锅炉液位调节系统课程设计实验报告

./本科课程设计报告课程设计名称：锅炉液位调节系统专业班级：自动化0903学号：2009001151学生：石岭同组人：珊丹指导教师：牛昱光目录一．课程设计容摘要1二．设计任务和要求1三．课程设计小组成员及分工4四．被控对象的结构设计和模拟特性简要说明4五．"EFPT过程控制实验装置"阀门状态表4六．控制仪表一次仪表选型表4七．带测控点的工艺管道流程图〔P&ID图6八．控制系统一次仪表和DCSI/O点接线图7九．DCS卡件配置图8十．DCS系统〔控制站卡件及设计小组各操作站地址配置表9十一．DCSI/O点位号、注释、量程、单位、报警限及配电设置表10十二．控制回路方框图17十三．操作小组设计及操作权限设计说明17十四．课程设计小组个人自己设计的DCS系统总貌画面18十五．课程设计小组个人自己设计的DCS系统分组画面18十六．课程设计小组个人自己设计的DCS系统趋势画面19十七．课程设计小组个人自己设计的DCS系统工艺流程画面20十八．DCS系统闭环运行调试结果分析与说明21十九．课程设计总结21二十．参考资料23一．课程设计容摘要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。设计任务和要求2.1任务〔1培养学生独立从事DCS控制系统项目的设计能力。〔2培养学生根据工艺过程、工艺条件和工艺要求,制定正确的控制方案的能力。〔3培养学生采用计算机辅助设计软件和工具进行电气线路图设计,采用计算机编写设计报告的计算机应用能力。〔4培养学生严肃认真的科学态度和积极创新精神。2.2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〔P&ID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"SUPCONJX-300DCS"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DCSI/O点接线设计画出控制系统一次仪表和DCSI/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DCSI/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DCSI/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控制回路组态设计根据控制回路设计,组态主控卡控制回路。操作站和操作小组设计按照课程设计小组成员组成,设计和定义实验小组所有成员为控制系统操作站。DCS操作站组态设计根据控制系统设计,进行DCS系统总貌画面组态设计、分组画面组态设计、趋势画面组态设计、工艺流程画面组态设计。DCS系统闭环运行调试课程设计小组的每个成员轮流下载自己设计的程序,进行系统闭环运行调试。DCS系统多操作站运行监视在课程设计小组的某个成员下载程序运行调试时,利用DCS工程师站的传送功能将自己设计的程序传送给课程设计小组的其他成员,实现DCS系统的多操作站监视功能。操作站人机界面设计剪切每个学生应将自己设计的操作站人机界面剪切下来,用于课程设计报告中；学生进入实验室前应完成上述设计基本要求的初步设计,经指导教师检查后方可进入实验室进行上机设计实验。三．课程设计小组成员及分工职称王好为工程师朱锐操作员四.被控对象的结构设计和模拟特性简要说明高位水箱提供锅炉的进水,第一组电磁流量转换器与电磁流量传感器测量进水流量,锅炉液位为被控对象,第二组电磁流量转换器与电磁流量传感器测量出水流量,水槽为储水容器,提供管道用水。五."EFPT过程控制实验装置"阀门状态表阀门标号状态阀门标号状态阀门标号状态V25开V35开V40开V21开V51开V30开V33开V39开V38开V42开V43开V27开六．控制系统一次仪表选型表QS智能型电动调节阀型号QSVP—16K编号SCC—071介质温度40—200摄适度公称通径20mm公称压力16mpa信号4—20mADC行程16mmLDZ—4B型电磁流量转换器输出信号4—20mA负载电阻0—750欧姆电源220V250HZ消耗功率＜30VA电磁流量传感器型号LDG—10S配套型号LDZ—4B工作温度0—120摄适度工作压力4mpa编号0189精确度1级七.带测控点的工艺管道流程图〔P&ID图八.控制系统一次仪表和DCSI/O点接线图九．DCS卡件配置图〔我组用6号控制站6#控制站DCS模块配置表模块名称性能型号主控卡IP地址数据模块地址IO模块地址可用的IO通道地址DCS信号转接板端子号电源指示卡SP221主控制卡CPUSP243X数据转发卡SP23300卡件挡板SP000电流信号输入卡4路输入<4~20mA>SP3130002,03NAI3,NAI4电流信号输入卡4路输入<4~20mA>SP3130100,01,02,03NAI5,NAI6,NAI7,NAI8电流信号输入卡4路输入<4~20mA>SP3130200,01,02,03NAI9,NAI10,NAI11,NAI12卡件挡板SP000热阻信号输入卡2路输入<Pt100>SP31604热阻信号输入卡2路输入<Pt100>SP3160500,01Pt-3,PT-4热阻信号输入卡2路输入<Pt100>