过程控制系统课程设计自动化0802第四组万民光Word文档格式.docx

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控制仪表选用单回路盘装控制仪表，根据你的设计，简化该图，去掉不必要的阀门，测量元件，增加必要的控制仪表，重新绘制你所设计系统的P&

ID图。

4依据你所设计系统，根据相关标准，图中提供的有关数据，自己分析系统的工作原理，环境，条件，选取图中所涉及的测量元件及变送器，填写所有仪表数据表。

并说明量程选择的依据。

第四组

水箱液位L1定值调节之二（VC1作出水量执行器）

压力P2定值调节之四（用水泵作水源、VC2作执行器的并联式压力调节）

锅炉流动水温度T1调节串级出水流量F2调节

1.2课程设计内容

过程控制系统设计是为实现生产过程自动化，应用图纸资料和文字资料来表达设计思想和工程实现方法。

设计分为两个阶段：

1.2.1设计前期工作

1）查阅资料，对被控对象动态特性进行分析，确定控制系统的被调量和调节量；

2） 

确定自动化水平，包括确定自动控制范围、控制质量指标、报警设限及手自动切换水平；

3）提出仪表选型原则，包括测量、变送、调节及执行仪表的选型。

1.2.2设计工作

1）根据对被控对象进行的分析，确定系统自动控制结构，完成控制系统原理图；

2）根据确定控制设备和测量取样点和调节机构，完成控制系统工艺流程图（PID图）；

3）根据确定的自动化水平和系统功能，选择控制仪表，完成控制系统图（包括系统功能图和系统逻辑图）；

4）对所设计的系统进行仿真试验，并进行调节器参数整定；

5）编写设计说明书：

1.提出控制系统的基本任务和要求；

2.被控对象动态特性分析；

3.选择控制系统控制结构，画控制原理图；

4.选择测点和调节机构画控制系统工艺流程图；

5.选择控制仪表，画图（标出调节器作用方向）；

6.根据控制原理图，进行控制系统仿真实验，控制器参数整定；

7.设计总结。

第二章被控对象动态分析

2.1水箱液位定制控制系统：

控制变量为出水流量，被控变量为水箱水位

出水流量控制器根据给定值给出出水流量控制电动阀控制指令，从而控制水箱液位，水箱液位传感器采集水箱液位值，反馈到出水流量控制器，与给定值进行比较后得出残差信号再次输出给进水流量控制电动阀，控制水箱液位，从而达到水箱液位为定制的目的。

2.2压力定制控制系统：

控制变量为出水流量，被控变量为出水压力。

出水流量控制器根据给定值给出出水流量控制电动阀质量，从而控制出水压力，出水压力传感器采集出水压力值，反馈到出水流量控制器，与给定值进行比较后得出的残差信号再次给出水流量控制电动阀，控制出水压力，从而达到出水压力为定值的目的。

2.3串级控制系统：

住被控变量为锅炉流动水温，福被控变量为出水流量

锅炉流动水温度控制器把控制信号给出水流量控制器，副回路中，出水流量控制器根据给定值给出出水流量控制电动阀控制指令，从而控制出水压力，出水压力传感器采集出水压力值，反馈到出水流量控制器，与给定值进行比较后得出的残差信号再次输出给进水流量控制电动阀，控制出水压力；

主回路中，出水流量影响锅炉流动水温温度，锅炉流动水温度传感器采集锅炉流动水温度，反馈到锅炉流动水温度，反馈到锅炉流动水温度控制器，与最初的给定值进行比较后得出的残差信号再次输出给出水流量控制器的发挥路控制出水流量，从而达到控制锅炉刘鼎水温度的目的。

第三章压力P2定值调节

3.1压力定值控制系统原理图：

控制变量为出水流量，被控变量为出水压力。

出水流量控制器根据给定值给出出水流量控制电动阀质量，从而控制出水压力，出水压力传感器采集出水压力值，反馈到出水流量控制器，与给定值进行比较后得出的残差信号再次给出水流量控制电动阀，控制出水压力，从而达到出水压力为定值的目的。

3.2压力定值控制系统工艺流程图：

第四章水箱液位L1定值调节

4.1水箱液位控制系统原理图：

控制变量为出水流量，被控变量为水箱水位。

出水流量控制器根据给定值给出出水流量控制电动阀控制指令，从而控制水箱液位，水箱液位传感器采集水箱液位值，反馈到出水流量控制器，与给定值进行比较后得出残差信号再次输出给进水流量控制电动阀，控制水箱液位，从而达到水箱液位为定制的目的。

