控制仪表于装置课程设计报告

1、.控制仪表与计算机控制装置课程设计课程名称：控制仪表与计算机控制装置课设项目：dcs 系统组态设计课设地点：自动控制实验室专业班级：自动化 1003 班学号：2010001150姓名：王慧勇指导教师：谢 刚2013 年 6 月 14 日;.课程设计报告一、实验目的利用过程控制实验室的条件，以过控装置为被控对象，dcs 为控制设备，让学生完成一个 dcs 控制系统的组态设计，其目的是使学生在深入理解过程控制课程，以及了解dcs系统的基本概念、组成结构、工作原理、系统组态设计方法。使学生熟悉和掌握dcs控制系统的设计和调试方法，进一步增强解决实际工程问题的能力。二、实验设备efat/p iib 型

2、过程控制实验装置、supcon jx-300x集散控制系统(dcs) 、计算机及其网络。三、实验内容（ 1） 被控对象特性设计（ 2） 控制系统设计；（ 3） dcs 控制装置的 i/o 点配置与组态设计；（ 4） dcs 控制回路组态设计；（ 5） dcs 操作站组态设计；（ 6） dcs 系统闭环运行调试。四、实验步骤1. 被控对象特性设计通过“ 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。画出带测控点的工艺管道流程图，;.2. 控制系统一次仪表选型设计根据被控对象特性设计，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

3、型号、量程等参数，编制一次仪表位号，列出一次仪表选型表。位号型号量程名称用途fe-1ldg-10s0300l/h电磁流量传感器进水流量检测fit-1ld2-4b(420 ma)电磁流量转换器进水流量变送和显示fe-2ldg-10s0300l/h电磁流量传感器出水流量检测fit-1ld2-4b(420 ma)电磁流量转换器出水流量变送和显示lt-2dbyg04kpa(0400mm)(420ma) 扩散硅压力变送器锅炉液位变送m1qs201行程 16mm直行程电子式电动执行器进水阀位调节阀m2qs201行程 16mm直行程电子式电动执行器出水阀位调节阀3.控制回路设计画出控制回路方框图。以单回路锅

4、炉液位控制为例讲述，通过控制进水阀m1 的开度控制锅炉进水流量，达到控制锅炉液位的目的，出水阀 m2 设置成手操器，出水流量可以手动调节。;.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，确定实验所需的 dcs 卡件和 i/o 点。画出 dcs 卡件配置图。卡件配置图;.;.5.控制系统一次仪表和dcs i/o 点接线设计根据所设计的控制系统一次仪表和dcs i/o 点接线图， 如下表所示。 在实验系统上完成一次仪表与 dcs 的信号连接。dcs 的信号和一次仪表接线表fe-1进水流量检测nai3fe-2出水流量检测nai4

5、lt-2锅炉液位nai5m1-1进水阀位nai6m2-1出水阀位nai7m1进水阀位控制nao5m2出水阀位控制nao66. dcs 控制站组态在工程师站上完成 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、报警限及配电设计表。控制站主要有机柜、机笼、供电单元和各类卡件（包括主控卡、数据转发卡和各种信号输入输出卡）组成，其核心是主控卡，主控卡通过系统内高速数据网络 sbus 扩充各种功能，实现现场信号的输入输出，同时完成过程控制中的数据采集、回路控制、顺序控制、以及包

6、括优化控制等各种控制算法。1）主控卡设置在 “主机设置 ”窗口中的 “主控制卡 ”设置窗口中， 利用 “增加 ”按钮， 便可设置相应的主控制卡型号为 sp243x；类型为控制站。一个主控制卡对应一个控制站，可以冗余配置。ip 地址应与主控卡硬件上的跳线地址匹配。2）i/o 组态的设置在 “功能 ”菜单的 “控制站 ”菜单中，选定“i/o 组态 ”，便可进入 “i/o 输入 ”窗口，在此窗口可进行以下设置。设置数据转发卡，型号为sp233。可以冗余配置。数据转发卡sp233 是系统 i/o 机笼的核心单元，是主控卡连接i/o 卡件的中间环节，他一方面驱动sbus 总线，另一方面管理本机笼的i/o

7、 卡件。通过数据转发卡，一块主控卡（ sp243x）可扩展1 到 8 个 i/o 机笼，即可以扩展16 到 128 块不同功能的i/o 卡件。设置 i/o 卡件，定义当前i/o 卡件在挂接的数据转发卡的地址，地址0-15。 i/o 卡件的组态地址与它在控制站机笼中的排列编号相匹配，并且地址编号不可重复。i/o 卡件类;.型从下拉列表中选。设置各种 i/o 卡件的 i/o 点，即信号点组态，定义：位号、注释、地址、类型、设置等。有表1-5 2#控制站 dcs 模块配置表可知dcs 接线端子号i/o 模块地址i/o 点地址nai3sp3130002nai4sp3130003nai5sp313010

8、0nai6sp3130101nai7sp3130102nao5sp3221000nao6sp3221001（ 3) 控制回路的设置（如常规控制方案）在 “功能 ”菜单的 “控制站 ”菜单中，选定 “常规控制方案 ”，便可进入 “常规控制方案 ”设置窗口，在此窗口可增加相应的控制方案。各项意义如下：(1)控制方案：如单回路、串级、手操等。(2)注释：可根据用途填写，以便于理解。(3)回路参数：根据设置自动变。(4) 设置：设置回路的位号，为了确定该回路的输入信号和输出信号，还要设置此回路输入和输出参数对应的 i/o 点的位号。针对锅炉液位控制可设置两个回路，第一个单回路输入信号锅炉液位，输出信号

9、是进水阀位控制。第二个回路是手操器输入信号是出水流量，输出信号是出水阀位控制。7. dcs 操作站组态dcs 操作站组态是系统总貌画面组态、一览画面组态、趋势画面组态、分组画面组态。在 “主机设置 ”窗口中的 “操作站 ”设置窗口中， 利用 “增加 ”按钮， 便可设置相应的操作站：在 “功能 ”菜单的 “操作站 ”菜单中，选定“操作小组 ”，便可进入 “操作小组 ”设置窗口，最多可组 16 个操作小组。操作小组的权限分 4 级：观察、操作员、工程师、特权。系统标准画面组态：选择操作站的总貌画面、一览画面组、趋势画面、分组画面组态。（ 5）增加流程图： 首先在 “流程图 ”窗口中，利用“增加 ”

10、按钮，增加一个新的流程图，;. 然后利用 “编辑 ”按钮，打开一个新流程图的流程图制作窗口。制作方法如下：利用左边的工具栏可画点、线、圆、填加文字等；利用左下角 “”模板按钮，来拷贝一些现有的设备模板。如阀、罐、锅炉、管道等；如模板库中没有所希望的设备模板，也可利用以下过程制作一些模板追加到模板库中： 在绘制完流程图后，要在流程图中利用左边工具栏中的0.0、等按钮，增加一些数显仪表和棒显仪表，以便把有关i/o 点或回路中的有关信号在流程图中显示出来。双击数显仪表和棒显仪表的图标便可打开对应的设置窗口，在设置窗口中利用数据位号输入框右边的？便可选定已定义的i/o 或回路位号。五、实验结果截图及总结;.;.;.经验总结：本次试验是一个极具实践意义的试验，让我们可以脱离课本直接感受到控制现场。通过对 dsc系统的组态， 让我对 dcs系统有了更加深入和直观的了解，明确了 dcs系统的分层结构的实践意义， 了解了组态的一般流程和浙大中控组态软件的基本的使用方法，虽然控制系统本身并不是复杂的系