控制仪表课程设计
检测与控制仪表课程设计
检测与控制仪表课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解检测与控制仪表的基本原理，掌握其功能与分类；2. 学生能掌握检测与控制仪表的安装、调试及维护方法；3. 学生能了解检测与控制仪表在工业生产中的应用及其重要性。
技能目标：1. 学生能够正确选择和使用检测与控制仪表进行数据采集与处理；2. 学生能够独立完成检测与控制仪表的安装、调试及故障排除；3. 学生能够运用所学知识，解决实际工业生产中与检测与控制仪表相关的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生严谨、细致的学习态度，提高他们对检测与控制仪表的重视程度；2. 增强学生的团队合作意识，培养他们在实际操作中相互协作、共同解决问题的能力；3. 激发学生对自动化技术的兴趣，引导他们关注国家产业发展趋势，树立为国家智能制造事业贡献力量的价值观。
本课程针对高年级学生，结合学科特点和教学要求，将知识目标、技能目标和情感态度价值观目标分解为具体的学习成果，以便进行后续的教学设计和评估。
课程旨在使学生掌握检测与控制仪表的基本理论、操作技能，并能够将这些知识和技能应用于实际生产中，为我国智能制造事业培养具备实践能力的高素质人才。
二、教学内容1. 检测与控制仪表的基本原理与分类- 传感器原理与应用- 控制器原理与功能- 显示仪表与执行器2. 检测与控制仪表的安装与调试- 仪表安装要求与方法- 仪表调试步骤与技巧- 常见故障分析与排除3. 检测与控制仪表的维护与检修- 日常维护与保养- 故障诊断与检修方法- 仪表校准与精度保证4. 检测与控制仪表在工业生产中的应用- 自动控制系统介绍- 仪表在典型工业生产过程中的应用案例- 现场总线技术与智能仪表教学内容依据课程目标进行选择和组织，注重科学性和系统性。
教学大纲明确以下安排和进度：第一周：检测与控制仪表基本原理与分类学习；第二周：仪表安装与调试方法学习；第三周：仪表维护与检修技巧学习；第四周：工业生产中检测与控制仪表的应用案例分析。
过程控制及仪表课程设计
过程控制及仪表课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解过程控制的基本原理，掌握仪表的种类及其工作原理；2. 使学生能够运用所学知识，分析实际工业生产过程中存在的问题，并设计合理的控制方案；3. 培养学生对过程控制及仪表相关知识的综合运用能力。
技能目标：1. 培养学生具备操作和调试常见仪表的能力；2. 培养学生运用计算机及相关软件进行过程模拟和优化的能力；3. 培养学生团队协作，沟通协调和解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对过程控制及仪表技术的兴趣，激发学生的创新意识和探索精神；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践，提高学生的工程素养；3. 增强学生的环保意识，使其在设计和实施过程控制方案时，充分考虑节能、环保等因素。
课程性质：本课程为理论与实践相结合的课程，强调知识的应用性和实践性。
学生特点：学生具备一定的物理、数学和工程基础知识，具有较强的学习能力和动手能力。
教学要求：结合课程特点和学生实际，注重启发式教学，引导学生主动探究，提高学生的实践操作能力。
在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容1. 过程控制基本原理：包括过程控制的基本概念、分类、性能指标、控制系统数学模型等，对应教材第1章内容。
2. 常见仪表的种类及工作原理：涵盖压力、温度、流量、液位等传感器及执行器的工作原理和特性，对应教材第2章内容。
3. 控制器的设计与实现：介绍PID控制算法、控制器参数整定方法，结合实际案例进行讲解，对应教材第3章内容。
4. 计算机过程控制系统：包括集散控制系统、现场总线控制系统、工业以太网控制系统等，对应教材第4章内容。
5. 过程控制系统的仿真与优化：运用计算机及相关软件进行过程控制系统的建模、仿真和优化，对应教材第5章内容。
6. 实践教学环节：组织学生进行仪表操作、调试和过程控制系统的设计、实施，提高学生的实际操作能力。
教学内容安排和进度：1. 第1-2周：过程控制基本原理、常见仪表的种类及工作原理；2. 第3-4周：控制器的设计与实现；3. 第5-6周：计算机过程控制系统；4. 第7-8周：过程控制系统的仿真与优化；5. 第9-10周：实践教学环节。
检测与控制仪表课程设计
