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1、 控制仪表与计算机控制装置课程设计课程名称：控制仪表与计算机控制装置课设项目： DCS 系统组态设计 课设地点： 自动控制实验室 专业班级： 自动化1003班 学 号： 001150 姓 名： 王慧勇 指引教师： 谢 刚 6月14日 课程设计报告一、实验目 运用过程控制实验室条件，以过控装置为被控对象，DCS为控制设备，让学生完毕一种DCS控制系统组态设计，其目是使学生在进一步理解过程控制课程，以及理解DCS系统基本概念、构成构造、工作原理、系统组态设计办法。使学生熟悉和掌握DCS控制系统设计和调试办法，进一步增强解决实际工程问题能力。二、实验设备 EFAT/P IIB型过程控制实验装置、SU
2、PCON JX-300X集散控制系统(DCS)、计算机及其网络。三、实验内容（1） 被控对象特性设计（2） 控制系统设计；（3） DCS控制装置I/O点配备与组态设计；（4） DCS控制回路组态设计；（5） DCS操作站组态设计；（6） DCS系统闭环运营调试。四、实验环节1. 被控对象特性设计通过“EFPT过程控制实验装置”管道和阀门开/闭状态，构造一种实验者所但愿实现对象特性。画出带测控点工艺管道流程图，2. 控制系统一次仪表选型设计依照被控对象特性设计，拟定“EFPT过程控制实验装置”中一次仪表使用状况，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。位号 型号 量程
3、 名称 用途FE-1 LDG-10S 0300L/h 电磁流量传感器 进水流量检测FIT-1 LD2-4B (420 mA) 电磁流量转换器 进水流量变送和显示FE-2 LDG-10S 0300L/h 电磁流量传感器 出水流量检测FIT-1 LD2-4B (420 mA) 电磁流量转换器 出水流量变送和显示LT-2 DBYG 04Kpa(0400mm)(420mA) 扩散硅压力变送器 锅炉液位变送M1 QS201 行程16mm 直行程电子式电动执行器 进水阀位调节阀M2 QS201 行程16mm 直行程电子式电动执行器 出水阀位调节阀3. 控制回路设计画出控制回路方框图。以单回路锅炉液位控制为
4、例讲述，通过控制进水阀M1开度控制锅炉进水流量，达到控制锅炉液位目，出水阀M2设立成手操器，出水流量可以手动调节。4. DCS硬件配备和I/O点配备设计依照过程控制实验室“SUPCON JX-300 DCS”硬件配备，拟定实验所需DCS卡件和I/O点。画出DCS卡件配备图。卡件配备图5. 控制系统一次仪表和DCS I/O点接线设计依照所设计控制系统一次仪表和DCS I/O点接线图，如下表所示。在实验系统上完毕一次仪表与DCS信号连接。DCS信号和一次仪表接线表FE-1 进水流量检测NAI3FE-2 出水流量检测NAI4LT-2 锅炉液位NAI5M1-1 进水阀位NAI6M2-1 出水阀位NAI
5、7M1 进水阀位控制NAO5M2 出水阀位控制NAO66. DCS控制站组态 在工程师站上完毕DCS系统主控卡件组态、通信卡件组态、I/O卡件组态和DCS I/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、报警限及配电设计表。 控制站重要有机柜、机笼、供电单元和各类卡件（涉及主控卡、数据转发卡和各种信号输入输出卡）构成，其核心是主控卡，主控卡通过系统内高速数据网络SBUS扩充各种功能，实现现场信号输入输出，同步完毕过程控制中数据采集、回路控制、顺序控制、以及涉及优化控制等各种控制算法。1）主控卡设立在“主机设立”窗口中“主控制卡”设立窗口中，运用“增长”按钮
