项目三DCS控制系统组态与仿真运行

1、加热炉装宜DCS系统组态与运行南京化工职业技术学院仪表维修工（高级）项目实训该报告项目课丿DCS系统组态与仿真运行专 业班 级学 号姓 名指导教师2012年5月10日加热炉装宜DCS系统组态与运行第一章前期设计1.1工艺设计要求一、工艺简介众所周知，加热炉是化工生产工艺中的一种常见设备。对于加热炉，工艺介质妥热升温或同时进行汽化, 其温度的高低会直接影响后一工序的操作工况和产品质量。当炉于温度过高时，会使物料在加热炉里分解, 甚至造成结焦而产生事故，因此，一般加热炉的出口温度都需产加控制。现有一套加热炉装直，原料油经原料油加热炉（设目号T101）加热后去1号反应器，中间反应物经中 间反应物加热

2、炉（设备号T102）去2号反应器反。如下图M所示：图M加热炉装置工艺流租图加热炉装宜DCS系统组态与运行二. 工艺要求测点清单表M工艺要求测点渣单表序号位三描述SB单位I/O类型弓注眾警要求周期（秒）压缩方式和统计敌据1TI-101原料袖加热炉出口温度0600:cRTDPtlOO热电阻H:90%;L：10%1低精度扭皆和记录2.TL106原料袖加热炉炉程温度0600tTCK型热电傅H：90%;L：10%I低精度很皆和记录3.TI-107原料袖加热炉辐射段温度0-1000tTCK型热电偎H:90%;L：10%1低精度捷皆和记录4.TI-108原料袖加热炉烟囱温度0-300tTCE型热电假H:90

3、%;L:10%1低精度很皆和记录5.TI-111加热炉热风道温度0-200tTCE型热电假H:90%;L：10%I低精度捷皆和记录6.TI-102反应物加热炉炉腫温度0600tTCK型热电假H：90%;L:10%1低精度很皆和记录7.TI-103反应物加热炉入口温度(MOOtTCK型热电偶H：90%;L：10%1低精度很皆和记录&TI-104反应物加热炉出口温度0600:cTCK型热电偶H:90%;L：10%1低精度扭皆和记录9.PI-102原料油加热炉烟气压力-100-0PaAl不配电4-20mAH：90%;L:10%1低精度很皆和记录10.U-101原料油倚確液位0-100%Al不

4、配电4.20mAH：90%;L：10%1低精度很皆和记录11.FI-101加热炉原料油流重0-500M3/hAl要求配电420mAH：90%;L：10%1低精度很皆和记录12.FI-104加热炉燃料气流重0-500M3/hA要求配电4-20mAH:90%;L：10%1低精度很皆和记录13.PV-102加热炉烟气压力调节阀AO揄出4.20mA14.FVJ04加热炉燃料气流重调节阀AO输出4-20mA15.LV-1011液位调节阀1AO输出 4-2(>mA16.LV-1012液位调节阀2AO输出420mA17.KI-301專开关指示ni开关重输入（干触点）1&KO-302泵开关操作D

5、C)开关重输出（干触点）加热炉装宜DCS系统组态与运行加热炉装宜DCS系统组态与运行三、工艺控制方案要求1、控制要求原料油加热炉烟气压力P1-102需要进行控制，需要保持烟气压力为负压，通过调节烟 气输送泵来控制加热炉烟气压力，压力测量信号为PI-102 ,控制输岀到调节阀信号是 PV-102,回路号为P1C-102,控制回路原理方框图如1-2所示。原料油储罐液位(LI-101)调节采用分程控制，回路自动时A阀(LV-1011)> B阀 (LV-1012)采用B=1.0-A的方式调节，在手动时，A阀、B阀都可以分别手动调节。 控制回路原理方框图如1-3所示。原料加热炉岀口温度(T1-10

6、1)需要进行控制，由于加热炉具有较大的时间常数和纯 滞后时间，简单的单回路控制效果不理想。在操作过程中，燃料气流量的波动是温度的 主要干扰因素。因此，采用加热炉岀口温度对燃料气流量FI-104的串级控制。这样 的控 制可以在燃料气流量发生的变化尚未影响到加热炉岀口温度之前，通过内环的控制作用先 行调节，快速减少甚至消除燃料气流量的干扰，从而改善控制质量。其中副回路(内环)是流量控制，流量测量信号为H-104,控制输出到调节阀信号是 FVJ04,回路号为FIC-104。主回路(外环)是温度控制，温度测量位号为TI-101,回路 号为TRC-lOlo控制回路原理方框图如1-4所示。2、累积要求对进

