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湖南化工职业*** 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，是在指导教师周某某副教授的指导下，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： 厚德励志 1 笃学精艺 湖南化工职业*** CS2000 三位槽装置自控设计 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、串级控制系统占大多数，因此，本次设计我们采用三个简 单某某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 厚德励志 2 笃学精艺 湖南化工职业*** CS2000 三位槽装置自控设计 CS2000 3-slot Device Control Design Descriptions 【 Abstract 】 The graduation design projects is CS2000 three slot control design, this 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, cascade 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 and 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 】 Control ； Intelligent ； Cascade ； Circuits ； 厚德励志 3 笃学精艺 湖南化工职业*** CS2000 三位槽装置自控设计 目录 引 言 .................................................................... 6 第一章 CS2000三位槽装置项目组态 .......................................... 7 1.1 工艺简介 .......................................................... 7 1.1.1 工艺简介 .................................................... 7 1.1.2 CS2000 型体统主要特点 ........................................ 7 1.2 组成结构 .......................................................... 7 1.2.1 检测装置： .................................................. 7 1.2.2 执行装置 .................................................... 8 1.3 I/O 清单 .......................................................... 8 1.4 组态要求 .......................................................... 9 1.4.1 工艺常规控制方案 ............................................ 9 1.4.2 控制站及操作站配置 ......................................... 10 1.4.3 操作小组配置 ............................................... 10 1.4.4 用户配置 ................................................... 10 1.4.5 监控操作要求 ............................................... 11 第二章 自动控制方案的确定 .............................................. 14 2.1 自动控制方案的确定 ............................................... 14 2.1.1 串级控制系统： .............................................. 14 2.1.2 简单控制系统 ................................................ 15 第三章 检测控制回路图 .................................................. 16 第四章 控制装置的选择 .................................................. 17 4.1 DCS 系统品种的选择： ............................................. 17 4.2 DCS 的主要功能如下： ............................................. 17 第五章 仪表选型 ........................................................ 18 5.1 选型原则： ....................................................... 18 厚德励志 4 笃学精艺 湖南化工职业*** CS2000 三位槽装置自控设计 5.1.1 弹簧管压力表（就地显示） ................................... 18 5.1.2 流量变送器 .................................................. 18 5.1.3 温度变送器 .................................................. 19 5.1.4 液位变送器 .................................................. 19 5.1.5 控制阀 ...................................................... 20 第六章 DCS软件组态 ...................................................... 22 6.1 组态步骤： ....................................................... 22 6.1.1 用户授权管理 ............................................... 22 6.1.2 硬件组态 ................................................... 22 6.2 仿真运行结果 ..................................................... 24 6.2.1 流程图监控画面 ............................................. 24 6.2.2 调整画面监控图 ............................................. 25 6.2.3 故障诊断画面 ............................................... 25 6.2.4 数据一览画面 ............................................... 26 6.2.5 常规回路监控画面 ........................................... 26 6.2.6 趋势图监控画面 ............................................. 27 6.2.7 报表数出画面 ............................................... 27 第七章 仪表供电系统设计 ................................................ 28 7.1 仪表供电设计内容 ................................................. 28 7.2 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 .................................................... 错误！未定义书签。 致谢 .................................................................... 34 主要参考文献 ............................................................ 35 厚德励志 5 笃学精艺 湖南化工职业*** 引言 CS2000 三位槽装置自控设计 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，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、 I\O 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。 厚德励志 6 笃学精艺 湖南化工职业*** CS2000 三位槽装置自控设计 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 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。 厚德励志 7 笃学精艺 湖南化工职业*** CS2000 三位槽装置自控设计 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 信号 趋势要求 位某某 描述 I/O 类型 量程 周 压缩方式 单位 报警要求 期 统计 锅炉顶部温 不配电 TE101 AI 0-100 ℃ 度 Pt100 H:60 低精度 1 并记录 锅炉内胆温 不配电 TE102 AI 0-100 ℃ 度 Pt100 H:60 低精度 1 并记录 不配电 TE103 夹套温度 AI 0-100 ℃ Pt100 HH:60 低精度 1 并记录 不配电 TE104 冷处温度 AI 0-100 ℃ Pt100 HH:60 低精度 1 并记录 不配电 TE105 热出温度 AI 0-100 ℃ Pt100 HH:60 低精度 1 并记录 不配电 TE106 热进温度 AI 0-100 ℃ Pt100 HH:60 低精度 1 并记录 LI101 上水箱液位 不配电 AI 0-50 4-20mA 低精度 cm 90%高报 1 并记录 LI102 中水箱液位 不配电 AI 0-50 4-20mA 低精度 cm 90%高报 1 并记录 LI103 下水箱液位 不配电 AI 0-50 4-20mA 低精度 cm 90%高报 1 并记录 泵 1 出口 不配电 FI101 AI 0-100 t/h 流量 4-20mA 泵 2 出口 不配电 FI102 AI 0-100 t/h 流量 4-20mA 厚德励志 8 笃学精艺 湖南化工职业*** CS2000 三位槽装置自控设计 位某某 信号 描述 I/O 类型 量程 LV101 调节阀信号 LV102 变频器信号 TV101 调节阀信号 TX103 加热信号 AO 正输出 AO 正输出 AO 正输出 AO 正输出 趋势要求 周 压缩方式 单位 报警要求 期 统计数据 1.4 组态要求 1.4.1 工艺常规控制方案 ①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 ②锅炉温度控制，单某某 PID，回路名 TIC-103 ，如图 1-2 所示。 图 1-2 锅炉温度控制方框图 厚德励志 9 笃学精艺 湖南化工职业*** CS2000 三位槽装置自控设计 ③换热器出口温度控制，单某某 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 ④流量控制，单某某 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 控制站及操作站配置 ①控制系统由一个控制站、一个工程师站、两个操作站。 ②控制站 IP 地址为 02，且冗余配置。 ③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 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 南化工职业***，是你为我提供一个平台，让我们 有自己的舞台， 在这里学习做人、 做事，在你的怀抱下我们就像你的宗旨一样朝着厚德、 励志、笃学、精艺的方向发展。 其次 , 感谢系里的所有的专业老师和系领导，在你们精心指导、教导、关心和鼓励， 才使我们不断上进，也让我们学会如何去解决所遇到的问题。感谢你们让我们懂得了积 极地的心态以及脚踏实地的务实作风，才是人生的宝藏。 最后，我非常感谢身边的所有的朋友和同学，你们的热情帮助和支持是我们不断前 进的动力之一，使我们的大学生活因为有你们而更加精彩。 作者： 日期： 厚德励志 34 笃学精艺 湖南化工职业*** CS2000 三位槽装置自控设计 主要参考文献 1、《过程控制技术》 2、《AutoCAD工具软件》 3、《专业技能培训教材》 4、《自动化安装与维修》 5、《过程自动化工程设计》 6、《自动检测技术与控制装置》 7、《过程检测和控制流程图用途形符号和文字代码》 （ GB2612-56） （ 2004 版） （ GB1232-85） （ GB3521-69） （ GB2565-88） 厚德励志 35 笃学精艺 [文章尾部最后500字内容到此结束,中间部分内容请查看底下的图片预览]请点击下方选择您需要的文档下载。

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