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

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

2、動化</p><p><b>　　班 級：</b></p><p><b>　　學(xué)生姓名：</b></p><p><b>　　學(xué) 號：</b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師：</b></p><p><b

3、>　　設(shè)計時間：</b></p><p><b>　　成 績：</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1. 概述1</b></p><p>　　1.1課程設(shè)計的性質(zhì)、目的和任務(wù)1</p>&l

4、t;p>　　1.2課程設(shè)計的主要內(nèi)容1</p><p>　　2. 被控對象設(shè)計1</p><p>　　2.1實驗裝置簡介1</p><p>　　2.2被控對象特性說明（過程工藝分析）1</p><p>　　2.3被控對象的結(jié)構(gòu)設(shè)計…1</p><p>　　2.4被控對象工藝流程圖………………………………

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

6、;　　4.DCS組態(tài)設(shè)計4</p><p>　　4.1DCS硬件組態(tài)設(shè)計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)計小組各操作站）地址配置表5</p><p>　　4.2DCS軟件組態(tài)設(shè)計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)運行畫面………………………………………………………………….8</p><p>　　4.3DCS系統(tǒng)閉環(huán)運行調(diào)試結(jié)果分析與說明11</p><p>　　5.設(shè)計總結(jié)與體會11</

8、p><p><b>　　6.參考文獻12</b></p><p><b>　　1. 概述</b></p><p>　　1.1課程設(shè)計的性質(zhì)、目的和任務(wù)</p><p>　　控制儀表與裝置課程設(shè)計的目的是深入理解已學(xué)的有關(guān)過程控制儀表和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)計方法、系統(tǒng)設(shè)計

9、原則的基礎(chǔ)上，結(jié)合聯(lián)系實際的課程設(shè)計題目：鍋爐進水流量定值調(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)計和調(diào)試方法，初步掌握控制系統(tǒng)的工程性設(shè)計步驟，進一步增強解決實際工程問題的能力。</p><p>　　1.2課程設(shè)計的主要內(nèi)容</p><p>　　以過程控制實驗室的“EFPT過程控制實驗裝置”為被控對象、“SUPCON JX-300 DCS”為控制裝置，構(gòu)成一個閉環(huán)系統(tǒng)，本課程設(shè)計將

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

11、/p><p>　　DCS操作站組態(tài)設(shè)計；</p><p>　　DCS系統(tǒng)閉環(huán)運行調(diào)試。</p><p><b>　　2. 被控對象設(shè)計</b></p><p><b>　　2.1實驗裝置簡介</b></p><p>　　EFAT/P IIB 型過程控制實驗裝置及儀表控制臺<

12、/p><p>　　SUPCON JX-300X DCS裝置一套，作為工程師站的計算機一臺</p><p>　　2.2被控對象特性說明（過程工藝分析）</p><p>　　控制系統(tǒng)的設(shè)計是為工藝生產(chǎn)服務(wù)的，因此它與工藝流程設(shè)計、工藝設(shè)備設(shè)計有密切的關(guān)系。生產(chǎn)過程的類型很多，為此過程控制設(shè)計人員必須了解有關(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，通過了解過程控制實驗裝置，構(gòu)造一個實驗者所希望實現(xiàn)的典型工藝過程作為本設(shè)計中的被控對象，并簡要說明其特性。</p><p>　　2.3被控對象的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　通過“EFPT過程控制實驗裝置”的管道和閥門的開/閉狀態(tài)，實現(xiàn)上述的對象特性，用于本課程設(shè)計的控制系統(tǒng)被控對象。</p><p&

14、gt;　　要求列寫出“EFPT過程控制實驗裝置”閥門狀態(tài)表:</p><p>　　2.4被控對象工藝流程圖</p><p><b>　　3.控制系統(tǒng)設(shè)計</b></p><p>　　3.1控制系統(tǒng)原理分析及控制方案設(shè)計</p><p>　?。?）根據(jù)所組態(tài)的被控生產(chǎn)流程（被控對象）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)被控對象的生產(chǎn)流程和控制要求，確定使用調(diào)節(jié)閥的氣開Ⅲ型和調(diào)節(jié)器的反作用。</p><p>　　（3）畫出帶測控點的工藝管道流程圖（P&ID圖）。</p><p>　　3.2一次儀表選型設(shè)計</p><p>　　根據(jù)被控對象組態(tài)設(shè)計，確定“EFPT過程控制實驗裝置”中一次儀表的

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

17、壓力、進水流量。</p><p>　　模擬量輸出：2路，分別是進水電動調(diào)節(jié)閥控制、出水電動調(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</p><p>　　畫出控制系統(tǒng)接線圖。</p

