1. 研究目的与意义
更进一步深入了解现代工业过程控制的主流系统DCS控制系统的工作原理,学习如何根据具体场合设定DCS控制系统的功能和参数,学会如何用组态软件SCKey对DCS控制系统进行组态以及在掌握控制理论、计算机、仪器仪表知识和现代控制技术之外的同时熟悉生产过程的工艺流程。
2. 国内外研究现状分析
20世纪70年代,世界经济的快速发展使得人们对消费品的需求也随之增长。这就要求必须建立更大的生产能力,生产装置大型化是迅速提升生产能力的有效途径。在此背景下,石油炼制、冶金、化工、建材、电力、水处理等行业的单装置能力得到了迅速提升。生产装置的大型化要求设备之间具有更好的协调性,因为一旦停机,带来的损失将会更大。因此,用户迫切希望能够有一种产品或者系统可以解决生产装置大型化和生产过程连续化所面临的控制问题。20世纪70年代中期,大规模集成电路取得突破性的发展,8位微处理器得到了广泛的运用,使自动化仪表工业发生了巨大的变化,现代意义上的DCS也应运而生,1975年Honeywell推出了第一套DCS系统。DCS的出现解决了大型化生产对控制系统的要求,因此在连续性生产装置上获得了大量的运用,尤其是石化、化工、冶金、电力、建材、造纸和水处理等流程工业领域,这些行业的单套装置生产能力也得到迅速提高。在工业企业中,应用效益最直接、最明显的系统应当是工业控制系统,特别是DCS。一直以来,有关DCS即将被FCS(现场总线控制系统)所取代的声音就没有停止,然而直至今日,DCS仍然具有相当的生命力。2005年,标志着DCS系统进入工业应用30周年。过去30年中DCS发展正好反映了过程自动化从专用技术和封闭系统走向商业化组件、标准现场网络和基于Windows的操作系统。今天,DCS的结构体系已经从以系统为中心发展为业务过程为重点,并帮助过程行业获得卓越的运行效率。
3. 研究的基本内容与计划
1.通过实验了解水箱液位串级控制系统组成。2.掌握水箱液位串级控制系统参数的整定与投运方法。3.了解阶跃扰动分别作用于副对象和主对象时对系统主控制量的影响。4.可以掌握控制理论、计算机、仪器仪表知识和现代控制技术之外,还可以熟悉生产过程的工艺流程,从控制的角度理解它的静态和动态工作特性。5、比较变频控制与阀门控制的优缺点
论文计划:1.通过上网查阅资料,阅读前辈的相关论文等途径首先初步了解DCS控制系统和计算机技术,自动控制技术,网络通讯技术冗余及自诊断技术等方面的知识。2.根据水箱液位控制系统的具体情况选择合适的DCS控制功能和参数,并用组态软件SCKey对系统进行组态。3.首先进行水箱液位串级控制系统参数的整定与投运方法的实验,记录实验数据并与组员讨论实验结果。4.将阶跃扰动分别作用于副对象和主对象观察其对系统主控制量的影响。5.比较变频控制与阀门控制的优缺点。
4. 研究创新点
1、将理论应用于实践,申请将理论研究应用于社会实践中,在实践中不断调整自己的毕业设计方案,在实践中检验设计的优缺点。
2、将理论实际化,考虑到更多的应用于社会中需要的因素,像效率和花费,以及工厂对于DCS的选择。
