合成氨生产厂变换工段DCS设计

河北科技大学

课程设计报告

学生姓名吴志宁学号08L0803220 专业班级测控L082

课程名称集散控制系统

学年学期2010-2011学年第一学期

指导教师孟华

2010年12月29日

学生成绩评定表

目录

一．设计概要

1设计目的

2设计要求

3控制要求

二．系统硬件配置

1系统结构（包括：系统结构图）

2卡件选型

（包括：I/O卡件数量表、I/O卡件布置图、测点分配图、等）三．系统控制站组态

1系统单元登陆

2 系统I/O组态

3 I/O卡件登录

4 信号点组态

5 信号点参数设置组态

6常规控制方案

四．系统操作站组态

1流程图组态

2标准画面组态。

五．总结与体会

参考文献

附录1 监控数据表

附录2 卡件布置图

附录3 测点分配表

设计目的

本设计以某合成氨生产厂变换工段为设计背景，根据提供的监控数据表、工艺要求、工艺流程图及所学集散控制系统知识，进行集散控制系统硬件选型及硬件、软件组态。使学生对集散控制系统的基本理论和应用有较完整地了解，培养学生计算机系统的设计能力，完成集散控制系统的简单设计。

设计要求

1. 根据任务要求，认真收集资料，完成部分集散控制系统设计任务，以保证

生产稳定、高产、优质、低耗和安全。

2. 认真贯彻执行国家及化工部颁布的标准、规范及规定。

3. 认真进行系统的软、硬件组态及图表绘制。要求图面清晰、规范；设计报

告叙述严谨、通顺。

4．浙大中控JS-300B集散控制系统，

二.1 系统结构

硬件组态：在CRT上完成系统硬件的配置通过系统初次启动时回答系统一系列提问或选择而实现.(包括系统各种站的个数,地址分配,每个控制站的最大点数,操作站的内存分配信息等)

软件组态：将DCS提供的各种功能模块加以连接，构成各种控制系统的应用软件。(DCS将常用的运算功能,信号变换功能,控制功能和其他功能所对应的程序预先固化成ROM中的各种模块.在系统提供的组态环境下,通过图上作业或最简单的编程实现软件组态)。

根据任务要求，该系统由一个控制站，一个操作站及相关网络组成。系统结构图如图1所示。

图1

2.2卡件选型

在本次设计中有四个压力信号，七个温度信号，两个液位信号，其中有一个温度信号和两个液位信号需要控制，根据设计需要和实际情况来来选择相应卡件。控制站卡件位于控制站卡件机笼内，由主控卡（SP243X）、数据转发卡（SP233）、I/O卡件组成，根据一定规则完成信号处理、输出、计算、通信等功能。根据设计要求，需要对半水煤气总管、蒸汽总管、饱和塔、变换炉入口压力

进行测量，对蒸汽总管、第一水加热器热水出口、变换炉入口、变换炉一段层、变换炉二层、变换炉三层、冷却塔出口温度信号进行测量，对饱和塔及热水塔液位进行测量，相关I/O卡件数量如表2.2 I/O卡件数量表所示

表2.2 I/O卡件数量表

三．1 系统单元登陆

我们选择的是浙大中控的DCS系统

登陆以后选择新建组态，开始设计自己的组态

用户名默认，默认的密码是supcondcs

登陆以后画面如下

三．2 系统I/O组态

以下是我做的组态结构，一个主控卡下设一个数据转发卡，转发卡下设6个I/O 卡件。每个卡件下面有若干个I/O点，这是根据实际需要设置的。

三．3 I/O卡件登录

通过控制组态菜单中的功能选项I/O组态进入数据转发卡组态对话框，可组某一控制站内的所有数据转发卡。

数据转发卡登陆界面如图所示

点击：数据转发卡，I/O卡件， I/O点，可以在在数据转发卡、I/O卡件和I/O点之间进行切换。在数据转发卡组态对话框中选中某一具体数据转发卡，单击I/O卡件按纽进入I/O卡件登录对话框，可对该数据转发卡所在机笼内的所有I/O卡件进行组态，如图所示

三．4 信号点组态

以蒸汽总管温度监控点设置为例，其他信号点组态设置同理。信号点组态设置如图所示

在I/O卡件登录对话框中选中某一具体I/O卡件，单击信号点按纽进入信号点组态对话框，可对该I/O卡件的所有信号点进行组态

三．5 信号点参数设置组态

以半水煤气总管为例进行设置，位号为PR103，信号类型为电流4-20mA，温度补偿根据生产实际设置，如图所示

三．6常规控制方案

本流程的常规控制方案有三项，分别是减缓路第一触媒层、饱和塔、热水塔

常规回路设置如图

以交换炉第一触媒层为例，其他两个设置方法相同，打开交换炉第一触媒层设置对话框，如图所示

对回路1的输入位号进行关联，选择TRC-109卡件的位号。输出位号关联到TC-109。

四．1流程图组态

按工艺要求绘制流程图，对各检测点进行动态数据关联，以蒸汽总管为例，进行动态参数设置，关联其位号PR-101,

三个控制回路的设置如图所示，以饱和塔为例，饱和塔的液位变化有阀门控制，用虚线链接示意

四．2标准画面组态

系统组态以及流程图绘制完毕后进行编译，编译结果如下

五．总结与体会

通过对本课程的学习以及设计，让我了解到如何把自控原理的知识如何应用到实际的工业生产中，以及如何自己动手制作不同工艺流程的组态结构。另外我了解到近年来，DCS在自动化领域中发展迅速，很多大型工厂都进行了完全的自动化管理，并且不断改善传统DCS在工厂当中的缺陷，使之能够满足工厂的需要。DCS的诞生取代了传统的模拟仪表，使用更为先进的控制技术并未形成控制网络体系，一旦某个地方出现问题，就会影响到全部的控制系统。

参考文献

1. 分散型控制系统工程设计规定. 北京: 化学部工程建设标准编辑中心,1995.

2. SUPCON JX-300B集散控制系统使用手册.浙江.浙大中控自动化有限公司，2000.

3. 何衍庆，俞金寿．集散控制系统原理及应用. 北京：化学工业出版社.

4. 王常力，罗安．集散型控制系统选型与应用．北京：清华大学出版社.