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文檔簡介

1、-. z. PAGE 1編號2003606序號組號班級控制儀表與裝置課程設(shè)計鍋爐液位DCS控制系統(tǒng)設(shè)計報告-. z.鍋爐液位DCS控制系統(tǒng)設(shè)計報告摘 要EFPT過程控制實驗裝置 DCS 鍋爐 閥門 I/O組態(tài) 監(jiān)控 操作小組 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡 I/O卡件. 概述1.1課程設(shè)計的性質(zhì)、目的和任務(wù)控制儀表與裝置課程設(shè)計是自動化專業(yè)必修實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。按自動化專業(yè)培養(yǎng)方案要求,在學(xué)完專業(yè)限選課控制儀表與裝置后,安排控制儀表與裝置課程設(shè)計。其目的是使學(xué)生在深入理解已學(xué)的有關(guān)過程控制儀表和DCS系統(tǒng)的根本概念、組成構(gòu)造、工作原理、系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計方法、系統(tǒng)設(shè)計原則的根底上,結(jié)合聯(lián)系實際的課程設(shè)計題目,使學(xué)生熟悉和

2、掌握DCS控制系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試方法,初步掌握控制系統(tǒng)的工程性設(shè)計步驟,進(jìn)一步增強解決實際工程問題的能力。1.2課程設(shè)計的主要內(nèi)容與要求主要設(shè)計內(nèi)容以過程控制實驗室的EFPT過程控制實驗裝置為被控對象、SUPCON J*-300 DCS為控制裝置,構(gòu)成一個閉環(huán)系統(tǒng),本課程設(shè)計將完成該閉環(huán)系統(tǒng)的以下一系列工程性設(shè)計:被控對象特性設(shè)計組態(tài);控制系統(tǒng)一次儀表選型設(shè)計;控制系統(tǒng)設(shè)計;DCS控制裝置的I/O點配置與組態(tài)設(shè)計;DCS控制回路組態(tài)設(shè)計;DCS操作站組態(tài)設(shè)計;DCS系統(tǒng)閉環(huán)運行調(diào)試。設(shè)計根本要求被控對象特性設(shè)計組態(tài)通過EFPT過程控制實驗裝置的管道和閥門的開/閉狀態(tài),構(gòu)造一個實驗者所希望實現(xiàn)的對

3、象特性,用于本課程設(shè)計的控制系統(tǒng)被控對象。列寫出EFPT過程控制實驗裝置閥門狀態(tài)表,畫出被控對象工藝流程圖。控制系統(tǒng)一次儀表選型設(shè)計根據(jù)被控對象組態(tài)設(shè)計,確定EFPT過程控制實驗裝置中一次儀表的使用情況,查閱一次儀表型號、量程等參數(shù),編制一次儀表位號,列出一次儀表選型表??刂葡到y(tǒng)測控點和控制回路設(shè)計畫出帶測控點的工藝管道流程圖P&ID圖。畫出控制回路方框圖。DCS的硬件配置和I/O點配置設(shè)計根據(jù)過程控制實驗室的SUPCON J*-300 DCS硬件配置見控制儀表與裝置實驗指導(dǎo)書,確定本課程設(shè)計所需的DCS卡件和I/O點。畫出DCS卡件配置圖??刂葡到y(tǒng)一次儀表和DCS I/O點接線設(shè)計畫出控制系

4、統(tǒng)一次儀表和DCS I/O點接線圖參照控制儀表與裝置實驗指導(dǎo)書??刂葡到y(tǒng)接線實施根據(jù)所設(shè)計的控制系統(tǒng)一次儀表和DCS I/O點接線圖,在實驗系統(tǒng)上完成一次儀表與DCS的信號連接。DCS系統(tǒng)硬件組態(tài)設(shè)計在工程師站上完成DCS系統(tǒng)的主控卡件組態(tài)、通信卡件組態(tài)、I/O卡件組態(tài)和DCS I/O點組態(tài)設(shè)計。列出I/O卡件、I/O點地址表,列出I/O點位號、注釋、量程、單位、報警限及配電設(shè)置表。DCS控制回路組態(tài)設(shè)計根據(jù)控制回路設(shè)計,組態(tài)主控卡控制回路。操作站和操作小組設(shè)計按照課程設(shè)計小組成員組成,設(shè)計和定義實驗小組所有成員為控制系統(tǒng)操作站。DCS操作站組態(tài)設(shè)計根據(jù)控制系統(tǒng)設(shè)計,進(jìn)展DCS系統(tǒng)總貌畫面組態(tài)