7、入原料油加热炉的原料油流量FR-101迸行累积,一定权限的操作者可以手动将累 积值清零。表1-1控制回路统计表序号控制方案注释.回路注释回路位号控制方案PVMV01加热炉烟气压力控制P1C-102单回路P1-102PV-10202原料油储罐液位用分程控制L1C-1011分程控制L1-101LV-1011LV-101203原料加热炉出口 温度与燃料气流長串级控制原料加热炉出口 温度控制FIC-104串级内环FL104FV-104燃料气流長控制TIC-101串级外环TI-101LI101(1)单容水箱液位控制系统结构方框图LIC-101LV101LI-101图1-2(2)复杂控制系统结构图图1-3

8、1.2 DCS系统设计要求一、DCS系统规模表12 DCS系统规模配表类型数量IP地址备注控制站102主控卡和教据转发卡均冗余配直工程师站1130注释：工程帅站130操作站A5操作站A 131、操作站B132、注释:操作员站、操作员站132、现场控制单元图1-4 DCS系统规模配示意图二. 用户授权设表43用户授权管理要求表权限用户名用户密码相应权限待权+系统维护SUPER.PASSWORP.OOl全部特权系统维护SUPCONDCSPin参数设直、报表打印、报表在线修改、报普査 询、报警声音修改、报警使能.査看操作记录、査 看故障诊断信息、査找位号、调节器正反作用设直、 弄幕拷贝打印、手工置值

9、、退出系统.系统热键屏 蔽设晝、修改趋势圏回、重载组态、主操作站设畫工程师+工程师1111Pin参数设畫、报表打印、报表在线修改、报普査 询、报警声音修改、报警使能、査看操作记录、査 看故障诊断信息、查找位号、调节器正反作用设直、 弄幕拷贝打印、手工畫值、退出系统、系统热键屏 蔽设貫、修改趋势固回、重载组态、主操作站设直操作员操作员甲1111重载组态、报表打印、査看故障诊断信息、屏幕拷 贝打印、査看操作记录、修改趋势画回、报警査询操作员操作员乙1111重载组态、报表打印、査看故障诊断信息、屏慕拷 贝打印、査看操作记录、修改趋势lffl回.报晉査询三、监控操作要求1操作小组操作小组3个，配置如图

10、:操作小组君称切换等级加热炉工程师原料加热炉操作员反应物加热炉操作员数据分组分区:数据分组数据分区住号工程师原料油加 热炉参数LI-101.PM02,FI-101,FI-104, Til -06TI-107, TI-10 & TK111, Tl-101反应物加热 炉参数TI1O2,TI-1O3,T1-1O4开关星KI-301, KO-302原料油加热炉LI-10hPM02,Fl-101, Fl-104, Tll-06 TI-107, TI-108,TI-111,TI-1O1反应物加热炉TL102, TI-103, Tl-104,KI-301, KO-3022、监控操作要求根据工艺要求，

11、绘制工艺流程图，并台理设计操作画面，方便操作使用。当工程帅进行监控时：可浏览总貌画面:页码页标题内容1索引LEI E：(待画面完成后添 加)索弓I:工程师小组所有流程图、所有分组画 回、所有趋势画回.所有一览圓E12温度参数所有混度】/()数据实时状态3压力参数所有液位】/()数据实时状态斗液位参数所有液位/()数据实时状态可浏览分组画面:页码页标题内容1常规回路UC-101 P1G102 .T1C-101, F1C-101原料油加热炉参教U-lOhPI-lOFI-lOl, FL104, Tll-06 TL107, Tl-lOB-l 11, Tl-1012反应物加热炉参数T1-1O2,T-1O

12、3, Tl-1043开关杲Kl-301, KO-302可浏览一览画面:页码页标题内容1加热炉装直敌据一览表LI-101,PI-102,FI-10h FI-101TI-101 TI-102,TL103, TI-1O4TI1-O6 TK107, TI-108, TL111,可浏览趋势画面:页码页标题内容1液位-压力-流長U-101TM02.FI-101, H-104,2温度T3-101 TI-102, TI-103, T3 -104TI1 -06 TI-107,TI-10 & TL111,串级控制回路参数T1-101 "104,可浏览流程图画面:页码页标题尺文件名称内容1加热炉装

13、直工艺流程绘制如图1所不的流程is ®报表制作:制作班报表，记录P1-W2, TI-101, TI-102, T3-1O6四组数据：要求每一小时记录一次数据，每天 8: 00, 16: 00, 0: 00打印。样表如下表13所示：表1-3加热炉报表（班报表）加热炉报表（取报表）K组年月 日9:0010:0011:0012:0013:00140015:0016:00肉容描述PI-102加热炉烟乞压力7515-75.9874.8977.2575.25-75.8475.467535TI-101加热炉出口温展430.65431.63433.52430.98430.2543076438.314

