06自3班霍兆丰第4组过控工程设计 大作业.docx
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06自3班霍兆丰第4组过控工程设计大作业
过程控制课程设计大作业
院校：
太原理工大学
专业班级：
自动化06-3
姓名：
霍兆丰
学号：
06100452
由于学生制图水平有限，在与自控专业工程设计用图形符号和文字代号（HG/T20637.2）对比之后，很难纠正其与制图标准不吻合之处。
但是学生认为，该图对传感器与变送器的标注过于混乱。
对管路的表达其流向箭头与交叉属性比较混乱，致使学生在读图时被错综复杂的交点和管路中不明的水流方向所困扰。
设计报告目录
（1）DCS系统设计的目的和任务；
（2）课程设计的主要内容与要求；
（3）被控对象的结构设计和模拟特性简要说明；
（4）“EFPT过程控制实验装置”阀门状态表；
（5）一次仪表选型表；
（6）带测控点的工艺管道流程图（P&ID图）；
（7）控制系统一次仪表和DCSI/O点接线图；
（8）DCS卡件配置图；
（9）DCS系统（控制站卡件）地址配置表；
（10）DCSI/O点位号、注释、量程、单位、报警限及配电设置表；
（11）控制回路方框图；
（12）第四组课程设计必备任务
（13）课程设计总结。
（14）参考文献
一、DCS系统设计的目的和任务
1．目的
使学生在深入理解已学的有关过程控制和DCS系统的基本概念、组成结构、工作原理、系统设计方法、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。
2．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。
二、课程设计的主要内容与要求
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、“SUPCONJX-300DCS”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：
（1）被控对象特性设计组态；
（2）控制系统一次仪表选型设计；
（3）控制系统设计；
（4）DCS控制装置的I/O点配置与组态设计；
（5）DCS控制回路组态设计；
（6）DCS操作站组态设计；
（7）DCS系统闭环运行调试。
2．设计基本要求
（1）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。
（2）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。
（3）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。
（4）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，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。
（5）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。
（6）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。
三．被控对象的结构设计和模拟特性简要说明
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。
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量，水槽为储水容器，提供管道用水。
四．“EFPT过程控制实验装置”阀门状态表
VC1
断开
V38
断开
VC2
断开
V39
断开
V21
断开
V40
断开
V25
断开
V42
断开
V30
断开
V43
断开
V33
断开
V51
断开
V35
断开
其于开关
全部闭合
五．一次仪表选型表；
仪表名
参数
压力变送器
电磁流量转换器
电磁流量传感器
QS智能型电动调节阀
电动机
型号
DBYG
LDZ-4B
LDG-10S
QSVP-16K
CHL2-20
输出信号
4~20mA-DC
4~20mA
4~20mA-DC
量程
0~4KP
工作压力
68KP
精度
0.5
1级
防爆标志
ib
CT6
流量范围
0~0.3m3/h
工作温度
0~120℃
工作压力
4KP
防护等级
IP65
IP65
负载电阻
0~750Ω
电源
220V50HZ
220V50HZ
消耗功率
<30VA
35VA
0.37KW
公称通径
20mm
公称压力
16KP
介质温度
-40+200℃
行程
16mm
转速
2900r/min
流量
2m3/h
高度
14m
位号
LT-1
LT-2
FT-1
FT-2
MV-1
MV-2
六．带测控点的工艺管道流程图（P&ID图）
七．控制系统一次仪表和DCSI/O点接线图
八．DCS卡件配置图；
九．DCS系统（控制站卡件）地址配置表；
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
主控卡
CPU
SP243X
128.128.
1.6
数据转发卡
SP233
00
卡件挡板
SP000
电流信号输入卡
4路输入4-20mA
SP313
00
02，03
NAI3,NAI4
电流信号输入卡
4路输入4-20mA
SP313
01
00,01,
02,03
NAI5,NAI6
NAI7,NAI8
电流信号输入卡
4路输入4-20mA
SP313
02
00,01
02,03
NAI9,NAI10
NAI11,NAI12
卡件挡板
SP000
热阻信号输入卡
2路输入（Pt100）
SP316
04
热阻信号输入卡
2路输入（Pt100）
SP316
05
00,01
Pt-3,Pt-4
热阻信号输入卡
2路输入（Pt100）
SP316
06
00,01
Pt-5,Pt-6
卡件挡板
SP000
脉冲量输入卡
4路输入，最高响应频率
SP335
08
03
P4
模拟量输出卡
4路输出4-20mA
SP322
09
03
NA04
模拟量输出卡
4路输出4-20mA
SP322
10
00,01
02,03
NA05,NA06
NA07,NA08
卡件挡板
SP000
触电型开关量输入卡
SP363
12
03,04
05,06
DI4,DI5
DI6,DI7
继电器开关量输入卡
SP364
13
01,02,
03,04
05,06
卡件挡板
SP000
卡件挡板
SP000
十．DCSI/O点位号、注释、量程、单位、报警限及配电设置表
DCSI/O点位号
注释
量程
单位
报警限
配电设置
LT-1
水箱液位
0~400
毫米
高限360低限40
不配电
LT-2
锅炉液位
0~400
毫米
高限360低限40
不配电
FT-1
进水流量
0~300
升/时
高限270低限30
不配电
FT-2
出水流量
0~300
升/时
高限270低限30
不配电
M1
进水阀位
0~100
%
高限90低限10
不配电
M2
出水阀位
0~100
%
高限90低限10
不配电
M1Ao1
进水控制
不配电
M2Ao2
出水控制
不配电
模拟量输出
位号
M1Ao1
M2Ao2
注释
进水控制
出水控制
阀特性
气开阀
气开阀
信号制
III型
III型
常规控制方案
NO
00
01
注释
锅炉液位控制
出水流量
控制方案
单回路
手操器
回路1输入
M1
M2
回路1位号
S06-L000
S06-L001
注释
地址
型号
数据转发卡
00
SP233
电流信号输入卡
00
SP313
电流信号输入卡
01
SP313
模拟量输出卡
10
SP322
十一.控制回路方框图；
十二.第四组课程设计必备任务
水箱液位L1定值调节之二（VC1作出水量执行器）的流程图
压力P2定值调节之四（用水泵作水源、VC2作执行器的并联式压力调节）的流程图
锅炉流动水温度T1调节串级出水流量F2调节的流程图
十三.课程设计总结
在这次的课程设计中我体会到了作为一位工程技术人员所要求具备的工程意识，就是说要完成一个项目我们所应具备的扎实的基础知识及良好的技术素养。
这不仅仅体现在对过程控制理论这门专业课程能应用灵活性的体现，更体现在用信息时代所具有的工具——计算机系统进行任务完成的创造力和对计算机软硬件的深刻理解能力。
在完成课设的过程中处处体现在对控制理论和计算机这两门学科知识的熟练运用，除此以外，还有一个必不可少的要素是在工程进展过程中勇于探索的实践精神。
十四.参考文献
《过程控制系统》李国勇编著电子工业出版社
《过程控制系统》方康玲编著武汉理工大学出版社
《EFPT过称控制实验装置实验指导书》
《控制仪表与装置》周泽魁化学工业出版社
《EFAT-P型过程控制实验装置应用资料》
《太原理工大学总管路图》
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