《过程控制系统及仪表》课程设计指导书

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1、过程控制系统及仪表课程设计指导书丁惜瀛自动化专业2010年11月一、课程设计目的2二、课程设计题目2三、课程设计任务3四、设计标准3五、进度安排5六、课程设计报告撰写规范5一、课程设计目的通过木次设计，提高过程控制系统理论与实践结合能力、过程控制工程设计能力、创新能力，完成工程师基本技能训练。二、课程设计题目每个人独立完成下列设计任务中的一项。1、锅炉水位控制系统(工序号为1)0037给水对液位：G(沪牆蒸汽对液位：G(s)=3,2S'°，03715S2+S2、锅炉蒸汽温度控制系统(工序号为2)减温水对减温器出口温度：G(s)=10S+1减温器出口温度对蒸汽温度

2、：G(s)=1100S+1水压扰动对减温器出口温廈G(s)=F72__3、锅炉蒸汽母线压力控制系统(工序号为3)燃料量对蒸汽母线压力：G(s)=-—'——S2+100S+l燃料量对燃料压力：G(s)=—S2+S+l4、炉膛负压控制系统(工序号为4)引风量对炉膛负压:G(s)=1S2+S+l蒸汽流量对炉膛负压:G(s)1S2+2S+5其他:测量变送：G(s)=0.1S+1调节阀：G(s)=—'—0.1S+1扰动通道：G(s)=eV(参数口选)TS+1三、课程设计任务1、查阅资料，深入掌握过程的工作原理及控制要求，绘出生产过程工艺流程图。2、设计控制方案：(1)根据

3、对象特性及控制要求，完成控制变量选择、控制结构选择、控制仪表选择等方案设计。(2)绘制完整的系统工艺流程图，按工程要求标注所有仪表和变量。3、查阅资料，口行选择被控对象模型(模型结构及参数应可以模拟实际生产过程)。4^采用Matlab的Simulate丁具，仿真验证系统控制方案的有效性。(1)系统跟踪能力、抗扰能力的仿真。(2)控制器参数整定过程。(3)系统控制方案的对比仿真。5、采用组态王软件，设计控制界面和控制程序。(1)设计控制界面：包括控制系统名称、系统流程、所有仪表、参数输入、各主要点位实时数据、实时曲线、起动及停止键等。(2)控制程序设计：反馈控制可

4、采用PID控制,前馈控制可采用比例控制，被控过程可采用一阶惯性环节o(3)报警环节设计6、设计工作报告对设计思想、方案确定、仿真过程及结果分析，组态设计等作出说明，并对所完成的设计作出评价，对自己整个设计T作中经验教训进行总结。四、设计标准1、图线：工艺物料线用粗实线。设备、阀门用细实线。其余用细实线。2、绘岀和标注全部有关的检测点，调节系统。3、符号、代号、表示方法符合口控专业要求。（过程检测、控制流程图、图形符号和文字代号）。火电厂热工控制常用热工星字母代号字母信号PT蒸汽母线压力PS压力给定值TSH过热汽温H锅炉水位HS水位给定值FW给水流量字母信号FF燃

5、料量Pf炉膛负压D蒸汽流量AF送风量PF引风量4、仪表位号在检测、控制系统中，构成一个回路的一组工业自动化仪表，其中每个仪表（或元件）都用仪表位号来标识。仪表位号由字母代号组合和回路编号两部分组成，仪表位号中的第一位字母表示被测量，后继字母表示仪表的功能；回路的编号由工序号和顺序号组成，一般用三位至五位阿拉伯数字表示，如下所示。TRG131TTT—顺序号（一股用两位数字•也可用三位数字）—工序号（一般用一位数字，也可用两位数字〉I功能字母代号被测变量字母代号仪表位号按被测量变量不同进行分类：即同一个装置（或工序）的同类被测量变量的仪表位号中顺序编号是连接的，但允

6、许中间有空号;不同被测变量的仪表位号不能连续编号。仪表位号在管道仪表流程图和系统图屮的标注方法是:字母代号填写在仪表圆圈的上半圆中；冋路编号填写在下半圆中，如图2-2所示。图中（小表示安装在集中仪表盘面上的位号为TRC-131的温度记录与控制仪表，（b）表示就地安装的位号为PT-1201的压力指示仪表。(b)就地安装仪表(a)集中仪表盘面安装仪表五、进度安排本次课程设计时间共计3周第1阶段：杳阅资料，进行方案设计第2阶段：系统仿真及仿真结果分析。第3阶段设计组态软件。第4阶段写设计报告，制作ppt,完成设计答辩。六、课程设计报告撰写规范1、说明书中封面应有题目、

7、班级、姓名、学号、课程设计日期、地点、指导教师姓名；2、T作原理、工艺流程图、控制要求；3、查阅资料，对现有的齐种控制方案进行综述(两种以上)，分析各方案的优缺点,注意要标出方案的出处，并将其列入参考文献；4、确定控制方案，方案设计及详细说明，绘出符合工程要求的流程图；5、根据选择的被控过程数学模型，搭建仿真模块，对仿真过程和仿真结果进行分析和说明；6、界面组态说明；7、控制算法组态设计说明；8、工作总结；9、参考文献。