SP3160600,01Pt-5,Pt-6卡件挡板SP000脉冲量输入卡4路输入,最高响应频率10KHzSP3350803P4模拟量输出卡4路输出<4~20mA>SP3220903NAO4模拟量输出卡4路输出<4~20mA>SP3221000,01,02,03NAO5,NAO6,NAO7,NAO8卡件挡板SP000触点型开关量输入卡7路输入SP3631203,04,05,06DI4,DI5,DI6,DI7继电器开关量输出卡7路输出SP3641301,02,03,04,05,06DO2,DO3,DO4,DO5,DO6,DO7卡件挡板SP000卡件挡板SP000DCS系统〔控制站卡件及设计小组各操作站地址配置表控制站、工程师站、操作站IP地址分配表车间站名机位IP地址车间站名机位IP地址Ⅰ车间2#控制站2#CSⅡ车间2#控制站2#CSⅠ车间4#控制站4#CSⅡ车间4#控制站4#CSⅠ车间6#控制站6#CSⅡ车间6#控制站6#CSⅠ车间工程师站/操作站A1Ⅱ车间工程师站/操作站D1Ⅰ车间工程师站/操作站A2Ⅱ车间工程师站/操作站D2Ⅰ车间工程师站/操作站A3Ⅱ车间工程师站/操作站D3Ⅰ车间工程师站/操作站A4Ⅱ车间工程师站/操作站D4Ⅰ车间工程师站/操作站A5Ⅱ车间工程师站/操作站D5Ⅰ车间工程师站/操作站A6Ⅱ车间工程师站/操作站D6Ⅰ车间工程师站/操作站B1Ⅱ车间工程师站/操作站E1Ⅰ车间工程师站/操作站B2Ⅱ车间工程师站/操作站E2Ⅰ车间工程师站/操作站B3Ⅱ车间工程师站/操作站E3Ⅰ车间工程师站/操作站B4Ⅱ车间工程师站/操作站E4Ⅰ车间工程师站/操作站B5Ⅱ车间工程师站/操作站E5Ⅰ车间工程师站/操作站B6Ⅱ车间工程师站/操作站E6Ⅰ车间工程师站/操作站C1Ⅱ车间工程师站/操作站F1Ⅰ车间工程师站/操作站C2Ⅱ车间工程师站/操作站F2Ⅰ车间工程师站/操作站C3Ⅱ车间工程师站/操作站F3Ⅰ车间工程师站/操作站C4Ⅱ车间工程师站/操作站F4Ⅰ车间工程师站/操作站C5Ⅱ车间工程师站/操作站F5Ⅰ车间工程师站/操作站C6Ⅱ车间工程师站/操作站F6Ⅰ车间操作站G1Ⅱ车间操作站G4Ⅰ车间操作站G2Ⅱ车间操作站G5Ⅰ车间操作站G3Ⅱ车间操作站G6Ⅰ车间工程师站ES1Ⅱ车间工程师站ES2Server<卡1>Server<卡2>十一.DCSI/O点位号、注释、量程、单位、报警限及配电设置表〔1DCSI/O点位号在课设中使用的是6#号机笼控制的系统,所以无论是在主控卡SP243X还是数据转发卡SP233或I/O卡件都没有配置冗余。所用卡件的型号、名称及地址表：〔2设置控制站a.定义主控卡如下图所示：b.定义操作站如下图所示：〔3I/O设置a.数据转发卡设置如下图所示：b.I/O卡件控制如下图所示：c.I/O点设置如下图所示：M1参数设置：M2参数设置：FT-1参数设置：FT-2参数设置：LT-1参数设置：LT-2参数设置：KM1:KM2:十二．控制回路方框图十三．操作小组设计及操作权限设计说明每个人都是自己的工作组,自己的DCS组态。职称王好为工程师朱锐操作员十四．课程设计小组个人自己设计的DCS系统总貌画面课程设计小组个人自己设计的DCS系统分组画面十六．课程设计小组个人自己设计的DCS系统趋势画面十七．课程设计小组个人自己设计的DCS系统工艺流程画面数据一览如下DCS系统闭环运行调试结果分析与说明在这次课程设计中进行了DCS系统设计的完整步骤从线路的,组态的设计和在线的调试运行；总体上知道了一个DCS控制系统的设计流程,加深了对课堂讲解的容的记忆和理解,并且通过实验对此有了主观和感性的认识。进水控制设置成单回路控制系统,输入量是锅炉液位,输出量是进水阀控制信号。当将此回路设置成自动控制时,系统将自动对进水阀阀位进行控制,使锅炉液位在设定值保持不变。出水控制也设置成单回路控制系统,输入量是锅炉液位,输出量是出水阀控制信号。当将此回路设置成自动控制时,系统将自动对出水阀阀位进行控制,使锅炉液位在设定值保持不变。十九.课程设计总结通过这次《控制仪表与装置》的课程设计我在专业知识和团队合作方面学到了很多东西,同时也认识到自己的很多不足。首先,在这次课程设计过老师的讲解和自己与队友的合作,共同学习了实验装置的工作原理。并自己动手连接线路、组态及调节控制系统,熟悉了"EFPT过程控制实验装置"为被控对象、"SUPCONJX-300DCS"为控制装置,的闭环系统。通过本次课程设计,使书本上学到的较为理论的知识具体化到现实可见的事物中。从而通过课程设计来更好的理解上课老师讲的一些理论的知识。其次,在课设中遇见了许多问题,如：调节阀设置为了气关阀,在下载后对系统控制的过程中才发现与自己的意图相反,从而才开始找出为题之所在,解决问题。通过发现问题、解决问题,这一过程需要自己独立思考、判断。在这一过程中提高了自己思考、解决问题的能力。再次,在团队小组过大家的互帮互助,分工合作。提升了自己的团队意识。大家在一起相互学习交流,也增进了大家的友谊。但是,在此过程中自己任然意识到自己的很多不足,如：对专业知识掌握的不够扎实,因此在课设时对一些问题感到困惑。不过正因为发现了自己的不足,才知道自己应该在哪方面更加努力改进。我相信只有发现了问题才有可能解决问题。因此我希望以后会有更多的这样的实验或课设。经过两天的课程设计,我对DCS系统的组态及如何对系统进行控制有了更深的了解。我们做的是