毕业设计(论文)-CS2000三位槽装置自控设计说明.doc
《毕业设计(论文)-CS2000三位槽装置自控设计说明.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《毕业设计(论文)-CS2000三位槽装置自控设计说明.doc(36页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、湖南化工职业技术学院 CS2000三位槽装置自控设计声明本人郑重声明:所呈交的毕业设计论文,是在指导教师周哲民副教授的指导下,以及全组成员的共同努力下,进行研究工作所取得的成果。除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何个人和集体已经发表或撰写过的研究成果。对本设计的成果做出贡献的个人和集体,均已在文中已明确方式标明。 作者: 日期:CS2000三位槽装置自控设计说明【摘要】本次毕业设计的课题项目是CS2000三位槽装置自控设计,该装置是集智能仪表技术、故障排除、自动控制技术,且结合相关教科书控制理论和知识。本次项目采用了浙大中控的JX-300XP DCS 系统。在工业控制系统中简单、串级控
2、制系统占大多数,因此,本次设计我们采用三个简单回路和一个串级控制系统,符合我理论联系实际的学习作风。本次设计分为三个阶段;第一阶段初步完成项目各任务的实际,第二阶段完善和确定各任务的设计,第三阶段整理工作。本次设计的意义,引导我们从实际应用出发,综合考虑控制要求和经济利益来设计控制系统;培养我们综合素质。【关键词】 控制; 智能; 串级; 回路CS2000 3-slot Device Control Design Descriptions【Abstract】The graduation design projects is CS2000 three slot control design, t
3、his device is the collection of intelligent instrument technology and troubleshooting, automatic control technology, and unifies the related textbooks control theory and knowledge. The project adopts the zhejiang university of central JX - 300XP DCS system.In industrial control system is simple, cas
4、cade control system majority, accordingly, the design we adopt three simple loop and a cascade control system, accord with my theory with practice learning style. This design is divided into three stages, The first phase of each task completed preliminary project reality, the second phase perfect an
5、d determines various tasks, the design of the third phase finishing work.This design, the significance of leads us from actual application perspective, comprehensive and consider control requirements and economic interests to design the control system; Foster our comprehensive quality.【Keywords】 Con
6、trol; Intelligent; Cascade; Circuits; 目 录引 言6第一章CS2000三位槽装置项目组态71.1工艺简介71.1.1 工艺简介71.1.2 CS2000型体统主要特点71.2组成结构71.2.1 检测装置:71.2.2 执行装置81.3 I/O清单81.4 组态要求91.4.1 工艺常规控制方案91.4.2 控制站及操作站配置101.4.3 操作小组配置101.4.4 用户配置101.4.5 监控操作要求11第二章 自动控制方案的确定142.1自动控制方案的确定142.1.1串级控制系统:142.1.2简单控制系统15第三章 检测控制回路图16第四章 控制
