精餾裝置DCS組態(tài)控制系統(tǒng)設計課程設計書1

1、 洛陽理工學院洛陽理工學院過程控制工程過程控制工程課程設計說明書課程設計說明書設計題目設計題目 精餾裝置精餾裝置 dcs 控制控制 系統(tǒng)設計系統(tǒng)設計 系系 部部 電氣工程與自動化系電氣工程與自動化系 專專 業(yè)業(yè) 自動化自動化 班班 級級 b120439b120439 學學 號號 b12043927b12043927 姓姓 名名 鹿衛(wèi)超鹿衛(wèi)超 指導教師指導教師 趙旎趙旎 20132013 年年 1111 月月 1414 日日 摘 要隨著石油化工的迅速發(fā)展，精餾操作的應用越來越廣，分流物料的組分越來越多，分離的產品純度越來越高。采用提餾段溫度作為間接質量指標，它能夠較直接地反映提餾段產品的情況。將

2、提餾段溫度恒定后，就能較好地確保塔底產品的質量達到規(guī)定值。所以，在以塔底采出為主要產品、對塔釜成分要求比對餾出液高時，常采用提餾段溫度控制方案。影響物料平衡因素包括進料量和進料成分變化，頂部餾出物及底部出料變化；影響能量平衡因素主要包括進料溫度或熱焓變化，再沸器加熱量和冷凝器冷卻量變化，及塔的環(huán)境溫度變化。采用 pid 控制系統(tǒng)能有效地去除蒸汽壓強的波動對溫度的影響。關鍵詞：精餾 溫度 pid 控制 目錄一一 精餾裝置的工作原理精餾裝置的工作原理 .3 31 精餾裝置的概述.3（1）精餾的簡介.3（2 2）精餾原理以及工業(yè)流程）精餾原理以及工業(yè)流程 .3 32.2.2.單回路控制系統(tǒng)的選用原則

3、 .6 62.3.1.精餾塔精餾段被控變量的選擇 .6 6二二 控制系統(tǒng)設計控制系統(tǒng)設計 .4 42.1 控制方案類型.42.2 單回路控制系統(tǒng)簡介.52.2.1. 單回路控制系統(tǒng)的結構和類型.52.2.2.單回路控制系統(tǒng)的選用原則.42.3 精餾塔精餾段溫度控制系統(tǒng)設計方案 62.3.1.精餾塔精餾段被控變量的選擇 72.3.2精餾段溫度控制系統(tǒng)溫度檢測點選擇 8三三 精餾塔精餾段溫度單回路控制系統(tǒng)設計精餾塔精餾段溫度單回路控制系統(tǒng)設計 .6 6四四 計算機控制系統(tǒng)基本介紹計算機控制系統(tǒng)基本介紹 .7 74.1 計算機控制系統(tǒng)的基本組成.84.2 直接數(shù)字控制系統(tǒng) ddc .84.3 dcs

4、 軟件體系結構.9五五 dcsdcs 系統(tǒng)的配置與說明系統(tǒng)的配置與說明.10105.1 dcs 控制系統(tǒng)總控制圖.10105.2 系統(tǒng)的硬件配置.115.3 dcs 系統(tǒng)的前期統(tǒng)計 .125.4 dcs 系統(tǒng)的功能.165.5 dcs 系統(tǒng)的硬件安裝 .215.6 dcs 系統(tǒng)的實時監(jiān)控畫面.23六六 精餾裝置的控制說明精餾裝置的控制說明 .25256.1 精餾裝置的控制 .2626 七七 設計時需注意的問題設計時需注意的問題.27致謝致謝 .2828參考文獻參考文獻 .2929 一 精餾裝置的工作原理1 精餾裝置的概述（1）精餾的簡介精餾塔是化工生產中分離互溶液體混合物的典型分離設備。它是依