5、設(shè)計、分組畫面組態(tài)設(shè)計、趨勢畫面組態(tài)設(shè)計、工藝流程畫面組態(tài)設(shè)計。DCS系統(tǒng)閉環(huán)運行調(diào)試課程設(shè)計小組內(nèi)的每個成員輪流下載自己設(shè)計的程序,進(jìn)展系統(tǒng)閉環(huán)運行調(diào)試。DCS系統(tǒng)多操作站運行監(jiān)視在課程設(shè)計小組內(nèi)的*個成員下載程序運行調(diào)試時,利用DCS工程師站的傳送功能將自己設(shè)計的程序傳送給課程設(shè)計小組內(nèi)的其他成員,實現(xiàn)DCS系統(tǒng)的多操作站監(jiān)視功能。操作站人機界面設(shè)計剪切每個學(xué)生應(yīng)將自己設(shè)計的操作站人機界面剪切下來,用于課程設(shè)計報告中;學(xué)生進(jìn)入實驗室前應(yīng)完成上述設(shè)計根本要求的初步設(shè)計,經(jīng)指導(dǎo)教師檢查前方可進(jìn)入實驗室進(jìn)展上機設(shè)計實驗。1.3 課程小組成員及分工:設(shè)置工作站與I/O接口設(shè)置周峰控制回路設(shè)置楊占磊

6、運行與控制姜達(dá)王加晨裝置接線與閥門控制沈浩系統(tǒng)組態(tài)調(diào)試*曉峰設(shè)置操作小組王宇新2. 被控對象設(shè)計2.1實驗裝置簡介EFPT過程控制實驗裝置是一套可以用DCS或數(shù)字儀表實現(xiàn)對模擬鍋爐系統(tǒng)自動控制的實驗裝置。它既可以在計算機上使用JK-3000*進(jìn)展組態(tài)和監(jiān)控,也可以在控制面板上數(shù)字儀表進(jìn)展手動或自動控制。其控制面板上有綜合接線板 流變頻實驗板 數(shù)顯變送報警儀 加減運算器 接觸器模板 單向溫度調(diào)控 溫度調(diào)控器 數(shù)顯智能調(diào)節(jié)儀按鈕指示板 DCS信號轉(zhuǎn)接板等控制面板,并有電源單元可提供三相380V和單相220V的電源。鍋爐系統(tǒng)由管路和循環(huán)水泵 電磁閥 單熱絲 電動調(diào)節(jié)閥 M1 M2 鉑電阻 溫度變送器

7、 電磁流量計 壓力表組成,通過管路上各閥門的開閉形成了一個循環(huán)的系統(tǒng)。2.2被控對象的構(gòu)造設(shè)計通過EFPT過程控制實驗裝置的管道和閥門的開/閉狀態(tài),實現(xiàn)上述的對象特性,用于本課程設(shè)計的控制系統(tǒng)被控對象。EFPT過程控制實驗裝置閥門狀態(tài)表。閥門號V21V25V27V30V33V35V38V39V40V42V43V51VC1VC2狀態(tài)開開開半開開開開開開開開開開開2.3被控對象工藝流程圖3.控制系統(tǒng)設(shè)計3.1控制系統(tǒng)原理分析及控制方案設(shè)計要求:1根據(jù)所組態(tài)的被控生產(chǎn)流程被控對象的工藝要求,確定控制系統(tǒng)的控制方案,畫出控制系統(tǒng)原理框圖。根據(jù)被控對象的生產(chǎn)流程和控制要求,確定調(diào)節(jié)閥的氣開、氣關(guān)形式和調(diào)

8、節(jié)器的正、反作用。3帶測控點的工藝管道流程圖3.2一次儀表選型設(shè)計根據(jù)被控對象組態(tài)設(shè)計,確定EFPT過程控制實驗裝置中一次儀表的使用情況,查閱一次儀表型號、量程等參數(shù),要求:儀表名參數(shù)壓力變送器電磁流量轉(zhuǎn)換器電磁流量傳感器QS智能型電動調(diào)節(jié)閥電動機型號DBYGLDZ-4BLDG-10SQSVP-16KCHL2-20輸出信號420mA-DC420mA420mA-DC量程04KP工作壓力68KP精度0.51級防爆標(biāo)志ib= 2 * ROMANIICT6流量*圍00.3m3/h工作溫度0120工作壓力4KP防護(hù)等級IP65IP653.3DCS選型設(shè)計要求:列出I/O清單:電流信號輸入卡4路輸入420

