集散控制系统课程设计

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1、基于DCS制浆造纸纸浆浓度控制方案设计摘要集散控制系统经过不断地改进和发展，在工业生产过程中有了很大的应用，其中的霍尼韦尔控制系统是其中的一种。本设计方案主要从以下几个方面介绍了集散控制系统在造纸行业中制浆造纸纸浆浓度控制中的应用，首先介绍了霍尼韦尔集散控制系统的发展前景和在工业控制中的优越性，充分利用霍尼韦尔系统的高效益，分散控制，集中管理的的特点对造纸中的纸浆浓度进行控制；其次介绍了现代造纸业的工作流程和集散控制系统在其中的体现，通过分析了解整个过程，从而对造纸业的DCS系统有了初步的认识。纸浆浓度是造纸过程中最重要的物理量之一。纸浆浓度—尤其是上网浓度即文中提

2、到的抄前池出口浓度—对纸张的定量高低起着决定性的影响.正是因为纸浆浓度如此重要,所以在制浆造纸DCS系统中,对浓度回路的控制要求较之其它类型的回路都要高，在浓度控制设计中，分析控制其数学模型对于以后的仿真和原理说明是很重要的，其中整个控制的控制策略的设计我们采用了专家PID控制算法进行对浓度的控制；最后，我们介绍了霍尼韦尔控制系统在造纸行业中的连接方式，对用到的现场总线，控制器，以及其中所用到的主要检测仪表进行了简单的介绍和选型。关键词：DCS纸浆浓度PID控制检测仪表目录第一章：发展背景第二章：HoneywellExperionPKS系统设备的介绍第三：DCS系统

3、的介绍（一）集散控制系统的整体系统结构（二）集散控制系统的硬件结构第四：制浆造纸生产工艺流程（一）生产工艺流程图（二）制浆造纸生产工艺流程的简介第五：制浆造纸纸浆浓度系统原理（一）造纸过程控制特点与控制策略（二）控制系统原理数学模型及浓度控制工作原理第六：霍尼韦尔控制系统连接示意图（一）基于总线的连接示意图（二）各个检测仪表的简介第七章：计算机监控系统心得体会…………………………………………………………………………参考文献…………………………………………………………………………..第一章：发展背景随着人民生活水平的提高，随着生活水平的提高,造纸行业的发展更是日新月异

4、。从现场操作到采用DCS控制,从靠工人的经验判断纸张质量的好坏到用QCS来控制产品质量,从靠工人的眼睛来判断纸张外观纸病到在线WSI,这些技术的发展带来造纸行业的变革,使造纸无论从质量还是从产量上都是有了质的飞跃。集散控制系统，在造纸行业的应用十分广泛。这不仅是因为它具有集中显示、分散控制的传统优点，而且随着计算机技术的发展，现在的DCS系统已经是一个可供数据融合的系统平台。它具有的开放性、兼容性、扩展性、各种信息化、人性化的功能不仅可以提供高品质的过程控制，而且为工厂管理、企业信息自动化建设提供了坚实可靠的基础。近十年来，我国造纸工业的技术及装备有了很大进步，纸浆

5、浓度是造纸过程中最重要的物理量之一.纸浆浓度—尤其是上网浓度即文中提到的抄前池出口浓度—对纸张的定量高低起着决定性的影响.正是因为纸浆浓度如此重要,所以在制浆造纸DCS系统中,对浓度回路的控制要求较之其它类型的回路都要高。造纸工业是一个技术密集型行业，集散控制系统在造纸上的广泛应用，更会在生产数据的采集、处理和共享上为造纸业的信息化发展提供基础和动力。第二章：HoneywellExperionPKS系统设备的介绍EPKS霍尼韦尔控制系统EPKS集散控制系统是美国Honeywell公司最新推出的以MicrosoftWindows2003为操作系统的集散控制系统，是一种

6、低成本高效益的开放式控制系统，适用于造纸工艺流程的生产过程控制，提供的服务器、操作员站及现场控制器具有强大的适应性，EPKS控制系统主要的特点有：无缝的集成平台，平台与Honeywell其他系统完全兼容，也与其他供应商的过程自动化系统兼容；集成的安全管理系统；与现场总线的集成；提供无线通信的解决方案；协同决策支持工具；过程知识的获得和共享；支持医药和其他FDA有关的工业所需的电子签名。其系统分为三层结构，分别为控制级，生产管理级，工厂管理级，其中控制级和生产管理级构成了基本的DCS控制系统。EPKS霍尼韦尔控制系统的集散控制系统包括：1：分散过程控制装置主要包括C2

7、00过程控制器，C300过程控制器，输入输出子系统，现场总线设备。其中C200控制器由机架、电源、控制器处理模件(CPM)、ControlNet接口,冗余模件和I/O连接模件所组成,完成对过程的控制、与过程I/O接口的通信,通过监控网络将数据传送到服务器等功能。过程I/O接口主要包括接线端子、输入/输出(I/O)卡件和连接电缆等,主要实现对数据的采集、处理和工程单位的变换。过程控制器完成下列功能:I/O处理,RS232/RS485(Modbus)通讯,数据采集、模拟控制、批量控制、顺序控制。另外控制站还可以具有复杂控制功能,如PID参数自整定,模糊控制和先进控制