5、據(jù)精餾原理對液體進行分離，即在一定壓力下，利用互溶液體混合物各組分的沸點或飽和蒸汽壓不同，使輕組份（即沸點較低或飽和蒸汽壓較高的組分）汽化。經多次部分液相汽化和部分氣相冷凝，使氣相中的輕組分和液相中的重組分濃度逐漸升高，從而實現(xiàn)分離的目的，滿足化工連續(xù)化生產的需要。精餾塔塔釜溫度控制的穩(wěn)定與否直接決定了精餾塔的分離質量和分離效果，控制精餾塔的塔釜溫度是保證產品高效分離，進一步得到高純度產品的重要手段。維持正常的塔釜溫度，可以避免輕組分流失，提高物料的回收率，也可減少殘余物料的污染作用。 影響精餾塔溫度不穩(wěn)定的因素主要是來自外界來的干擾（如進料流量，溫度及成分等的變化對溫度的影響） 。一般情況下

6、精餾塔塔釜的溫度，我們是通過控制精餾塔釜內靈敏板的溫度來控制的。靈敏板是當外界條件或負荷改變時精餾塔內溫度變化最靈敏的一塊塔板。以往調節(jié)只是采用靈敏板溫度調節(jié)器單一回路調節(jié)，調節(jié)反應慢，時間滯后，對精餾操作而言，產品的純度很難保證。精餾塔是一個多輸入多輸出的對象，它由很多級塔板組成，內在機理復雜，對控制要求又大多較高。這些都給自動控制帶來一定的困難。同時各塔工藝結構特點有千差萬別，這需要深入分析特性，結合具體塔的特點，進行自動控制方案設計和研究。精餾塔的控制最終目標是：在保證產品質量的前提下，使回收率最高，能耗最小，或使總收益最大。在這個情況為了更好實現(xiàn)精餾的目標就有了提餾段溫度控制系統(tǒng)的產生

7、。精餾過程是一個復雜的傳質傳熱過程。表現(xiàn)為：過程變量多，被控變量多，可操縱的變量也多；過程動態(tài)和機理復雜。因此，熟悉工藝過程和內在特性十分重要。（2）精餾原理以及工業(yè)流程精餾操作分為連續(xù)精餾和間歇精餾，本設計的研究對象是連續(xù)精餾的過程。連續(xù)精餾的流程裝置如下圖所示，其操作過程是：原料液經預熱加熱到一定溫度后，進 入精餾塔中的進料板，料液在進料板上與自塔上部下降的回流液體匯合后，在逐板下流，最后流入塔底再沸器中，液體在逐板下降的同時，它與上升的蒸汽在每層塔板上相互接觸，同時進行部分汽化和部分冷凝的質量和能量的傳遞過程。操作時，連續(xù)從再沸器中取出的部分液體作為塔底產品，部分液體汽化產生上升蒸汽，從

8、塔底回流入塔內出塔頂蒸汽進入冷凝器中被冷凝成液體，并將部分冷凝液用泵送回塔頂作為回流液體，其余部分經冷卻器后被送出作為塔頂產品。 圖 1.1 連續(xù)精餾裝置工藝流程圖二二 控制系統(tǒng)設計控制系統(tǒng)設計2.1 控制方案類型精餾塔的控制目標應是：在保證產品質量合格的前提下，使塔的總收益（利潤）最大或成本最小。具體對一個精餾塔來說，需從四個方面考慮，設置必要的控制系統(tǒng)。（1）產品質量指標控制 塔頂或塔底產品之一合乎規(guī)定的分離純度，另一端產品成分應維持在規(guī)定的范圍內。在某些特定的條件下也有要求塔頂和塔底產品均保證一定純度的要求。（2）物料平衡控制 塔頂、塔底的平均采出量應等于平均進料量，而且這兩個采出量的變

