序号组号班级控制仪表与计算机控制装置课程设计锅炉液位监控系统设计报告学院：信息工程专业：自动化班级：自动化1204学生姓名：张鑫学号：2012001401指导教师：谢刚设计时间：2015成绩：概述1.1课程设计的性质、目的和任务利用过程控制实验室的条件，以过控装置为被控对象，DCS为控制设备，让学生完成一个DCS控制系统的组态设计，其目的是使学生在深入理解过程控制课程，以及了解DCS系统的基本概念、组成结构、工作原理、系统组态设计方法。使学生熟悉和掌握DCS控制系统的设计和调试方法，进一步增强解决实际工程问题的能力。（1）被控对象特性设计（2）控制系统设计；（3）DCS控制装置的I/O点配置与组态设计；（4）DCS控制回路组态设计；（5）DCS操作站组态设计；（6）DCS系统闭环运行调试。被控对象特性设计组态通过“EFPT过程控制实验装置”的管道和阀门的开/闭状态，构造一个实验者所希望实现的对象特性，用于本课程设计的控制系统被控对象。列写出“EFPT过程控制实验装置”阀门状态表，画出被控对象工艺流程图。控制系统一次仪表选型设计根据被控对象组态设计，确定“EFPT过程控制实验装置”中一次仪表的使用情况，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。控制系统测控点和控制回路设计画出带测控点的工艺管道流程图（P&ID图）。画出控制回路方框图。以单回路锅炉液位控制为例讲述，通过控制进水阀M1的开度控制锅炉进水流量，达到控制锅炉液位的目的，另外在设置一个手操器控制进水调节阀的开度，手动控制进水流量。DCS的硬件配置和I/O点配置设计根据过程控制实验室的“SUPCONJX-300DCS”硬件配置（见“控制仪表与装置实验指导书”），确定本课程设计所需的DCS卡件和I/O点。画出DCS卡件配置图。控制系统一次仪表和DCSI/O点接线设计画出控制系统一次仪表和DCSI/O点接线图（参照“控制仪表与装置实验指导书”）。控制系统接线实施根据所设计的控制系统一次仪表和DCSI/O点接线图，在实验系统上完成一次仪表与DCS的信号连接。DCS系统硬件组态设计在工程师站上完成DCS系统的主控卡件组态、通信卡件组态、I/O卡件组态和DCSI/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、报警限及配电设置表。DCS控制回路组态设计根据控制回路设计，组态主控卡控制回路。操作站和操作小组设计按照课程设计小组成员组成，设计和定义实验小组所有成员为控制系统操作站。DCS操作站组态设计根据控制系统设计，进行DCS系统总貌画面组态设计、分组画面组态设计、趋势画面组态设计、工艺流程画面组态设计。DCS系统闭环运行调试课程设计小组内的每个成员轮流下载自己设计的程序，进行系统闭环运行调试。DCS系统多操作站运行监视在课程设计小组内的某个成员下载程序运行调试时，利用DCS工程师站的传送功能将自己设计的程序传送给课程设计小组内的其他成员，实现DCS系统的多操作站监视功能。操作站人机界面设计剪切每个学生应将自己设计的操作站人机界面剪切下来，用于课程设计报告中；学生进入实验室前应完成上述设计基本要求的初步设计，经指导教师检查后方可进入实验室进行上机设计实验。2.被控对象设计该系统的实验装置包括水箱、水槽、锅炉各一个，各种变送仪表共计八块，以及各种管道阀门若干。由本系统的各实验装置可构成锅炉进水流量定值调节，并联管路压力定值调节，锅炉液位定值调节等系统典型生产工艺流程。实验装置清单如下：水槽一个水箱一个锅炉一个水泵一个电磁流量传感器两个（FE1，FE2）LD2—4B型电磁流量转换器两个（FIT1，FIT2）DYBG压力变送器两个(LT1，LT2)QS智能型电动调节阀两块（M1，M2）管线和阀门若干2.2被控对象特性说明（过程工艺分析）本系统中被控对象是锅炉，因锅炉是用于加热的容器，所以存在上下限制值，而且由于加热效率等问题，就期望锅炉液位可以稳定在某一给定值上，所以以锅炉液位作为被控变量，进水发门开度为控制变量。以锅炉液位为反馈变量构成单回路控制系统，并采用PID算法进行控制，通过改变阀门开度，实现锅炉水位稳定在给定值附近的目的。为实现上述的对象特性，完成对被控对象的控制，需将管路中的阀门按下表设置。阀门标号状态阀门标号状态阀门标号状态V25开V35开V40开V21开V51开V30开V33开V39开V38开V42开V43开V27开（1）控制回路的设置（如常规控制方案）在“功能”菜单的“控制站”菜单中，选定“常规控制方案”，便可进入“常规控制方案”设置窗口，在此窗口可增加相应的控制方案。各项意义如下：控