控制装置与仪表课程设计--炉膛压力系统死区控制系统设计

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1、 控制装置与仪表课程设计 课程设计报告课程设计报告 ( 2012- 2013 年度第二学期) 名 称： 控制装置与仪表课程设计 题 目：炉膛压力系统死区控制系统设计 院 系： 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 设计周数： 一周 成 绩： 日期：2013 年 7 月 5 日 一、一、 课程课程设计设计( (综合实验综合实验) )的目的与要求的目的与要求 1.1 目的与要求目的与要求 （1）认知控制系统的设计和控制仪表的应用过程。 （2）了解过程控制方案的原理图表示方法（SAMA 图） 。 （3）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

2、入器的使用方法。 （4）初步了解控制系统参数整定、系统调试的过程。 1.2 设计实验设备设计实验设备 KMM 数字调节器、KMM 程序写入器、PROM 擦除器、控制系统模拟试验台 1 1.3 主要内容主要内容 1. 按选题的控制要求，进行控制策略的原理设计、仪表选型并将控制方案以 SAMA 图表示出来。 2 . 组态设计 21 KMM 组态设计 以 KMM 单回路调节器为实现仪表并画出 KMM 仪表的组态图，由组态图填写 KMM 的各组态数据表。 22 组态实现 在程序写入器输入数据，将输入程序写入 EPROM 芯片中。 3. 控制对象模拟及过程信号的采集 根据控制对象特性， 以线性集成运算放

3、大器为主构成反馈运算回路， 模拟控制对 象的特性。将定值和过程变量送入工业信号转换装置中，以便进行观察和记录。 4. 系统调试 设计要求进行动态调试。 动态调试是指系统与生产现场相连时的调试。 由于生产 过程已经处于运行或试运行阶段， 此时应以观察为主， 当涉及到必需的系统修改 时，应做好充分的准备及安全措施，以免影响正常生产，更不允许造成系统或设 备故障。动态调试一般包括以下内容： 1)观察过程参数显示是否正常、执行机构操作是否正常； 2)检查控制系统逻辑是否正确，并在适当时候投入自动运行； 3）对控制回路进行在线整定； 4） 当系统存在较大问题时，如需进行控制结构修改、增加测点等，要重新组

4、 态下装。 二二、设计（实验）正文设计（实验）正文 1 设计题目设计题目：炉膛压力系统死区控制系统设计（如附图 1） 附图 1： 炉膛 KMM P I / I/P 引风机 炉膛压力系统死区单回路控制系统 AO 1 AIR 2 2.设计步骤设计步骤 2.12.1按控制方案设计流程图（附图按控制方案设计流程图（附图 2 2） 附图 2: 对如附图 1 所示的炉膛压力系统死区单回路控制系统，要求对炉膛压力进行单变量 定值控制。炉膛压力经压力变送器测量后，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，控制炉膛压力。 控制要求：当调节器的给定值 SP 和测量值 P

5、V 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。 2.22.2 确定可编程调节器要求确定可编程调节器要求 输入输出要求：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； 控制要求：设计单回路控制系统，采用带死区的 PID 调节器，使得测量值尽可能快的跟踪给 定值变化，且超调量和衰减率满

6、足一定得要求； 显示要求：给定值（SP）与测量值（PV）指示表（双针动圈指示表） 输出值指示 各种指示灯 操作要求：给定值和输出值的增减操作 2.32.3 设计控制原理图（设计控制原理图（SAMASAMA 图） 。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 图见附图 3 按 控 制 方 案 画 出 控 制 流 程 图 确 定 对 可 编 程 调 节 器 的 要 求 绘 制 组 态 图 填 写 控 制 数 据 表 用 编 程 器 编 制 用 户 EPROM EPROM装 入 仪 表 ， 经 调 试 修 改 投 入 运 行 附图 3： 2.42.4 绘制绘制 KMMKMM 组态图并填写组态图并填写 KMMKMM 控制数据表控制数据表 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