9、動應該比較 緩和，以維持塔的正常平穩(wěn)操作，以及上下工序的協(xié)調工作。為此，必須對冷凝液罐（回流罐）和塔釜液位進行控制，使其介于規(guī)定的上、下限之間。（3）能量平衡控制應使精餾塔的輸入、輸出能量維持平衡，使塔的操作壓力維持穩(wěn)定。（4）約束條件控制為保證精餾塔正常而安全地運行，必須使某些操作限制在約束條件之內。常用的精餾塔限制條件有液泛限、漏液限、壓力限和臨界溫差限等。所謂液泛限也稱氣相速度限，即塔內氣相上升速度過高時，霧沫夾帶十分嚴重，實際上液相將從下面塔板倒流到上面塔板，產生泛液，破壞正常操作。漏液限也稱最小氣相上升速度限，當氣相上升速度小于某一數(shù)值時，將產生塔板漏液，板效率會下降。防止液泛和液漏

10、，可通過塔壓降或壓差來監(jiān)視氣相速度，一般控制氣相速度在液泛附近略小于液泛點較好。壓力限是指塔的操作壓力限制，一般是最大操作壓力限，就是說塔的操作壓力不能過大，否則會影響塔內的汽液平衡，嚴重超限甚至會影響到安全生產。臨界溫差限主要是指再沸器兩側的溫差限度，當這一溫差高于臨界溫差時，給熱系數(shù)會急劇下降，傳熱量會隨之下降，將不能保證塔的正常傳熱的需要。2.2 單回路控制系統(tǒng)簡介2.2.1. 單回路控制系統(tǒng)的結構和類型單回路控制系統(tǒng)又稱簡單控制系統(tǒng)。是指由一個被控對象，一個檢測元件及變送器一個調節(jié)器和一個執(zhí)行器所構成的閉合系統(tǒng)。其方框圖如圖 2-1 所示。單回路控制系統(tǒng)結構簡單，易于分析設計，投資少，

11、便于施工，并能滿足一般生產過程的控制要求，因此，在生產過程中得到了廣泛的應用。設計一個控制系統(tǒng)，首先應對被控對做全面的了解。除被控對象的動態(tài)特性為，對于手工藝過程，設備等也需要比較深入的了解。在此基礎上，確定正確的控制方，包括合理地選擇被控變量與操縱變量，選擇合適的檢測變送元件及檢測位置，選用恰當?shù)膱?zhí)行器，調節(jié)器以及調節(jié)器的控制規(guī)律等。最后將調節(jié)器的參數(shù)整定到最佳值 圖 2-1 控制系統(tǒng)方框圖2.2.2.2.2.2.單回路控制系統(tǒng)的選用原則 單回路控制系統(tǒng)的選用原則主要有：1.作為被控變量，其信號最好是能夠直接測量獲得，并且測量和變送環(huán)節(jié)的滯后也要??；2.若被控變量信號無法直接獲得取，可選擇與

12、之有單函數(shù)關系的見解參數(shù)作為被控變量；3.作為被控變量，必須是獨立的變量。變量的數(shù)目一般可以用物理化學中的相律關系確定；4.作為被控變量，必須考慮工藝和理性，以及目前儀表的現(xiàn)狀能否滿足要求。2.3 精餾塔精餾段溫度控制系統(tǒng)設計方案當精餾塔頂采出液作為主要產品時，往往按精餾塔精餾段指標進行控制。采用精餾段指標控制的具體場合有：對塔頂產品成分的要求比對塔底產品成分的要求嚴格；全部為氣相進料；塔底或提餾段溫度不能很好反映組分的變化，即組分變化時，提餾段塔板溫度變化不顯著，或進料含有比塔底產品更重的影響溫度和成分關系的重雜質。2.3.1.精餾塔精餾段被控變量的選擇通常，精餾段的質量指標選取有兩類：直接

13、的產品成分信號和間接的溫度信號。采用溫度作為間接質量指標，對于二元精餾塔，當塔壓恒定時，溫度與成分之間有一一對應的關系，因此，常用溫度作為被控變量。對于多元精餾塔。由于石油化工過程中精餾產品大多數(shù)是碳氫化合物的同系物，在一定塔壓下，溫度與成分之間仍有較好的對應關系，誤差較小。因此，絕大多數(shù)精餾塔精餾段質量控制仍采用溫度作為間接指標。2.3.2精餾段溫度控制系統(tǒng)溫度檢測點選擇根據(jù)溫度檢測點的位置不同，有塔頂溫度控制、靈敏板溫度控制和中溫控制等類型。塔頂溫度控制方案對溫度檢測裝置提出較高要求，產品中的雜質影響產品的沸點，造成對溫度的擾動，因此，該控制方案很少采用，主要用于石油產品按沸點的粗級 切割

