过程控制及自动化仪表课件第10章典型过程控制系统设计讲义.ppt

第10章 典型生产过程控制 与工程设计 本章要点 1）了解电厂锅炉的各种控制要求，熟悉它们的控制方案； 2）掌握锅炉燃烧过程控制系统的设计方法； 3）了解精馏塔的控制任务, 熟悉各变量之间的关系； 4）掌握精馏过程控制系统的设计方法； 5）了解工程设计的基本要求与基本内容； 6）了解项目报告、施工图的设计方法以及抗干扰问题的解决方案。 10.1典型生产过程控制10.1.1电厂锅炉的过程控制 一、火力发电厂的生产流程 二、单元机组生产流程示意图（各单元说明。。。）   本章结束，谢谢！ 关于解耦装置数学模型 、 的取得，可根据不变性原理的前馈补偿法进行设计 图10－18 前馈补偿法解耦控制系统框图 10.2 过程控制系统的工程化设计 10.2.1 工程化设计的目的和主要内容 1．目的 过程控制系统的工程化设计既是生产过程自动化项目建设中的一项极其重要的环节，也是自动化类专业的学生强化工程实际观念、运用《过程控制工程》的知识进行全面综合训练的重要实践过程。 过程控制系统的工程化设计要求设计者既要掌握大量的专业知识，还要懂得设计工作的程序。 过程控制系统的工程化设计，不管具体过程和控制方案如何，其基本的设计程序和方法则是相似的。 2．主要内容 ①在熟悉工艺流程、确定控制方案的基础上，完成工艺流程图和控制流程图的绘制； ②在仪表选型的基础上完成有关仪表信息的文件编制； ③完成控制室的设计及其相关条件的设计； ④完成信号连锁系统的设计； ⑤完成仪表供电、供气系统图及管线平面图的绘制以及控制室与现场之间水、电、气（汽）的管线布置图的绘制； ⑥完成与过程控制有关的其它设备、材料的选用情况统计及安装材料表的编制； ⑦完成抗干扰和安全设施的设计； ⑧完成设计文件的目录编写等。 10.2.2 工程化设计的具体步骤 在确定了过程控制系统工程化设计的主要内容以后，可分两步进行工程化设计，即立项报告设计和施工图的设计。 10.2.2.1 立项报告的设计 1．设计前的准备工作 （1）调查研究 （2）规划目标 （3）收集资料 为了使设计的立项报告科学合理、切实可行，能够比较顺利地被审批通过，必须认真做好设计前的准备工作。 2．立项报告的设计 1）系统控制方案的论证与确定； 2） 说明采用了哪种技术标准与技术规范作为设计的依据； 3）说明设计的分工范围 ； 4）说明所设计的控制系统在同行业中的自动化水平以及新工艺、新技术的采用情况等 ; 5）提供仪表设备汇总表、材料清单以及主要的供货厂家、供货时间与相应的价格，并和概算专业人员共同做出经费预算及使用情况的说明; 6）提出参加该项工作的有关人员和完成该项工作所需时间以及存在的问题及解决的办法等； 7）预测所设计的控制系统投入正常运行后所产生的经济效益. 10.2.2.2 施工图的设计 当立项报告设计的审批文件下达后，即可进行施工图的设计。施工图是进行施工用的技术文件与图纸资料，必须从施工的角度解决设计中的细节部分。 现以常规仪表控制系统和集散控制系统（DCS）为例，简要介绍施工图的设计内容。 1．常规仪表控制系统施工图的设计 （14）工艺管道和仪表流程图; （1） 图纸目录; （2） 说明书; （3） 设备汇总表; （4） 设备装置数据表; （5） 材料表 ; （6） 连接关系表; （7） 测量管路和绝热、伴热方式表; （8） 铭牌注字表; （9） 信号原理图; （10）平面布置图; （11） 接线（管）图; （12）空视图 ; （13） 安装图; （15） 接地系统图; （16）任选图的设计。 2．集散控制系统（DCS）施工图的设计 集散控制系统（DCS）施工图的设计内容主要有： （1） 文件目录; （2）集散控制系统技术规格说明书; （3） 集散控制系统I/O表; （4）连锁系统逻辑图; （5） 仪表回路图; （6）控制室布置图; （7） 端子配线图; （8）电缆布置图; （9） 仪表接地系统图; （10）集散控制系统监控数据表; （11）集散控制系统配置图; （12）端子（安全栅）柜布置图; （13）机房设计; （14）集散控制系统组态文件的设计; 10.2.3 控制系统的抗干扰和接地设计 仪表及控制系统的干扰是普遍存在的，若不对仪表或系统存在的干扰采取措施加以消除，轻者会影响仪表或系统的精度，重者使其无法工作，甚至会造成安全事故。所以，