检测与控制仪表课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握检测与控制仪表的基本原理、结构、功能和应用，培养学生具备检测与控制仪表的选型、安装、调试和维护能力，提高学生对检测与控制技术的认识和应用水平。
具体来说，知识目标包括：1.了解检测与控制仪表的基本概念、分类和作用；2.掌握各种检测仪表的原理、结构和特点；3.熟悉控制仪表的原理、结构和应用；4.掌握检测与控制仪表的安装、调试和维护方法。
技能目标包括：1.能够根据实际需要选择合适的检测与控制仪表；2.能够正确安装、调试和维护检测与控制仪表；3.能够运用检测与控制仪表解决实际问题。
情感态度价值观目标包括：1.培养学生对检测与控制技术的兴趣和热情；2.培养学生严谨的科学态度和良好的职业道德；3.培养学生团队协作和创新的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括检测与控制仪表的基本原理、结构、功能和应用等方面的知识。
具体包括以下几个方面：1.检测仪表：温度检测仪表、压力检测仪表、流量检测仪表、物位检测仪表等；2.控制仪表：控制器、调节器、变送器等；3.检测与控制仪表的安装、调试和维护；4.检测与控制仪表在工业中的应用案例。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，包括：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握检测与控制仪表的基本原理和知识；2.讨论法：通过小组讨论，培养学生的思考能力和团队协作精神；3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解检测与控制仪表在工业中的应用；4.实验法：通过实验操作，使学生掌握检测与控制仪表的安装、调试和维护方法。
四、教学资源为了支持教学内容的传授和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的检测与控制仪表教材；2.参考书：提供相关的检测与控制仪表参考书籍；3.多媒体资料：制作精美的PPT、flash动画等多媒体教学资料；4.实验设备：准备齐全的检测与控制仪表实验设备，以便进行实验教学。
控制仪表及装置教学设计
控制仪表及装置教学设计前言控制仪表及装置是现代工业生产中不可或缺的一部分，掌握相关的知识和技能对于从事相关行业的学生和工作者来说至关重要。
因此，设计一套合理科学的控制仪表及装置教学方案对于教育机构和企业培训等具有重要意义。
教学目标本教学方案旨在帮助学生掌握以下内容：•掌握控制仪表及装置的基本原理和结构；•熟悉控制仪表的使用与调试方法；•能够进行设备的维护和故障处理；•提高学生的实践能力及团队协作能力。
教学内容本课程总共包含以下6个部分：第一部分：控制仪表及装置概述该部分主要包括控制仪表的分类、基本原理和工作流程等知识点，旨在为学生提供概览性的掌握方法和知识。
第二部分：物理信号转换物理量的采集、处理和变换是控制仪表系统的基础，学生在该部分将学习各种物理量的测量方法以及信号转换器等配套设备。
第三部分：Pneumatic System Control该部分旨在让学生了解气动系统的原理和结构，在掌握基本操作方法和技巧的基础上掌握其原理和应用。
第四部分：电子仪表控制该部分旨在让学生了解基本的电子元器件和电路原理，为学生提供电子仪表控制的基础和应用知识。
第五部分：PLC控制系统该部分主要学习器械和控制设备，熟悉在线工作和在线编程，了解常用PLC功能模块的功能及其应用第六部分：团队协作与项目实战该部分主要针对现实场景中，学生要以小组为单位开展主题研究和顶层设计，发挥个体优势，完成实际案例研究，并进行报告和演示。
教学方法本教学方案采用理论与实践相结合的教学方法，主要包括：1.多媒体教学通过多媒体教学手段，将实验、模拟以及图解等形式呈现给学生，使其更加形象、直观。
2.实验教学采用具有代表性、实用性强的实验项目，对学科知识进行实际的演示与实验，帮助学生掌握控制仪表及装置的基本操作。
3.团队合作在课程教学的过程中，要不断推崇团队学习，在实际项目演示中，鼓励学生多与同学合作，实际负责具体控制方案的签定，增强团队学习意识。
过程控制与仪表课程设计
过程控制与仪表课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解过程控制的基本概念，掌握仪表的种类、工作原理及其在工业中的应用。
2. 使学生掌握过程控制系统的数学模型，了解被控对象、控制器、执行器等组成部分的特性。
3. 让学生了解过程参数的检测与变送原理，掌握各类传感器的使用方法和调试技巧。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析、解决实际过程控制问题的能力，能设计简单的过程控制系统。