7、装置的选择174.1 DCS系统品种的选择:174.2 DCS的主要功能如下:17第五章 仪表选型185.1选型原则:185.1.1 弹簧管压力表(就地显示)185.1.2流量变送器185.1.3温度变送器195.1.4液位变送器195.1.5控制阀20第六章 DCS软件组态226.1 组态步骤:226.1.1 用户授权管理226.1.2 硬件组态226.2 仿真运行结果246.2.1 流程图监控画面246.2.2 调整画面监控图256.2.3 故障诊断画面256.2.4 数据一览画面266.2.5 常规回路监控画面266.2.6 趋势图监控画面276.2.7 报表数出画面27第七章 仪表供电
8、系统设计287.1 仪表供电设计内容287.2 供电质量的要求28第八章 DCS控制室30第九章 仪表正背面电气接线图32总结33致谢34主要参考文献35引 言化工自动化工程设计是以现代化工厂中某些典型生产装置或生产工序为对象,以这种对象的生产的生产工艺机理,流程特点,操作条件,设备及管道布置状况等为基础所进行的化工自动化工程模拟设计。实施毕业设计的为了培养我们综合运用所学的基础理论,基本知识和基本技能,分析和解决工程中实际问题的能力,强化工程计算,工程制图,和编制设计文件等能力的训练,使我们对化工自动化工程设计的基础程序有一个较全面,系统的了解,加深印象,训练基本功,通过亲自动手做毕业设计后
9、,基本达到化工仪表及自动化专业技术员所应具备的能力。本次毕业设计以CS2000实训装置为对象,该装置采用现在主流的常规仪表,和dcs控制系统,将相关专业知识融入实际中。项目的主要任务是工艺简介、组成结构、IO清单、组态P&ID绘制、自控方案、仪表选型、供电仪表系统设计以及仪表电气接线图。本次设计依据:毕业设计任务书本次设计目的:使我们对化工自动化工程设计的基本程序有一个较全面系统的了解,加深印象,训练基本功,通过亲自动手做毕业设计后,基本上达到化工仪表及自动化专业技术员所应具备的能力。第一章CS2000三位槽装置项目组态1.1工艺简介 1.1.1 工艺简介 过程控制项目对象系统包含有:不锈钢水
10、箱强制对流换热管系统,串接圆筒有机玻璃上、中、下水箱,单向2.5W电加热锅炉(由不锈钢锅炉内胆加热筒和封闭式外循环不锈钢冷却锅炉火套组成)。系统动力之路分为两路组成:一路由威乐泵、电动调节阀、差压流量计、自锁紧不锈钢水管及手动切换阀体组成:另一路由威乐泵、变频调节器、差压流量计、自锁紧不锈钢水管及手动切换阀组成。系统中检测变送器和执行元件有:压力变送器、温度传感器、温度变送器、差压流量计、压力表、电动调节阀等。1.1.2 CS2000型体统主要特点1.被调参数囊括了流量、压力、液位、温度、四大热工参数。2.执行器中既有电动调节阀(或气动调节阀)、单向SCR移相调压等仪表类执行机构,又有变频器等
11、电力拖动类执行器。3.调节系统除了有调节器的设置值阶跃扰动外,还有在对象中通过另一动力支路或手操作阀制造各种扰动。4.锅炉温度系统包含了一个防干烧装置,以防操作不当引起的严重后果。5.系统中的两个独立的控制回路可以通过不同的执行器、工艺线路组成不同的控制方案。6.一个被调参数可在不同动力源、不同的执行器、不同的工艺线路下可演变成多种调节回路,以利于讨论、比较各种调节方案的优劣。7.各种控制算法和调节规律在开放的组态项目软件平台都可以实现。1.2组成结构CS2000项目对象的检测及执行机构装置包括:1.2.1 检测装置:MC20C型液位变送器:分别用来测量上水箱、中水箱、下水箱的液位;电磁流量计
12、用来检测单向水泵支路流量和变频器动力支路流量;WZP型的Pt100铂电阻温度传感器分别用来检测锅炉内胆、锅炉夹套和强制对流换热器冷水出口、热水出口、热水进口温度。1.2.2 执行装置单向可控硅移相调压装置用来调节单向加热管的工作电压;电动调节阀调节管道出水量;变频器调节水泵2的工作电压。1.3 I/O清单位号信号趋势要求描述I/O类型量程单位报警要求周期压缩方式统计TE101锅炉顶部温度AI不配电Pt1000-100H:601低精度并记录TE102锅炉内胆温度AI不配电Pt1000-100H:601低精度并记录TE103夹套温度AI不配电Pt1000-100HH:601低精度并记录TE104冷
13、处温度AI不配电Pt1000-100HH:601低精度并记录TE105热出温度AI不配电Pt1000-100HH:601低精度并记录TE106热进温度AI不配电Pt1000-100HH:601低精度并记录LI101上水箱液位AI不配电4-20mA0-50cm90%高报1低精度并记录LI102中水箱液位AI不配电4-20mA0-50cm90%高报1低精度并记录LI103下水箱液位AI不配电4-20mA0-50cm90%高报1低精度并记录FI101泵1出口流量AI不配电4-20mA0-100t/hFI102泵2出口流量AI不配电4-20mA0-100t/h位号信号趋势要求描述I/O类型量程单位报警
