控制裝置與儀表A-DCS部分-課程設計報告

1、課程設計報告( 2013- 2014年度第2學期)名 稱： 控制裝置與儀表A （DCS部分）課程設計 題 目：過熱汽溫控制系統(tǒng)組態(tài)院 系： 科技學院動力工程系班 級： 測控11k2 學 號： 111111111111111 學生姓名： 哎呦喂 指導教師： 翟永杰 設計周數(shù)： 一周 成 績： 日期： 20 14 年 6 月 19 日10 / 10文檔可自由編輯打印控制裝置與儀表A（DCS部分）課程設計課程設計任 務 書一、 目的與要求1 了解DCS應用過程中的主要工作內(nèi)容及應該注意的問題，并能根據(jù)應用目的，進行分散控制系統(tǒng)的設計組態(tài)、調(diào)試操作等工作。2 以LN2000分散控制系統(tǒng)為平臺，完成過熱

2、汽溫控制系統(tǒng)的組態(tài)。3 進行DCS的調(diào)試工作。二、 主要內(nèi)容分為組態(tài)設計和系統(tǒng)調(diào)試兩個部分：1 組態(tài)設計11系統(tǒng)配置組態(tài)主要是指DCS中工程師站、操作員站、控制站的主機系統(tǒng)配置信息及外設類型，I/O卡件信息，電源布置，控制柜內(nèi)安裝接線等。此部分內(nèi)容作為了解內(nèi)容，不進行具體組態(tài)。12實時數(shù)據(jù)庫組態(tài)數(shù)據(jù)庫組態(tài)是系統(tǒng)組態(tài)中應盡早完成的工作，因為只有有了數(shù)據(jù)庫，其他的組態(tài)工作（控制回路組態(tài)、畫面組態(tài)等）才可以調(diào)試。數(shù)據(jù)庫組態(tài)一般通過專用軟件進行，數(shù)據(jù)錄入時一定要認真仔細，數(shù)據(jù)庫中一個小的錯誤就會給運行帶來極大的麻煩，如造成顯示錯誤、操作不當甚至死機故障。13控制算法組態(tài)控制算法組態(tài)指的是將系統(tǒng)設計時規(guī)

3、定的模擬量控制、開關量控制等功能用DCS算法予以實現(xiàn)。本設計以主汽溫度串級控制策略為對象，并且模擬控制對象，構成閉環(huán)回路，完成這些控制算法的組態(tài)工作。14操作員站顯示畫面組態(tài)運行人員主要通過操作員站畫面來觀察生產(chǎn)過程運行情況，并通過畫面提供的軟操作器來干預生產(chǎn)過程，因此畫面設計是否合理、操作是否方便都會對運行產(chǎn)生重要影響。本設計要求設計關于主汽溫控制的簡單流程圖畫面、趨勢畫面、參數(shù)顯示畫面、操作畫面，并把有關的動態(tài)點同控制算法連接起來。15報警顯示在數(shù)據(jù)庫中進行溫度報警值設置，在運行界面中顯示報警窗口。本設計要求能夠模擬實現(xiàn)超溫報警。16趨勢組態(tài)。顯示需要觀察的數(shù)據(jù)點趨勢圖。2 系統(tǒng)調(diào)試設計要

4、求進行動態(tài)調(diào)試。實際工作中的動態(tài)調(diào)試是指系統(tǒng)與生產(chǎn)現(xiàn)場相連時的調(diào)試。由于生產(chǎn)過程已經(jīng)處于運行或試運行階段，此時應以觀察為主，當涉及到必需的系統(tǒng)修改時，應做好充分的準備及安全措施，以免影響正常生產(chǎn)，更不允許造成系統(tǒng)或設備故障。動態(tài)調(diào)試一般包括以下內(nèi)容：1）觀察過程參數(shù)顯示是否正常、執(zhí)行機構操作是否正常；2）檢查控制系統(tǒng)邏輯是否正確，并在適當時候投入自動運行；3）對控制回路進行在線整定；4）當系統(tǒng)存在較大問題時，如需進行控制結構修改、增加測點等，應盡量在停機狀態(tài)下重新組態(tài)下裝。若條件不允許，也可進行在線組態(tài)，但要熟悉在線組態(tài)的各個環(huán)節(jié)并做好應急措施。三、 進度計劃序號設計(實驗)內(nèi)容完成時間備注1

