锅炉内胆温度控制系统过程实训 2.docx
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锅炉内胆温度控制系统过程实训2
湖南工程学院
系统综合训练报告
课题名称过程控制系统
专业班级
姓名
学号
指导教师
2007年3月19日
目录
前言-2-
第1章、控制系统组成-2-
1.1系统外部组成-2-
1.2ICP-7033模块和ICP-7024模块-2-
第2章、实训内容-5-
2.1了解过程控制系统的有关知识-5-
2.2搜集资料-5-
2.3单容水箱液位控制调试-5-
2.4锅炉内胆温度控制系统调试-6-
2.5思想总结-7-
第3章、实训心得-8-
前言
这次工程实训的任务是单容水箱液位控制调试和锅炉内胆温度控制系统调试。
了解过程控制在生产生活中的作用，了解控制技术的原理及控制方法，学会使用实验平台进行过程控制的仿真和调试。
目的是培养该专业的学生以自动控制为基础，能以自动化仪表或以工业控制计算机构成过程控制系统及有关的电气自动控制系统，并能进行工程设计、安装、调试，从而对过程控制系统有更全面的认识。
第1章、控制系统组成
1.1系统外部组成
系统外部分别由左右两个独立的系统组成，两个系统共用一个水箱和电源，能同时工作。
其对象系统包含有：
不锈钢储水箱（长×宽×高：
850×450×400mm）、圆筒形有机玻璃上水箱（Ф200×330mm）、中水箱（Ф200×330mm）、下水箱（Ф200×180mm）、单相1.5KW电加热锅炉（由不锈钢锅炉内胆加温筒和封闭式外循环不锈钢冷却锅炉夹套组成）。
右边系统动力支路分为两路组成：
一路由西山增压水泵、电动调节阀、涡轮流量计、自锁紧不锈钢水管及手动切换阀组成；另一路单相丹麦格兰富循环水泵、变频调速器、自锁紧不锈钢水管及手动切换阀组成。
左边系统动力支路也分为两路组成：
一路由西山增压水泵、电动调节阀、电磁流量计、自锁紧不锈钢水管及手动切换阀组成；另一路单相丹麦格兰富循环水泵、变频调速器、自锁紧不锈钢水管及手动切换阀组成。
如图1的系统结构图所示。
图中的检测变送和执行元件有：
液位传感器、温度传感器、涡轮流量计、电磁流量计、压力表、电动调节阀等。
1.2ICP-7033模块和ICP-7024模块
ICP-7033是8通道模拟量输入模块，24V供电，面板上提供了3通道的输入端口。
每一通道根据功能表可输入允许范围的热电阻，支持485通讯。
ICP-7033技术指标见下表：
型号
功能
I-7033
模拟量输入
分辨率
16bit
输入通道
8路差值
采样率
10Hz
Pt100
-100～100℃
0～100℃
0～200℃
0～600℃
Pt1000
-2000～600℃
Ni
-80～100℃
0～100℃
ICP-7033模块将温度变送器送来的电压信号通过转换为数字信号后通过RS485接口送入计算机处理。
a：
电源开关；b：
RS485接口；c：
ICP-7017模块；d：
4通道的输入接口。
图1.1ICP-7033面板
ICP-7024是4通道模拟量输出模块，24V供电，提供了4通道的输出端口。
每一通道根据功能表可输入允许范围的电压或电流，支持485通讯。
ICP-7024的技术指标见下表：
型号
功能
I-7024
模拟量输入
分辨率
14bit
输入通道
4路差值
电压输出
+/-10V
+/-5V
0～10V
0～5V
电流输出
0～20mA
4～20mA
ICP-7024模块将从计算机输出的信号加到三相SCR调压模块4～20mA电流控制信号输入端。
a：
电源开关；b：
RS485接口；c：
ICP-7014模块；d：
4通道的输出接口。
图1.2ICP-7024面板
第2章、实训内容
2.1了解过程控制系统的有关知识
在老师的讲解下，我们了解了这次实训的操纵界面是天皇过程控制实验平台，输入量由键盘输入控制信号经7024转化成模拟信号，经航空接口连线将信号输入到控制对象中。
