電石廠生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告及感想

1、吉林化工學(xué)院信息與控制工程學(xué)院生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告學(xué)生學(xué)號(hào)： 09510434 學(xué)生姓名： 趙顯陽(yáng) 專業(yè)班級(jí)： 自動(dòng)0904 指導(dǎo)教師：孟亞男 韓光信 職 稱： 教授 副教授 起止日期：2012.09.1820010.10.29吉林化工學(xué)院jilin institute of chemical technology目 錄第1章 生產(chǎn)實(shí)習(xí)的目的1第2章 實(shí)習(xí)計(jì)劃介紹22.1 實(shí)習(xí)目的22.2 實(shí)習(xí)日程安排22.3 實(shí)習(xí)內(nèi)容及要求3第3章生產(chǎn)實(shí)習(xí)過(guò)程43.1電石廠43.2 化工生產(chǎn)安全問(wèn)題43.3 生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)43.3.1 dcs集散控制系統(tǒng)43.3.2儀表裝置定義53.3.3 儀表裝置組成63.3.4 儀表

2、分類與性能63.4 組態(tài)軟件6第4章 仿真實(shí)習(xí)過(guò)程84.1 工業(yè)鍋爐的結(jié)構(gòu)及工藝流程簡(jiǎn)介84.2 工業(yè)鍋爐控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介94.3 工業(yè)鍋爐的冷態(tài)開(kāi)車94.4 實(shí)驗(yàn)過(guò)程結(jié)果11第五章 收獲和體會(huì)16參考文獻(xiàn)17第1章 生產(chǎn)實(shí)習(xí)的目的生產(chǎn)實(shí)習(xí)是我們自動(dòng)化專業(yè)學(xué)習(xí)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是將課堂上學(xué)到的理論知識(shí)與實(shí)際相結(jié)合的一個(gè)很好的機(jī)會(huì)，對(duì)強(qiáng)化我們所學(xué)到的知識(shí)和檢測(cè)所學(xué)知識(shí)的掌握程度有很好的幫助。為期兩周的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我們?nèi)チ思质须娛瘡S，在電石廠實(shí)習(xí)當(dāng)中，我們學(xué)到了許多課本上沒(méi)有的知識(shí)，真的是受益匪淺，生產(chǎn)實(shí)習(xí)是培養(yǎng)本科生實(shí)踐能力的主要教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)于促進(jìn)理論聯(lián)系實(shí)際、了解學(xué)科專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、增強(qiáng)實(shí)踐動(dòng)手能力、

3、提高學(xué)生綜合素質(zhì)具有十分重要的作用。1通過(guò)接觸實(shí)際了解社會(huì)，使學(xué)生對(duì)本專業(yè)生產(chǎn)、設(shè)計(jì)和相關(guān)研究課題等建立感性認(rèn)識(shí)。2鞏固所學(xué)理論知識(shí)，同時(shí)獲得生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)和技能，學(xué)習(xí)先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和企業(yè)組織管理知識(shí)，培養(yǎng)分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的初步能力。3了解社會(huì)和國(guó)情，直接向工人和工程技術(shù)人員、管理人員學(xué)習(xí)各種相關(guān)的實(shí)踐知識(shí)，增強(qiáng)勞動(dòng)觀念，培養(yǎng)學(xué)生事業(yè)心和責(zé)任感，為今后走向社會(huì)打下良好的基礎(chǔ)。這里所指的生產(chǎn)實(shí)習(xí)不是單指生產(chǎn)，而包括生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、服務(wù)等各行各業(yè)的職業(yè)行為。職業(yè)學(xué)校的生產(chǎn)實(shí)習(xí)從廣義來(lái)說(shuō)包括：實(shí)踐實(shí)習(xí)、課程實(shí)習(xí)、頂崗生產(chǎn)實(shí)習(xí)等幾個(gè)部分。我這里主要談的是畢業(yè)前的狹義的頂崗生產(chǎn)實(shí)習(xí)，具體地說(shuō)，就是學(xué)生學(xué)

