPT過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置閥門狀態(tài)表，畫出被控對(duì)象工藝流程圖?？刂葡到y(tǒng)一次儀表選型設(shè)計(jì)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)裝置中一次儀表的使用情況，查閱一次儀表型號(hào)、量程等參數(shù)，編制一次儀表位號(hào)，列出一次儀表選型表?？刂葡到y(tǒng)測(cè)控點(diǎn)和控制回路設(shè)計(jì)畫出帶測(cè)控點(diǎn)的工藝管道流程圖P&ID圖。畫出控制回路方框圖。DCS的硬件配置和I/O點(diǎn)配置設(shè)計(jì)根據(jù)過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)室的SUPCON J*-300 DCS硬件配置見(jiàn)控制儀表與裝置實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，確定本課程設(shè)計(jì)所需的DCS卡件和I/O點(diǎn)。畫出DCS卡件配置圖?？刂葡到y(tǒng)一次儀表和DCS I/O點(diǎn)接線設(shè)計(jì)畫出控制系

4、統(tǒng)一次儀表和DCS I/O點(diǎn)接線圖參照控制儀表與裝置實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)?？刂葡到y(tǒng)接線實(shí)施根據(jù)所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)一次儀表和DCS I/O點(diǎn)接線圖，在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上完成一次儀表與DCS的信號(hào)連接。DCS系統(tǒng)硬件組態(tài)設(shè)計(jì)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(diǎn)組態(tài)設(shè)計(jì)。列出I/O卡件、I/O點(diǎn)地址表，列出I/O點(diǎn)位號(hào)、注釋、量程、單位、報(bào)警限及配電設(shè)置表。DCS控制回路組態(tài)設(shè)計(jì)根據(jù)控制回路設(shè)計(jì)，組態(tài)主控卡控制回路。操作站和操作小組設(shè)計(jì)按照課程設(shè)計(jì)小組成員組成，設(shè)計(jì)和定義實(shí)驗(yàn)小組所有成員為控制系統(tǒng)操作站。DCS操作站組態(tài)設(shè)計(jì)根據(jù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，進(jìn)展DCS系統(tǒng)總貌畫面組態(tài)

5、設(shè)計(jì)、分組畫面組態(tài)設(shè)計(jì)、趨勢(shì)畫面組態(tài)設(shè)計(jì)、工藝流程畫面組態(tài)設(shè)計(jì)。DCS系統(tǒng)閉環(huán)運(yùn)行調(diào)試課程設(shè)計(jì)小組內(nèi)的每個(gè)成員輪流下載自己設(shè)計(jì)的程序，進(jìn)展系統(tǒng)閉環(huán)運(yùn)行調(diào)試。DCS系統(tǒng)多操作站運(yùn)行監(jiān)視在課程設(shè)計(jì)小組內(nèi)的*個(gè)成員下載程序運(yùn)行調(diào)試時(shí)，利用DCS工程師站的傳送功能將自己設(shè)計(jì)的程序傳送給課程設(shè)計(jì)小組內(nèi)的其他成員，實(shí)現(xiàn)DCS系統(tǒng)的多操作站監(jiān)視功能。操作站人機(jī)界面設(shè)計(jì)剪切每個(gè)學(xué)生應(yīng)將自己設(shè)計(jì)的操作站人機(jī)界面剪切下來(lái)，用于課程設(shè)計(jì)報(bào)告中；學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前應(yīng)完成上述設(shè)計(jì)根本要求的初步設(shè)計(jì)，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查前方可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)展上機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。1.3 課程小組成員及分工：設(shè)置工作站與I/O接口設(shè)置周峰控制回路設(shè)置楊占磊

6、運(yùn)行與控制姜達(dá)王加晨裝置接線與閥門控制沈浩系統(tǒng)組態(tài)調(diào)試*曉峰設(shè)置操作小組王宇新2. 被控對(duì)象設(shè)計(jì)2.1實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)介EFPT過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置是一套可以用DCS或數(shù)字儀表實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬鍋爐系統(tǒng)自動(dòng)控制的實(shí)驗(yàn)裝置。它既可以在計(jì)算機(jī)上使用JK-3000*進(jìn)展組態(tài)和監(jiān)控，也可以在控制面板上數(shù)字儀表進(jìn)展手動(dòng)或自動(dòng)控制。其控制面板上有綜合接線板 流變頻實(shí)驗(yàn)板 數(shù)顯變送報(bào)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)顯智能調(diào)節(jié)儀按鈕指示板 DCS信號(hào)轉(zhuǎn)接板等控制面板，并有電源單元可提供三相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(dòng)調(diào)節(jié)閥 M1 M2 鉑電阻 溫度變送器

7、 電磁流量計(jì) 壓力表組成，通過(guò)管路上各閥門的開(kāi)閉形成了一個(gè)循環(huán)的系統(tǒng)。2.2被控對(duì)象的構(gòu)造設(shè)計(jì)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。EFPT過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置閥門狀態(tài)表。閥門號(hào)V21V25V27V30V33V35V38V39V40V42V43V51VC1VC2狀態(tài)開(kāi)開(kāi)開(kāi)半開(kāi)開(kāi)開(kāi)開(kāi)開(kāi)開(kāi)開(kāi)開(kāi)開(kāi)開(kāi)開(kāi)2.3被控對(duì)象工藝流程圖3.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1控制系統(tǒng)原理分析及控制方案設(shè)計(jì)要求：1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，畫出控制系統(tǒng)原理框圖。根據(jù)被控對(duì)象的生產(chǎn)流程和控制要求，確定調(diào)節(jié)閥的氣開(kāi)、氣關(guān)形式和調(diào)