2. 培养学生动手操作仪表，进行系统调试、故障排除的能力。
3. 提高学生的团队协作能力和沟通能力，能在小组合作中发挥各自优势，共同完成过程控制系统的设计与优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对过程控制与仪表领域的兴趣，激发学生主动学习的积极性。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践与理论相结合，提高学生的工程素养。
3. 引导学生关注过程控制技术在实际生产中的应用，认识到学习本课程的实际意义，增强学生的社会责任感。
课程性质：本课程为专业技术课程，旨在使学生掌握过程控制与仪表的基本理论、方法和技术，培养学生的实际操作能力和工程素养。
学生特点：高二年级学生，已具备一定的物理、数学基础，对工程技术有一定了解，具备初步的分析问题和动手能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，强化学生的实际操作能力，提高学生解决实际问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 过程控制基本概念：控制系统的分类、性能指标、稳定性与可控性。
2. 仪表及传感器：仪表的分类及工作原理，常见传感器（如温度、压力、流量传感器）的原理与应用。
3. 过程控制系统的数学模型：被控对象、控制器、执行器的数学描述，传递函数与方框图。
4. 控制器设计：PID控制算法，参数整定方法，串、并联控制系统的设计与分析。
5. 过程参数检测与变送：检测原理，变送器的种类及特性，信号处理与传输。
6. 过程控制系统的实现：控制系统硬件、软件组成，系统调试与优化。
控制仪表与装置课程设计
控制仪表与装置课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握控制仪表与装置的基本原理，理解各类仪表的工作方式和特点。
2. 使学生了解控制系统的基本构成，掌握控制系统的分析方法。
3. 引导学生掌握控制仪表与装置的选型、安装、调试及维护方法。
技能目标：1. 培养学生运用控制仪表与装置进行简单系统设计的能力。
2. 培养学生分析控制系统故障并进行排除的能力。
3. 提高学生动手实践能力，能够独立完成控制仪表与装置的安装、调试及维护工作。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对控制仪表与装置的学科兴趣，激发学习热情。
2. 培养学生严谨的科学态度，养成良好的实验操作习惯。
3. 增强学生的团队合作意识，提高沟通协调能力。
课程性质：本课程为理论与实践相结合的课程，旨在让学生在掌握基础知识的同时，提高实际操作能力。
学生特点：学生处于高年级阶段，具备一定的专业基础知识，思维活跃，动手能力强。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调实际操作能力的培养，提高学生的综合素质。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际工作中，达到学以致用的目的。
课程目标分解为具体学习成果，以便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 控制仪表与装置原理：介绍控制仪表与装置的基本概念、工作原理和分类，结合教材相关章节，深入解析各类仪表的内部结构和功能特点。
教学内容安排：第一章至第二章，共计4学时。
2. 控制系统分析：讲解控制系统的基本构成、数学模型、性能指标和稳定性分析，结合实例分析不同类型控制系统的特点和应用。
教学内容安排：第三章至第四章，共计6学时。
3. 控制仪表与装置的选型与应用：阐述控制仪表与装置的选型原则，分析各类仪表在实际控制系统中的应用，结合实际案例进行讲解。
教学内容安排：第五章，共计4学时。
4. 控制仪表与装置的安装、调试及维护：详细介绍控制仪表与装置的安装要求、调试方法及维护保养措施，结合实践操作进行讲解。
教学内容安排：第六章至第七章，共计6学时。
程控制与仪表课程设计
程控制与仪表课程设计一、教学目标本课程的教学目标分为三个维度：知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
1.知识目标：学生需要掌握过程控制与仪表的基本理论、基本知识和基本方法，了解过程控制系统的原理和应用，熟悉常见仪表的构造、原理和应用。
2.技能目标：学生能够运用所学的理论知识分析和解决实际问题，具备过程控制与仪表的基本设计和调试能力，能够熟练操作和维护常见的仪表和控制系统。
