《分散控制系统与现场总线技术》课程设计 任 务 书 一、 目的与要求 1． 本课程设计目的是使学生掌握 DCS 和 FCS 的设计思想，知道如何安装和使用 DCS 和FCS，如何评价和选择DCS 和FCS，以及如何在工程设计中合理地应用 DCS 和FCS。 2． 按照被控系统的不同，将学生分成若干个设计小组，原则上每个小组的设计题目 不能相同。每个小组由四名学生组成，分别进行系统结构设计和硬件配置设计、 控制策略或控制逻辑设计、系统组态设计、以及系统人机界面设计。要求分工协 作，相互配合，形成一个完整的设计方案。 二、 主要内容 1． 本课程设计共分为32 个设计课题，我们小组选择的是凝汽器水位自动调节系统 2． 上述每个设计课题分成以下四个组成部分，分别由四名学生完成(不足四人的优 先选择位于前面的设计内容)： 2．1 系统结构与硬件配置设计 2．2 控制策略或控制逻辑设计 2．3 系统组态设计 2．4 系统人机界面设计 三、 进度计划 序号 设计(实验)内容 完成时间 负责人 1 系统结构与硬件配置设计 2010.12.8 周 密 2 控制策略或控制逻辑设计 2010.12.9 方佳茜 3 系统组态设计 2010.12.11 顾海燕 4 系统人机界面设计 2010.12.12 陈跃燕 四、 设计（实验）成果要求 1． 要求每人独立撰写课程设计报告。设计报告至少应包含以下内容： 1．1 系统结构与硬件配置设计者的设计报告中应包含设计说明书、系统配置图 和设备清单； 1．2 控制策略或控制逻辑设计者的设计报告中应包含设计说明书、控制系统SAMA 图或控制系统逻辑图； 1．3 系统组态设计者的设计报告中应包含设计说明书、控制系统组态图； 1．4 系统人机界面设计者的设计报告中应包含设计说明书、人机界面图； 2． 同一设计组的设计者应注意各部分设计的衔接性与一致性，使各部分设计形成一 个完整的体系。 五、 考核方式 1． 设计文件审查 1．1 检查系统结构设计是否合理，硬件选型是否恰当，硬件种类与数量是否 正确，是否与控制策略或控制逻辑的设计方案一致。 1．2 检查控制策略或控制逻辑设计是否满足工艺系统的控制要求，控制功能 是否正确、合理，控制方案是否具有可行性，设计图纸是否符合技术规 范。 1．3 检查DCS 系统组态是否正确，是否忠实再现了控制策略或控制逻辑的设 计方案，I/O 变量的使用是否正确，组态方案是否简洁、可靠。 1．4 检查人机联系画面的设计是否正确地提供了必要的显示、操作手段，画 面的颜色、符号和内容是否符合技术规范，画面上的动态元素是否已经 与数据库中的实时变量正确地连接在一起。 2． 答辩 由指导教师针对设计方案提出问题，通过学生对问题的回答，重点了解学 生对设计方案的理解程度，对基本概念的掌握程度，以及各部分设计的衔接是 否正确。 指导教师：白 焰、杨国田、李新利、朱耀春、陆会明、黄从智 2010 年 12 月 分散控制系统与现场总线技术课程设计 ----凝汽器水位自动调节系统 一、硬件配置 硬件包括操作员站和过程控制站，操作员站可以由一台PC 机组成，操作员站用 于显示生产过程中的各种信息，并与现场单元进行信息交互，故其必须具备通信 能力和高的可靠性。 过程控制站的硬件配置如下： 1 SD 802F 电源模件 输入电源24VDC 2 SD 802F 电源模件 输入电源24VDC 3 EI 803F 以太网模件 屏蔽双绞线安装 4 EI 803F 以太网模件 屏蔽双绞线安装 5 EI 803F 以太网模件 屏蔽双绞线安装 6 EI 803F 以太网模件 屏蔽双绞线安装 7 FI 830F 现场总线接口模件 与Profibus 协议兼容 8 FI 830F 现场总线接口模件 与Profibus 协议兼容 模拟量输入输出模件的配置如下： 1 CI830 Profibus 接口模件 支持双绞线连接 2 AI810 模拟量输入模件 模拟量输入8 通道 3 AO810 模拟量输出模件 模拟量输出8 通道 现场变送器： 1 差压变送器 系统结构图 二、控制策略 凝汽器水位调节是任务是通过改变凝结水输出量，维持凝汽器热水井 的水位在允许范围内。 本次设计考虑的是补充水不进入凝汽器的水位调节系统，采用单回路 调节系统和PI 调节器。 结构框图： PID 出水阀 水位给定值 － 液位变送器 Modulebus Ethernet 工程师站 操作员站 控制器 通讯模块 TU810 模拟量输入 模块AI810 TU820 模拟量输出 模块AO810 TU820 现场 变送 器 现场执行机 构 凝汽器液位 系统SAMA 图 三、系统组态 为系统添加I/0 模件，并选择通道: 四、人机界面 1．画面设计原则 (1)画面应尽可能简单清晰; (2)画面不应过分闪烁或采用浅色背景，最常用的背景色是灰色和黑色; (3)每个画面最上面一行或两行应该设计为运行员所关心的一般性信息，最下面 一行或两行留作人机联系,，回送信息，提示信息或错误信息; (4)所有的画面颜色应该统一使用以避免造成运行员的记忆混乱，所用颜色应该 遵循行业有关规定; (5)某些危险工况下颜色不应当是提供信息的唯一手段。在改变颜色的同时应辅 以闪光加线或加框的方法，以保证可靠性。 2．设计步骤 (1)根据电厂实际结构设计初步框架。 (2)根据组态图指定按钮和动态变化值的变量。 (3)按照画面设计原则检查并改正。 3．用户图形画面组态 (1)用户图形编辑界面 用户图形编辑界面包括标题行、菜单行、工具栏、图形编辑区、工具箱等。 (2)绘制静态图形 在窗口中绘制静态图形。 (3)进行动画链接 利用动画连接进行图形与数据库的连接。 实时数据库： 设计的画面如下： 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/dcd1f93e084e767f5acfa1c7aa00b52acfc79c94.html