4、完在校規(guī)定的課程，到企事業(yè)單位去頂崗作業(yè)，在學(xué)?？磥?lái)是實(shí)習(xí)，對(duì)用人單位看來(lái)相當(dāng)于既是實(shí)習(xí)又是工作。生產(chǎn)實(shí)習(xí)是學(xué)校教學(xué)的重要補(bǔ)充部分，是區(qū)別于普通學(xué)校教育的一個(gè)顯著特征，是教育教學(xué)體系中的一個(gè)不可缺少的重要組成部分和不可替代的重要環(huán)節(jié)。它是與今后的職業(yè)生活最直接聯(lián)系的，學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)習(xí)過(guò)程中將完成學(xué)習(xí)到就業(yè)的過(guò)渡，因此生產(chǎn)實(shí)習(xí)是培養(yǎng)技能型人才，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的主要途徑。它不僅是校內(nèi)教學(xué)的延續(xù)，而且是校內(nèi)教學(xué)的總結(jié)?？梢哉f(shuō)，沒(méi)有生產(chǎn)實(shí)習(xí)，就沒(méi)有完整的教育。學(xué)校要提高教育教學(xué)質(zhì)量，在注重理論知識(shí)學(xué)習(xí)的前提下，首先要提高生產(chǎn)實(shí)習(xí)管理的質(zhì)量。生產(chǎn)實(shí)習(xí)教育教學(xué)的成功與否，關(guān)系到學(xué)校的興衰及學(xué)生的就業(yè)前途，也間

5、接地影響到現(xiàn)代化建設(shè)。第2章 實(shí)習(xí)計(jì)劃介紹2.1 實(shí)習(xí)目的1通過(guò)在吉林市電石廠生產(chǎn)實(shí)習(xí)，深入生產(chǎn)第一線進(jìn)行觀察和調(diào)查研究，獲取必要的感性知識(shí)和使自己全面地了解電石廠的生產(chǎn)組織形式以及生產(chǎn)過(guò)程，了解和掌握本專業(yè)基礎(chǔ)的生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)，鞏固和加深已學(xué)過(guò)的理論知識(shí)，并為后續(xù)專業(yè)課的教學(xué)，課程設(shè)計(jì)，畢業(yè)設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 2通過(guò)實(shí)習(xí)，廣泛接觸工人和聽(tīng)工人技術(shù)人員的專題報(bào)告，學(xué)習(xí)他們的好的增產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)革新和成果，實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)，學(xué)習(xí)他們?cè)诠ぷ髦械臒o(wú)私貢獻(xiàn)精神。 3熟悉和了解化工產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)地位和競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制。4熟悉化工產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝流程。5熟悉工業(yè)過(guò)程控制生產(chǎn)儀表控制及dcs控制系統(tǒng)。6熟悉工業(yè)鍋爐控制系統(tǒng)。7

6、通過(guò)記實(shí)習(xí)日記，寫(xiě)實(shí)習(xí)報(bào)告，鍛煉與培養(yǎng)我們的觀察，分析問(wèn)題以及搜集和整理技術(shù)資料等方面的能力。2.2 實(shí)習(xí)日程安排生產(chǎn)實(shí)習(xí)共2周，分三個(gè)階段，時(shí)間大致分配如下：1開(kāi)始階段（1天）2教研室作專業(yè)實(shí)習(xí)動(dòng)員教育，內(nèi)容包括：實(shí)習(xí)目的、意義及要求；實(shí)習(xí)計(jì)劃安排；安全教育；實(shí)習(xí)前的準(zhǔn)備工作。3下廠實(shí)習(xí)階段 （4天）4自動(dòng)0703班將于中國(guó)石油吉林石化電石廠參加生產(chǎn)實(shí)習(xí)，主要進(jìn)行dcs控制系統(tǒng)實(shí)習(xí)，簡(jiǎn)要了解工廠的情況及所在崗位的工藝流程。請(qǐng)技術(shù)人員針對(duì)實(shí)際工礦某一生產(chǎn)裝置dcs系統(tǒng)講解相關(guān)工藝流程、系統(tǒng)規(guī)模、自動(dòng)控制方案、系統(tǒng)構(gòu)成及硬件配置（包括測(cè)量幾種典型參數(shù)的檢測(cè)儀表、控制儀表及調(diào)節(jié)閥等）、軟件組態(tài)策略

