自控系统设计

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1、自控系统设计与实施前言自控系统是由检测仪表（如压力变送器、流量变送器、温度变送器、液位变送器等）、操作开关、逻辑判断与事件处理单元（由调节器、DCS、PLC等）、执行元件（如阀门、指行机构、电机等）构成的集合。自控系统的整体结构和布线设计是整个控制系统能否正常工作的基础，本人从事系统设计工作多年，将一些实际工作中的经验教训加以总结介绍给大家，希望对大家有所帮助。由于本人水平有限，难免出现错误，希望大家给予批评指正。课程内容一、一般工程的实施步骤二、确定控制方案、制作单回路控制框图三、仪表选型并确定现场仪表的性能及控制方式四、确定DCS/PLC类型五、设计系统单回路控制图六、机柜的选择

2、七、分配I/O、设计机柜结构八、制作机柜布线图九、系统接地十、机柜布线一、一般工程的实施步骤1、根据使用方的工艺控制要求完成控制方案2、仪表选型3、根据控制方案设计系统单回路控制图4、根据自控系统规模（I/O数量）分配机柜5、选择并配置机柜，设计机柜内部器件布置图6、设计控制程序或组态调节器参数7、将程序下载至DCS或PLC并进行模拟测试8、系统整体调试、开车9、编制交工资料1、根据使用方的工艺控制要求，如动作顺序、动作条件、必要的保护和联锁、操作方式（手动、自动、连续、顺序等）等对工艺的每一个环节仔细与工艺沟通。如果要想取得良好的控制效果就必须对工艺控制流程进行详细了解，了解工艺过

3、程中每一个步骤，每一个参数对工艺的影响，并和工艺人员进行良好的沟通，那么你才能为自控系统设计打下一个良好的基础。二、根据使用方的工艺控制要求完成控制方案2、根据工艺流程图及与工艺人员的沟通结果设计系统控制方案并形成单回路控制框图，确定自控系统需要的输入/输出器件。常用到的输入器件有按钮、开关（选择开关、行程开关）、传感器（温度、压力、流量）等，常用的输出器件有继电器、指示灯、被控设备（阀门、变频器、电子装置）。单回路控制框图单回路控制框图并不需要什么标准，指示给自己看的，只要你自己能看明白就行。主要是开始阶段对控制方案的记录，还有对现场仪表的基本要求。压力检测PT-1101量程：-0

4、.1-1MPa介质：水进入DCS只显示温度检测TE-1101量程：0-100℃介质：水，压力Max1MPa进入DCSPID调节记录、上下限报警调节阀介质：饱和蒸汽阀前压力：0.6MPa阀后压力：0.3MPa最小流量：0.5t/h最大流量：2t/h正常流量：1.3t/h工艺流程图中自控仪表常用标号含义详细参见化工工艺设计施工图内容和深度同一规定测量点PG1101现场仪表PT1101自控仪表PC1101DCS/PLCS执行机构调节执行机构字母首位字母后续字母A分析报警C电导率控制D密度差E检测F流量比值/分数G长度玻璃H手动I电流指示字母首位字母后续字母L物位信号M水分/湿度P压力/真空

5、试验点Q数量/件数积分/累积R放射性记录/打印S速度/频率安全/联锁T温度传递实例：PIC-1101控点编号字母表述编号表示为压力显示控制编号为1101TE-1101表示温度检测点编号为1101仪表的选型对仪表能否成功使用往往起着很重要的作用，由于被测控对象的复杂状况以及仪表品种的繁多、性能指标各异，使得仪表选型比较困难。没有一种十全十美的仪表，各类仪表都有自己的特点，选型的目的就是在众多的品种中扬长避短选择自己合适的仪表。一般选型可以从五个方面进行考虑，这五个方面为仪表的性能、介质的特性、安装条件、环境条件和经济因素。三、仪表选型、确定现场仪表的性能及控制方式并完成控制方案1仪表性

6、能准确度、重复性、线性度、范围度、量程范围、信号输出特性、响应时间、压力损失、最高承受压力等;2介质特性温度、压力、密度、粘度、化学腐蚀、磨蚀性、结垢、混相、相变、电导率、声速、导热系数、比热容、等熵指数等；3安装条件管道布置方向，流动方向，检测元件前后直管段长度、管道口径、维修空间、电源、接地、辅助设备（如过滤器、消气器）、安装位置、开口容器还是闭口容器等4环境条件环境温度、湿度、电磁干扰、安全性、防爆、管道震动等；5经济条件仪表购置费用、安装费用、运行费用、校验费用、维修费用、使用寿命、备品备件。仪表选型步骤1依据介质种类及五个方面因素初选可用仪表类型；2对初选类型

7、进行资料及价格信息收集，为进一步选型做条件准备3采用淘汰法进一步对五个方面进行精心反复比较确定目标。注：当仪表选型结束，就意味着仪表的参数及接线方式以确定，这时我们建立仪表产生表，其内容包括介质参数、仪表性能、仪表特性、接线方式、供电电源等！四、确定DCS/PLC类型随着DCS/PLC的推广普及，DCS/PLC产品的种类越来越多，而且功能也日趋完善。近年来，从美国、日本、德国等国引进的DCS/PLC产品及国内厂家组装或自行开发的产品已有几十个系列、上百种型