西安石油大學課程設計題目儲罐保溫計量監(jiān)控系統(tǒng)設計----儲罐液位控制學院電子工程學院班級自動化1002班學號學生指導老師阮巖二零一三年六月目錄一.課程設計任務書3二.基本工藝流程4三.組態(tài)軟件及發(fā)展歷史4四.儀表選型5五.系統(tǒng)剖析和方框流程圖6六.PID參數(shù)的整定6七.組態(tài)軟件運轉畫面.....................................................................7.設計領會九.參照資料

...............................................................................10..........................................................................................10《自動化儀表和過程控制》課程設計任務書題目儲罐保溫計量監(jiān)控系統(tǒng)設計----儲罐液位控制學生姓名學號314專業(yè)班級自1002本次課程設計的目的是熟習過程控制系統(tǒng)的組態(tài)和調(diào)試，掌握自動化儀表和過程控制的基本使用，加深和穩(wěn)固本課程及有關課程的知識，要求達成以下內(nèi)容:設計內(nèi)容和要求

熟習儲罐保溫系統(tǒng)的工藝流程,并在其工藝流程圖上標明儲罐液位控制，液位高報警（SP=2.85m）2.依照工藝流程和基本數(shù)據(jù),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(guī)律，及參數(shù)整定方法；4.認識組態(tài)軟件的歷史、發(fā)展及國內(nèi)外現(xiàn)狀，熟習組態(tài)軟件的使用，利使勁控組態(tài)軟件做出儲罐保溫計量監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)設計，并在報告中寫出組態(tài)過程如：I/O端口分派、I/O點組態(tài)參數(shù)說明、控制回路組態(tài)說明等。最后要求做出工藝流程畫面、趨向畫面、報警畫面，并利用軟件供給的模擬對象，實現(xiàn)系統(tǒng)的自動控制。5．達成課程設計報告。起止時間2013年6月17日至2013年6月23日指導教師署名2013年6月26日系（教研室）主任署名2013年6月28日學生署名2013年6月22日二.基本工藝流程中間產(chǎn)品需要保留在溫度穩(wěn)固的中間儲罐中。為防備產(chǎn)品被空氣氧化，罐頂采納低壓氮氣作氮封辦理。為防備產(chǎn)品的結晶和反響，采納溫水換熱方式對儲罐進行保溫。三.組態(tài)軟件的觀點和產(chǎn)生背景,發(fā)展組態(tài)英文是“Configuration”，是用“使用軟件”中供給的工具、方法、達成工程中某一詳細任務的過程。組態(tài)軟件指一些數(shù)據(jù)采集和過程控制的專用軟件，是面向監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集(SupervisoryControlandDateAcquisition,SCADA)的自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境，能以靈巧多樣的組態(tài)方式(而不是編程方式)供給優(yōu)秀的用戶開發(fā)界面和簡捷的使用方法，其預設置的各種軟件模塊能夠特別簡單地實現(xiàn)和達成監(jiān)控層的各項功能，并能同時支持各種硬件廠家的計算機和I/O產(chǎn)品，和高可的工控計算機和網(wǎng)絡系統(tǒng)聯(lián)合，可向控制層和管理層供給軟、硬件的所有接口，進行系統(tǒng)集成。在“組態(tài)”觀點出現(xiàn)以前，是經(jīng)過編寫程序(如使用BASIC、C、FORTRAN等)來實現(xiàn)某一任務的，編寫程序不只工作量大、周期長，并且簡單出錯誤，不可以保證工期。組態(tài)軟件的出現(xiàn)，解決了這個問題?！敖M態(tài)”的觀點是陪伴集散型控制系統(tǒng)(DistributedControlSystems簡稱DCS)的使用產(chǎn)生的，如DCS組態(tài)，PLC梯形圖組態(tài)。在其余行業(yè)也有組態(tài)的觀點，如AutoCAD，Photoshop，辦公軟件(powerpoint)都存在相像的操作，即用軟件提供的工具來形成自己的作品，并以數(shù)據(jù)文件保留作品，而不是履行程序。組態(tài)形成的數(shù)據(jù)只有其制造工具或其余專用工具才一能辨別。因為個人計算機的普及和技術的漸漸成熟,怎樣利用PC進行工業(yè)監(jiān)控，成為工業(yè)控制領域的重要研究方向，市場的發(fā)展使好多DSC和PLC廠家主動公然通訊協(xié)議，向“PC”監(jiān)控完整開放，這不單降低了監(jiān)控成本，也使市場空間得以擴大，智能儀器、嵌入式系統(tǒng)和現(xiàn)場總線的出現(xiàn)，更使組態(tài)軟件成為工業(yè)自動化系統(tǒng)中的靈魂。組態(tài)軟件是工業(yè)使用軟件的一個構成部分，其發(fā)展遇到好多要素的限制，但使用的帶動對其發(fā)展起著最為重點的推進作用。