7、、生產(chǎn)操作流程、該就業(yè)方向應(yīng)該掌握的關(guān)鍵知識(shí)等。在條件許可的情況下，學(xué)生可進(jìn)行實(shí)際操作，使學(xué)生達(dá)到充分了解工廠采用dcs構(gòu)成的生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)的實(shí)際情況目的。5校內(nèi)仿真實(shí)習(xí)階段（34天）6進(jìn)行綜合生產(chǎn)實(shí)習(xí)仿真實(shí)習(xí)，工業(yè)鍋爐控制系統(tǒng)冷投運(yùn)、熱投運(yùn)、最優(yōu)化參數(shù)整定。7總結(jié)階段（12天）8學(xué)生整理實(shí)習(xí)日記、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及編寫(xiě)生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告（12天）9生產(chǎn)實(shí)習(xí)答辯及成績(jī)考核（1天）2.3 實(shí)習(xí)內(nèi)容及要求1學(xué)習(xí)化工生產(chǎn)的安全教育內(nèi)容。2學(xué)習(xí)乙烯具體的生產(chǎn)過(guò)程及工藝。3學(xué)習(xí)化工生產(chǎn)各種儀表的作用及工業(yè)過(guò)程控制的要求。4學(xué)習(xí)dcs控制系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)。5工業(yè)鍋爐的開(kāi)車直至產(chǎn)汽量達(dá)到額定負(fù)荷，鍋爐進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)，控

8、制系統(tǒng)全部投入自動(dòng)。6在鍋爐進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)后，分別在單回路、雙沖量、三沖量三種控制方案下，分別通過(guò)改變蒸汽負(fù)荷和給水壓力作為干擾，記錄汽包液位參數(shù)值反應(yīng)曲線。7在鍋爐正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)和汽包液位三沖量控制方案下，通過(guò)改變蒸汽負(fù)荷（或給水壓力）作為干擾，記錄過(guò)熱蒸汽溫度值和反應(yīng)曲線。第3章 生產(chǎn)實(shí)習(xí)過(guò)程3.1 電石廠吉林石化公司電石廠位于吉林市龍?zhí)秴^(qū)鄭州路11號(hào)，廠區(qū)占地面積122公頃。其前身為吉林電石廠，1954年開(kāi)工建設(shè)，1957年建成投產(chǎn)，是國(guó)家“一五”期間投資興建的156項(xiàng)重點(diǎn)建設(shè)工程之一。建廠初期隸屬國(guó)家重工業(yè)部化工局，1958年劃歸吉林化學(xué)工業(yè)公司管理，更名為吉林化學(xué)工業(yè)公司電石廠；1

9、965年吉林化學(xué)工業(yè)公司撤銷，劃歸化工部化工原料工業(yè)公司管理，更名為化工部吉林電石廠；1970年吉林化學(xué)工業(yè)公司重建，更名為吉林化學(xué)工業(yè)公司電石廠；1994年實(shí)施股份制改造，更名為吉林化學(xué)工業(yè)股份有限公司電石廠；2007年11月，更名為中國(guó)石油天然氣股份有限公司吉林石化分公司電石廠。 建廠50多年來(lái)，工廠堅(jiān)持走科學(xué)發(fā)展之路，由建廠之初的電石、石灰、氰氨化鈣等裝置，逐步發(fā)展成為擁有有機(jī)、氯堿、表面活性劑等多個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的綜合性化工生產(chǎn)基地。3.2 化工生產(chǎn)安全問(wèn)題講解入廠前的安全教育及注意事項(xiàng)通知后，參觀了醋酸車間和有機(jī)硅合成車間的主控系統(tǒng)，主要是honeywell和浙大中控系統(tǒng)，接受了專業(yè)師傅的

