控装课程设计---除氧器水位单回路控制系统设计

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1、 课程设计报告课程设计报告 ( 2013 - 2014 学年度第 2 学期 ) 名 称： 控制装置及仪表课程设计控制装置及仪表课程设计 题 目： 除氧器水位单回路控制系统设计除氧器水位单回路控制系统设计 院 系： 自动化系自动化系 班 级： 自动化自动化 1104 班班 学 号： 日期：2014 年 6 月 27 日 除氧器水位单回路控制系统设计 一、课程一、课程设计设计的目的与要求的目的与要求 1、了解过程控制方案的原理图表示方法（SAMA 图） 。 2、掌握数字调节器 KMM 的组态方法，熟悉 KMM 的面板操作、数据设定器和 KMM 数据写入器的使用方 法。 3、初步了解控制系统参数整定

2、、系统调试的过程。 二二、设计正文、设计正文 1、由控制要求画出控制流程图。 对如图 1 所示的除氧器水位单回路控制系统，要求对除氧器进行单变量定值控制。除氧器水位经 水位变送器测量后，由 KMM 模入通道送至调节器中。调节器输出 AO1 经 A/D 转换通道控制调节阀，控 制除氧器内水位。 图 1 控制要求：当调节器的给定值 SP 和测量值 PV 之偏差超过给定的监视值（15%）时，调节器自动 切换至手动（M）方式。在偏差允许的范围内（15%） ，允许切入自动（A）方式。 2. 确定对可编程序调节器的要求。 控制系统要求一路模拟量输入（模入）通道输入压力信号，一路模拟量输出（模出）通道输出控

3、 制信号控制压力调节阀。而 KMM 具有 5 路模入通道、3 路模出通道（其中第一路模出通道 AO1 可另外 同时输出一路 420mA 电流信号） ，可满足本系统控制要求。 3. 设计控制原理图（SAMA 图） 。 根据控制对象的特性和控制要求，进行常规的控制系统设计。SAMA 图 2 SAMA 图例是由美国科学仪器制造商协会（Scientific Apparatus Makers Association）制订 的标准功能图例，用于控制系统设计功能的表达。图例表示了最基本的功能，在设计使用时把某些功 能图例组合在一起，表示某一功能块或显示操作器的功能，从而将全部控制功能表达出来。 K M M

4、给 水 A /D 冷 凝 水 A O 1 A IR 2 除 氧 器 图 2 4、绘制 KMM 组态图并填写 KMM 控制数据表 用所采用的控制仪表制造厂商提供的控制图例和组态方法，在控制装置中实现控制策略。KMM 的 组态方式是填表式组态方法， 要根据控制要求画出 KMM 组态图并由组态图按 KMM 数据表格式填写控制 数据表，为制作用户 EPROM 作准备。 （1）绘制 KMM 组态图见图 3 图 3 （2）根据 KMM 组态图填写控制数据表。 水 位 L IM 2 PID 1 1 输 入 处 理 A IR 2 A I2L SP 1 PPA R 1 0.0 H L M 3 PPA R 1 1

5、00.0 M A N 4 A O 1 O R 7 M O D 9 N O T 6 A N D 8 D M S 5 O FF SP 1 P 0001 O FF O FF M SW P 1001 A SW P1002 PPA R 3 15% PPA R 4 0.0 A O 2 SP 1 P 0001 T R A C K A /M AIIT KI H /L O R T MA M A O 1 A IR 2 P V A /D f(x ) KMM 组态通过填入以下 7 个数据表格实现。 基本数据表 (F001-01-) 项目 代码设定范围 代码 数据 省缺值 PROM 管理编号 指定的四位数 01 114

6、2 0 运算操作周期 1、2、3、4、5 02 2 调节器类型 0、1、2、3 03 0 PV 报警显示 PID 编号 1、2 04 1 调节器编号 150 05 1 上位计算机控制系统 0、1、2 06 0 上位机故障时切换状态 0、1 07 0 PROM 管理编号：作芯片记号，指定一个四位数。 （我组编号为 1142） 运算操作周期：1100ms；2200ms；3300ms；4400ms；5500ms。 调节器类型：01PID(A/M)1；1PID(C/A/M)；22PID(A/M)；32PID(C/A/M)。 上位计算机控制系统：0无通信；1有通信（无上位机） ；2有通信（有上位机） 。 上位机故障时切换状态：0MAN 方式；1AUTO 方式。 输入处理数据表 （F002-） 项目 代码设定范围 代码 模拟输入数据 缺省值 01 02 03 04 05 输入使用 0、1 01 1 0 按工程显示小数点位置