控制仪表与装置课程设计-锅炉液位调节系统.doc

控制仪表与装置课程设计报告 设计题目：锅炉液位调节系统 学院：信息工程学院班级：自动化0803学号：姓名：日期：2011-6-28设计报告的目录1. 课程设计内容摘要-32. 设计任务和要求-33. 课程设计小组成员名单及分工-54. 被控对象的结构设计和模拟特性简要说明-55. “EFPT过程控制实验装置”阀门状态表-56. 一次仪表选型表-67. 带测控点的工艺管道流程图（P&ID图）-78. 控制系统一次仪表和DCS I/O点接线图-89. DCS卡件配置图-810. DCS系统（控制站卡件及设计小组各操作站）地址配置表-911. DCS I/O点位号、注释、量程、单位、报警限及配电设置表-1012. 控制回路方框图-1013. 操作小组设计及操作权限设计说明-1114. 课程设计小组内个人自己设计的DCS系统分组画面-1115. 课程设计小组内个人自己设计的DCS系统总貌画面-1216. 课程设计小组内个人自己设计的DCS系统趋势画面-1317. 课程设计小组内个人自己设计的DCS系统工艺流程画面-1318. DCS系统闭环运行调试结果分析与说明-1419. 课程设计总结-1420. 参考资料-15一 设计内容摘要（1） 被控对象特性设计组态；（2） 控制系统一次仪表选型设计；（3） 控制系统设计；（4） DCS控制装置的I/O点配置与组态设计；（5） DCS控制回路组态设计；（6） DCS操作站组态设计；（7） DCS系统闭环运行调试。二 课程设计的任务和要求：（1） 被控对象特性设计组态通过“EFPT过程控制实验装置”的管道和阀门的开/闭状态，构造一个实验者所希望实现的对象特性，用于本课程设计的控制系统被控对象。列写出“EFPT过程控制实验装置”阀门状态表，画出被控对象工艺流程图。（2） 控制系统一次仪表选型设计根据被控对象组态设计，确定“EFPT过程控制实验装置”中一次仪表的使用情况，查阅一次仪表型号、量程等参数，编制一次仪表位号，列出一次仪表选型表。（3） 控制系统测控点和控制回路设计画出带测控点的工艺管道流程图（P&ID图）。画出控制回路方框图。（4） DCS的硬件配置和I/O点配置设计根据过程控制实验室的“SUPCON JX-300 DCS”硬件配置（见“控制仪表与装置实验指导书”），确定本课程设计所需的DCS卡件和I/O点。画出DCS卡件配置图。（5） 控制系统一次仪表和DCS I/O点接线设计画出控制系统一次仪表和DCS I/O点接线图（参照“控制仪表与装置实验指导书”）。（6） 控制系统接线实施根据所设计的控制系统一次仪表和DCS I/O点接线图，在实验系统上完成一次仪表与DCS的信号连接。（7） DCS系统硬件组态设计在工程师站上完成DCS系统的主控卡件组态、通信卡件组态、I/O卡件组态和DCS I/O点组态设计。列出I/O卡件、I/O点地址表，列出I/O点位号、注释、量程、单位、报警限及配电设置表。（8） DCS控制回路组态设计根据控制回路设计，组态主控卡控制回路。（9） 操作站和操作小组设计按照课程设计小组成员组成，设计和定义实验小组所有成员为控制系统操作站。（10） DCS操作站组态设计根据控制系统设计，进行DCS系统总貌画面组态设计、分组画面组态设计、趋势画面组态设计、工艺流程画面组态设计。（11） DCS系统闭环运行调试课程设计小组内的每个成员轮流下载自己设计的程序，进行系统闭环运行调试。（12） DCS系统多操作站运行监视在课程设计小组内的某个成员下载程序运行调试时，利用DCS工程师站的传送功能将自己设计的程序传送给课程设计小组内的其他成员，实现DCS系统的多操作站监视功能。（13） 操作站人机界面设计剪切每个学生应将自己设计的操作站人机界面剪切下来，用于课程设计报告中；（14） 学生进入实验室前应完成上述设计基本要求的初步设计，经指导教师检查后方可进入实验室进行上机设计实验。