10、輔導(dǎo)，之后還到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行參觀。理論培訓(xùn)由電石廠經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員分別進(jìn)行了dcs培訓(xùn)（honeywell的dcs培訓(xùn)）和浙大中控培訓(xùn)，主要培訓(xùn)內(nèi)容有dcs系統(tǒng)的硬件介紹、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、趨勢(shì)的查看、點(diǎn)的查找、做歷史趨勢(shì)等以及honeywell中的硬件配置、點(diǎn)組態(tài)培訓(xùn)。3.3 生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)3.3.1 dcs集散控制系統(tǒng)dcs，即所謂的分布式控制系統(tǒng)，或在有些資料中稱之為集散系統(tǒng)，是相對(duì)于集中式控制系統(tǒng)而言的一種新型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，它是在集中式控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展、演變而來(lái)的。在系統(tǒng)功能方面，dcs和集中式控制系統(tǒng)的區(qū)別不大，但在系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)方法上卻完全不同。首先，dcs的骨架系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，它是dcs的基礎(chǔ)和核

11、心。由于網(wǎng)絡(luò)對(duì)于dcs整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、可靠性和擴(kuò)充性，起著決定性的作用，因此各廠家都在這方面進(jìn)行了精心的設(shè)計(jì)。對(duì)于dcs的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，它必須滿足實(shí)時(shí)性的要求，即在確定的時(shí)間限度內(nèi)完成信息的傳送。這里所說(shuō)的“確定”的時(shí)間限度，是指在無(wú)論何種情況下，信息傳送都能在這個(gè)時(shí)間限度內(nèi)完成，而這個(gè)時(shí)間限度則是根據(jù)被控制過(guò)程的實(shí)時(shí)性要求確定的。因此，衡量系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)性能的指標(biāo)并不是網(wǎng)絡(luò)的速率，即通常所說(shuō)的每秒比特?cái)?shù)（bps），而是系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性，即能在多長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)確保所需信息的傳輸完成。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)還必須非?？煽?，無(wú)論在任何情況下，網(wǎng)絡(luò)通信都不能中斷，因此多數(shù)廠家的dcs均采用雙總線、環(huán)形或雙重星形的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

12、結(jié)構(gòu)。為了滿足系統(tǒng)擴(kuò)充性的要求，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上可接入的最大節(jié)點(diǎn)數(shù)量應(yīng)比實(shí)際使用的節(jié)點(diǎn)數(shù)量大若干倍。這樣，一方面可以隨時(shí)增加新的節(jié)點(diǎn)，另一方面也可以使系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行于較輕的通信負(fù)荷狀態(tài)，以確保系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性。在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，各個(gè)節(jié)點(diǎn)的上網(wǎng)和下網(wǎng)是隨時(shí)可能發(fā)生的，特別是操作員站，這樣，網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)會(huì)經(jīng)常進(jìn)行，而這種操作絕對(duì)不能影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，因此，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具有很強(qiáng)在線網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)功能。其次，這是一種完全對(duì)現(xiàn)場(chǎng)i/o處理并實(shí)現(xiàn)直接數(shù)字控制（dos）功能的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。一般一套dcs中要設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)i/o控制站，用以分擔(dān)整個(gè)系統(tǒng)的i/o和控制功能。這樣既可以避免由于一個(gè)站點(diǎn)失效造成整個(gè)系統(tǒng)的失效，提高系

13、統(tǒng)可靠性，也可以使各站點(diǎn)分擔(dān)數(shù)據(jù)采集和控制功能，有利于提高整個(gè)系統(tǒng)的性能。dcs的操作員站是處理一切與運(yùn)行操作有關(guān)的人機(jī)界面（hmi-human machine interface或operator interface）功能的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)是dcs的工程師站，它是對(duì)dcs進(jìn)行離線的配置、組態(tài)工作和在線的系統(tǒng)監(jiān)督、控制、維護(hù)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其主要功能是提供對(duì)dcs進(jìn)行組態(tài)，配置工作的工具軟件（即組態(tài)軟件），并在dcs在線運(yùn)行時(shí)實(shí)時(shí)地監(jiān)視dcs網(wǎng)絡(luò)上各個(gè)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行情況，使系統(tǒng)工程師可以通過(guò)工程師站及時(shí)調(diào)整系統(tǒng)配置及一些系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定，使dcs隨時(shí)處在最佳的工作狀態(tài)之下。與集中式控制系統(tǒng)不同，所有的

