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专业综合课程设计题目：加热炉集散控制系统设计专业：电气工程及其自动化班级：电气11-5班姓名：温遂云学号：11034020525指导老师：康珏设计时间2014年10月8日至2015年11月1日目录摘要……………………………………………………………………………………2关键词…………………………………………………………………………………2正文……………………………………………………………………………………2JX-300XP概述………………………………………………………………………2各操作站作用…………………………………………………………………3I/O卡件机笼包括卡件组成以及它们的功能…………………………………4JX-300XDCS系统的组态软件包各软件的作用………………………………5JX-300XDCS系统通信网络的构成及其各个部分的基本特性………………5项目的设计……………………………………………………………………………6工艺简介…………………………………………………………………………6加热炉控制流程图………………………………………………………………6控制方案…………………………………………………………………………6原料油罐液位控制………………………………………………………6原料加热炉烟气压力控制………………………………………………7原料加热炉出口温度控制………………………………………………7控制站及操作站配置……………………………………………………………7系统组态………………………………………………………………………………8新建一个组态……………………………………………………………………8I/O组态…………………………………………………………………8操作小组的组态………………………………………………………………11常规控制方案的组态……………………………………………12创建数据组（区）……………………………………………………………14位号的区域划分………………………………………………………15光字牌设置……………………………………………………………………16设置网络策略……………………………………………………………16操作站标准画面组态…………………………………………………………16流程图的制作……………………………………………………………18报表的制作……………………………………………………………………20下载调试……………………………………………………………………22组态的编译和下载……………………………………………………………22手操器检测系统工作是否正常………………………………………………22图形化编程…………………………………………………………………23基本步骤…………………………………………………………………………23常用的图形编程模块……………………………………………………25应用举例…………………………………………………………………26参考文献…………………………………………………………………………………………27心得…………………………………………………………………………27附录1-卡件的选择……………………………………………………………………28附录2-测点清单………………………………………………………………………30实验十（空气压力控制实验）……………………………………………30实验目的………………………………………………………………30实验设备………………………………………………………………30实验原理………………………………………………………………30压力基本回路控制工段……………………………………………….31实验内容与步骤……………………………………………………………32实验数据处理………………………………………………………………34实验心得体会………………………………………………………………352摘要集散控制系统是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机，通信、显示和控制等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。JX-300XP集散控制系统属于浙大中控SUPCON技术有限公司WebField系列，它是在JX-100、200、300、330的基础上开发出来的新一代集散控制系统。本设计中就是以浙江中控WebFieldJx-300XP为硬件蓝本，运用其配备的AdvanTrolPro学习版软件对加热炉进行安全可靠，高性能的分布式控制。关键词：DCSJX-300XP加热炉正文：一、JX-300XP概述JX-300XP系统是SUPCONWebField系列控制系统十余年成功经验的总结，吸收了近年来快速发展的通信技术、微电子技术，充分应用了最新信号处理技术、高速网络通信技术、可靠的软件平台和软件设计技术以及现场总线技术，采用了高性能的微处理器和成熟的先进控制算法，全面提高了JX-300XP的功能和性能，能适应更广泛更复杂的应用。31、各操作站作用（1）控制站（CS）：1.1、实现对物理位置、控制功能都相对分散的现场生产过程进行控制的主要硬件设备称为控制站（ControlStation，CS）。1.2、通过不同的硬件配置和软件设置可构成不同功能的控制站，包括数据采集站（DAS）、逻辑控制站（LCS）和过程控制站（PCS）三种类型。1.3、具有数据采集站提供对模拟量和开关量信号的基本监视功能；逻辑控制站提供马达控制和继电器类型的离散逻辑功能；过程控制站简称控制站，是传统意义上集散控制系统的控制站，提供常规回路控制的所有功能和顺序控制方案，控制周期最小可达0.1s。（2）操作站（OS）：是操作人员完成工艺过程监视、操作、记录等管理任务的环境。（3）工程师站（ES）：用于控制应用软件组态、系统监视、系统维护的工程设备。