三 课程设计小组成员名单及分工姓名马海禄白亮田鹏王诚王俊友边晋强分工设计内容结构设计阀门状态地址配置卡件配置I/O点位注释量程配电设置工艺管道流程图一次选型设计要求控制回路方框图四 被控对象的结构设计和模拟特性简要说明高位水箱提供锅炉的进水，第一组电磁流量转换器与电磁流量传感器测量进水流量，锅炉液位为被控对象，第二组电磁流量转换器与电磁流量传感器测量出水流量，水槽为储水容器，提供管道用水。五“EFPT过程控制实验装置”阀门状态表阀门标号状态阀门标号状态阀门标号状态V25开V35开V40开V21开V51开V30开V33开V39开V38开V42开V43开V27开六 控制系统一次仪表选型表QS智能型电动调节阀型号QSVP16K编号SCC071介质温度40200摄适度公称通径20mm公称压力16mpa信号420mADC行程16mmLDZ4B型电磁流量转换器输出信号420mA负载电阻0750欧姆电源220V 250HZ消耗功率30VA电磁流量传感器型号LDG10S配套型号LDZ4B工作温度0120摄适度工作压力4mpa编号0189精确度1级七 带测控点的工艺管道流程图（P&ID图）八 控制系统一次仪表和DCS I/O点接线图九 DCS卡件配置图十 DCS系统地址配置表模块名称性能型号主控卡IP地址数据模块地址IO模块地址可用的IO通道地址DCS信号转接板端子号主控制卡CPUSP243X128.128.1.2主控制卡*CPU（冗余配置）SP243数据转发卡SP23300数据转发卡*冗余配置SP233电流信号输入卡4路输入（420mA）SP3130002，03NAI3，NAI4电流信号输入卡4路输入（420mA）SP3130100，01，02，03，NAI5NAI6NAI7NAI8电流信号输入卡4路输入（420mA）SP3130200，01，02，03 NAI9NAI10NAI11NAI12电流信号输入卡*4路输入（420mA）（冗余配置）SP313模拟量输出卡4路输出（420mA）SP3220903NA04模拟量输出卡4路输出（420mA）SP3221000，01，02，03NA05NA06NA07NA08模拟量输出卡*4路输出（420mA）（冗余配置）SP322各操作站IP地址机号D1D2E1E2F1F2类型 操作站操作站操作站操作站工程师站操作站IP128.128.1.130128.128.1.131128.128.1.132128.128.1.146128.128.1.136128.128.1.135姓名白亮边晋强王俊友王诚马海禄田鹏十一DCS I/O点位号、注释、量程、单位、报警限及配电设置位号注 释量程单位报警限配电设置阀特性信号制LT-1水箱液位0400毫米0400否LT-2锅炉液位0400毫米0280否FT-1进水流量0300升/时0100否FT-2出水流量0300升/时0100否MV-1进水阀位0100%否MV-2出水阀位0100%否MO-1进水阀控制气开阀三型MO-2出水阀控制气开阀三型十二 控制回路方框图十三 操作小组设计及操作权限设计说明每个人都是自己的工作组，自己的DCS组态。但是在一个做工程师的时候，其他五个为操作员。姓名职称马海禄工程师白亮操作员 王诚操作员王俊友操作员田鹏操作员边强操作员十四 DCS的控制分组图如下十五DCS的系统总貌如下DCS的调整画面如下十六 DCS的总趋势图如下十七 流程图如下数据一览如下十八 DCS系统闭环运行调试结果分析与说明 进水阀控制设置成单回路控制系统，输入量是锅炉液位，输出量是进水阀控制信号。当将此回路设置成自动控制时，系统将自动对进水阀阀位进行控制，使锅炉液位在设定值保持不变。 出水阀控制设置成手操器控制，可以在监控系统中对出水阀阀位进行手动控制，以防止出水阀关闭而影响整个闭环系统的控制。调试结果证明闭环系统设计合理，控制稳定。 十九 课程设计总结 经过两天的课程设计,我对DCS系统的组态及如何对系统进行控制有了更深的了解。我们做的是锅炉液位调节系统，要想对它进行组态和控制，必须了解它整个的工艺流程和被控对象的特点。此系统是个简单的单回路系统，通过对它进行组态，在