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1、 课程设计报告( 2014- 2015年度第二学期) 名 称： 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 院 系： 自动化系 班 级： 1204班 学 号： 201209010313 学生： 一鸣 指导教师： 韦根源老师 设计周数： 一周 成 绩： 日期： 2015年 6月 26日 控制装置与仪表课程设计任 务 书一、 目的与要求认知控制系统的设计和控制仪表的应用过程。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、系统调试的过程。二、 主要
2、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21KMM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
3、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容：）观察过程参数显示是否正常、执行机构操作是否正常；）检查控制系统逻辑是否正确，并在适当时候投入自动运行；）对控制回路进行在线整定；）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，要重新组态下装。三、 进度计划序号设计(实验)容时间备注1阅读理解课程设计指导书的要求，根据选题设计容，小组讨论控制方案，进行SAMA图设计。确定小组负责人及每人的具体分工。D1分组；确定小组负责人及每人的分工，列出；讨论控制方案。2根据KMM调节器组态要求，设计KMM组态图，填写KMM组态数据表。D2列出K
4、MM组态数据表。3利用程序写入器输入组态数据，写入EPROM芯片。D3上实验室。4进行系统接线和调试D4D5上实验室。5上机答辩考核检验设计结果。6撰写课程设计报告确定设计成绩（其中实验前准备工作占20%，实验考核容占60%，设计报告占20%）。设计容分工参考：小组每人均参与控制方案的设计，了解方案的KMM仪表实现方法、实验系统组成、系统调试和数据记录的过程。在此基础上小组成员可作如下具体分工：预习KMM程序写入器使用并具体进行EPROM芯片的制作（2人）；设计实验接线原理图，进行实验接线并熟悉掌握KMM面板功能及数据设定器使用（1-2人）；确定记录信号并利用工业控制信号转换设备进行记录信号的
5、组态和实验曲线的打印工作（1人）。四、 设计（实验）成果要求1 完成系统SAMA图和KMM组态图，附出控制系统的调试曲线和控制参数。2 对系统设计过程进行总结，完成并打印设计报告。五、 考核方式1 每人学习、理解设计书容，小组讨论设计题目，确定个人分工。完成控制对象模拟的电路设计图；控制策略设计方案、组态图、列写出KMM数据表；需记录的曲线及接线图。在上实验室前，每人手写出自己的工作容。（20分）2 实验室部分：按设计容进行程序写入、模拟控制对象的运放回路接线、记录曲线接线及组态。控制回路调试、PI参数整定、动态曲线记录打印；设计结果现场答辩。（60分）3 撰写设计报告。根据分工容允许有侧重。
6、要求格式规，容详实，有原创性。（20分）六、 选题参考 0 天燃气压力控制系统（设计书中实例）（控制系统特点：单回路控制方案；有自平衡能力正的被控对象） 1 除氧器水位单回路控制系统设计（提示：单回路控制方案；无自平衡能力正的被控对象） 2 炉膛压力系统死区控制系统设计（提示：单回路PID死区控制方案；有自平衡能力负的被控对象） 3 过热汽温串级控制系统设计（提示：串级控制方案；主、付对象均为有自平衡能力负的被控对象） 4 锅炉给水三冲量控制系统设计（提示：串级三冲量控制方案；被控对象为无自平衡能力正的被控对象） 5 风煤比值控制系统设计（提示：比值控制方案；被控对象设为有自平衡能力正的被控对
7、象） 6 主汽压力前馈控制系统设计（提示：单回路前馈控制方案；被控对象为有自平衡能力正的被控对象） 学生： 指导教师： 韦根原 2014年6月23日除氧器水位单回路控制系统设计一、课程设计(综合实验)的目的与要求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。二、设计（实验）正文1. 由控制要求画出控制流程图。对如上图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
8、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，控制除氧器水位。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。在偏差允许的围（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
9、计。SAMA图如下：4. 绘制KMM组态图并填写KMM控制数据表KMM组态图：表格数据：KMM组态通过填入以下数据表格实现。基本数据表(F001-01-)项目代码设定围代码数据省缺值PROM管理编号指定的四位数0108130运算操作周期（100ms）1、2、3、4、50222调节器类型0、1、2、30300PV报警显示PID编号1、20411调节器编号15005251上位计算机控制系统0、1、20600上位机故障时切换状态0、10700PROM管理编号：作芯片记号，指定一个四位数。调节器类型：01PID(A/M)1；1PID(C/A/M)；22PID(A/M)；32PID(C/A/M)。上位计
10、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-）项目代码设定围代码模拟输入数据缺省值0102030405输入使用0、10110按工程显示小数点位置0、1、2、30221工程测量单位的下限值-99999999030.000.0工程测量单位的上限值-9999999904100.00100.0折线编号0、1、2、3050温度补偿输入编号0、1、2、3、4、5060温度单位0、1070设定（目标）温度-99999999080压力补偿输入编号0、1、2、3、4、5090压力单位0、1100设定（目标）压力
11、-99999999110开平方处理0、1120开方小信号切除0.0100.0(%)130数字滤波常数0.0999.9s140.0传感器故障诊断0、11501输入使用：0不用；1用。按工程显示小数点位置：0无小数；11位小数；22位小数；3三位小数。开平方处理：0直线；0开平方处理。开方小信号切除：给AI1AI5设定的开方信号切除值。传感器故障诊断：0无诊断；1诊断。PID数据表（F003-）项目代码设定围代码PID数据缺省值0102PID操作类型0、10100PV输入编号150211PV跟踪0、10300报警滞后0.0100.0(%)0401.0比例带0.0799.9(%)05100.0100.0积分时间0.099.9min061.51.0微分时间0.099.9min070.00积分下限-200.0200.0(%)080.0积分上限-200.0200.0(%)09100.0比率-699.9799.9(%)10100.0偏置-699.9799.9(%)110.0死区0.0100.0(%)120.0输出偏差率限制0.0100.0(%)13100.0偏差报警0.0100.0(%)1410.0报警下限-6.9106.9(%)150.0报警上限-6.9106.9(%)16100.