14、要求周期压缩方式统计数据LV101调节阀信号AO正输出LV102变频器信号AO正输出TV101调节阀信号AO正输出TX103加热信号AO正输出1.4 组态要求1.4.1 工艺常规控制方案水槽液位控制,串级回路PID,回路名LIC-102,如图1-1所示。图1-1 上水箱液位串级控制方框图锅炉温度控制,单回路PID,回路名TIC-103,如图1-2所示。图1-2 锅炉温度控制方框图换热器出口温度控制,单回路PID,回路名TIC-105,如图1-3所示。图1-3 换热器出口温度控制方框图流量控制,单回路PID,回路名FIC-102,如图1-4所示。图1-4 流量控制方框图1.4.2 控制站及操作站
15、配置控制系统由一个控制站、一个工程师站、两个操作站。控制站IP地址为02,且冗余配置。工程师站IP地址为130、操作站IP地址为131、132。 1.4.3 操作小组配置操作小组名称切换等级教师组工程师学生组操作员1.4.4 用户配置根据操作需要,建立用户如下:权限用户名密码相应权限特权系统维护1111PID参数设置、报表打印、报表在线修改、报警查询、报警声音修改、报警使能、查看操作记录、查看故障诊断信息、查找位号、调节器正反作用设置、屏幕拷贝打印、手工置值、退出系统、系统热键屏蔽设置、修改趋势画面、重载组态、主操作站设置工程师工程师1111PID参数设置、报表打印、报表在线修改、报警查询、报
16、警声音修改、报警使能、查看操作记录、查看故障诊断信息、查找位号、调节器正反作用设置、屏幕拷贝打印、手工置值、退出系统、系统热键屏蔽设置、修改趋势画面、重载组态、主操作站设置操作员 操作员1111重载组态、报表打印、报警查询、查看操作记录、查看故障诊断信息、屏幕拷贝打印、修改趋势画面、1.4.5 监控操作要求教师组进行监控时:l 可浏览总貌画面:页码页标码内容1索引画面索引:教师组流程图、分组画面、以浏览画面的所有画图2模拟信号所有模拟输入信号l 可浏览分组画面:页码页标码内容1常规回路LIC-102、FIC-102、TIC-103、TIC-1052液位参数LI-101、LI-102、LI-10
17、33温度参数TE-101、TE-102、TE-103、TE-104、TE-105、TE-106、l 可浏览一览画面:页码页标码内容1数据一览所有参数l 可浏览流程图画面:页码页标码内容1CS2000流程图绘制CS2000的流程图CS2000流程图见附图:ZDH-0812A-01-01l 报表记录、要求:10分钟记录一次数据,记录数据为LI-101、LI-102、LI-103;整点输出报表。效果样式如下图所示:CS2000 报表CS2000 报表_班_组 组长_记录员_年_月_日时间内容描述数 据LI-101上水箱液位LI-102中水箱液位LI-103下水箱液位学生组进行监控时:l 可浏览一览画
18、面页码页标题内容1数据一览所有参数l 可浏览流程图:页码页标题内容1CS2000流程图绘制CS2000流程图第二章 自动控制方案的确定自动控制方案的确定应当了解生产过程的机理,掌握工艺的操作条件和物料的性质等。然后,应用控制理论现过程控制工程的知识和实际经验,结合工艺情况确定所需的控制点,并决定整个工艺流程的控制方案。2.1自动控制方案的确定通过对CS2000工序的研究,确定了以下自动控制系统:一个串级控制系统,三个简单控制系统。具体说确定方法如下:2.1.1串级控制系统:根据工艺条件的需要,三位槽的液位要控制在一定的位置,而且中水箱的液位不能过高而溢出。一般的简单系统难以达到要求,因此我们采
19、用了中水箱液位(主)与主管道水流量(副)的串级系统来达到要求。与简单控制系统质量相比,当扰动作用于副环(主管道水流量)时,串级控制系统的质量要提高10100倍;当扰动作用于主环(中水箱液位)时,串级控制系统的质量也提高25倍,因此这套控制系统能更好达到工艺控制指标。图2-1 上水箱液位串级控制方框图在此串级控制回路中,以中水箱为主对象,中水箱的液位为主被控变量,以主管道流量为操纵变量,以主管道为副对象,以主管道流量为副被控变量,以控制阀作为执行器来进行控制。副环:根据控制阀作用形式选型安全优先原则,控制阀选气关式,当控制阀引起信号中断时候,保证泵的正常工作及其安全。阀处于全开状态,控制阀增益为
20、负,测量变送环节增益为正,当阀门开大时候,流量上升,副对象的增益为正,因此整个副回路增益之积为负,从而推出副控制器的增益为正,为正作用。主环:主对象的输入信号为主管道流量(即副被控变量),输出信号为中水箱液位(即主被控变量),当主管道流量增大时中水箱液位也升高,即主对象增益为正,测量变送环节增益为正,控制阀增益为负,因此整个主控制回路增益之积为负,从而推出主控制器的增益为正,为正作用2.1.2简单控制系统通过讨论我们设置了三个简单系统,锅炉内胆温度控制、泵2的出口流量控制,换热器出口流体温度控制,以换热器出口温度控制系统为例。本次设计是通过操纵进入换热器的热水的流量来控制换热器出口温度,因此采
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 毕业设计 论文 CS2000 三位 装置 自控 设计 说明
链接地址:https://www.31doc.com/p-3945480.html