14、32.56TI-102反应旃加热炉沪63302651.636S0.356S196651 -986S0.35651.21649.32TI-106加热沪炉膛温度433.3148565487.6248524481.6948135475.65480.12围绕着所提的顶目要求，用户需按照下述作业流程进行顶目的实施。加热炉装宣扭表（班报表）班组组长记录员年.月日时间9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:00内容描述数据PI-102加热炉烟气压T1-101加热炉出口退T1-102反应物加热炉 炉瞠温度T1-106加热炉炉膛溫第二章DCS系统硬件设计组态设计14设备安装15

15、调试序号位吕古述重程单位I/O类型19.n-ioi原料油加热炉出口退度0-600RTP20.TI-106原料油加热炉炉膛溫度000TC21.n-io7原料油加热炉辐射段温度0-1000°CTC22.Tl-108原料袖加热炉烟囱退度0-300°CTC23.n-iii加热炉热风道退度0-200°CTC24.TI-102反应物加热炉炉膛退度080ecTC25.TI.103反应物加热炉入口退度0-400°CTC26.TI-104反应物加热炉出口退度000°CTC27.PI-102原料袖加热炉烟气压力-100-0PaAl2&LI-101原料油储罐

16、液位0-100%Al29.H-101加热炉原料油流建0-500M3/hAl30.FI-104加热炉燃料弋流呈0-500M3/hAl31.PV-102加热炉烟气庄力调节阀AO32.FVJO4加热炉燃料气流重调节阀AO33.LV-1011液位调节阀1AO34.LV-1012液位调节阀2AO35.KI-301泵开关指示DI36.K()302專开关操作DO一、DCS系统控制站卡件的数目的配 1信号卡件端子板统计表信号类型卡件型号卡件类型点数卡件数目配套端于 板型号端子板数目模拟信口电流信号XP313AI102XP5202电压信号XP314TC72XP5202电阻信号XP316RTD11XP5201模拟

17、量输出XP322AO31XP52011开关 量信 口开关触点输入XP363D111开关触点输出XP362DO114统计2、系统规模配JT表主控卡数据转发卡型号XP243XP233数畳22冗余冗余3、DCS 系统 I/O卡件布图1#卡 笼 箱12340001020304050607冗余冗余XP243XP243XP233XP233XP313XP314XP314XP316XP322XP363XP362空卡主控卡数据戦发卡AITCTCRTDAODIDO1#卡笼箱布图1# 卡 笼 箱卡件插槽fiJt卡 件 通 道 位 直12340001020304050607141500U101TI104TO07FV1

18、0101LI102TI105FV10202LI103FI101FV1030304T1101FI10205TI10206TI10307084、I/O卡件测点分配表加热炉装宜DCS系统组态与运行加热炉装宜DCS系统组态与运行第三章DCS系统组态设计一、用户授权设四宁2 .竺 忖 工“.打三： .：iI二硬件组态1、新删态文件2、主机设賣(1)主控卡设3、I/OOt4、常规控制方案的组态! iwqiuxi.i.a)胆d«>, bio Mt«LxA*R- »«加热炉装宜DCS系统组态与运行加热炉装宜DCS系统组态与运行6、操作小组配置4 .1-*亠 少;1

19、3»初，1川亠丙L4 二二7、数据分组分区* "" Ct 7*代8操作画面设:«X：Kl1）当工程师进行监控时:可浏览总貌画面：|上;炖砒 |lIiOi"嚨il住阴i1jJ fritoinioiJ 14国'3弓厂|UI02?| tUl«21|nice21厂?1|iT；i：CT：tt口冷厂厂(11103jJ両厂21厂勺12Jrhwwois厂r厂2J fniot21厂J 14ih艸闵违口 g便厂厂i-o | Into?厂J厂4rjtaiEia®厂rr r?| |nm 厂J厂厂勺厂 厂riZJ厂1J厂厂2J 厂2Jr2J厂

20、J'J厂丄E碇瑟區rtS»f-mtmf内客mi内咎na rtS号s*%足出n可浏览分组画面:皿jsj ft.'C-百 >J««3«MWn'-> »WM««：1 ”S*C4 -i v*ES ?n * ： 冷人9可浏览一览IS面:可浏览趋势画面:I n«： *«(*«)*- (!>.； !*»«>： . pay.r »"*；、H-W9 e*«r Ijyiaieffr iJ.jiarrr 片"t

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