14、dcs都要求有系統(tǒng)組態(tài)功能，可以說(shuō)，沒(méi)有系統(tǒng)組態(tài)功能的系統(tǒng)就不能稱其為dcs。dcs自1975年問(wèn)世以來(lái)，已經(jīng)經(jīng)歷了二十多年的發(fā)展歷程。在這二十多年中，dcs雖然在系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)上沒(méi)有發(fā)生重大改變，但是經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展和完善，其功能和性能都得到了巨大的提高?？偟膩?lái)說(shuō)，dcs正在向著更加開(kāi)放，更加標(biāo)準(zhǔn)化，更加產(chǎn)品化的方向發(fā)展。作為生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，傳統(tǒng)的dcs僅僅是一個(gè)狹義的概念。如果以為dcs只是生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化系統(tǒng)，那就會(huì)引出錯(cuò)誤的結(jié)論，因?yàn)楝F(xiàn)在的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的含義已被大大擴(kuò)展了，它不僅包括過(guò)去dcs中所包含的各種內(nèi)容，還向下深入到了現(xiàn)場(chǎng)的每臺(tái)測(cè)量設(shè)備、執(zhí)行機(jī)構(gòu)，向上發(fā)展到

15、了生產(chǎn)管理，企業(yè)經(jīng)營(yíng)的方方面面。傳統(tǒng)意義上的dcs現(xiàn)在僅僅是指生產(chǎn)過(guò)程控制這一部分的自動(dòng)化，而工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的概念，則應(yīng)定位到企業(yè)全面解決方案，即total solution 的層次。只有從這個(gè)角度上提出問(wèn)題并解決問(wèn)題，才能使計(jì)算機(jī)自動(dòng)化真正起到其應(yīng)有的作用。3.3.2儀表裝置定義自動(dòng)化儀表，是由若干自動(dòng)化元件構(gòu)成的，具有較完善功能的自動(dòng)化技術(shù)工具。它一般同時(shí)具有數(shù)種功能，如測(cè)量、顯示、記錄或測(cè)量、控制、報(bào)警等。自動(dòng)化儀表本身是一個(gè)系統(tǒng)，又是整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)。自動(dòng)化儀表是一種“信息機(jī)器”，其主要功能是信息形式的轉(zhuǎn)換，將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成輸出信號(hào)。信號(hào)可以按時(shí)間域或頻率域表達(dá)，信號(hào)的傳輸

16、則可調(diào)制成連續(xù)的模擬量或斷續(xù)的數(shù)字量形式。3.3.3 儀表裝置組成顯示儀表根據(jù)記錄和指示、模擬與數(shù)字等功能，又可分為記錄儀表和指示儀表、模擬儀表和數(shù)顯儀表，其中記錄儀表又可分為單點(diǎn)記錄和多點(diǎn)記錄（指示亦可以有單點(diǎn)和多點(diǎn)），其中又有在紙記錄或無(wú)紙記錄，若是有紙記錄又分筆錄和打印記錄。 調(diào)節(jié)儀表可是以分為基地式調(diào)節(jié)儀表和單元組合式調(diào)節(jié)儀表。由于微處理機(jī)引入，又有可編程調(diào)節(jié)器與固定程序調(diào)節(jié)器之分。執(zhí)行器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥兩部分組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)按能源劃分有氣動(dòng)執(zhí)行器、電動(dòng)執(zhí)行器和液動(dòng)執(zhí)行器，按結(jié)構(gòu)形式可以分為薄膜式、活塞式（氣缸式）和長(zhǎng)行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)。調(diào)節(jié)閥根據(jù)其結(jié)構(gòu)特噗和流量特性不同進(jìn)行分類，按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

