DCS流量定值控制的组态与实验开发.doc

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1、DCS流量定值控制的组态及实验开发摘要在化工生产过程中，流体的流量是一个非常重要的操作参数，流体流量的平稳与否关系到化工生产的产品质量及人员安全。本文介绍了DCS的组态、下装及控制原理，完成了DCS流量定值控制系统的实验，通过操作员站、DCS分布式过程控制系统、THJ-3型高级过程控制对象系统实验装置，对水流进行定值控制，得出最佳的PID参数，并对实验结果进行了讨论和总结。这一实验可以使学生了解DCS的控制原理和使用方法，为以后的学习和工作奠定基础。关键词：DCS；流量定值控制；实验开发ABSTRACTInchemi

2、calproductionprocess,thefluidflowisaveryimportantoperationparameters,offluidflowsmoothlyornotrelatedtochemicalproductionproductqualityandsecuritypersonnel.ThispaperintroducesthecurrentsituationofthedevelopmentoftheDCScontrolsystem,allkindsoffluidflowcharacteris

3、tics,DCSconfiguration,removetheatricalmakeupandcostumeandcontrolprinciple,completedtheDCSrealizeflowsettingvaluecontrolsystemexperimentdevelopment,throughtheoperatorsstand,DCSdistributedprocesscontrolsystem,THJ-3typeofadvancedprocesscontrolobjectsystemexperimen

4、tdevicefortheflowinfixedvaluecontrol,obtainsthebestPIDparameters,andtheexperimentalresultsarediscussedandsummarizedinthispaper.ThisexperimentcanmakestudentsunderstandtheDCScontrolprincipleandmethodofuse,forthefuturestudyandworklaythefoundation.Keywords:DCS；Flow

5、settingvaluecontrol；Theexperimentdevelopment1实验装置介绍1.1THJ-3型高级过程控制对象系统实验装置1.1.1对象系统组成（1）过程控制实验对象系统实验对象系统包含有：不锈钢储水箱；上、中、下三个串接有机玻璃圆筒型水箱；三相4.5kw电加热锅炉（由不锈钢锅炉胆加热筒和封闭式外循环不锈钢冷却锅炉夹套构成）和铝塑盘管组成。系统动力系统两套：一套由三相（380V交流）不锈钢磁力驱动泵、电动调节阀、交流电磁阀、涡轮流量计等组成；另一套由日本三菱变频器、三相不锈钢磁力驱动泵（22

6、0V变频）、涡轮流量计等组成。整套对象系统完全由不锈钢材料制造，包括对象框架、管道、底板、甚至小到每一颗紧固螺钉。如图3-1图1.1-1“THJ-3型高级过程控制对象系统实验装置”系统总貌图（2）对象系统中的各类检测变送及执行装置扩散硅压力变送器三只：分别检测上水箱、中水箱、下水箱液位；涡轮流量计三只：分别检测两条动力支路及盘管出水口的流量；Pt100热电阻温度传感器六只：分别用来检测锅炉胆、锅炉夹套、盘管（三只）及上水箱出水口水温；控制模块：包括电磁阀、电动调节阀各一个；三相380V不锈钢磁力驱动泵、三相220V不

7、锈钢磁力驱动泵；1.1.2对象系统主要特点（1）被调参数囊括了流量、压力、液位、温度四大热工参数；（2）执行器中既有电动调节阀仪表类执行机构，又有变频器等电力拖动类执行器；（3）系统除了能改变调节器的设定值作阶跃扰动外，还可在对象中通过电磁阀和手操作阀制造各种扰动；（4）一个被调参数可用不同的动力源、不同的执行器和不同的工艺线路下可演变成多种调节回路，以利于讨论、比较各种调节方案的优劣；（5）能进行多变量控制系统及特定的过程控制系统实验。1.2DCS分布式过程控制系统DCS分布式过程控制系统机笼安装有主控单元、I/O

8、单元、电源模块、S500变频器等。1.2.1主控单元主控单元置于主控机笼部的冗余主控模块，是整个FM系列硬件系统的控制单元，采用双冗余配置，部具有硬件构成的冗余切换电路和故障自检电路，是实施各种控制策略的平台，也是系统网络和控制网络之间的枢纽，支持带电插拔功能。1.2.2I/O单元I/O单元由置于主控机笼和扩展机笼部的I/O模块及对应端子模块共