14、餾分處理。采用精餾段靈敏板溫度作為被控變量，能夠快速反映產品成分的變化。該塔板在擾動正反向變化時具有相接近的較大的增益。但是塔板效率不易準確估計，而且靈敏板位置需通過仿真計算或實測確定。中溫通常指加料板稍上或稍下的塔板，或加料板的溫度。采用中溫作為被控變量，可以兼顧塔頂和塔底成分，及時發(fā)現(xiàn)操作線的變化。但因不能及時反映塔頂或塔底產品的成分，因此，不能用于分離要求較高、進料濃度變化較大的應用場合。綜合比較，本系統(tǒng)采用靈敏板溫度作為被控變量比較方便和貼近實際生產情況。三三 精餾塔精餾段溫度單回路控制系統(tǒng)設計精餾塔精餾段溫度單回路控制系統(tǒng)設計精餾塔有多個被控變量和操作變量，合理的將這些變量配對，并依

15、此設計控制系統(tǒng)有利于精餾塔的平穩(wěn)操作和塔效率的提高。關于精餾塔控制的三條準則-僅需要控制塔一端產品時，選用物料平衡方式；塔兩端產品流量較小時，應作為操作變量去控制兩端產品質量；如果兩端都進行質量控制時，雜質較多的一端采用物料平衡控制，雜質較少的一端采用能量平衡控制。如下圖 2-2，為精餾塔精餾段直接物料平衡控制。該方案的被控變量是精餾段的溫度，操縱變量為塔頂出液 d，加熱氣量不變。優(yōu)點是物料和能量平衡之間的關聯(lián)較小，內回流受環(huán)境溫度影響小，有利于精餾塔的平穩(wěn)操作，另外，由于操縱變量是 d，所以，若產品不合格則可以馬上停止進料。圖 2-2 精餾塔精餾單回路控制圖四 計算機控制系統(tǒng)基本介紹4.14

16、.1 計算機控制系統(tǒng)的基本組成計算機控制系統(tǒng)的基本組成 計算機控制系統(tǒng)的基本組成如圖所示計算機控制系統(tǒng)的基本組成如圖所示：4.24.2 直接數(shù)字控制系統(tǒng)直接數(shù)字控制系統(tǒng) ddcddc4.3 dcs 軟件體系結構 控制站卡件位于控制站機籠內，主要由控制卡、數(shù)據(jù)轉發(fā)卡和 i/o 卡件組成?？匆欢ǖ囊?guī)則組合在一起，完成信號采集、信號處理、信號輸出、控制、計算、通信等功能?？傮w設計思路如圖所示： 五五 dcsdcs 系統(tǒng)的配置與說明系統(tǒng)的配置與說明5.1 dcs 控制系統(tǒng)總控制圖總圖能夠清晰直觀的知道各環(huán)節(jié)的作用目的： 5.2 系統(tǒng)的硬件配置（1）系統(tǒng)硬件：系統(tǒng)機柜尺寸為 2100800600系統(tǒng)

17、機柜容量為 4 個電源模塊，4 個 i/o 機籠，2 個網絡交換機。（2）系統(tǒng)機籠：每個 i/o 機籠有 20 個槽位，2 個主控卡槽位，2 個數(shù)據(jù)轉發(fā)卡槽位，16 個 i/o 卡槽位。（3）系統(tǒng)的電源：系統(tǒng)供電需要兩路交流供電，冗余配電，其中一路為通過 ups 給系統(tǒng)供電，另外一路為市電，通常 ups 一路為備用電源。電源模塊給 i/o 機籠供電，為5v,24v 的直流電。(4)系統(tǒng)操作站硬件：xp313(i) 6 路電流輸入卡；xp314(i) 6 路電壓輸入卡；xp316(i) 4 路熱電偶信號輸入卡；xp322（o） 4 路模擬信號輸出卡；xp363(i) 8 路觸點型開入卡；xp36

