第六届全国仪表技能大赛DCS实操题1009a

1、第六届化工仪表技能大赛实操题DCS集散控制系统仿真实操试题1、准备要求新增一台设备，需要对其控制及流程图进行组态。完成组态后进行仿真测试 验证组态是否正确。1.1场地准备1）现场应设在室内；2）室内具有适合的桌椅，具备安全、通风、照明、无干扰等条件；3）有消防设备，如灭火器等。1.2工具、仪器准备序号名称型号规格单位数量1计算机台12DCS系统控制组态软件、 图形界面组态软件、仿真软 件霍尼韦尔PKS、横河CENTUM CS-3000 或浙 大中控JX-300XP JX-300XP/ECS-100套11.3材料睢备考场提供笔、尺、草稿纸。2、考核内容1）根据流程图及控制要求对回路进行分析（确定

2、阀门FCFO及控制器正反 作用并说明理由）；2）画出液位LT101A、LT101B、LT101C三选二输出逻辑图；3）写出LV101A与HS101输出的数学表达式（Y=kX+b形式）；4）写出LV101B与HS101输出的数学表达式（Y=kX+b形式）；5）写出蒸汽流量温压补偿公式；6）完成DCS控制器、卡件、I/O点的组态；7）利用考场所提供的DCS系统进行液位控制实作组态；8）利用考场所提供的DCS系统进行实作图形界面组态；9）利用考场所提供的DCS系统进行单冲量液位控制仿真；10）利用考场所提供的DCS系统进行三冲量液位控制仿真。2.1工艺流程及要求图一为某锅炉液位控制及联锁保护系统的流

3、程图，正常产生蒸汽的压力为 4.5Mpa,设计压力5MPa，设计温度400C，产汽能力为160吨/小时，其中汽包 液位采用单冲量/三冲量控制，液位低低联锁停车信号送到ESD系统。MODE汽包给水图一工艺流程图2.2控制及联锁逻辑要求要求项目名称与考试号一致，控制器组态为冗余型，所有I/O点(卡件)均 组态为冗余类型。调节器输出方向与现场阀门(阀门为正装、定位器为正作用)动作方向一致。 组态过程中可以适当的增加功能块。2.2.1逻辑控制部分汽包液位联锁LSLL101由变送器LT101A/B/C采用三选二的逻辑保护，液 位测量由PT101进行压力补偿，要求补偿后的液位由模拟量转化为开关量后采 用三

4、选二逻辑进行联锁控制，其中LT101A/B/C范围为0%到100%，PT101范围 为0-6Mpa，液位低低联锁值为30%。每个补偿后液位低低报警或联锁动作时均 有报警记录提示。液位变送器的补偿公式：1、蒸汽压力不大于4.0Mpa时；参考密度(kg/m3)=840密度(kg/m3) = 1.2x3+14.6x2 77.8x + 950.5其中x =蒸汽压力MPa(g)；2、蒸汽压力大于4.0Mpa时；参考密度(kg/m3)=660密度(kg/m3) = 869.618.1x其中x =蒸汽压力MPa(g)。2.2.2过程控制部分按照图一所示，利用单冲量/三冲量控制汽包液位，组态过程中可以适当的

5、增加功能块，其中：FT101范围为0-220吨/小时，变送器差压范围0-50kpa，DCS内部开方；FT102范围为0-200吨/小时，变送器差压范围0-50kpa，DCS内部开方；TT102 范围为 0-500C；PT102 范围为 0-6Mpa； LY102 为 LY101A/B/C 的中值； LV101A流量范围为0-20吨/小时，LV101B流量范围为0-220吨/小时； HS101为单/三冲量选择器；单/三冲量切换过程中必须无扰动切换； LIC101的比例系数为1.25，积分时间为20s，微分切除；液位调节器只允许使用一个LIC101； LIC101的量程：0-100%，控制点：65

6、%。液位高高报警为85%，液位高报警为80%，液位低报警为40%，液位低低报 警为30%；液位流量运算LY103，前馈计算公式：P1+（P2 50）X0.5；其中P1=蒸汽流量，P2=调节器输出流量控制FIC101的的比例系数为1.6，积分时间为15s，微分切除； LV101A和LV101B控制要求：1、两个阀门可以单独手动控制2、阀门实际开度应与控制器输出方向一致3、分程控制SP101，阀位与HS101输出对应关系如图二阀位95LV101LV101B30100图二分程控制曲线2.2.3操作画面部分1按图一制作流程图画面，要求：背景用灰色；设备线：黄色；工艺管线：蓝色；仪表线：白色虚线；字体、

7、 数值、边框均用白色实线。流程图上无法输入汉字的用拼音或英文注释。在流程图上显示PT101、TT102、FY102和FT101的数值及工程单位；显示 LV101A、LV101B的输出开度；随实际状态在FIC101处显示其手动、自动、串级控制模式；随实际状态在HS101处显示单冲量或三冲量；用柱状图及数值 显示汽包液位（LIC101的测量值），柱状图正常为绿色，报警时为橙色，联锁 时为红色。当LIC101的测量值处于高高报警、低低报警状态时，该位号字符和边框显 示为红色并闪烁；当LIC101的测量值处于高报警、低报警状态时，该位号字 符和边框显示为橙色并闪烁。当LSLL101动作时，该位号字符和

8、边框显示为红色，并进行闪烁报警；处 于正常时，该位号字符和边框显示为绿色。当有任何一个液位（LY101A/B/C） 报警时，报警提示栏里要有报警信息。如果仪表处于报警状态，经确认后，闪烁消失，但颜色依然显示报警颜色。2要求在操作画面上能够调出LIC101、FIC101、HS101、LV101A、LV101B的仪表面板。制作 FT102、TT102、PT101、PT102 的测量值的历史趋势，LIC101、FIC101 测量值及输出值的历史趋势，记录周期为1秒（或系统记录最短时间）。制作控制分组（操作组）包括 LT101A、LT101B、LT101C、FT101、FT102、TT102、PT10

9、2、LY102、LY103、HS101、LIC101、FIC101、SP101 的仪表面板。2.3中间变量表序号变量名类型描述1LY101ALT101A补偿2LY101BLT101B补偿3LY101CLT101C补偿4LALL101ALY101A低低报警5LALL101BLY101B低低报警6LALL101CLY101C低低报警7LALL101液位三选二报警8LY102液位选择器9LY103液位流量运算10FY102蒸汽温压补偿11HS101单三选择开关12LIC101液位控制器13FIC101流量控制器14SP101分程控制2.4 I/O点表序号变量名类型状态描述描述1FT101AI4-20mA汽包给水流量2LT101AAI4-20mA汽包液位测量3LT101BAI4-20mA汽包液位测量4LT101CAI4-20mA汽包液位测量5PT101AI4-20mA蒸汽压力测量6FT102AI4-20mA蒸汽流量测量7TT102AI4-20mA蒸汽温度测量8PT102AI4-20mA蒸汽压力测量9LV101AAO4-20mA汽包给水调节阀10LV101BAO4-20mA汽包给水调节阀11LSLL101DOONOFF汽包液位联锁2.5测试及保存将组态好的项目文件保存，进入测试模式自行验证组态。测试完成后，保留 在测试模式。退出测试未保存数据库及环境，导致的无法实现的测试项不得分。