9、SP3130002 ,03NAI3,NAI4,電流信號輸入卡4路輸入420SP3130100,01,02,03NAI5,NAI6,NAI7,NAI8電流信號輸入卡4路輸入420SP3130200 ,0102, 03NAI9NAI10NAI11NAI12模擬量輸出卡4路輸出420SP3221000,01,02,03NA05,NA06,NA07,NAO8操作小組:根據(jù)系統(tǒng)I/O清單,確定DCS的硬件配置,列出所選用的DCS硬件配置,包括:電源、主控卡、數(shù)據(jù)通信卡件、I/O卡件。模塊名稱性能型號主控卡IP地址數(shù)據(jù)模塊地址IO模塊地址可用的IO通道地址DCS信號轉(zhuǎn)接板端子號電源指示卡SP221主控卡C

10、PUSP243*128.128.1.6數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡SP23300卡件擋板SP000電流信號輸入卡4路輸入4-20mASP3130002,03NAI3,NAI4電流信號輸入卡4路輸入4-20mASP3130100,01,02,03NAI5,NAI6NAI7,NAI8電流信號輸入卡4路輸入4-20mASP3130200,0102,03NAI9,NAI10NAI11,NAI12卡件擋板SP000熱阻信號輸入卡2路輸入Pt100SP31604熱阻信號輸入卡2路輸入Pt100SP3160500,01Pt-3,Pt-4熱阻信號輸入卡2路輸入Pt100SP3160600,01Pt-5,Pt-6卡件擋板SP00

11、0脈沖量輸入卡4路輸入,最高響應(yīng)頻率SP3350803P4模擬量輸出卡4路輸出4-20mASP3220903NA04模擬量輸出卡4路輸出4-20mASP3221000,0102,03NA05,NA06NA07,NA08卡件擋板SP000觸電型開關(guān)量輸入卡SP3631203,0405,06DI4,DI5DI6,DI7繼電器開關(guān)量輸入卡SP3641301,02,03,0405,06卡件擋板SP000卡件擋板SP0003.4控制系統(tǒng)接線設(shè)計控制系統(tǒng)接線圖:4.DCS組態(tài)設(shè)計4.1DCS硬件組態(tài)設(shè)計 DCS卡件配置圖操作站設(shè)置:數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡:DCS系統(tǒng)控制站卡件及設(shè)計小組各操作站地址配置表4.2DCS軟

12、件組態(tài)設(shè)計 各 小 組 操 作 站 地 址姜達(dá)周峰楊占磊沈浩*曉峰王宇新王加晨數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)00SP2336電流信號輸入卡00SP313電流信號輸入卡01SP313模擬量輸出卡09SP322模擬量輸出卡10SP322I/O組態(tài)包括:DCS I/O點位號、注釋、量程、單位、報警限及配電設(shè)置表;位 號AI06000000AI06000001AI06000100AI06000001AI06001000AI06001001注 釋水箱液位進(jìn)水閥位進(jìn)水流量鍋爐液位出水流量出水閥信號類型電流4-20MA電流4-20MA電流4-20MA電流4-20MA電流4-20MA電流4-20MA折 線 表下 限000000上 限4001005040050100單 位MM%L/HMML/H%溫度補償否否否否否否壓力補償否否否否否否濾 波 否否否否否否開 方否否否否否否積 累否否否否否否報 警是否是是是否高 限3604536545高 高 限4005040050低 限16051805低 低 限400400高/低死區(qū)1111高高/低低死 區(qū)1111控制回路組態(tài)操作站組態(tài)包括:小組設(shè)計及操作權(quán)限設(shè)計說明;姜達(dá)操作員周峰工程師楊占磊操作員沈浩操作員*曉峰操作員王宇新操作員王加晨操作員DCS系統(tǒng)總貌畫面;DCS系統(tǒng)分組畫面;DCS系統(tǒng)趨勢畫面;調(diào)整畫面:數(shù)據(jù)一覽:故障診斷:4.3DCS系統(tǒng)閉環(huán)運行調(diào)試結(jié)果分析與說明控

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