3.情感态度价值观目标：培养学生对过程控制与仪表学科的兴趣和热情，使其认识到过程控制与仪表在现代工业中的重要地位，培养学生的创新意识和团队合作精神。
二、教学内容本课程的教学内容分为七个部分：绪论、过程控制基础、过程检测与显示、控制算法、仪表与执行器、过程控制系统的设计与实施、案例分析。
1.绪论：介绍过程控制与仪表的发展历程、现状和未来趋势，明确本课程的研究对象和内容。
2.过程控制基础：讲解过程控制的基本概念、分类和原理，包括线性系统和非线性系统、定态和动态、开环和闭环控制等。
3.过程检测与显示：介绍常见的过程检测方法，如压力、温度、流量、液位等，以及显示技术的原理和应用。
4.控制算法：讲解常见的过程控制算法，如PID控制、模糊控制、神经网络控制等，分析其优缺点和适用场合。
5.仪表与执行器：介绍常见仪表的构造、原理和应用，如压力表、温度计、流量计、液位计等，以及执行器的原理和分类。
6.过程控制系统的设计与实施：讲解过程控制系统的设计方法，包括硬件选型、软件编程、系统调试等，以及实施过程中的注意事项。
7.案例分析：分析实际的过程控制与仪表应用案例，使学生能够将所学知识运用到实际工程中。
三、教学方法本课程的教学方法包括讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握过程控制与仪表的基本理论和知识。
2.讨论法：学生就某一问题进行讨论，激发学生的思考，培养学生的创新意识和团队合作精神。
3.案例分析法：分析实际案例，使学生能够将所学知识运用到实际工程中。
化工控制仪表课程设计
化工控制仪表课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解化工控制仪表的基本原理，掌握常见控制仪表的类型及功能。
2. 学会分析化工过程中控制系统的需求，选择合适的控制仪表。
3. 掌握控制仪表的安装、调试及维护方法，了解其在化工生产中的应用。
技能目标：1. 能够运用所学知识，设计简单的化工控制仪表系统。
2. 掌握化工控制仪表的连接方式，具备实际操作能力。
3. 能够分析和解决化工控制仪表在使用过程中出现的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化工控制仪表的的兴趣，激发学习热情。
2. 增强学生的团队合作意识，培养沟通协调能力。
3. 提高学生的安全意识，使其认识到化工控制仪表在安全生产中的重要性。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在培养学生对化工控制仪表的理论知识和实际操作能力。
学生特点：学生在之前的学习中已经掌握了基本的化工知识和仪表原理，具有一定的理论基础。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，强化实际操作训练，提高学生的综合应用能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 化工控制仪表的基本原理：介绍控制仪表的工作原理、类型及功能，对应教材第一章内容。
- 开关控制仪表- 模拟控制仪表- 数字控制仪表2. 化工控制仪表的选择与应用：分析化工过程中控制系统的需求，学会选择合适的控制仪表，对应教材第二章内容。
- 控制仪表的选型方法- 控制仪表在化工生产中的应用案例3. 控制仪表的安装、调试与维护：介绍控制仪表的安装、调试及维护方法，对应教材第三章内容。
- 控制仪表的安装要求- 控制仪表的调试步骤- 控制仪表的维护与故障排除4. 化工控制仪表系统设计：结合实际案例，教授学生设计简单的化工控制仪表系统，对应教材第四章内容。
- 控制系统的设计方法- 控制仪表的连接与配置- 系统调试与优化教学内容安排与进度：共安排16个课时，每课时45分钟。
1. 第1-4课时：化工控制仪表的基本原理及类型2. 第5-8课时：化工控制仪表的选择与应用3. 第9-12课时：控制仪表的安装、调试与维护4. 第13-16课时：化工控制仪表系统设计在教学过程中，依据教材章节内容，结合课程目标，确保教学内容的科学性和系统性。
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编号：xxx —xx —xx班级组号序号控制仪表与装置课程设计锅炉液位调节系统设计报告学院：专业：班级：学生姓名：学号：指导教师：设计时间：成绩：集散控制系统（Distributed control system）是以微处理器为基础的对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的集中分散控制系统，简称DCS系统。
