成绩

课 程 设 计 报 告

设计题目

课程名称

锅炉液位控制 过程控制系统

姓名 刘颖莹 学号 2009001115

班级 自动化0902 导师 何小刚

设计日期 2013年 1月 15日

《过程控制系统》课程设计报告

锅炉液位控制系统

摘 要

在深入理解已学的有关过程控制和DCS系统的基本概念、组成结构、工作原理、系统设计方法、系统设计原则的基础上，结合实际，根据工艺过程、工艺条件和工艺要求，制定正确的控制方案。以过程控制实验室的“EFPT过程控制实验装置”为被控对象、“SUPCON JX-300 DCS”为控制装置，构成一个闭环系统，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。设计被控对象特性组态和控制系统一次仪表选型设计，控制系统测控点和控制回路设计，DCS的硬件配置和I/O点配置设计等。设计用以VC2作出水量执行器的锅炉液位L2定值调节、以自来水作水源VC1作执行器的串联式压力定值调节以及以锅炉液位L2串级出水流量F2调节的控制系统。

关键词：EFPT过程控制；SUPCON JX-300 DCS；工艺流程图；锅炉液位；

锅炉液位控制系统

《过程控制系统》课程设计报告

目 录

摘 要 ................................................................................................................................... I

第1章 DCS系统设计的目的和任务 .................................................................................. 1

1.1 设计目的 ..................................................................................................................... 1

1.2设计任务 ...................................................................................................................... 1

第2章 设计的主要内容与要求........................................................................................... 2

2.1 主要设计内容 ............................................................................................................. 2

2.2 设计基本要求 ............................................................................................................. 2

第3章 设备选型................................................................................................................... 4

3.1“EFPT过程控制实验装置”阀门状态表................................................................... 4

3.2一次仪表选型表 .......................................................................................................... 6

第4章 系统设计................................................................................................................... 8

4.1 系统流程图 ................................................................................................................. 8

4.2 控制系统一次仪表和DCS I/O点接线图................................................................. 9

4.3 DCS卡件配置图 ......................................................................................................... 9

4.4 DCS系统（控制站卡件）地址配置表； ............................................................... 11

4.5 DCS I/O点位号、注释、量程、单位、报警限及配电设置表............................. 12

4.5.1模拟量输出 ..................................................................................................... 13

4.5.2常规控制方案 ................................................................................................. 13

4.5.3信号板上与控制对象连接的现场仪表信号 ................................................. 13

4.6系统控制框图 ............................................................................................................ 14

4.7控制回路设计 ............................................................................................................ 16

4.7.1水箱液位L2定值调节之一（VC1作出水量执行器）的流程图 .............. 16

4.7.2压力P2定值调节之五（用水泵作水源、变频器作执行器的串联式压力调

节）的流程图 .......................................................................................................... 16

4.7.3锅炉液位L2调节之一串级进水流量F1调节的流程图 ............................ 17 总 结 18

参 考 文 献 ............................................................................................................................ 19

总 管 图 .............................................................................................................................. 20

《过程控制系统》课程设计报告

第1章 DCS系统设计的目的和任务

1.1 设计目的

在深入理解已学的有关过程控制和DCS系统的基本概念、组成结构、工作原理、系统设计方法、系统设计原则的基础上，结合联系实际的课程设计题目，使学生熟悉和掌握DCS控制系统的设计和调试方法，初步掌握控制系统的工程性设计步骤，进一步增强解决实际工程问题的能力。

1.2设计任务

1. 培养学生独立从事DCS控制系统项目的设计能力。

2. 培养学生根据工艺过程、工艺条件和工艺要求，制定正确的控制方案的能力。

3. 培养学生采用计算机辅助设计软件和工具进行电气线路图设计，采用计算机编

写设计报告的计算机应用能力。

4. 培养学生严肃认真的科学态度和积极创新精神。

锅炉液位控制系统

第2章 设计的主要内容与要求

2.1 主要设计内容

以过程控制实验室的“EFPT过程控制实验装置”为被控对象、“SUPCON JX-300 DCS”为控制装置，构成一个闭环系统，本课程设计将完成该闭环系统的下列一系列工程性设计：

1. 被控对象特性设计组态；

2. 控制系统一次仪表选型设计；

3. 控制系统设计；

4. DCS控制装置的I/O点配置与组态设计；

5. DCS控制回路组态设计；

6. DCS操作站组态设计；

7. DCS系统闭环运行调试。

2.2 设计基本要求

1. 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。

2. 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。

3. 控制系统测控点和控制回路设计

4. 画出带测控点的工艺管道流程图（P&ID图）。

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5. 画出控制回路方框图。

6. DCS的硬件配置和I/O点配置设计

7. 根据过程控制实验室的“SUPCON JX-300 DCS”硬件配置，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。

8. 控制系统一次仪表和DCS I/O点接线设计，画出控制系统一次仪表和DCS I/O

点接线图。

9. DCS系统硬件组态设计

10. 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

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、报警限及配电设置表。

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第3章 设备选型

3.1“EFPT过程控制实验装置”阀门状态表

现场仪表包括：

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3.2一次仪表选型表

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第4章 系统设计

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。

高位水箱提供锅炉的进水，第一组电磁流量转换器与电磁流量传感器测量进水流量，锅炉为被控对象；第二组电磁流量转换器与电磁流量传感器测量出水量，水槽为储水容器，提供管道用水。

4.1 系统流程图

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4.2 控制系统一次仪表和DCS I/O点接线图

4.3 DCS卡件配置图

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