18、2（o） 8 路晶體管接點開出卡。（5）卡件排布規(guī)范：卡件的配置規(guī)范1 所有卡件的備用通道必須組上空位號，空位號的命名原則如下：模入點采用“ nai*” ，描述采用“ 備用” 。模出點采用“ nao*” ，描述采用“ 備用” 。開入點采用“ ndi*” ，描述采用“ 備用” 。開出點采用“ ndo*” ，描述采用“ 備用” ?！?*” 中第一位為主控卡地址，第二位為數(shù)據(jù)轉發(fā)卡地址，第三位為卡件地址，第四位為通道地址，地址為整數(shù)。2 信號點分配到各控制站遵循如下原則：同一工段的測點盡量分配在同一控制站。同一控制回路需要使用到的測點必須分配在同一控制站。同一聯(lián)鎖條件需要使用到的測點必須分配在同一控

19、制站。按照標準測點清單進行信號點分配及測點統(tǒng)計。條件允許下，在同一個控制站中留有幾個空余槽位，為設計更改留余量。3 同一控制站測點的分配遵循如下原則：模入測點按照測點類型順序排布。按照溫度（ti）-壓力( pi)-流量（fi）-液位( li)-分析（ai）-其他 ai 信號-ao 信號-di 信號-do 信號-其他類型信號 的順序分配信號點，信號點按字母順序從小到大排列，不同類型信號之間（溫度、壓力等）空余 23 個位置，填上空位號；配電與不配電信號不要設置到不隔離的相鄰端口上，最好放置在不同卡件上。同一類型卡件盡量放置在同一機籠中。熱備用卡件組在同類型卡件的最后4 操作站配置工程師站 ip

20、地址 130，計算機名為“ es130” ；普通操作站 ip 地址 131、132、133 ，計算機名為“ os131” 、 “ os132” 、 “ os133” 。 5.3 dcs 系統(tǒng)的前期統(tǒng)計1 信號卡件端子統(tǒng)計表信號類型點數(shù)備用點數(shù)卡件型號卡件數(shù)目配套端子板端子板數(shù)目電流信號75xp3132xp520r1電壓信號輸入卡531xp3149xp5204.5熱電阻信號293xp3168xp5204模擬量信號模擬量輸出信號80xp3224xp5202開關量輸入信號26xp3631xp5201/2開關量信號開關量輸出信號26xp3621xp5201/2總計10121251+4.5+4+2+12

21、 系統(tǒng)規(guī)模配置表單主控卡數(shù)據(jù)轉發(fā)卡型號xp243xp233數(shù)量22配置(是)冗余 （）不冗余（是）冗余 （）不冗余3 i/o 卡件布置圖123400010203040506070809101112131415冗余冗余xp243xp243xp233xp233xp314xp314xp314xp314xp314xp314xp314xp314xp314xp316xp316xp316xp316xp316xp316xp316xp520rxp520rxp520xp520xp520xp520xp520xp520xp520xp520123400010203040506070809101112131415冗余冗余

22、冗余冗余xp243xp243xp233xp233xp316xp313xp313xp000xp322xp322xp322xp322xp363xp362xpxpxpxpxpxpxp520rxp520rxp520xp520xp520rxp520rxp520xp520xp520xp520 4 .io 測點配置清單測點信號屬性卡件配置序號位號描述i/o類型量程單位地址卡件備注1pi2501ai1-5vdc0-1mpa02000000xp3142pi2502ai1-5vdc0-1mpa02000001xp3143pi2503ai1-5vdc0-1mpa02000002xp3144pi2504ai1-5vd

