集散控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

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1、基于DCS制漿造紙紙漿濃度控制方案設(shè)計(jì)摘要集散控制系統(tǒng)經(jīng)過不斷地改進(jìn)和發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)過程中有了很大的應(yīng)用，其中的霍尼韋爾控制系統(tǒng)是其中的一種。本設(shè)計(jì)方案主要從以下幾個(gè)方面介紹了集散控制系統(tǒng)在造紙行業(yè)中制漿造紙紙漿濃度控制中的應(yīng)用，首先介紹了霍尼韋爾集散控制系統(tǒng)的發(fā)展前景和在工業(yè)控制中的優(yōu)越性，充分利用霍尼韋爾系統(tǒng)的高效益，分散控制，集中管理的的特點(diǎn)對(duì)造紙中的紙漿濃度進(jìn)行控制；其次介紹了現(xiàn)代造紙業(yè)的工作流程和集散控制系統(tǒng)在其中的體現(xiàn)，通過分析了解整個(gè)過程，從而對(duì)造紙業(yè)的DCS系統(tǒng)有了初步的認(rèn)識(shí)。紙漿濃度是造紙過程中最重要的物理量之一。紙漿濃度—尤其是上網(wǎng)濃度即文中提

2、到的抄前池出口濃度—對(duì)紙張的定量高低起著決定性的影響.正是因?yàn)榧垵{濃度如此重要,所以在制漿造紙DCS系統(tǒng)中,對(duì)濃度回路的控制要求較之其它類型的回路都要高，在濃度控制設(shè)計(jì)中，分析控制其數(shù)學(xué)模型對(duì)于以后的仿真和原理說明是很重要的，其中整個(gè)控制的控制策略的設(shè)計(jì)我們采用了專家PID控制算法進(jìn)行對(duì)濃度的控制；最后，我們介紹了霍尼韋爾控制系統(tǒng)在造紙行業(yè)中的連接方式，對(duì)用到的現(xiàn)場總線，控制器，以及其中所用到的主要檢測儀表進(jìn)行了簡單的介紹和選型。關(guān)鍵詞：DCS紙漿濃度PID控制檢測儀表目錄第一章：發(fā)展背景第二章：HoneywellExperionPKS系統(tǒng)設(shè)備的介紹第三：DCS系統(tǒng)

3、的介紹（一）集散控制系統(tǒng)的整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（二）集散控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)第四：制漿造紙生產(chǎn)工藝流程（一）生產(chǎn)工藝流程圖（二）制漿造紙生產(chǎn)工藝流程的簡介第五：制漿造紙紙漿濃度系統(tǒng)原理（一）造紙過程控制特點(diǎn)與控制策略（二）控制系統(tǒng)原理數(shù)學(xué)模型及濃度控制工作原理第六：霍尼韋爾控制系統(tǒng)連接示意圖（一）基于總線的連接示意圖（二）各個(gè)檢測儀表的簡介第七章：計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)心得體會(huì)…………………………………………………………………………參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………..第一章：發(fā)展背景隨著人民生活水平的提高，隨著生活水平的提高,造紙行業(yè)的發(fā)展更是日新月異

4、。從現(xiàn)場操作到采用DCS控制,從靠工人的經(jīng)驗(yàn)判斷紙張質(zhì)量的好壞到用QCS來控制產(chǎn)品質(zhì)量,從靠工人的眼睛來判斷紙張外觀紙病到在線WSI,這些技術(shù)的發(fā)展帶來造紙行業(yè)的變革,使造紙無論從質(zhì)量還是從產(chǎn)量上都是有了質(zhì)的飛躍。集散控制系統(tǒng)，在造紙行業(yè)的應(yīng)用十分廣泛。這不僅是因?yàn)樗哂屑酗@示、分散控制的傳統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)，而且隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的DCS系統(tǒng)已經(jīng)是一個(gè)可供數(shù)據(jù)融合的系統(tǒng)平臺(tái)。它具有的開放性、兼容性、擴(kuò)展性、各種信息化、人性化的功能不僅可以提供高品質(zhì)的過程控制，而且為工廠管理、企業(yè)信息自動(dòng)化建設(shè)提供了堅(jiān)實(shí)可靠的基礎(chǔ)。近十年來，我國造紙工業(yè)的技術(shù)及裝備有了很大進(jìn)步，紙漿

5、濃度是造紙過程中最重要的物理量之一.紙漿濃度—尤其是上網(wǎng)濃度即文中提到的抄前池出口濃度—對(duì)紙張的定量高低起著決定性的影響.正是因?yàn)榧垵{濃度如此重要,所以在制漿造紙DCS系統(tǒng)中,對(duì)濃度回路的控制要求較之其它類型的回路都要高。造紙工業(yè)是一個(gè)技術(shù)密集型行業(yè)，集散控制系統(tǒng)在造紙上的廣泛應(yīng)用，更會(huì)在生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集、處理和共享上為造紙業(yè)的信息化發(fā)展提供基礎(chǔ)和動(dòng)力。第二章：HoneywellExperionPKS系統(tǒng)設(shè)備的介紹EPKS霍尼韋爾控制系統(tǒng)EPKS集散控制系統(tǒng)是美國Honeywell公司最新推出的以MicrosoftWindows2003為操作系統(tǒng)的集散控制系統(tǒng)，是一種

6、低成本高效益的開放式控制系統(tǒng)，適用于造紙工藝流程的生產(chǎn)過程控制，提供的服務(wù)器、操作員站及現(xiàn)場控制器具有強(qiáng)大的適應(yīng)性，EPKS控制系統(tǒng)主要的特點(diǎn)有：無縫的集成平臺(tái)，平臺(tái)與Honeywell其他系統(tǒng)完全兼容，也與其他供應(yīng)商的過程自動(dòng)化系統(tǒng)兼容；集成的安全管理系統(tǒng)；與現(xiàn)場總線的集成；提供無線通信的解決方案；協(xié)同決策支持工具；過程知識(shí)的獲得和共享；支持醫(yī)藥和其他FDA有關(guān)的工業(yè)所需的電子簽名。其系統(tǒng)分為三層結(jié)構(gòu)，分別為控制級(jí)，生產(chǎn)管理級(jí)，工廠管理級(jí)，其中控制級(jí)和生產(chǎn)管理級(jí)構(gòu)成了基本的DCS控制系統(tǒng)。EPKS霍尼韋爾控制系統(tǒng)的集散控制系統(tǒng)包括：1：分散過程控制裝置主要包括C2

7、00過程控制器，C300過程控制器，輸入輸出子系統(tǒng)，現(xiàn)場總線設(shè)備。其中C200控制器由機(jī)架、電源、控制器處理模件(CPM)、ControlNet接口,冗余模件和I/O連接模件所組成,完成對(duì)過程的控制、與過程I/O接口的通信,通過監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送到服務(wù)器等功能。過程I/O接口主要包括接線端子、輸入/輸出(I/O)卡件和連接電纜等,主要實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的采集、處理和工程單位的變換。過程控制器完成下列功能:I/O處理,RS232/RS485(Modbus)通訊,數(shù)據(jù)采集、模擬控制、批量控制、順序控制。另外控制站還可以具有復(fù)雜控制功能,如PID參數(shù)自整定,模糊控制和先進(jìn)控制