將來，組態(tài)軟件的發(fā)展將主要表現(xiàn)為以下一些特點：(1)開放性技術組態(tài)軟件正漸漸成為協(xié)作生產(chǎn)制造過程中不一樣階段的核心系統(tǒng)，不論是用戶仍是硬件供給商都將組態(tài)軟件作為制造范圍內(nèi)信息采集和集成的工具，這就要求組態(tài)軟件大批采納“標準化技術”這便于將局部的功能進行互連，如OPC.DDE、A以ActiveX控件、COM/DCOM等，這樣使得組態(tài)軟件演變?yōu)檐浖脚_，由單調(diào)的人機界面朝數(shù)據(jù)辦理機方向發(fā)展，管理的數(shù)據(jù)量愈來愈大。當軟件功能不可以知足用戶特別需要時，用戶能夠依據(jù)自己的需要進行二次開發(fā)。此刻大多數(shù)自動化系統(tǒng)的硬件和軟件不是由同一個廠商供給，軟件部分和硬件發(fā)生疏別，不一樣廠家的軟件也需要實現(xiàn)互連，這樣就為組態(tài)軟件的發(fā)展供給了能夠充散發(fā)揮作用的舞臺。(2)結構信息平臺生產(chǎn)及時數(shù)據(jù)庫儲存和檢索是連續(xù)變化的過程數(shù)據(jù)，此刻愈來愈多的用戶經(jīng)過及時數(shù)據(jù)庫來剖析生產(chǎn)狀況、匯總和統(tǒng)計生產(chǎn)數(shù)據(jù)，作為指揮、決議的依照，怎樣使及時歷史數(shù)據(jù)能夠進入公司信息管理系統(tǒng)，是現(xiàn)代信息工廠火燒眉毛的需求。四.儀器儀表的選擇1、溫度傳感器：JWB一體化溫度變送器主要技術指標：供電電壓：24VDC輸出形式：4—20MA，0—10MA，0—5V，1---5V量程：依據(jù)所采納傳感器不一樣而有所不一樣引線：引線可分為二線或三線，引線的阻值不得超出50歐精度：1級，0.5級、0.25級儲藏環(huán)境：-20---200℃2、壓力傳感器：RL-P-Y壓力傳感器/壓力變送器主要技術指標：丈量范圍：-0.1－250Mpa內(nèi)各量程任選輸出：mv信號；4—20MA.，0-5V，1-5V，0-10V丈量介質(zhì)：對不銹鋼無腐化的氣、液體，漿狀介質(zhì)使用平膜無腔型接嘴工作方式：絕壓、表壓、負壓、工作溫度：-20－85℃精度：±0.1%FS，±0.25%FS，±0.5%FS供電：24VDC過載能力：150%F·S振動影響：關于10HZ-1HZ的機械振動，輸出變化小于±0.1%FS溫度賠償：0--70℃，賠償值≤0.02%F·S/℃3、液位儀表RL-YW液位變送器全關閉式電路，擁有防潮、防結露、防滲漏功能量程：0～10m可選不銹鋼管(軟、硬兩種)液位變送器，適應惡劣環(huán)境，性能更優(yōu)?？蛇x分體式、一體式精度：±0.1%FS、0.25%FS、0.5%F供電：24VDC輸出：4～20mA、0～5VDC、1～5VD工作溫度：-20℃～+60℃合用于液位丈量（有腐化性的介質(zhì)請指出）密封級別：高等級IP68五.系統(tǒng)剖析和方框流程圖中間產(chǎn)品需要保留在溫度穩(wěn)固的中間儲罐中。為防備產(chǎn)品被空氣氧化，罐頂采納低壓氮氣作氮封辦理。為防備產(chǎn)品的結晶和反響，采納溫水換熱方式對儲罐進行保溫。當來料量增添時，主罐內(nèi)的液位會上升。當液位高于2.85米時，超出戒備液位線，系統(tǒng)會進行報警，并開始進行液位調(diào)理。直到液位降落到安全液位時系統(tǒng)恢復正常。液位控制器液位控制閥門液位液位丈量器六.PID參數(shù)的整定在選擇了調(diào)理規(guī)律和調(diào)理器以后，下一步的問題就是整定參數(shù)，以獲得某種意義上的最正確過渡過程，和最正確過渡過程相對應的調(diào)理器參數(shù)值稱為最正確整定參數(shù)。一般較通用的標準是上邊所述的典型最正確過程，即要求在階躍擾動下被調(diào)量得顛簸擁有衰減率在0.75左右，在這前提下盡量知足正確性和迅速性，即絕對偏差的積分時間最小。在這里我們采納衰減曲線法進行參數(shù)的整定，衰減曲線法是在總結“穩(wěn)固界限法”和其余一些基礎方法的基礎上，經(jīng)過頻頻試驗得出來的。這類方法不需要得來臨界振蕩過程即可求得比率度，步驟簡單，比較安全。假設是要求衰減率達到0.75的過程，先把調(diào)理器改成比率作用（Ti=∞，Td=0），放在某一比率度，由手動投入自動，在達到穩(wěn)固狀態(tài)后，適合改變給定值，察看調(diào)理過程的衰減比，假如達不到衰減比1/4，則相應改變比率度，直抵達到規(guī)定衰減比為止，記下此時的比率度Ps以及周期Ts1,而后依據(jù)相應的經(jīng)驗值公式選用參數(shù)。在采納PID調(diào)理規(guī)律時，為了防止在切換時由微分作用引開初始振蕩，可先將比率度放在稍大的數(shù)值，而后放積分時間，再慢慢放上微分時間，最后再把比率度減小到計算值。PID調(diào)理規(guī)律下的公式以下P0.P8S'TI0.3TS1T0.T1ds1經(jīng)整定后的參數(shù)為P1.5，Ti8.0,Td0.5七.組態(tài)軟件運轉畫面1、工藝畫面2、趨向畫面3、報警畫面4、策略圖八.設計領會經(jīng)過本次課程設計，讓我對工業(yè)流程以及工業(yè)控制有了初步的認識。在實驗室是，我仔細聽取了老師的解說，隨著老師的思路一步一步的做，