控制仪表课程设计控制仪表与装置

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控制仪表与装置课程设计报告设计题目：锅炉液位调节系统学院：信息工程学院班级：自动化0805姓名：王超学号：200800117416 设计报告的目录1.课程设计内容摘要-----------------------------------------------------------------------[3]2.设计任务和要求--------------------------------------------------------------------------[3]3.课程设计小组成员名单及分工--------------------------------------------------------[5]4.被控对象的结构设计和模拟特性简要说明-----------------------------------------[5]5.“EFPT过程控制实验装置”阀门状态表-------------------------------------------[5]6.一次仪表选型表--------------------------------------------------------------------------[6]7.控制系统一次仪表和DCSI/O点接线图--------------------------------------------[7]8.带测控点的工艺管道流程图（P&ID图）--------------------------------------------[7]9.DCS卡件配置图-------------------------------------------------------------------------[8]10.DCS系统（控制站卡件及设计小组各操作站）地址配置表-------------------[8]11.DCSI/O点位号、注释、量程、单位、报警限及配电设置表------------------[9]12.控制回路方框图------------------------------------------------------------------------[10]13.操作小组设计及操作权限设计说明------------------------------------------------[10]14.DCS系统工艺流程画面--------------------------------------------------------------[11]15.DCS系统分组画面--------------------------------------------------------------------[11]16.DCS系统总貌画面--------------------------------------------------------------------[12]17.DCS系统调整画面--------------------------------------------------------------------[12]18.数据一览表-----------------------------------------------------------------------------[13]19.故障整断--------------------------------------------------------------------------------[13]20.课程设计总结--------------------------------------------------------------------------[14]21参考资料----------------------------------------------------------------------------------[14]16 一课程设计内容摘要（1）被控对象特性设计组态；（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。二设计的任务和要求：（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16 根据过程控制实验室的“SUPCONJX-300DCS”硬件配置（见“控制仪表与装置实验指导书”），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。（1）控制系统一次仪表和DCSI/O点接线设计画出控制系统一次仪表和DCSI/O点接线图（参照“控制仪表与装置实验指导书”）。（2）控制系统接线实施根据所设计的控制系统一次仪表和DCSI/O点接线图，在实验系统上完成一次仪表与DCS的信号连接。（3）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DCSI/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。（4）DCS控制回路组态设计根据控制回路设计，组态主控卡控制回路。（5）操作站和操作小组设计按照课程设计小组成员组成，设计和定义实验小组所有成员为控制系统操作站。（6）DCS操作站组态设计根据控制系统设计，进行DCS系统总貌画面组态设计、分组画面组态设计、趋势画面组态设计、工艺流程画面组态设计。16 （1）DCS系统闭环运行调试课程设计小组内的每个成员轮流下载自己设计的程序，进行系统闭环运行调试。（2）DCS系统多操作站运行监视在课程设计小组内的某个成员下载程序运行调试时，利用DCS工程师站的传送功能将自己设计的程序传送给课程设计小组内的其他成员，实现DCS系统的多操作站监视功能。（3）操作站人机界面设计剪切每个学生应将自己设计的操作站人机界面剪切下来，用于课程设计报告中；（4）学生进入实验室前应完成上述设计基本要求的初步设计，经指导教师检查后方可进入实验室进行上机设计实验。三课程设计小组成员名单及分工姓名王超向源袁辉杨彬邢吉文分工DCS系统组态设计运行、下载、调试阀门状态地址配置I/O点位电源配置试验台连线16 四被控对象的结构设计和模拟特性简要说明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流量，水槽为储水容器，提供管道用水。五“EFPT过程控制实验装置”阀门状态表阀门标号状态阀门标号状态阀门标号状态V25开V35开V40开V21开V51开V30开V33开V39开V38开V42开V43开V27开16 六一次仪表选型表LDZ—4B型电磁流量转换器输出信号4—20mA负载电阻0—750欧姆电源220V250HZ消耗功率＜30VA电磁流量传感器型号LDG—10S配套型号LDZ—4B工作温度0—120摄适度工作压力4mpa编号0189精确度1级QS智能型电动调节阀型号QSVP—16K编号SCC—071介质温度40—200摄适度公称通径20mm公称压力16mpa信号4—20mADC行程16mm16 七控制系统一次仪表和DCSI/O点接线图八带测控点的工艺管道流程图（P&ID图）16 九DCS卡件配置图01210是否冗余冗余冗余不冗余不冗余冗余冗余模块名称主控制卡数据转发卡电流信号输入卡电流信号输入卡电流信号输入卡模拟量输出卡型号SP243XSP233SP313SP313SP313SP322十DCS系统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信号转接板端子号主控制卡CPUSP243X128.128.1.2主控制卡*CPU(冗余配置)数据转发卡SP23300数据转发卡*冗余配置电流信号输入卡4路输入（4~20mA）SP3130002，03NAI3NAI4电流信号输入卡4路输入（4~20mA）SP3130100，01，02，03，NAI5NAI6NAI7NAI8电流信号输入卡4路输入（4~20mA）SP3130200，01，02，03NAI9NAI10NAI11NAI12电流信号输入卡*4路输入（4~20mA）（冗余配置）模拟量输出卡4路输出（4~20mA）SP3221000，01，02，03NA05NA06NA07NA08模拟量输出卡*4路输出（4~20mA）（冗余配置）16 十二DCSI/O点位号、注释、量程、单位、报警限及配电设置I/O卡件地址I/O卡件地址位号量程单位阀特性信号制注释00电流信号输入02M10—100%进水阀位03M20—100%出水阀位01电流信号输入00NAI60—300L/h进水流量01NAI70—300L/h出水流量02NAI30—400mm03NAI40—400mm02电流信号输入00NAI80—400mm水箱液位01NAI50—250mm锅炉液位10模拟量输出卡00NAO5气开型Ⅲ型进水阀控制01NAO6气开型Ⅲ型出水阀控制16 十三控制回路方框图十三.操作小组设计及操作权限设计说明每个人都是自己的工作组，自己的DCS组态。但是在一个做工程师的时候，其他五个为操作员。姓名职称王超工程师向源操作员杨彬操作员袁辉操作员邢吉文操作员16 十四流程图如下十五DCS的控制分组图如下16 十六DCS的系统总貌如下十七DCS的调整画面如下16 十八数据一览表十九故障整断16 二十课程设计总结我觉得这个课程设计布置的很好，课程进行方式也对学生能力的提高非常有好处。经过十六课时的课程设计,我对DCS系统的组态及如何对系统进行控制有了更深的了解，加深了控制仪表与计算机控制装置这门课程的认识和学习，也使我初步看到到DSC集散控制系统在生产过程中的应用。在计算机操作上应注意各个卡件的选择和I/O点的设置，模拟量输出模块在本实验台上应该冗余配置，在常规控制回路，单回路和手操器各相对应的参量，到实验装置上抄写各代号所对应的物理量。在调试时，注意手动和自动的控制。从仪器室接线到控制室的软件操作，都要求自己动手;16 同学的协作，在实验中也发挥了重要作用。虽然自己的掌握的理论知识还可以，但是一操作起来，就不知所措，即使感谢老师的精心讲解与研究生同学的指导帮助，自己的经验不足，导致最后仪表控制的不完美。二十一参考资料[1]《控制仪表实验指导书》[2]《EFPT过程控制实验装置实验指导书》[3]《SUPCONJX-300DCS手册》[4]《控制仪表与装置》（教材）16