06自3班霍兆丰第4组过控工程设计 大作业解析.docx

1、06自3班霍兆丰第4组过控工程设计 大作业解析过程控制课程设计大作业院 校：太原理工大学专业班级：自动化06-3姓 名： 霍兆丰 学 号：06100452由于学生制图水平有限，在与自控专业工程设计用图形符号和文字代号（HG/T20637.2）对比之后，很难纠正其与制图标准不吻合之处。但是学生认为，该图对传感器与变送器的标注过于混乱。对管路的表达其流向箭头与交叉属性比较混乱，致使学生在读图时被错综复杂的交点和管路中不明的水流方向所困扰。设计报告目录（1） DCS系统设计的目的和任务；（2） 课程设计的主要内容与要求；（3） 被控对象的结构设计和模拟特性简要说明；（4） “EFPT过程控制实验装置

2、”阀门状态表；（5） 一次仪表选型表；（6） 带测控点的工艺管道流程图（P&ID图）；（7） 控制系统一次仪表和DCS I/O点接线图；（8） DCS卡件配置图；（9） DCS系统（控制站卡件）地址配置表；（10）DCS I/O点位号、注释、量程、单位、报警限及配电设置表；（11）控制回路方框图；（12）第四组课程设计必备任务（13）课程设计总结。（14）参考文献 一、DCS系统设计的目的和任务1目的使学生在深入理解已学的有关过程控制和DCS系统的基本概念、组成结构、工作原理、系统设计方法、系统设计原则的基础上，结合联系实际的课程设计题目，使学生熟悉和掌握DCS控制系统的设计和调试方法，初步掌

3、握控制系统的工程性设计步骤，进一步增强解决实际工程问题的能力。2任务（1） 培养学生独立从事DCS控制系统项目的设计能力。（2） 培养学生根据工艺过程、工艺条件和工艺要求，制定正确的控制方案的能力。（3） 培养学生采用计算机辅助设计软件和工具进行电气线路图设计，采用计算机编写设计报告的计算机应用能力。（4） 培养学生严肃认真的科学态度和积极创新精神。二、课程设计的主要内容与要求1主要设计内容以过程控制实验室的“EFPT过程控制实验装置”为被控对象、“SUPCON JX-300 DCS”为控制装置，构成一个闭环系统，本课程设计将完成该闭环系统的下列一系列工程性设计：（1） 被控对象特性设计组态；

4、（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。2设计基本要求（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

5、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，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。（6） 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

6、。三被控对象的结构设计和模拟特性简要说明通过“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。 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量，水槽为储水容器，提供管道用水。四“EFPT过程控制实验装置”阀门状态表VC1断开V38断开VC2断开V39断开V21断开V40断开V25断开V42断开V30断开V43断开V33断开V51断开V35断开其于开关全部闭合五一次仪表选型表； 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DBYGLD

7、Z-4BLDG-10SQSVP-16KCHL2-20输出信号420mA-DC420mA 420mA-DC量程04KP工作压力68KP精度0.51级防爆标志ibCT6流量范围00.3m3/h工作温度0120工作压力4KP防护等级IP65IP65负载电阻0750电源220V 50HZ220V 50HZ消耗功率30VA35VA0.37KW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-1LT-2FT-1FT-2MV-1MV-2六带测控点的工艺管道流程图（P&ID图）七控制系统一次仪表和DCS I/O点接线图八DCS卡件配置图；

8、 九DCS系统（控制站卡件）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信号转接板端子号电源指示卡SP221主控卡CPUSP243X128.128.1.6数据转发卡SP23300卡件挡板SP000电流信号输入卡4路输入4-20mASP3130002，03NAI3,NAI4电流信号输入卡4路输入4-20mASP3130100,01,02,03NAI5,NAI6NAI7,NAI8电流信号输入卡4路输入4-20mASP3130200,0102,03NAI9,NAI10NAI11,NAI12卡件挡板SP000热阻信号输入卡2路输入（Pt100）SP3160

9、4热阻信号输入卡2路输入（Pt100）SP3160500,01Pt-3,Pt-4热阻信号输入卡2路输入（Pt100）SP3160600,01Pt-5,Pt-6卡件挡板SP000脉冲量输入卡4路输入，最高响应频率SP3350803P4模拟量输出卡4路输出4-20mASP3220903NA04模拟量输出卡4路输出4-20mASP3221000,0102,03NA05,NA06NA07,NA08卡件挡板SP000触电型开关量输入卡SP3631203,0405,06DI4,DI5DI6,DI7继电器开关量输入卡SP3641301,02,03,0405,06卡件挡板SP000卡件挡板SP000十DCS

10、I/O点位号、注释、量程、单位、报警限及配电设置表DCS I/O点位号注释量程单位报警限配电设置LT-1水箱液位0400毫米高限360低限40不配电LT-2锅炉液位0400毫米高限360低限40不配电FT-1进水流量0300升/时高限270低限30不配电FT-2出水流量0300升/时高限270低限30不配电M1进水阀位0100%高限90低限10不配电M2出水阀位0100%高限90低限10不配电M1Ao1进水控制不配电M2Ao2出水控制不配电模拟量输出 位 号M1Ao1M2Ao2注 释进 水 控 制出 水 控 制阀 特 性气 开 阀气 开 阀信 号 制III 型III 型常规控制方案NO 000

11、1注 释锅炉液位控制出 水 流 量控 制 方 案单 回 路手 操 器回 路 1输 入M1M2回 路1 位 号S06-L000S06-L001注释地址型号数据转发卡00SP233电流信号输入卡00SP313电流信号输入卡01SP313模拟量输出卡10SP322十一.控制回路方框图； 十二.第四组课程设计必备任务水箱液位L1定值调节之二（VC1作出水量执行器）的流程图压力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）的流程图锅炉流动水温度T1调节串级出水流量F2调节的流程图十三.课程设计总结 在这次的课程设计中我体会到了作为一位工程技术人员所要求具备的工程意识，就是说要完成一个项目我们所应具备的扎实的基础知识及良好的技术素养。 这不仅仅体现在对过程控制理论这门专业课程能应用灵活性的体现，更体现在用信息时代所具有的工具计算机系统进行任务完成的创造力和对计算机软硬件的深刻理解能力。 在完成课设的过程中处处体现在对控制理论和计算机这两门学科知识的熟练运用，除此以外，还有一个必不可少的要素是在工程进展过程中勇于探索的实践精神。十四.参考文献 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