集散控制系统课设报告

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1、冻姑电力未学实训设计报告学生姓名：徐强学号：2013307010534学院：自动化工程学院班级：自动卓越131班题目：集散控制系统及PLC课程设计指导教师：田海军吕昌旗职称：高级实验师助理实验师2016年12月30日第1章题目的背景及分析11.1题目的意义11.2设计的背景11.3设计要求21.4题目分析2第2章设计方案简介42.1单冋路控制系统42.2串级回路控制系统4第3章硬件设计方案63・1数据采集模块63.2执行机构模块73.3系统的连线7第4章软件设计方案84.1DCS工程建立过程84.1.1数据库工程建立84.1.2相应设

2、备组态设置84.1.3月艮务器组态设置94.1.4控制器组态设置9第5章系统仿真调试11第6章结论12参考文献13第1章题目的背景及分析1.1题目的意义集散控制系统(Distributedcontrolsystem),是以多个微处理机为基础利用现代网络技术、现代控制技术、图形显示技术和兀余技术等实现对分散控制对象的调节、监视管理的控制技术。其特点是以分散的控制适应分散的控制对象，以集中的监视和操作达到掌握全局的目的。系统具有较高的稳定性、可靠性和可扩展性。该系统将若干台微机分散应用于过程控制，全部信息通过通信网络由上位管理计算机监控，

3、实现最优化控制，整个装置继承了常规仪表分散控制和计算机集中控制的优点，克服了常规仪表功能单一，人-机联系差以及单台微型计算机控制系统危险性高度集中的缺点，既实现了在管理、操作和显示三方面集中，又实现了在功能、负荷和危险性三方面的分散。DCS系统在现代化生产过程控制屮起着重要的作用。集散控制系统一般有以下四部分组成：现场控制级、过程控制级、过程管理级、经营管理级。首先，DCS的骨架——系统网络，它是DCS的基础和核心。由于网络对于DCS整个系统的实时性、可靠性和扩充性，起着决定性的作用，因此各厂家都在这方面进行了精心的设计。对于DCS的

4、系统网络來说，它必须满足实时性的要求，即在确定的时间限度内完成信息的传送。这里所说的“确定”的时间限度，是指在无论何种情况下，信息传送都能在这个时间限度内完成，而这个时间限度则是根据被控制过稈的实时性要求确定的。因此，衡量系统网络性能的指标并不是网络的速率，即通常所说的每秒比特数(bps),而是系统网络的实吋性，即能在多长的时间内确保所需信息的传输完成。系统网络还必须非常可靠，无论在任何情况下，网络通信都不能中断，因此多数厂家的DCS均采用双总线、环形或双重星形的网络拓扑结构。为了满足系统扩充性的要求，系统网络上可接入的最大节点数量应

5、比实际使用的节点数量大若干倍。这样，一方面可以随时增加新的节点，另一方面也可以使系统网络运行于较轻的通信负荷状态，以确保系统的实时性和可靠性。在系统实际运行过程中，各个节点的上网和下网是随时可能发生的，特别是操作员站，这样，网络重构会经常进行，而这种操作绝对不能影响系统的正常运行，因此，系统网络应该具有很强在线网络重构功能。通过此方向的课程设计，能够联系学生儿年来学习的网络知识，计算机知识,仪表传感器知识，控制系统知识，培养学牛的控制工程设计能力。1.2设计的背景随着工业自动化水平的不断提高，计算机的广泛运用，人们对工业自动化的要求也

6、越来越高。而DCS又有延续性和可扩充性，易学易用性和通用性，使得DCS得到长足的发展。DCS,分散控制系统，采用控制功能分散，显示操作集屮,兼顾分散而自治的集散控制系统。并随着科学技术发展迅猛，在工控自动化领域发展屮也得到很快的提高。1.3设计要求根据所提供的双容水箱工艺对象，通过分析其对象动态特性，设计和实施完整的控制方案，具体完成：(1)根据提供的工艺对象，实验室的和利时公司集散控制系统，完成系统的网络配置，硬件系统配置。数据库的录入。(2)基础控制系统的设计，包括温度，液位控制、流量控制、被控变量、操纵变量、控制规律、阀门特性等

7、的选择。并说明理由；(3)设计相关的控制方案，进行控制算法组态，完成工程师在线下装；(4)仪表选型与仪表连接，包括控制器、测量变送装置、执行机构的选择,并表达出各单元之间的信号连接；(5)在MACSV或PCS7上完成DCS应用组态，包括控制算法组态和监控画面组态；1.4题目分析课程设计的题目是集散控制系统及PLC课程设计Z水箱液位控制，从温度、液位、流量三个被控量中我选择的是液位。然后根据被控量的特性设计控制冋路,即完成单回路控制系统和串级回路控制系统的设计。设备的被控对象有水箱：包括上水箱、储水箱。上水箱采用淡蓝色优质有机玻璃，不但

8、坚实耐用，而且透明度高，便于学生直接观察液位的变化和记录结果；管道及阀门：整个系统管道由敷塑不锈钢管连接而成，所有的手动阀门均釆用优质球阀，彻底避免了管道系统生锈的可能性。有效提高了实验装置的使用年限。其中储水箱底部有一