（4）通信接口单元（CIU）：用于实现JX-300X系统与其它计算机、各种智能控制设备（如PLC）接口的硬件设备。（5）多功能站（MFS）：用于工艺数据的实时统计、性能运算、优化控制、通信转发等特殊功能的工程设备。（6）过程控制网（SCnetII）：将控制站、操作站、通信接口单元等硬件设备连接起来，构成一个完整的分布式控制系统，实现系统各节点间相互通信的网络。2、I/O卡件机笼包括卡件组成以及们的功能（1）主控卡（XP243）:功能：协调控制站内部所有的软硬件关系和执行各项控制任务，主要包括：I/O处理、控制运算、上下网络通信控制、诊断。（2）数据转发卡(XP233)：功能：管理I/O卡件，驱动SBUS总线，连接主控卡和I/O卡件，冷端温度采集（用于远程温度集中采集）负责整个I/O单元的冷端温度采集（3）I/O卡件：功能：a、A/D转换b、信号调理4图系统卡件类型和性能3、JX-300XDCS系统的组态软件包各软件的作用。（1）授权管理—权限的设置（2）系统组态软件——系统参数设置（3）流程图制作软件——流程图制作（4）报表制作软件——报表制作（5）二次计算软件----实现二次计算功能（6）SCX语言编程软件——控制方案编程（7）图形化编程软件——控制方案编程（8）实时监控软件——实现数据采集、数据管理4、JX-300XDCS系统通信网络的构成及其各个部分的基本特性。JX-300X通信系统对于不同结构层次分别采用了信息管理网、SCnetII网络和SBUS总线。信息管理网的基本特性为：（1）拓扑结构总线形或星形结构。（2）传输方式曼彻斯特编码方式。（3）通信控制符合IEEE802.3标准协议和TCP/IP标准协议。（4）通信速率10Mbps、100Mbps、1Gbps等。（5）网上站数最大1024个。（6）通信介质双绞线（星形连接）、50Ω细同轴电缆、50Ω粗同轴电缆（总线形连5接，带终端匹配器）、光纤等。（7）通信距离最大距离为10km。（8）信息管理网开发平台采用PIMS软件。二项目设计1、工艺简介加热炉是石油化工生产中的主要设备之一，广泛应用在石油炼制和石油化工生产中，它利用直接火焰加热物料，可将物料加热到很高的温度，亦可作为反应器使用。对于加热炉，工艺介质受热升温或同时进行气化，其温度的高低会直接影响后一工序的操作工况或产品质量。当加热炉温度过高时，会使物料在加热炉里分解，甚至造成结焦而产生事故，因此，一般加热炉的出口温度都需要严格控制。2、加热炉控制流程图3、控制方案原料油罐液位控制，单回路PID，回路名LIC106图原料油罐液位控制方案原料加热炉烟气压力控制，单回路PID，回路名PIC102图加热炉烟气压力控制方框图原料加热炉出口温度控制，串级控制：内环FIC102(加热炉燃料流量控制)；外环为TIC101(加热炉出口温度控制)。图加热炉出口温度串级控制方框图4、控制站及操作站配置①控制系统由1个控制站、1个工程师站、2个操作员站组成。控制站IP地址为02,工程师站IP地址为130，操作员站IP地址为I31-I32。②要求主控卡和数据转发卡均冗余配置；③2个操作员站分别监控原料加热炉和反应物加热炉的过程参数和画面；④工程师站可以同时查看原料加热炉和反应物加热炉中的所有参数和画面三、系统组态1、新建一个组态，进入系统组态1.1登陆7输入密码(1111)后，选择新建组态，系统会生成.sck文件1.2主机设置点击“主机”按钮，进行控制站的设置以及操作站组态，结果分别如下：2、I/O组态控制站I/O组态是完成对控制系统中各控制站内卡件和I/O点数的参数设置。其组态分为以下三部分：2.1、数据转发卡组态82.2、I/O卡件组态2.3、I/O点组态92.4、参数设置点击图2.3中的“参数”对参数进行设置系统中其他参数应设置数据如下所示：依据加热炉测量清单，依次对每个变量进行趋势和报警组态设置如下所示：10报警设置对话框趋势组态框3、操作小组的组态操作站节点组态内容并不是每个操作站节点都要查看，在组态时选定操作小组后，在各操作站节点组态画面中设定该操作站节点关心的内容，这些内容可以在不同的操作小组中重复选择。在本项目中将设置3个操作小组，即：工程师小组、原料加热炉小组、反应物加热炉小组。114、常规控制方案的组态所谓常规控制方案是指过程控制中常用的对象控制方法。对一般要求的常规控制，这里提供的控制方案基本都满足要求。这些控制方案易于组态，操作方便，且实际应用中控制运行可靠、稳定。4.1、点击“常规”控制按钮，进行控制回路的设置：124.2、分别点击“》”PV、MV、SV，进行参数设置，图示如下135、创建数据组（区）数据分组分区的目的是为了方便数据的管理和监控。当数据组与操作小组绑定后，则只有绑定的操作小组可以监控该数据组的数据，使查找更有争对性。146、位号的区域划分若在I/O数据组态时未对各数据点位号分组分区，则可以利用“位号”菜单中的“位号区域划分”来实现。157、光字牌设置光字牌报警就是数据的成组报警，当报警点较多时，可以根据光字牌对重点关注的信号进行优先处理。（如图进行处理）8、设置网络策略网络策略用于控制系统中的操作站获取数据的模式及操作小组与数据组的的绑定模式。9、操作站标准画面组态该部分是指对已定义格式的标准操作画面进行组态，主要包括控制分组、趋势画面、数据一览、总貌画面等操作画面的组态。A.控制分组16B.趋势画面17C.数据一览D.总貌画面10、流程图的制作10.1弹出式流程图制作当组态比较复杂时，就需要用到弹出式流程图，方便监测时候的分辨，制作过程如下：点击“流程图”在弹出框图中选择“弹出式流程图”，弹出式流程图必须保存在组态文件中的FlowPopup文件夹中18最后便是组态流程图的制作，选择“流程图”选项，其主要包括以下几个步骤A.建立文件，保存在“Flow”文件夹中并注意关联B.画面基本属性设置C.动态图形绘制19D.画面优化E.编译、监控演示11、报表的制作步骤：A.新建报表，单击软件主界面中“报表”按钮，选择“反应物加热炉小组”，接着进入编辑界面B.静态表格绘制如下：20C.时间对