23、c0-1mpa02000003xp3145pi2505ai1-5vdc0-1mpa02000004xp3146pi2506ai1-5vdc0-1mpa02000005xp3147pi2507ai1-5vdc0-1mpa02000100xp3148pi2508ai1-5vdc0-1mpa02000101xp3149pi2509ai1-5vdc0-1mpa02000102xp31410pi2510ai1-5vdc0-1mpa02000103xp31411pi2511ai1-5vdc0-1mpa02000104xp31412pi2512ai1-5vdc0-1mpa02000105xp31413pi2

24、513ai1-5vdc0-1mpa02000200xp31414pi2514ai1-5vdc0-1mpa02000201xp31415pi2515ai1-5vdc0-1mpa02000202xp31416pi2516ai1-5vdc0-1mpa02000203xp31417pi2517ai1-5vdc0-1mpa02000204xp31418pi2518ai1-5vdc0-1mpa02000205xp31419pi2519ai1-5vdc0-1mpa02000300xp31420pi2520ai1-5vdc0-1mpa02000301xp31421pi2521ai1-5vdc0-1mpa020

25、00302xp31422pi2522ai1-5vdc0-1mpa02000303xp31423pi2523ai1-5vdc0-1mpa02000304xp31424pi2524ai1-5vdc0-1mpa02000305xp31425pi2525ai1-5vdc0-1mpa02000400xp31426pi2526ai1-5vdc0-1mpa02000401xp31427li2501ai1-5vdc0-100%02000402xp31428li2502ai1-5vdc0-100%02000403xp31429li2503ai1-5vdc0-100%02000404xp31430li2504ai

26、1-5vdc0-100%02000405xp31431li2505ai1-5vdc0-100%02000500xp31432li2506ai1-5vdc0-100%02000501xp31433li2507ai1-5vdc0-100%02000502xp31434li2508ai1-5vdc0-100%02000503xp31435fi2501ai1-5vdc0-100m3/h02000504xp31436fi2502ai1-5vdc0-100m3/h02000505xp31437fi2503ai1-5vdc0-100m3/h02000600xp314不不冗冗余余 38fi2504ai1-5v

27、dc0-100m3/h02000601xp31439fi2505ai1-5vdc0-100m3/h02000602xp31440fi2506ai1-5vdc0-100m3/h02000603xp31441fi2507ai1-5vdc0-100m3/h02000604xp31442fi2508ai1-5vdc0-100m3/h02000605xp31443fi2509ai1-5vdc0-100m3/h02000700xp31444fi2510ai1-5vdc0-100m3/h02000701xp31445fi2511ai1-5vdc0-100m3/h02000702xp31446fi2512ai

28、1-5vdc0-200m3/h02000703xp31447fi2513ai1-5vdc0-200m3/h02000704xp31448fi2514ai1-5vdc0-200m3/h02000705xp31449fi2515ai1-5vdc0-200m3/h02000800xp31450fi2516ai1-5vdc0-200m3/h02000801xp31451fi2517ai1-5vdc0-200m3/h02000802xp31452fi2518ai1-5vdc0-200m3/h02000803xp31453fi2519ai1-5vdc0-200m3/h02000804xp31454ti25

29、01rtdpt1000-10002000900xp31655ti2502rtdpt1000-10002000901xp31656ti2503rtdpt1000-10002000902xp31657ti2504rtdpt1000-10002000903xp31658ti2505rtdpt1000-10002001000xp31659ti2506rtdpt1000-10002001001xp31660ti2507rtdpt1000-10002001002xp31661ti2508rtdpt1000-10002001003xp31662ti2509rtdpt1000-10002001100xp316

30、63ti2510rtdpt1000-10002001101xp31664ti2511rtdpt1000-10002001102xp31665ti2512rtdpt1000-10002001103xp31666ti2513rtdpt1000-10002001200xp31667rtpt1000-10002001201xp316不不冗冗 余余 d68ti2515rtdpt1000-10002001202xp31669ti2516rtdpt1000-10002001203xp31670ti2517rtdpt1000-10002001300xp31671ti2518rtdpt1000-10002001

