西安石油大學西安石油大學 課課 程程 設設 計計 電子工程電子工程學院學院自動化自動化專業專業 自動化自動化 1002 班班 題題 目目 中壓燃氣鍋爐控制系統設計中壓燃氣鍋爐控制系統設計 學學 生生 指導老師指導老師 湯楠湯楠 二二 一三年六月一三年六月 鍵入文字 鍵入文字 1 課程設計任務書課程設計任務書 1 1 2 設計思想及內容設計思想及內容 2 2 3 運行結果運行結果 7 7 4 元器件清單元器件清單 8 8 5 個人小結個人小結 9 9 6 6 參考目錄參考目錄 9 9 鍵入文字 鍵入文字 自動化儀表及過程控制自動化儀表及過程控制 1 1課程設計任務書課程設計任務書 題題 目目 中壓燃氣鍋爐控制系統設計中壓燃氣鍋爐控制系統設計 汽包控制汽包控制 學生姓名學生姓名學號學號407專業班級專業班級自動化自動化 1002 設設 計計 內內 容容 與與 要要 求求 本次課程設計的目的是熟悉過程控制系統的組態和調試 掌握自動化儀表與過程控制的基本應用 加深和鞏固本課程及 相關課程的知識 要求完成如下內容 1 熟悉油田中壓燃氣鍋爐的工藝流程 并對汽包液位 鍋爐 給水串級控制的工作過程進行分析 2 依據工藝流程和基本數據 對所用儀表作出選型 3 對控制回路畫出方框圖 寫出所選控制規律 及參數整定方 法 4 了解組態軟件的歷史 發展及國內外現狀 熟悉組態軟件的 應用 利用力控組態軟件做出油田中壓燃氣鍋爐監控系統的組 態設計 并在報告中寫出組態過程如 I O 端口分配 I O 點組 態參數說明 控制回路組態說明等 最終要求做出工藝流程畫 面 趨勢畫面 報警畫面 并利用軟件提供的模擬對象 實現 系統的自動控制 5 完成課程設計報告 起止時間起止時間20 13 年年 6 月月 18 日日 至至 20 13 年年 6 月月 23 日日 指導教師簽名指導教師簽名年年 月月 日日 系 教研室 主任簽系 教研室 主任簽 名名 年年 月月 日日 鍵入文字 鍵入文字 學生簽名學生簽名年年 月月 日日 2 設計思想及內容設計思想及內容 2 1 設計思想設計思想 鍋爐是工業生產過程中不可缺少的重要設備 鍋爐的汽包水位 是影響鍋爐安全運 行的重要參數 水位過高 會破壞汽水分離裝置 的正常工作 嚴重時會導致蒸汽帶水增多 增加在管壁上的結垢和 影響蒸汽質量 水位過低 則會破壞水循環 引起水冷壁管的破裂 嚴重時會造成干鍋 損壞汽包 所以其值過高過低都可能造成重大 事故 故在設計中內 外賄賂中采用 PID 控制快速消除通道的給水 擾動和蒸汽擾動 使系統達到穩定的狀態 本題的設計基本工藝流程如下 溫度約 60 的預熱鍋爐給水經 鍋爐盤管燒熱后進入汽包 在汽包中 高溫高壓的水汽化 產生中 壓蒸汽 溫度約 150 壓力 1 5MPa 中壓蒸汽經計量后由中壓總 管分送各用戶 設計產汽量為 10 噸 小時 燃氣為天然氣 燃氣壓 力為 0 4MPa 溫度約 10 2 2 設計內容設計內容 鍵入文字 鍵入文字 一 開發系統的設計一 開發系統的設計 各窗口頁面的設計各窗口頁面的設計 本設計分為三個部分報警畫面 工藝畫面及趨勢畫面 工藝畫面工藝畫面 按照題目中給的原理圖來設計 在工具箱中點擊 選擇子圖 按鈕 可在其中找到模擬加熱爐 汽包 水泵和閥門 再用工具箱 中的立體管道將其按圖連接 工藝圖就構成了 鍵入文字 鍵入文字 趨勢畫面趨勢畫面 報警畫面報警畫面 鍵入文字 鍵入文字 各畫面的鏈接各畫面的鏈接 在各畫面中建立兩個按鈕分別表示除自身外另外兩個畫面 然 后再在對象動畫中點擊窗口顯示 建立鏈接 使各窗口可互相切換 二 動畫的設計二 動畫的設計 在工藝畫面中 對各對象都添加動畫 是運行時 各部分變化 明顯 3 運行結果運行結果 在運行系統中檢驗設計結果 進入趨勢畫面 改動設定值 P 和 I 觀察變化 鍵入文字 鍵入文字 趨勢畫面趨勢畫面 未改變時 將設定值改為 50 000 P 改為 30 000 I 改為 60 000 后 工藝畫面工藝畫面 鍵入文字 鍵入文字 未改變時 改變后 報警頁面報警頁面 未改變時 鍵入文字 鍵入文字 改變后 鍵入文字 鍵入文字 4 元器件清單元器件清單 序號器件名稱數量備注 1Tin371 汽包 24401 中壓鍋爐 3Pump21 水泵 4Vlve232 閥門 5 立體導管 5 鏈接 5 設計總結設計總結 鍵入文字 鍵入文字 該設計主要完成了中壓燃氣鍋爐汽包控制的部分 并未涉及安全控制 鍋 爐控制等等 通過收集各種汽包液位控制的資料 了解其制作過程 并通過各種比較完 成了該設計 并通過學習 應用了力控軟件 自覺收益頗豐 還好此次設計是老師手把手帶著做的 不僅讓我對力控這個軟件有了些許 認識 更是讓我親手完成了整個過程 之前的課程設計多是要自己完成 免不 了要借鑒前人做過的報告 但是此次報告確是我一字一字完全靠自己做出來的 也學有很多不足之處 但是我相信有了這一次 下回會更熟練 通過此次設計 加深了我對汽包液位控制的理解 還有對于控制也有了進 一步的思考 所以課程設計在這一方面是有實質性的好處的 僅僅有書本上的知識是不夠的 以后進入社會 更多的需要實踐能力和把 自己所學的知識加