基于DCS的温度控制系统的设计与应用开题报告.doc
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浙江机电职业技术学院毕业设计开题报告
毕业设计开题报告
课题名称:
基于DCS的温度控制系统的设计与应用
二级学院（系）
专业
班级
姓名
学号
指导教师
浙江机电职业技术学院毕业设计开题报告
毕业设计课题：
基于DCS的温度控制系统的设计与应用
1、本课题的研究现状与意义
过程控制作为自动化技术的应用，其发展历史可以追溯到古代，但至于在工业上的应用只能从上个世纪20年代算起，那时的过程控制系统为简单系统，仪表是基地式、大尺寸的；到二战前后，各种复杂的控制系统发展了起来，在控制器方面，单元组合式仪表应运而生，气动单元组合仪表（QDZ）和电动单元组合仪表（DDZ）成为当时控制仪表的主流；随着科学技术的发展，到了上个世纪70年代，微型计算机的出现，给过程控制带来了重大突破，数字计算机进入到了工业控制领域，产生了第一代控制系统：
计算机集中控制系统CCS（ConcentratedControlSystem），它取代了传统的模拟仪表，从而能够使用更为先进的控制技术，使过程控制发生了质的飞跃，但由于CCS控制直接面向被控对象，并未形成控制网络体系，集中了控制的同时也集中了危险；针对CCS的缺点，没过几年人们就研制出了真正意义上的工业控制网络体系DCS，这种系统在集中控制的同时分散了危险，所以普遍用于当今的工业控制领域，但今天的技术发展更是突飞猛进，FCS、网络技术、计算机技术等技术对DCS构成了极大的挑战。
典型的DCS网络系统可分为过程控制级、控制管理级、生产管理级三个分级。
第一层过程控制级主要以PLC（ProgrammableLogicalController）或I/O模块通过现场总线构成对现场设备的基本控制；第二层是控制管理级，即以监控计算机通过工控网络与PLC或I/O模块相连，实现对流程设备的上位机监控；第三层为生产管理层，即以文件服务器、管理计算机极其工业局域网与监控计算机相连，随时读取现场信息实现上层的生产管理。
这种系统的构成，对于某个局部的不可靠，从而使对整个系统构成损害的概率降的很低，加之各种软硬件技术的不断走向成熟，极大地提高了整个系统的可靠性，因而DCS成为了当今工业自动控制系统地主流。
DCS技术风雨历程已有近30年的历史，30年来它为全世界自动化业作出了巨大的贡献，但任何一种事物的出现必是一个过程，有其辉煌的鼎盛，也伴随着无奈的终结，在人类科技高速发展的今天，这一过程也正在缩短它的周期，DCS也不例外，科学技术成就了它的辉煌，同时也会使它走向没落。
但从今天工业控制领域来看，现场总线的标准之争迟迟不能解决，各种总线之间互相排斥，难以在短期内形成国际统一的唯一标准，所以FCS要想完全替代DCS尚须时日，但这并不是意味着DCS可以高枕无忧，相反应该充分利用FCS的先进技术来完善自己；从网络通讯方面来讲，通讯可靠性与实时性的解决，为其在DCS中运用提供了广阔的天地，DCS要充分利用它来构筑我们未来的企业自动化网络；从软件方面来看，目前的各种DCS组态软件功能已十分强大，因此以后的发展方向应在各种软件（包括DCS与DCS、DCS与其他软件）之间互相通讯——软连接上下工夫，促使DCS的大同化；作为一种新出现的技术，无线连接技术还显幼嫩，但它代表了一种全新的思路，DCS应时刻关注它的发展，在技术成熟时将其引入自己的系统。
工业循环水在轧钢工业中占有非常重要的地位，其水温的高低直接影响到加热炉和轧机等设备的安全和使用寿命。
为及时准确的对循环水进行监控，莱钢轧钢厂中小型车间水处理采用浙大中控SUPCONJX—300XDCS控制系统。
DCS控制系统把计算机、仪表和电控技术融合在一起，实现了数据自动采集、处理、工艺画面显示、参数超限报警、设备故障报警和报表打印等功能。
并在此基础上开发了针对循环水温的温度闭环控制。
利用DCS灵活的配置，以较低的成本对水处理工艺进行生产监控，为现场操作人员创造了高效率的工作环境。
在DCS系统的基础上，利用原有设备进行温度监控，实现了节能降耗的预期效果。
综上所述，DCS作为一项成熟的工程技术，面对诸多挑战应发挥自己的长处，并不断采用最新的技术，完善自己的功能，使之与时代的发展保持同步。
2、本课题的基本内容、重点和难点，拟采用的研究手段（途径），工作进度安排，参考文献等。
PID控制程序
调功器
加热管油
锅炉室
温度T1测量变送器
1、设计依据
1）使用JX-300XP控制系统实现温度控制。
2）AdvanTrol-Pro2.50软件使用手册
3）过程控制原理与知识的原理与实际应用。
4）工业网络技术（RS485，现场总线，工业以太网等）的原理与实际应用。
5）自动控制原理与知识的原理与实际应用。
6）温度控制的原理与实际应用。
7）工厂电气控制技术。
2、任务要求
1）在JX-300XP控制系统中编制相应的PID控制程序，实现温度的控制。
2）对PID的各种参数进行设置调试，使达到精度要求。
3）绘制相应的监控界面，使具有各种表格、历史曲线、报警等显示，随时监控控制效果。
4）完成相应的硬件选型和设置。
5）完成系统的调试，使之符合控制要求。
6）完成设计说明书的编写。
3、毕业设计进度计划
起讫日期
工作内容
备注
第一周
第二周
第三周
第四周
第五周
第六周
第七周
第八周
熟悉控制要求，查找相关资料，制定使用监控技术、JX-300XP等的控制方案，并对方案进行论证，写出开题报告。
熟悉被控对象、JX-300XP系统的硬件、加热原理及其软件的使用等。
进一步熟悉被控对象及JX-300XP系统的使用，画出控制系统电气图及控制箱体图。
编制相应的控制程序，并进行控制程序的调试。
编制组态监控画面，并实现与控制对象、下位控制器数据采集卡等连调。
整体连调，解决出现的各种问题，完善设计，开始写毕业设计说明书。
进一步完成调试与设计，继续毕业设计说明书的编写和整理。
进一步完整设计资料，答辩。
参考文献：
1）《新型PID控制及其应用》陶永华机械工业出版社2002.9
2）《集散控制系统》周荣富陶文英北京大学出版社2011.1
3）《组态控制技术》袁秀英电子工业出版社2003.8
4）《DCS及现场总线技术》肖军清华大学出版社2011.10
5）《分布式控制（DCS）设计与应用实例》王常力罗安电子工业出版社2004.8
6）《过程控制与集散系统》方康玲电子工业出版社2009.1
7）《工业网络（DCS、FCS）技术》刘哲纬汤皎平浙江机电职业技术学院文印中心印刷2009.8
8）《分散控制系统与现场总线控制系统》白焰吴鸿杨国田编著中国电力出版社2010.1
9）《自动控制原理与系统》上海理工大学孔凡才机械工业出版社2011.2
10）《工厂电气控制设备》赵明机械工业出版社
指导教师意见：
指导教师：
年月日
院系意见：
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