该系统将若干台微机分散应用于过程控制，全部信息通过通信网络由上位管理计算机监控，实现最优化控制，整个装置继承了常规仪表分散控制和计算机集中控制的优点，克服了常规仪表功能单一，人-机联系差以及单台微型计算机控制系统危险性高度集中的缺点，既实现了在管理、操作和显示三方面集中，又实现了在功能、负荷和危险性三方面的分散，因此DCS系统在现代化生产过程控制中起着重要的作用。
随着社会的发展与城市的现代化和集中化，锅炉的应用也越来越普遍，然而锅炉控制场所又是很危险的地方，如若控制不当，轻则使锅炉设备损毁，重则危及现场操作人员及周边群众的生命安全。
由此可见，锅炉的合理控制极为重要，且锅炉控制系统中最重要的是锅炉的液位控制。
关键字：集散控制系统；微处理器；液位控制1. 概述 (1)1.1课程设计的性质、目的和任务 (1)1.2课程设计的主要内容与要求 (1)1.2.1主要设计内容 (1)1.2.2设计基本要求 (1)2. 被控对象设计 (2)2.1实验装置简介 (3)2.2被控对象特性说明（过程工艺分析） (3)2.3被控对象的结构设计 (3)2.4被控对象工艺流程图 (4)3.控制系统设计 (4)3.1控制系统原理分析及控制方案设计 (4)3.2一次仪表选型设计 (5)3.3DCS选型设计 (6)3.4控制系统接线设计 (7)4.DCS组态设计 (8)4.1DCS硬件组态设计 (8)4.1.1DCS卡件配置图 (8)4.1.2DCS系统（控制站卡件及设计小组各操作站）地址配置表 (8)4.2DCS软件组态设计 (9)4.2.1I/O组态 (9)4.2.2控制回路组态 (11)4.2.3操作站组态 (12)4.3DCS系统闭环运行调试结果分析与说明 (16)5.设计总结与体会 (17)6.参考文献 (17)1. 概述1.1课程设计的性质、目的和任务《控制仪表与装置课程设计》是自动化专业必修实践性教学环节。
按自动化专业培养计划要求，在学完专业限选课《控制仪表与装置》后，安排《控制仪表与装置课程设计》。
其目的是使学生在深入理解已学的有关过程控制仪表和DCS系统的基本概念、组成结构、工作原理、系统组态设计方法、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课程设计的主要内容与要求1.2.1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。
1.2.2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。
（4）DCS的硬件配置和I/O点配置设计根据过程控制实验室的“SUPCON JX-300 DCS”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。
（5）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（参照“控制仪表与装置实验指导书”）。
（6）控制系统接线实施根据所设计的控制系统一次仪表和DCS I/O点接线图，在实验系统上完成一次仪表与DCS的信号连接。
（7）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。
（8）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。
（9）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。
（10）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。
（11）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。
（12）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。
（13）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；（14）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2.1实验装置简介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。
由于第六组实验装置中流量显示装置已损坏，故实验中为引进流量显示，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）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。
