过程控制系统课程设计

过程控制系统课程设计 报告书

课设小组：第四小组

目 录 摘要................................................................................................................................ 1 第一章 课程设计任务及说明...................................................................................... 2 1.1课程设计题目.................................................................................................. 2 1.2 课程设计内容................................................................................................. 3 1.2.1 设计前期工作...................................................................................... 3 1.2.2 设计工作.............................................................................................. 4 第二章 设计过程........................................................................................................ 4 2.1符号介绍.......................................................................................................... 4 2.2水箱液位定制控制系统被控对象动态分析.................................................. 6 2.3压力定制控制系统被控对象动态分析.......................................................... 7 2.4串级控制系统被控对象动态分析.................................................................. 7 第三章 压力 P2 定值调节 ................................................................................................. 8 3.1 压力定值控制系统原理图............................................................................. 8 3.2 压力定值控制系统工艺流程图..................................................................... 8 第四章 水箱液位L1定值调节 ................................................................................... 9 4.1 水箱液位控制系统原理图............................................................................. 9 4.2 水箱液位控制系统工艺流程图..................................................................... 9 第五章 锅炉流动水温度T1调节串级出水流量F2调节的流程图 ....................... 10 5.1串级控制系统原理图.................................................................................... 10 5.2串级控制系统工艺流程图............................................................................ 11 第六章 控制仪表的选型............................................................................................ 12 6.1 仪表选型表................................................................................................... 12 6.2现场仪表说明................................................................................................ 13 6.3 DCS I/O点位号、注释、量程、单位、报警限及配电设置表 ................ 14 第七章 控制回路方框图............................................................................................ 15 总 结............................................................................................................................ 16 参考文献...................................................................................................................... 16 1

摘要 过程控制课程设计是过程控制课程的一个重要组成部分。通过实际题目、控制方案的选择、工程图纸的绘制等基础设计和设计的学习，培养学生理论与实践相结合能力、工程设计能力、创新能力，完成工程师基本技能训练。 使学生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。

关键词：过程控制 设计 DCS 2

第一章 课程设计任务及说明 1.1课程设计题目：

附图为某过程控制实验装置的P&ID图，该图为一示意图，并不完全符合规范。根据该图，请完成以下任务：

不完全符合规范的P&ID图 1、指出该图不符合“自控专业工程设计用图形符号和文字代号（HG/T20637.2）”的地方。 2、如果该系统采用DCS集中控制，测量，依据相关标准重新绘制PID图。 3、在该图的基础上，设计至少两个单回路控制系统，一个串级控制系统。控制仪表选用单回路盘装控制仪表，根据设计，简化该图， 3

去掉不必要的阀门，测量元件，增加必要的控制仪表，重新绘制P&ID图。 4、依据设计，根据图中提供的有关数据，分析系统的工作原理、环境、条件，选取图中所涉及的测量元件及变送器，填写所有仪表数据表。并说明量程选择的依据。 5、具体要求为： 第四组 水箱液位L1定值调节之二（VC1作出水量执行器） 压力P2定值调节之四（用水泵作水源、VC2作执行器的并联式压力调节） 锅炉流动水温度T1调节串级出水流量F2调节

1.2 课程设计内容 过程控制系统设计是为实现生产过程自动化，应用图纸资料和文字资料来表达设计思想和工程实现方法。设计分为两个阶段：

1.2.1 设计前期工作 1）查阅资料，对被控对象动态特性进行分析，确定控制系统的被调量和调节量； 2）确定自动化水平，包括确定自动控制范围、控制质量指标、报警设限及手自动切换水平； 3）提出仪表选型原则，包括测量、变送、调节及执行仪表的选型。 4

1.2.2 设计工作 1）根据对被控对象进行的分析，确定系统自动控制结构，完成控制系统原理图； 2）根据确定控制设备和测量取样点和调节机构，完成控制系统工艺流程图（PID图）； 3）根据确定的自动化水平和系统功能，选择控制仪表，完成控制系统图（包括系统功能图和系统逻辑图）； 4）对所设计的系统进行仿真试验，并进行调节器参数整定； 5）编写设计说明书： 1.提出控制系统的基本任务和要求； 2.被控对象动态特性分析； 3.选择控制系统控制结构，画控制原理图； 4.选择测点和调节机构画控制系统工艺流程图； 5.选择控制仪表，画图（标出调节器作用方向）； 6.根据控制原理图，进行控制系统仿真实验，控制器参数整定； 7.设计总结。

第二章 设计过程 2.1 符号介绍 过程检测和控制流程图用图形符号和文字代号