31、301xp31672ti2519rtdpt1000-10002001302xp31673ti2520rtdpt1000-10002001303xp31674ti2521rtdpt1000-10002001400xp31675ti2522rtdpt1000-10002001401xp31676ti2523rtdpt1000-10002001402xp31677ti2524rtdpt1000-10002001403xp31678ti2525rtdpt1000-10002001500xp31679ti2526rtdpt1000-10002001501xp31680ti2527rtdpt1000-10

32、002001502xp31681ti2528rtdpt1000-10002001503xp31682ti2529rtdpt1000-10002020000xp31683gia2501ai4-20madc0-100%02020100xp31384gia2502ai4-20madc0-100%02020101xp31385gia2503ai4-20madc0-100%02020102xp31386gia2504ai4-20madc0-100%02020103xp31387gia2505ai4-20madc0-100%02020104xp31388gia2506ai4-20madc0-100%020

33、20105xp31389ia2501ai4-20madc0-200a02020200xp313不不冗冗余余90tv2505aoiii 型；正輸出02020400xp32291tv2508aoiii 型；正輸出02020401xp32292tv2511aoiii 型；反輸出02020402xp32293tv2514aoiii 型；正輸出02020403xp32294tv2516aoiii 型；反輸出02020600xp322冗冗余余 95lv2501aoiii 型；正輸出02020601xp32296lv2502aoiii 型；反輸出02020602xp32297lv2504aoiii 型；正輸

34、出02020603xp32298p2501didino;觸點型02020800xp36399p2502didino;觸點型02020801xp363不不冗冗余余100p2501dodono;觸點型02020900xp362101p2502dodono;觸點型02020901xp362不不冗冗余余 5.4 dcs 系統(tǒng)的功能系統(tǒng)組態(tài)是指在工程師站上為控制系統(tǒng)設定各項軟硬件參數(shù)的過程。dcs 組態(tài)控制軟件（1）sckey.exe 組態(tài)軟件，應用于對 dcs 硬件和軟件的組態(tài)（2）系統(tǒng)標準畫面組態(tài)系統(tǒng)的標準畫面組態(tài)是指對系統(tǒng)已定義格式的標準操作畫面進行組態(tài)，包括總貌畫面、趨勢曲線、控制分組、數(shù)據(jù)一覽

35、 4 種操作畫面的組態(tài)。 總貌畫面組態(tài)趨勢畫面組態(tài)分組畫面組態(tài)一覽畫面組態(tài)下面是總貌畫面設置截圖：（包括：索引畫面和數(shù)據(jù)總貌）索引畫面：數(shù)據(jù)總貌：一覽畫面設置截圖： 分組畫面設置截圖： （3） dcs 系統(tǒng)能對精餾裝置進行重要參數(shù)的顯示； 應用色彩和閃爍變化及聲音表示各種報警信息；根據(jù)精餾塔制造商對控制的要求及各自運行規(guī)范，也可以實現(xiàn)對各自的回路進行自動調節(jié)。 （4）以班報的形式對所有重要參數(shù)進行二小時報表自動打印（打印時間間隔可設定自行）。 （5） 以趨勢圖的形式對 dcs i/o 清單中所有要求的記錄參數(shù)進行小時趨勢顯示，并可按操作員要求隨時打印。下面是自己做的組態(tài)報表圖： （6）總流程圖

36、（7）總設計截圖 5.5 dcs 系統(tǒng)的硬件安裝（1）根據(jù)設計的io 卡件布置圖把相應的卡件插入相應的卡槽。（2）設置地址主控卡撥號開關狀態(tài)表注：主控卡是通過撥號開關 sw2 來進行地址撥號的，其中自左至右代表高位到低位，即 s4 為高位，s8 為低位，s1 s2 s3 為系統(tǒng)保留資源。數(shù)據(jù)轉發(fā)卡的跳線表地址跳線狀態(tài)（on off）卡件地址s4s3s2s1冗余跳線 j2 狀態(tài)（on off）00offoffoffoffon01offoffoffonon注：四對跳線 s1s4，s1 為低位，s4 為高位，短接為 on。（3）設置跳線 io 卡件的跳線卡件型號卡件地址卡件跳線及狀態(tài)選擇端子板xp3