5、了解設計內(nèi)容，閱讀并理解課程設計指導書的要求。D12熟悉LN2000分散控制系統(tǒng)軟件的組態(tài)方法。D13進行組態(tài)設計要求的6項內(nèi)容。D1D24進行系統(tǒng)調(diào)試D3D45撰寫課程設計報告D46上機答辯考核D5四、 設計（實驗）成果要求1 完成系統(tǒng)結構圖及數(shù)據(jù)點清單，打印各步的組態(tài)設計圖紙。2 對系統(tǒng)設計過程進行總結，完成并打印設計報告。五、 考核方式1 設計報告內(nèi)容及格式考查。2 按上述步驟逐項完成軟件內(nèi)容的設計，進行操作演示，并進行答辯。 分散控制系統(tǒng)與現(xiàn)場總線技術課程設計報 告 書一、分散控制系統(tǒng)課程設計的目的與要求1、設計內(nèi)容概要：2、串級過熱汽溫控制系統(tǒng)的組成及特點。 3、串級汽溫控制系統(tǒng)設計

6、 二、課程設計總結與結論1、DCS的組態(tài)步驟及內(nèi)容（以組態(tài)步驟為順序，加入實際的設計內(nèi)容）。1) 數(shù)據(jù)庫組態(tài)圖2) 控制邏輯組態(tài)圖3) 流程界面組態(tài)圖4) 操作窗口組態(tài)圖5) 趨勢圖6) 報警實現(xiàn)及報警死區(qū)的作用 當信號值超過了報警上限值時，就會進入上限報警狀態(tài)，如果超過了報警上上限,就進入了嚴重報警狀態(tài)，這個時候，系統(tǒng)必須通知操作員采取措施，防止事故的發(fā)生。越下限報警類似。為了避免該數(shù)據(jù)點的值在報警值附近波動的時候，系統(tǒng)報警頻繁發(fā)生，通常會加入一個報警死區(qū)。在軟件上，當一個點進入上限報警狀態(tài)時，報警產(chǎn)生，當這個數(shù)據(jù)點的數(shù)值返回到報警上限值時，并不立刻消除報警狀態(tài)，而是直到它回到高限和低限之內(nèi)

7、時，才取消報警。報警死區(qū)的作用就是避免來回振蕩。 在數(shù)據(jù)庫中可以設定報警上下限，在線時，若當前值越限，則顯示紅色，否則顯示為藍色水箱 2、設計分析1) 串級控制系統(tǒng)中無擾切換的實現(xiàn)。 若沒有跟蹤，則手動切自動時，PID輸出將立即變?yōu)?，帶來的擾動很大。 利用跟蹤手段實現(xiàn)無擾切換。 手動時，讓PID2跟蹤手操器輸出，當切自動時，PID2的輸出等于前一時刻的輸出U（K-1）加上U(K)，為達到無擾切換，應使U(K)=0，則應讓PID1跟蹤導前氣溫PV2（因為PID1的輸出值即為PID1的設定值），這樣幾乎能達到無擾切換，但若要實現(xiàn)完全無擾切換，則應讓SP1和PV1間連一個跟蹤。2) 主副調(diào)節(jié)器正反

8、作用的確定。3) PID參數(shù)整定的步驟及方法。先整定內(nèi)回路，再整定外回路。 副對象： -0.8/(1+15s)²+- ，主對象 1.125/(1+21.08s)²+ 副調(diào)節(jié)器：P ，主調(diào)節(jié)器：PI 。 （1）斷開主回路，用衰減曲線法，整定內(nèi)回路。副調(diào)節(jié)器，作用。反復調(diào)整比例帶， 做定值階躍擾動實驗，直到衰減率0.750.9。 （2）閉合主回路，用衰減曲線法，整定外回路。主PID，I作用，反復調(diào)整主調(diào)節(jié)器比例 帶，做定值階躍擾動實驗，直到衰減率0.9。記下比例帶，測量上升時間。按照公式計算PID參數(shù)。 （3）按計算參數(shù)設置PID，做定值階躍擾動，觀察曲線。 （4）細調(diào)主副調(diào)節(jié)

9、器參數(shù)，直到滿意為止。要求：外回路衰減率約0.9，副回路衰減率0.750.9，主被調(diào)量超調(diào)量<20%，振蕩次數(shù)<1.54) 設定值擾動及外擾情況下系統(tǒng)的響應及分析。5) 單回路控制與串級控制的對比分析。3、對本課程設計的體會、意見和建議 體會: 通過本次課程設計，不僅鞏固了過程控制的內(nèi)容，也掌握了DCS的內(nèi)容、設計調(diào)試步驟及應該注意的問題，了解了LN2000分散控制系統(tǒng)的應用方法。通過此系統(tǒng)完成DCS的設計組態(tài)和調(diào)試操作等工作，使理論聯(lián)系實際，理解更加深刻，對以后的學習工作有指導作用。通過具體的DCS設計組態(tài)和調(diào)試工作,在細節(jié)和整體上對DCS控制系統(tǒng)有了更加深刻的認識.在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中增加站點,增加數(shù)據(jù)點,SAMA組態(tài)圖中處理好模塊之間的擺放,模塊之間的連線,通過圖形界面組態(tài)模塊設計操作窗口