18、><p><b>　　4.DCS組態(tài)設(shè)計</b></p><p>　　4.1DCS硬件組態(tài)設(shè)計</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)計小組各操作站）地址配置表</p><p>　　4.2DCS軟件組態(tài)設(shè)計</p><

19、;p>　　4.2.1I/O組態(tài)</p><p>　　包括：DCS I/O點位號、注釋、量程、單位、報警限及配電設(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)計及操作權(quán)限設(shè)計說明：</p><p>　　DCS系統(tǒng)總貌設(shè)計畫面：</p&

20、gt;<p>　　DCS系統(tǒng)分組設(shè)計畫面：</p><p>　　DCS系統(tǒng)趨勢設(shè)計畫面：</p><p>　　DCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)一覽設(shè)計畫面：</p><p>　　DCS系統(tǒng)工藝流程設(shè)計畫面：</p><p>　　4.2.4 DCS系統(tǒng)運行畫面</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)運行調(diào)試結(jié)果分析與說明</p><p>　?。?）給出控制系統(tǒng)閉環(huán)運行曲線。</p>

22、<p>　?。?）分析控制系統(tǒng)運行效果。</p><p>　　開始還是采用進水流量手操器控制，出水流量單回路控制，但是控制效果不佳，進水流量一直處于幾乎為零的位置，進水閥開度可以控制，出水閥通過單回路并不發(fā)生閥位變化。修改給定值，出水流量超過給定值，發(fā)生失控現(xiàn)象。后來將出水流量控制回路也改為手操器控制，進水流量才有所增加，超過了報警最低限，進入正常控制范圍。</p><p>&l

23、t;b>　　5.設(shè)計總結(jié)與體會</b></p><p>　　之前做實驗的時候還不太明白是這個系統(tǒng)是怎么回事，只是課堂上聽老師講了怎么分析系統(tǒng)，怎么設(shè)計控制方框圖，怎么用DCS系統(tǒng)進行組態(tài)。實驗的時候可以說是第一次進行實踐，自動控制的實踐，是上大學(xué)三年來學(xué)習(xí)自動化的第一次自動控制的實踐，這樣才對自己的專業(yè)有一個新的認識，更深刻的認識。</p><p>　　實驗中遇到很多問題

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，并沒有自己重新接，這次課程設(shè)計自己接的時候就遇到問題了。組態(tài)的時候自認為在課堂上已經(jīng)領(lǐng)會的老師的意思，組態(tài)不成問題了，真正拿到JX-300這個系統(tǒng)的時候，大概的步驟還是清楚的，具體的內(nèi)容就不知所措了，哪個是模擬量輸入，哪個是模擬量輸出就搞不清楚了，兩個控制回路也總是忘記添加，在老師的教導(dǎo)下才一項一項弄清楚。組態(tài)結(jié)束后進入DCS控制畫面的時候，有兩個控制回路，一個進水控制，一個出水控制

25、。一開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)閥不動作，進水調(diào)節(jié)閥進行手操控制調(diào)節(jié)閥控制的還是比較好的。后來出水調(diào)節(jié)閥手操控制也沒法控制了，閥為不改變，可能是控制系統(tǒng)出了問題或者是調(diào)節(jié)閥出了問題，控制不了了。</p><p>　　做課程設(shè)計的時候，自己接線，問題就來了，照著書上的圖接線，接好了，老師說DCS控制中有些點是不能用的，又重新看著DCS硬件配置的表進行接線，確定模擬量輸入輸出的點和模擬量的對

26、應(yīng)以及導(dǎo)線顏色的對應(yīng)。才弄清楚哪個I/O卡件對應(yīng)哪個模擬量，控制哪個變量。在JX-300軟件上組態(tài)的時候心里就有數(shù)了，I/O卡件的使用，I/O點的選擇，位置號，地址的選擇，都根據(jù)DCS硬件配置表來設(shè)定。組態(tài)完畢后，設(shè)計DCS系統(tǒng)的各種畫面，方便在操作站對被控變量進行觀察。全部設(shè)計完畢后，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)進行控制了。開始還是采用進水流量手操器控制，出水流量單回路控制，但是控制效果不佳，進水流量一直處于

27、幾乎為零的位置，進水閥開度可以控制，出水閥通過單回路并不發(fā)生閥位變化。后來將出水流量控制回路也改為手操器控制，進水流量才有所增加，超過了報警最低限，進入正?？刂品秶?。</p><p><b>　　6.參考文獻</b></p><p>　　《控制儀表實驗指導(dǎo)書》</p><p>　　《EFPT過程控制實驗裝置實驗指導(dǎo)書》</p>&