控装课程设计天燃气压力控制系统

名称：控制装置及仪表课程设计

题目：天燃气压力控制系统

天燃气压力控制系统

一、课程设计(综合实验)的目的与要求

1．认知控制系统的设计和控制仪表的应用过程。

1.了解过程控制方案的原理图表示方法（SAMA图）。

1.掌握数字调节器KMM的组态方法，熟悉KMM的面板操作、数据设定器和KMM数据写入器的

使用方法。

1.初步了解控制系统参数整定、系统调试的过程。

二、设计（实验）正文

2. 由控制要求画出控制流程图。

对如图1所示的天然气压力控制

系统，要求对罐内压力进行单变量定

值控制。储罐压力经压力变送器测量后，由KMM模入通道2送至调节器中。调节器输出AO1经电/气转换器控制气动式调节阀，控制罐内压力。

天然气

储罐

KMM

P

I/P

天然气

供气管道图1 天然气压力控制系统流程

AO1

AIR2

TRACK < >

A/M

A

I

I

I

T K

I

H/L

OR

T

M

A M

图2 控制系统SAMA 图

AO1

AIR2

PT

I/P

f(x)

控制要求：当调节器的给定值SP 和测量值PV 之偏差超过给定的监视值（15%）时，调节器自动切换至手动（M ）方式。在偏差允许的范围内（15%），允许切入自动（A ）方式。 2. KMM 程序写入器的操作方法

程序写入器具有制作可编程调节器的用户PROM 所需要的全部功能，还能够打印出程序 的内容并具有程序写入器本身的自诊断功能。

图1 KMM 程序写入器（左）及面板（右）

程序写入器外观见图1（左）。其键盘和显示单元部分如图1（右）所示。显示部分由

两排数码管显示信息，上排数码管显示控制代码及数据，其全部格式见图2所示。

F－－－

数据

代码2：表示详细项目

代码1：表示运算式编号、

输入编号、折线编号等

表示控制数据的各种数据F001：基本数据

F002：输入处理数据

F003：PID运算数据

F004：折线数据

F005：可变参数

F006：输出处理数据

F101：运算单元（1#）F130：运算单元（2#）~~

下排数码管给出数据填写过程中的提示信息或出错代码。

控制代码及数据的内容填写由键盘控制。各键功能如下（按由上至下，从左到右的键盘顺序）：

READ键：把用户PROM程序读入写入器的RAM中。

A键：选择增加运算单元的功能。

C键：选择用户PROM校核功能，擦除检查、缺省值读出和程序写入器的自诊断功能。 UF键：送运算单元的单元编号。

F键：选择控制数据的写入功能。

WRIT键：把程序写入器RAM中的程序写入用户PROM中。

D键：选择删除运算单元的内容。

L键：选择打印功能。

C1键：调用各个项目码的第一部分。（在写入运算单元时，调用运算式的编号部分。） C2F键：调用各个项目码的第二部分。（在写入运算单元时，调用输入信号部分。）

P键和U键：用于运算单元的置数。

DATA键：调用数据部分。

STOP键：停止打印。

ENT键：确认键，填入设置的代码和数据。

例1：填写代码F002 02 02的数值为2（规定第二路模拟输入数据的显示保持两位小数的形式），填写步骤如下：

按F键＋0键＋0键＋2键＋ENT键，则显示F002 01 01 _0000；

按C1键＋2键＋ENT键，则显示F002 02 01 _0000；

按C2F键，则显示F002 02 02 _ _ _ _ 1；

按DATA键＋2键+ENT键，则显示F002 02 02 _ _ _ _2，输入完毕。

例2：填写运算模块数据F101 20 H2的数据为P0402（规定编号为1的模块为PID(编号为20)，其H2端接第二路模拟输入（代码为P0402）），填写步骤如下：

按F键＋1键＋0键＋1键＋ENT键，则显示F101 _ _ _ _ _ _ _ _ _；

按C1键＋2键＋0健＋ENT键，则显示F101 20 H1 _ _ _ _ _；

按C2F键，则显示F101 20 H2 _ _ _ _ _；

按DATA键＋P键＋4键＋0键＋2键+ENT键，则显示F101 20 H2 P0402，输入完毕。2.3 工业控制信号转换设备的使用

工业控制信号转换设备对由A/D转换器送入的过程参数进行记录、存储、显示、运算等功能处理后并可由D/A转换器送出模拟量信号。本设计实验中利用其记录、显示功能记录过程变量（PV）和目标定值（SP），并打印出实验曲线。其使用步骤如下：

㈠组态

①开机后在C:/提示符下输入WIN ↙(击回车键)，进入WINDOWS界面。在桌面上双击“CAE2000”图标，进入CAE2000界面（附图6）。

②在CAE2000界面上点击下拉菜单“模块组”，选择“综合”项，出现“综合”项图标组；同样再次点击下拉菜单“模块组”，选择“接口”项，出现“接口”项图标组。

③在“接口”项图标组中选择“A/D”项，在工作区点出“A/D”图形；在“综合”项

标组中选择“输出曲线2”项，在工作区点出“输出曲线2”图形（附图6所示）

④连线。将鼠标移至“A/D”图形的输出，按住鼠标左键，连线至“输出曲线2”图形的输入后松开鼠标左键，将信号输入同输出曲线连接起来。

⑤填写模块参数。双击“A/D”图形，出现“A/D转换模块参数表”，在“转换通道号”中填入“1”，规定了输入第一路A/D通道信号，在“标签”项中填入“通道1”，给第一路A/D通道的显示加了一个文字标识。按确定返回至图形界面，双击“输出曲线2”图形，出现“变比例输出模块参数表”在“标签”项中填入“定值”，给第一路A/D通道的显示曲线加了一个文字标识，表示显示的是目标值参数的曲线。按确定返回。

⑥重复③～⑤步，组态第二路A/D信号，在“A/D转换模块参数表”中“转换通道号”中填入“2”，“A/D”图形、“输出曲线2”图形的标签分别填入“通道2”、和“测量值”。图形组态完毕（见附图7）。