6、，便可设立相应主控制卡型号为SP243X；类型为控制站。一种主控制卡相应一种控制站，可以冗余配备。IP地址应与主控卡硬件上跳线地址匹配。2）I/O组态设立在“功能”菜单“控制站”菜单中，选定“I/O组态”，便可进入“I/O输入”窗口，在此窗口可进行如下设立。 设立数据转发卡，型号为SP233。可以冗余配备。数据转发卡SP233是系统I/O机笼核心单元，是主控卡连接I/O卡件中间环节，她一方面驱动SBUS总线，另一方面管理本机笼I/O卡件。通过数据转发卡，一块主控卡（SP243X）可扩展1到8个I/O机笼，即可以扩展16到128块不同功能I/O卡件。 设立I/O卡件，定义当前I/O卡件在挂接数据
7、转发卡地址，地址0-15。I/O卡件组态地址与它在控制站机笼中排列编号相匹配，并且地址编号不可重复。I/O卡件类型从下拉列表中选。 设立各种I/O卡件I/O点，即信号点组态，定义：位号、注释、地址、类型、设立等。有表 15 2#控制站DCS模块配备表可知DCS接线端子号I/O模块地址I/O点地址NAI3SP313 0002NAI4SP313 0003NAI5SP313 0100NAI6SP313 0101NAI7SP313 0102NAO5SP322 1000NAO6SP322 1001 （3) 控制回路设立（如常规控制方案） 在“功能”菜单“控制站”菜单中，选定“常规控制方案”，便可进入“常
8、规控制方案”设立窗口，在此窗口可增长相应控制方案。各项意义如下： (1)控制方案：如单回路、串级、手操等。 (2)注释：可依照用途填写，以便于理解。 (3)回路参数：依照设立自动变。 (4)设立：设立回路位号，为了拟定该回路输入信号和输出信号，还要设立此回路输入和输出参数相应I/O点位号。针对锅炉液位控制可设立两个回路，第一种单回路输入信号锅炉液位，输出信号是进水阀位控制。第二个回路是手操器输入信号是出水流量，输出信号是出水阀位控制。7. DCS操作站组态 DCS操作站组态是系统总貌画面组态、一览画面组态、趋势画面组态、分组画面组态。在“主机设立”窗口中“操作站”设立窗口中，运用“增长”按钮，
9、便可设立相应操作站：在“功能”菜单“操作站”菜单中，选定“操作小组”，便可进入“操作小组”设立窗口，最多可组16个操作小组。操作小组权限分4级：观测、操作员、工程师、特权。系统原则画面组态：选取操作站总貌画面、一览画面组、趋势画面、分组画面组态。（5）增长流程图： 一方面在“流程图”窗口中，运用“增长”按钮，增长一种新流程图， 然后运用“编辑”按钮，打开一种新流程图流程图制作窗口。制作办法如下：运用左边工具栏可画点、线、圆、填加文字等；运用左下角“”模板按钮，来拷贝某些既有设备模板。如阀、罐、锅炉、管道等；如模板库中没有所但愿设备模板，也可运用如下过程制作某些模板追加到模板库中： 在绘制完流程
10、图后，要在流程图中运用左边工具栏中0.0、等按钮，增长某些数显仪表和棒显仪表，以便把关于I/O点或回路中关于信号在流程图中显示出来。双击数显仪表和棒显仪表图标便可打开相应设立窗口，在设立窗口中运用数据位号输入框右边？便可选定已定义I/O或回路位号。五、实验成果截图及总结经验总结：本次实验是一种极具实践意义实验，让咱们可以脱离课本直接感受到控制现场。通过对DSC系统组态，让我对DCS系统有了更加进一步和直观理解，明确了DCS系统分层构造实践意义，理解了组态普通流程和浙大中控组态软件基本用法，虽然控制系统自身并不是复杂系统，但是对咱们理解知识却起到了很大协助。实验中过程既是熟悉过程，实验中遇到问题，大多是由于对系统组态思路不够明确，在组态完毕并下载执行后，操作界面各个参数对系统影响，需要进一步理解，才干较好设立参数，使系统达到预想成果。虽然实验过程中有些参数由于设备和其她因素效果不佳，但也基本体会到了工程师，操作员工作。