37、14020000( ) 單卡 ( )冗余j2 ( ) xp520( ) xp520r( ) 其它xp316020009( ) 單卡 ( )冗余j2 負載能力跳線jp3 jp4 jp5 ( ) xp520( ) xp520r( ) 其它xp313020201( ) 單卡 ( ) 冗 余j2 j4 j5 配電跳線jp1 jp2 jp3 jp4 jp5jp6 ( ) xp520( ) xp520r( ) 其它xp322020204( ) 單卡 ( )冗余負載能力跳線( ) xp520( ) xp520r撥號開關狀態(tài)（on off）卡件地址s1s2s3s4s5s6s7s802offoffoffonof

38、f03offoffoffonon j2 jp3 jp4 jp5 ( ) 其它xp322020206( ) 單卡 ( )冗余j2 負載能力跳線jp3 jp4 jp5 ( ) xp520( ) xp520r( ) 其它xp363020208( ) xp520( ) xp520r( ) 其它xp362020209( ) xp520( ) xp520r( ) 其它5.6 dcs 系統(tǒng)的實時監(jiān)控畫面advantrol.exe 監(jiān)控軟件實驗運行軟件，運行界面如圖所示： 如下是 dcs 系統(tǒng)的實時監(jiān)控畫面的總的管道流程圖，操作人員能夠直觀的看到管道各個監(jiān)測點的變化情況仿真圖如下：下面這個畫面能夠實時的顯示出

39、現(xiàn)報警的點，方便控制人員查找問題： 數(shù)據(jù)一覽： 六 精餾裝置的控制說明6.1 精餾裝置的控制結合控制方案，得到控制系統(tǒng)方塊圖如圖 4-1 所示。圖 4-1 精餾塔單回路控制系統(tǒng)方塊圖 如圖示 4-2 中，被控變量為精餾塔靈敏板的溫度。操縱變量為塔頂出液量。6.2.確定控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)6.2.1 檢測變送器的傳遞函數(shù)在過程控制系統(tǒng)中，檢測變送環(huán)節(jié)對于信息的獲取和傳送非常重要。在工程上為了提高控制精度，被控參數(shù)的測量和變送必須迅速正確地反映其實際變化情況，為系統(tǒng)設計提供準確的控制依據(jù)。檢測變送環(huán)節(jié)對被控參數(shù)作正確測量，并將它轉換成標準統(tǒng)一信號輸出到調節(jié)器或指示記錄儀。對于檢測變送環(huán)節(jié)作線性處理后

40、，通常可用一階加時延特性來描述其傳遞函數(shù),但是考慮到模擬仿真時實現(xiàn)起來的可行性和復雜性，將檢測變送器近似成比例環(huán)節(jié)，精餾塔精餾段單回路控制系統(tǒng)選用的ddz-iii 型溫度變送器，將放大系數(shù)假定為 1。則檢測變送器的傳遞函數(shù) ga(s)=1。6.2.2 執(zhí)行器的傳遞函數(shù)精餾塔精餾段前饋-反饋控制系統(tǒng)采用的是氣動執(zhí)行機構，氣動執(zhí)行機構由膜片，推桿和平衡彈簧等組成，氣動薄膜執(zhí)行機構的靜態(tài)特性為靜態(tài)平衡時輸入信號 p 與閥桿位移 l 之間的關系即:pa=kl,說明氣動執(zhí)行機構是一個比例環(huán)節(jié)，放大系數(shù) kp = = =, ,查得 a 和 k 的規(guī)格表，取 a 為 280cm2 ,k=14n/cm,所以得到放大系數(shù) kv = =plka= = = =20，go(s)=20。 plka14280 圖 4.2 精餾塔精餾段單回路控制系