17、分通常有直通單座、直通雙座、三通、角形、隔膜、蝶形、球閥、偏心旋轉(zhuǎn)、套筒（籠式）、閥體分離等，按流量特性分為直線、對(duì)數(shù)（等面分比）、拋物線、快開(kāi)等。 這類分類方法相對(duì)比較合理，儀表覆蓋面也比較廣，但任何一種分類方法均不能將所有儀表分門別類地劃分得井井有序，它們中間互有滲透，彼此溝通。例如變送器具有多種功能，溫度變送器可以劃歸溫度檢測(cè)儀表，差壓變送器可以劃歸流量檢測(cè)儀表，壓力變送器可以劃歸壓檢測(cè)儀表，若用兀壓法測(cè)液位可以劃歸物位檢測(cè)儀表，很難確切劃歸哪一類，中外單元組合儀表中的計(jì)算和輔助單元也很難歸并。3.3.4 儀表分類與性能各類儀器儀表按不同特征，例如功能、檢測(cè)控制對(duì)象、結(jié)構(gòu)、原理等還可再分

18、為若干的小類或子類。如工業(yè)自動(dòng)化儀表按功能可分為檢測(cè)儀表、顯示儀表、調(diào)節(jié)儀表和執(zhí)行器等；其中檢測(cè)儀表按被測(cè)物理量又分為溫度測(cè)量?jī)x表、壓力測(cè)量?jī)x表、流量測(cè)量?jī)x表、物位測(cè)量?jī)x表和機(jī)械量測(cè)量?jī)x表等；溫度測(cè)量?jī)x表按測(cè)量方式又分為接觸式測(cè)溫儀表和非接觸式測(cè)溫儀表；接觸式測(cè)溫儀表又可分為熱電式、膨脹式、電阻式等。衡量?jī)x器儀表性能的主要技術(shù)指標(biāo)有精確度、靈敏度、響應(yīng)時(shí)間等。精確度表示儀表測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量真值的一致程度。儀器儀表的精確度常用精確度等級(jí)來(lái)表示，例如0.1級(jí)、0.2級(jí)、0.5級(jí)、1.0級(jí)、1.5級(jí)等。0.1級(jí)表儀表總的誤差不超過(guò)1.0%范圍。精確度等級(jí)數(shù)小，說(shuō)明儀表的系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差都小，也就是

19、這種儀表精密。靈敏度表示當(dāng)被測(cè)的量有一個(gè)很小的增量時(shí)與此增量引起儀表示值增量之比，它反映儀表能夠測(cè)量的最小被測(cè)量。響應(yīng)時(shí)間是指儀表輸入一個(gè)階躍量時(shí)，其輸出由初始值第一次到達(dá)最終穩(wěn)定值的時(shí)間間隔，一般規(guī)定以到達(dá)穩(wěn)定值的95%時(shí)的時(shí)間為準(zhǔn)。此外，還有重復(fù)性、線性度、滯環(huán)、死區(qū)、漂移等性能技術(shù)指標(biāo)。3.4 組態(tài)軟件組態(tài)軟件，又稱組態(tài)監(jiān)控軟件系統(tǒng)軟件。譯自英文scada,即 supervisory control and data acquisition(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制)。它是指一些數(shù)據(jù)采集與過(guò)程控制的專用軟件。它們處在自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級(jí)的軟件平臺(tái)和開(kāi)發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速

20、構(gòu)建工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。組態(tài)軟件的應(yīng)用領(lǐng)域很廣，可以應(yīng)用于電力系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、石油、化工等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過(guò)程控制等諸多領(lǐng)域。在電力系統(tǒng)以及電氣化鐵道上又稱遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)(rtu system,remote terminal unit)。隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的迅速提高，計(jì)算機(jī)在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)工業(yè)自動(dòng)化的要求越來(lái)越高，種類繁多的控制設(shè)備和過(guò)程監(jiān)控裝置在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，使得傳統(tǒng)的工業(yè)控制軟件已無(wú)法滿足用戶的各種需求。在開(kāi)發(fā)傳統(tǒng)的工業(yè)控制軟件時(shí)，當(dāng)工業(yè)被控對(duì)象一旦有變動(dòng)，就必須修改其控制系統(tǒng)的源程序，導(dǎo)致其開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)；已開(kāi)發(fā)成功的工控軟件又由于每個(gè)控制項(xiàng)目