控制对象的状态由传感器传送到控制平台，经7033模块变为数字信号传回计算机。
2.2搜集资料
根据我们对控制对象的了解搜集了大量资料，为接下来的实验奠定了良好的基础。
2.3单容水箱液位控制调试
首先我们按实验指导书将控制面板上连线正确接出，然后进入MCGS单容水箱液位控制系统操作界面，打开水阀检查通路连通，开启控制面板电源打开电动阀电源，这时就有水进入水箱。
将操作软件中水箱的输出值设定为20。
先将控制参数值P设定为100。
观察曲线走向调节P、I绿色曲线无限接近红色曲线说明系统稳定。
控制曲线如下图：
图2.1单容水箱液位控制曲线
2.4锅炉内胆温度控制系统调试
将三相电源的输出端U、V、W对应接到SCR移相调压器的输入端U、V、W，三相SCR移相调压器的输出端U0、V0、W0接到三相电加热管输入端U0、V0、W0，变频器输出端A、B、C对应接到三相磁力泵（～220V）的A、B、C端。
内胆温度TT1铂电阻的1a、1b、1c端对应接到7033输入模块的第一通道的E1、S1、C1端，7024模块第一输出通道A/O的正端接到24V开关电源的正端，将7024模块第一输出通道A/O的负端接到三相电加热管4~20mA输入正端，三相电加热管4~20mA输入负端接到24V开关电源的负端。
用通信电缆连接到7033、7024的485通讯接口，再通过485/232转换器连接到计算机的COM2口上。
图2.2锅炉控制系统控制界面
然后进入MCGS单容水箱液位控制系统操作界面，打开水阀检查通路连通，开启控制面板电源打开电动阀电源，这时就有水进入水箱。
将输出值设定为50℃。
调整P、I、D值，观察曲线走向绿色曲线无限接近红色曲线说明系统稳定。
控制曲线如下图：
图2.3锅炉内胆温度控制曲线
2.5思想总结
我在这短短的一周里学到了很多知识，在沈老师的指导下我们将这周的所见所闻所学整理成报告，将成长的点滴记录了下来，收获颇丰。
第3章、实训心得
一个星期的过程实训很快过去了，在这里我学到了很多。
虽然以前做过许多次的课程设计，但我觉得这次的工程实训有着特别的意义。
因为在科技高速发展的21世纪，现代控制技术成为了人类生活的主流，更多的掌握通控制的基础和实践技能是每个学习自动化专业的学生必须掌握的。
感谢学校和老师给我们提供这么好的锻炼机会。
通过这次工程实训我积累了一些经验，同时也进一步巩固了以前所学过的知识。
使我更深入的了解并掌握了单容水箱和锅炉控制过程中的控制原理,增强了我在实际操作中的实践能力，使我在以后的工作学习中有更丰富的经验真正让我感受到了理论与实践相结合的重要性与优越性，并树立了强烈的自信心。
刚开始是实训的基础准备和建立框架的阶段，我在图书馆和网上查阅了大量的相关资料，并经过详细的整理和加工，在深入了解MCGS组态软件的设计和运行之后，经过沈老师的细心指导和讲解。
初步了解了这次实训内容的的工作原理和控制原理。
在调试过程中出现了一些问题，我对各个控制模块进行了逐个检查，并对原理进一步进行剖析，最终在老师和同学们的共同努力下找出了错误，解决了问题，顺利完成了调试任务。
经过这次课程设计，我真正感受到了实践的重要性，每天学习理论知识，没有很强的实际动手能力是不行的，实践让我们做出了在实际当中占重要地位的控制工程，并学到了书本里没有的知识，让我更加相信只要肯动手，你就一定能行。
当然，我们的收获缺不了指导老师的细心教授，再一次感谢我们的指导老师沈老师给予我们的帮助。
电气与信息工程系工程实训评分表
项目
评价
硬件测试或软件调试情况
完成任务情况
独立工作能力
组织纪律性（出勤率）
报告质量
综合评分
指导教师签名：
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日期：
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