控制仪表课程设计.doc

编号：xxx —xx —xx 控制仪表与装置课程设计 锅炉液位调节系统 设计报告 学 院： 专 业： 班 级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 设计时间： 成 绩：摘 要 集散控制系统（Distributed control system）是以微处理器为基础的对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的集中分散控制系统，简称DCS系统。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，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，因此DCS系统在现代化生产过程控制中起着重要的作用。随着社会的发展与城市的现代化和集中化，锅炉的应用也越来越普遍，然而锅炉控制场所又是很危险的地方，如若控制不当，轻则使锅炉设备损毁，重则危及现场操作人员及周边群众的生命安全。由此可见，锅炉的合理控制极为重要，且锅炉控制系统中最重要的是锅炉的液位控制。 关键字：集散控制系统；微处理器；液位控制 目 录 1. 概述 1 1.1课程设计的性质、目的和任务 1 1.2课程设计的主要内容与要求 1 1.2.1主要设计内容 1 1.2.2设计基本要求 1 2. 被控对象设计 3 2.1实验装置简介 3 2.2被控对象特性说明（过程工艺分析） 3 2.3被控对象的结构设计 3 2.4被控对象工艺流程图 4 3.控制系统设计 4 3.1控制系统原理分析及控制方案设计 4 3.2一次仪表选型设计 5 3.3DCS选型设计 6 3.4控制系统接线设计 7 4.DCS组态设计 8 4.1DCS硬件组态设计 8 4.1.1DCS卡件配置图 8 4.1.2DCS系统（控制站卡件及设计小组各操作站）地址配置表 8 4.2DCS软件组态设计 9 4.2.1I/O组态 9 4.2.2控制回路组态 11 4.2.3操作站组态 12 4.3DCS系统闭环运行调试结果分析与说明 16 5.设计总结与体会 17 6.参考文献 17 1. 概述 1.1课程设计的性质、目的和任务 《控制仪表与装置课程设计》是自动化专业必修实践性教学环节。按自动化专业培养计划要求，在学完专业限选课《控制仪表与装置》后，安排《控制仪表与装置课程设计》。其目的是使学生在深入理解已学的有关过程控制仪表和DCS系统的基本概念、组成结构、工作原理、系统组态设计方法、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。 1.2课程设计的主要内容与要求 1.2.1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： 被控对象特性设计组态； 控制系统一次仪表选型设计； 控制系统设计； DCS控制装置的I/O点配置与组态设计； DCS控制回路组态设计； DCS操作站组态设计； DCS系统闭环运行调试。 1.2.2设计基本要求 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。 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。 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（PID图）。 画出控制回路方框图。 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（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。 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（参照“控制仪表与装置实验指导书”）。 控制系统接线实施 根据所设计的控制系统一次仪表和DCS I/O点接线图，在实验系统上完成一次仪表与DCS的信号连接。 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。 DCS