8、節(jié)器的正、反作用。3帶測(cè)控點(diǎn)的工藝管道流程圖3.2一次儀表選型設(shè)計(jì)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)裝置中一次儀表的使用情況，查閱一次儀表型號(hào)、量程等參數(shù)，要求：儀表名參數(shù)壓力變送器電磁流量轉(zhuǎn)換器電磁流量傳感器QS智能型電動(dòng)調(diào)節(jié)閥電動(dòng)機(jī)型號(hào)DBYGLDZ-4BLDG-10SQSVP-16KCHL2-20輸出信號(hào)420mA-DC420mA420mA-DC量程04KP工作壓力68KP精度0.51級(jí)防爆標(biāo)志ib= 2 * ROMANIICT6流量*圍00.3m3/h工作溫度0120工作壓力4KP防護(hù)等級(jí)IP65IP653.3DCS選型設(shè)計(jì)要求：列出I/O清單：電流信號(hào)輸入卡4路輸入420

9、SP3130002 ，03NAI3，NAI4，電流信號(hào)輸入卡4路輸入420SP3130100，01，02，03NAI5，NAI6，NAI7，NAI8電流信號(hào)輸入卡4路輸入420SP3130200 ，0102， 03NAI9NAI10NAI11NAI12模擬量輸出卡4路輸出420SP3221000，01，02，03NA05，NA06，NA07，NAO8操作小組：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。模塊名稱性能型號(hào)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(hào)轉(zhuǎn)接板端子號(hào)電源指示卡SP221主控卡C

10、PUSP243*128.128.1.6數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡SP23300卡件擋板SP000電流信號(hào)輸入卡4路輸入4-20mASP3130002，03NAI3,NAI4電流信號(hào)輸入卡4路輸入4-20mASP3130100,01,02,03NAI5,NAI6NAI7,NAI8電流信號(hào)輸入卡4路輸入4-20mASP3130200,0102,03NAI9,NAI10NAI11,NAI12卡件擋板SP000熱阻信號(hào)輸入卡2路輸入Pt100SP31604熱阻信號(hào)輸入卡2路輸入Pt100SP3160500,01Pt-3,Pt-4熱阻信號(hào)輸入卡2路輸入Pt100SP3160600,01Pt-5,Pt-6卡件擋板SP00

11、0脈沖量輸入卡4路輸入，最高響應(yīng)頻率SP3350803P4模擬量輸出卡4路輸出4-20mASP3220903NA04模擬量輸出卡4路輸出4-20mASP3221000,0102,03NA05,NA06NA07,NA08卡件擋板SP000觸電型開(kāi)關(guān)量輸入卡SP3631203,0405,06DI4,DI5DI6,DI7繼電器開(kāi)關(guān)量輸入卡SP3641301,02,03,0405,06卡件擋板SP000卡件擋板SP0003.4控制系統(tǒng)接線設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)接線圖：4.DCS組態(tài)設(shè)計(jì)4.1DCS硬件組態(tài)設(shè)計(jì) DCS卡件配置圖操作站設(shè)置：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡：DCS系統(tǒng)控制站卡件及設(shè)計(jì)小組各操作站地址配置表4.2DCS軟

12、件組態(tài)設(shè)計(jì) 各 小 組 操 作 站 地 址姜達(dá)周峰楊占磊沈浩*曉峰王宇新王加晨數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)00SP2336電流信號(hào)輸入卡00SP313電流信號(hào)輸入卡01SP313模擬量輸出卡09SP322模擬量輸出卡10SP322I/O組態(tài)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；位 號(hào)AI06000000AI06000001AI06000100AI06000001AI06001000AI06001001注 釋水箱液位進(jìn)水閥位進(jìn)水流量鍋爐液位出水流量出水閥信號(hào)類型電流4-20MA電流4-20MA電流4-20MA電流4-20MA電流4-20MA電流4-20MA折 線 表下 限000000上 限4001005040050100單 位MM%L/HMML/H%溫度補(bǔ)償否否否否否否壓力補(bǔ)償否否否否否否濾 波 否否否否否否開(kāi) 方否否否否否否積 累否否否否否否報(bào) 警是否是是是否高 限3604536545高 高 限4005040050低 限16051805低 低 限400400高/低死區(qū)1111高高/低低死 區(qū)1111控制回路組態(tài)操作站組態(tài)包括：小組設(shè)計(jì)及操作權(quán)限設(shè)計(jì)說(shuō)明；姜達(dá)操作員周峰工程師楊占磊操作員沈浩操作員*曉峰操作員王宇新操作員王加晨操作員DCS系統(tǒng)總貌畫面；DCS系統(tǒng)分組畫面；DCS系統(tǒng)趨勢(shì)畫面；調(diào)整畫面：數(shù)據(jù)一覽：故障診斷：4.3DCS系統(tǒng)閉環(huán)運(yùn)行調(diào)試結(jié)果分析與說(shuō)明控