換熱站控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、吉林化工學(xué)院信控學(xué)院專(zhuān)業(yè)綜合設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)換熱站控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生學(xué)號(hào)：學(xué)生姓名：專(zhuān)業(yè)班級(jí)：指導(dǎo)教師：職稱(chēng)：起止日期：2016.08.29～2016.09.18吉林化工學(xué)院JilinInstituteofChemicalTechnology吉林化工學(xué)院信息與控制工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)綜合設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)專(zhuān)業(yè)綜合設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、設(shè)計(jì)題目換熱站控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)二、適用專(zhuān)業(yè)測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)三、設(shè)計(jì)目的1.了解換熱機(jī)組工藝流程；2.了解溫度、壓力、液位及流量等工藝參數(shù)的信號(hào)測(cè)量及傳輸方法；3.掌握PLC各種典型信號(hào)（二線(xiàn)制、四線(xiàn)制變送器及

2、熱電阻、熱電偶）接線(xiàn)方法；4.掌握PID控制算法及其在PLC中的編程和離線(xiàn)仿真及調(diào)試方法；5.熟悉自控工程實(shí)踐設(shè)計(jì)及應(yīng)用的一般步驟和實(shí)現(xiàn)方法。四、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求某換熱站工藝流程如下圖所示，一次網(wǎng)進(jìn)水由熱水鍋爐加熱，經(jīng)板式換熱器與二次網(wǎng)進(jìn)行換熱后再返回鍋爐。二次網(wǎng)循環(huán)水由循環(huán)泵P201加壓后進(jìn)行換熱器，加熱后進(jìn)入管網(wǎng)對(duì)居民住戶(hù)進(jìn)行循環(huán)供熱。控制要求：1．二次網(wǎng)供水溫度PID控制：通過(guò)一次網(wǎng)調(diào)節(jié)閥V101進(jìn)行供水溫度定值控制；2．二次網(wǎng)供水壓力PID控制：通過(guò)循環(huán)泵調(diào)頻進(jìn)行供水壓力定值控制；3．補(bǔ)水箱水位限值

3、控制：水箱水位小于低限時(shí)開(kāi)補(bǔ)水閥，大于高限時(shí)關(guān)補(bǔ)水閥；4．二次網(wǎng)回水壓力限值控制：回水壓力小于低限時(shí)啟動(dòng)補(bǔ)水泵，大于高限時(shí)停泵；5．連鎖控制（選做）：水箱水位小于低低限時(shí)，補(bǔ)水泵禁止運(yùn)行；二次網(wǎng)回水壓力小于低低限時(shí)，循環(huán)泵禁止運(yùn)行；6．流量/熱量累計(jì)（選做）：增加一次網(wǎng)流量和回水溫度儀表，實(shí)現(xiàn)流量和熱量累計(jì)。五、設(shè)計(jì)內(nèi)容19吉林化工學(xué)院信息與控制工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)綜合設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1.總結(jié)IO點(diǎn)表，并進(jìn)行PLC系統(tǒng)選型；2.設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)IO信號(hào)接線(xiàn)圖紙；3.按上述控制要求編寫(xiě)和設(shè)計(jì)PLC控制程序；4.設(shè)計(jì)上位機(jī)操作

4、畫(huà)面，包括工藝流程畫(huà)面、操作畫(huà)面、趨勢(shì)及報(bào)警等畫(huà)面；5.撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。六、設(shè)計(jì)時(shí)間及進(jìn)度安排設(shè)計(jì)時(shí)間共三周,具體安排如下表：周次設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)時(shí)間第一周熟悉工藝流程和控制要求，總結(jié)IO點(diǎn)表，查找相關(guān)設(shè)計(jì)資料，進(jìn)行PLC系統(tǒng)選型，循環(huán)泵和補(bǔ)水泵電氣控制原理設(shè)計(jì)（選做），儀表選型（選做），IO信號(hào)接線(xiàn)設(shè)計(jì)?；綪LC程序設(shè)計(jì)，掌握二、四線(xiàn)制及熱電阻接線(xiàn)方法，掌握信號(hào)傳輸與變換直線(xiàn)轉(zhuǎn)換計(jì)算。2016.8.29-2016.9.4第二周PLC程序設(shè)計(jì)；操作畫(huà)面設(shè)計(jì)；趨勢(shì)圖和報(bào)警畫(huà)面設(shè)計(jì)（選做）；仿真調(diào)試。學(xué)習(xí)PID