4.2水箱液位控制系统工艺流程图：

第五章锅炉流动水温度T1调节串级出水流量F2调节的流程图

5.1串级控制系统原理图：

主被控变量为锅炉流动水温，福被控变量为出水流量。

锅炉流动水温度控制器把控制信号给出水流量控制器，副回路中，出水流量控制器根据给定值给出出水流量控制电动阀控制指令，从而控制出水压力，出水压力传感器采集出水压力值，反馈到出水流量控制器，与给定值进行比较后得出的残差信号再次输出给进水流量控制电动阀，控制出水压力；

5.2串级控制系统工艺流程图：

第六章控制仪表的选型

6.1仪表选型表

仪表名

参数

压力变送器

电磁流量转换器

电磁流量传感器

QS智能型电动调节阀

电动机

型号

DBYG

LDZ-4B

LDG-10S

QSVP-16K

CHL2-20

输出信号

4~20mA-DC

4~20mA

量程

0~4KP

工作压力

68KP

精度

0.5

1级

防爆标志

ib

CT6

流量范围

0~0.3m3/h

工作温度

0~120℃

4KP

防护等级

IP65

负载电阻

0~750Ω

电源

220V50HZ

消耗功率

<

30VA

35VA

0.37KW

公称通径

20mm

公称压力

16KP

介质温度

-40+200℃

行程

16mm

转速

2900r/min

流量

2m3/h

高度

14m

位号

LT-1

LT-2

FT-1

FT-2

MV-1

MV-2

6.2现场仪表说明：

序号

图位号

规格

名称

用途

1

P1-1

（PL-1）

Y-100

0~0.25MPa

弹簧管压力表

进水压力指示

2

P2-T

（PT-2）

0~100KPa

（4~20mA）

扩散硅压力变送器

出水压力变送器

3

F1-E

（FE-1）

0~300L/h

进水流量检测

4

F1-1T

（FIT-1）

LD2-4B

（4~20mA）

进水流量变送和显示

5

F2-E

（FE-2）

出水流量检测

6

F2-1T

（FIT-2）

出水流量变送和显示

7

L1-T

（LT-1）

0~4Kpa

（0~400mm）

水箱液位变送

8

L2-T

（LT-2）

锅炉液位变送

9

L3-T

（LT-3）

水槽液位变送

10

TIT-1

（TE-1）

WZP-270

155×

100mm

Pt100

铂电阻

锅炉水温检测

11

TIT-2

（TE-2）

夹套水温检测

12

M1

QS201

行程16mm

直行程电子式

电动执行器

配Vc1调节阀

13

VC1

VT-16

DN=20mm

dN=10mm

线性铸钢阀

进水流量调节阀

14

M2

QS201

配Vc2调节阀

15

VC2

出水流量调节阀

6.3DCSI/O点位号、注释、量程、单位、报警限及配电设置表

DCSI/O点位号

注释

单位

报警限

配电设置

水箱液位

0~400

毫米

高限360低限40

不配电

锅炉液位

进水流量

0~300

升/时

高限270低限30

出水流量

进水阀位

0~100

%

高限90低限10

出水阀位

M1Ao1

进水控制

M2Ao2

出水控制

模拟量输出

位号

注释

进水控制

出水控制

阀特性

气开阀

信号制

III型

常规控制方案

NO

00

01

锅炉液位控制

出水流量

控制方案

单回路

手操器

回路1输入

回路1位号

S06-L000

S06-L001

第七章控制回路方框图

总结

通过本次学习，巩固和加深了我们从课堂上所学的理论知识，对控制测量整个工作程序进行一次全面的，系统的了解，进一步掌握控制测量的专业技术，同时结合测区具体条件应用学过的知识去分析问题和解决问题，同时也发现了一些在课堂上不会遇到的情况，发现了不足，从而提高了自己的能力。

同时一次测量实习要完整的做完，只靠一个人的力量是远远不够的，只有通过小组的合作和团体的力量才能让实习快速而高效的完成。

而这些，就是在测量之中所收获的。

小组成员间的相互合作也太重要了，设计小组的氛围在很大程度上影响实验的进度，我们应该以团队为重，以完成任务做好实习为目的。

参考文献

《过程控制系统》李国勇编著电子工业出版社

《过程控制系统》方康玲编著武汉理工大学出版社

《EFPT过称控制实验装置实验指导书》

《控制仪表与装置》周泽魁化学工业出版社

《EFAT-P型过程控制实验装置应用资料》

《太原理工大学总管路图》

附录一