2.3被控对象的结构设计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2.4被控对象工艺流程图V27V30V21V25水泵V39V43V38V42V33VC12LIC ~1FITV51M电机380VPE-1（）高位水箱 溢流 （）计量水槽 大 M10-100%进水流量锅炉0-100%V35VC2~M20-400mm 反作用0-250KPa 进水压力0-300L/h2FIT 2FI 0-300L/h2LT LT 2FE 1FIT 1H 2V40FE 22PT FIT 20-100%PI 1LTLT 1拟 制审 核太原理工大学信息工程学院自动化系标 题文档编号实验名称项目编号第 张共 张批 准谢 刚syzds-03proctrllab-01锅炉液位调节流程图(P&ID)：实验二 仪表控制系统调试333.控制系统设计3.1控制系统原理分析及控制方案设计（1） 根据所组态的被控生产流程（被控对象）的工艺要求，确定控制系统的控制方案为单回路控制系统，要求控制系统原理框图如下：控制系统原理框图（2） 根据被控对象的生产流程和控制要求，确定调节阀为气开形式，控制器为反作用空控制。
（3）工艺管道流程图（P&ID 图）。
3.2一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，（1） 编制一次仪表位号。
（2）列出一次仪表选型表。
仪表型号仪表位号功能QS 智能型电动调节阀QSVP-16K M1 调节进水阀位 M2 调节出水阀位 电磁流量传感器 LDG ——10SFE1 测量进水流量 FE2 测量出水流量DYBG 压力变送器LT1 水箱液位 LT2出水压力3.3DCS 选型设计（1）I/O 清单如下：（2）根据系统I/O 清单，确定DCS 的硬件配置清单如下：仪表 型号QS 智能型电动调节阀QSVP-16K 电磁流量传感器LDG ——10SLD2-4B 型电磁流量转换器DYBG 压力变送器参 数公称通径：20MM 流量范围：0~0.3M^3/h 输出信号：4~20MA防爆标志：i b ⅡCT6 公称压力：16MPa 工作温度：0~120℃ 负载电阻：0~250Ω输出：4~20mA-DC 介质温度：-40~200℃ 工作压力：4MPa 电源220V ，50HZ量程0~4kPa 信号范围：4~20MA DAC精确度：1级 消耗功率<30VA工作压力:68kPa行程：SCD ：10MM SCC ：16MM防护等级：ZP65精度：0.5信号类型 不冗余点数冗余点数总点数 AL 电流信号 6 0 6 AO 模拟量输出 22卡件名称 卡件代码 卡件数量卡件名称 卡件代码 卡件数量电源供电卡 PS221 1 电流信号输入卡 PS313 2 主控卡 PS243X 1 模拟量输出卡 PS322 1数据转发卡 PS23313.4控制系统接线设计控制系统接线图。
4.DCS 组态设计4.1DCS 硬件组态设计4.1.1DCS 卡件配置图4.1.2DCS 系统（控制站卡件及设计小组各操作站）地址配置表 站名 机位 IP 地址 6#控制站 6# 128.128.1.6 工程师站 D6 128.128.1.136 工程师站 E5 128.128.1.145 工程师站 E6 128.128.1.146 工程师站 F5 128.128.1.155 工程师站F6128.128.1.156（各站点IP 地址）4.2DCS 软件组态设计4.2.1I /O 组态I/O 卡件 地址 I/O 卡件 地址 位号 量程 单位 阀特性 信号制 注释00电流信02AI0M10—100 %进水阀位0 2 5 6 13是否冗余冗余不冗余不冗余不冗余不冗余模块名称 电源供电卡 主控制卡 数据转发卡 电流信号输入卡 电流信号输入卡 模拟量输出卡型号 PS221 SP243X SP233 SP313 SP313 SP322号输入03AI0M2 0—100% 出水阀位 01电流信号输入 00AI0FE1 0—400 L/h 进水流量 01 AI0EF2 0—400 L/h 出水流量 02AI0LT1 0—400 ml 水箱液位 03AI0LT2 0—400 ml 出水压力 10模拟量输出卡 00 AO0M1 气开型 Ⅲ型 进水阀控制 01AO0M2气开型Ⅲ型出水阀控制模拟量输入输出截图（由于截图太多，特选几个重要设置截图如下）：（1）主体信息设置（2）控制站参数设定（3）操作站参数设置a．总貌画面设置b.趋势画面设置C．分组画面设置d.一览画面设置4.2.2控制回路组态4.2.3操作站组态小组设计及数据一览；课程设计小组设计的DCS系统报警一览画面；课程设计小组设计的DCS系统故障检测画面；课程设计小组内个人自己设计的DCS系统总貌画面；课程设计小组设计的DCS系统分组画面；课程设计小组设计的DCS系统趋势画面；课程设计小组设计的DCS运行后调整画面（1）控制系统运行调整曲线。