5、控制器基本工作原理，掌握控制系統(tǒng)離線(xiàn)仿真調(diào)試方法。2016.9.4-2016.9.11第三周完善程序和畫(huà)面，撰寫(xiě)專(zhuān)業(yè)綜合設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2016.9.11-2016.9.18七、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)及學(xué)生成績(jī)指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：2016年月日成績(jī)指導(dǎo)教師(簽字)：19吉林化工學(xué)院信息與控制工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)綜合設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)目錄第1章摘要1第2章?lián)Q熱站系統(tǒng)的工藝22.1換熱站系統(tǒng)的構(gòu)成22.2系統(tǒng)的工藝流程22.3系統(tǒng)的功能及控制要求2第3章系統(tǒng)硬件選型43.1PLC的選型43.2I/O點(diǎn)表43.3電源選型43.4CPU選型53.5數(shù)

6、字量輸入輸出模塊選型53.6硬件選型表5第4章?lián)Q熱站的接線(xiàn)設(shè)計(jì)64.1主回路和二次回路64.2數(shù)字量輸入/輸出回路64.3模擬量輸入/輸出回路7第5章下位機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)85.1分析控制要求85.2硬件組態(tài)85.3編輯符號(hào)表85.4編輯下位機(jī)梯形圖程序9第6章上位機(jī)監(jiān)控畫(huà)面設(shè)計(jì)136.1Wincc組態(tài)軟件簡(jiǎn)介136.2Wincc組態(tài)軟件使用136.3變量的鏈接146.4畫(huà)面的建立156.5液位報(bào)警畫(huà)面的建立176.6變量記錄與溫度歷史趨勢(shì)176.7壓力實(shí)時(shí)趨勢(shì)186.8PID仿真調(diào)節(jié)畫(huà)面19結(jié)論20參考文獻(xiàn)

7、2119吉林化工學(xué)院信息與控制工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)綜合設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第1章摘要隨著大規(guī)模集成電路和微處理器在PLC中的應(yīng)用，使PLC的功能不斷得到增強(qiáng)，產(chǎn)品得到飛速發(fā)展。由于PLC具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。因此PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制特別是順序控制中的地位，在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)，是無(wú)法取代的，備受?chē)?guó)內(nèi)外工程技術(shù)人員和工業(yè)界廠(chǎng)商的極大關(guān)注。通過(guò)PLC和上位機(jī)對(duì)二次網(wǎng)供水管道的壓力和二次網(wǎng)回水管道的壓力進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控，同時(shí)在PLC中采用PID算法，從而可以通過(guò)控制循環(huán)泵和補(bǔ)水泵的轉(zhuǎn)速

8、來(lái)實(shí)現(xiàn)恒壓控制，同時(shí)也通過(guò)對(duì)二次網(wǎng)供水溫度的自動(dòng)監(jiān)控，從而通過(guò)控制一次網(wǎng)進(jìn)水處的調(diào)節(jié)閥開(kāi)度來(lái)實(shí)現(xiàn)恒溫控制，實(shí)現(xiàn)了換熱站系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行與人機(jī)交互。文中介紹了一種基于PLC和WINCC的溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)方案，針對(duì)過(guò)程控制裝置中的換熱站供水溫度控制系統(tǒng)，通過(guò)介紹系統(tǒng)軟硬件構(gòu)成及其特點(diǎn)。論述了PLC和WINCC如何實(shí)現(xiàn)溫度監(jiān)控。實(shí)踐證明，該系統(tǒng)具有良好的人機(jī)界面，能方便地在線(xiàn)修改參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)換熱系統(tǒng)工藝流程的控制。系統(tǒng)上位機(jī)采用西