21、的不同而使其重復(fù)使用率很低，導(dǎo)致它的價(jià)格非常昂貴；在修改工控軟件的源程序時(shí)，倘若原來(lái)的編程人員因工作變動(dòng)而離去時(shí)，則必須同其他人員或新手進(jìn)行源程序的修改，因而更是相當(dāng)困難。通用工業(yè)自動(dòng)化組態(tài)軟件的出現(xiàn)為解決上述實(shí)際工程問(wèn)題提供了一種嶄新的方法，因?yàn)樗軌蚝芎玫亟鉀Q傳統(tǒng)工業(yè)控制軟件存在的種種問(wèn)題，使用戶能根據(jù)自己的控制對(duì)象和控制目的的任意組態(tài)，完成最終的自動(dòng)化控制工程。 組態(tài)（configuration）為模塊化任意組合。通用組態(tài)軟件主要特點(diǎn)： 1延續(xù)性和可擴(kuò)充性。用通用組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)（包括硬件設(shè)備或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)）或用戶需求發(fā)生改變時(shí)，不需作很多修改而方便地完成軟件的更新和升級(jí)； 2

22、封裝性（易學(xué)易用），通用組態(tài)軟件所能完成的功能都用一種方便用戶使用的方法包裝起來(lái)，對(duì)于用戶，不需掌握太多的編程語(yǔ)言技術(shù)（甚至不需要編程技術(shù)），就能很好地完成一個(gè)復(fù)雜工程所要求的所有功能； 3通用性，每個(gè)用戶根據(jù)工程實(shí)際情況，利用通用組態(tài)軟件提供的底層設(shè)備（plc、智能儀表、智能模塊、板卡、變頻器等）的i/o driver、開(kāi)放式的數(shù)據(jù)庫(kù)和畫(huà)面制作工具，就能完成一個(gè)具有動(dòng)畫(huà)效果、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)和曲線并存、具有多媒體功能和網(wǎng)絡(luò)功能的工程，不受行業(yè)限制。第4章 仿真實(shí)習(xí)過(guò)程4.1 工業(yè)鍋爐的結(jié)構(gòu)及工藝流程簡(jiǎn)介 鍋爐是將燃料燃燒釋放出的熱能傳遞給水，使水轉(zhuǎn)變成為具有一定壓力和溫度的蒸汽（或水）

23、的動(dòng)力裝置。鍋爐分動(dòng)力鍋爐和工業(yè)鍋爐兩大類。動(dòng)力鍋爐用于動(dòng)力發(fā)電等方面，所產(chǎn)蒸汽的量、壓力及溫度都較高。工業(yè)鍋爐用于工業(yè)生產(chǎn)和采暖等方面，所產(chǎn)蒸汽的量不是很大、一般是過(guò)熱蒸汽和飽和蒸汽，或者是熱水。本軟件采用燃?xì)狻⒆匀凰h(huán)、雙汽包、產(chǎn)汽量65t/h過(guò)熱蒸汽的工業(yè)鍋爐為仿真實(shí)習(xí)裝置，其控制系統(tǒng)流程圖如圖4-1所示。鍋爐是由鍋爐本體和輔助設(shè)備兩大部分組成。鍋爐本體主要包括（上、下）汽包、對(duì)流管、下降管、上升管、水冷壁、（上、下）聯(lián)箱、蒸汽過(guò)熱器、減溫器、省煤器、空氣預(yù)熱器、火嘴（噴燃器）等。輔助設(shè)備包括通風(fēng)設(shè)備、給水設(shè)備、除灰設(shè)備和鍋爐附件等。蒸汽生產(chǎn)主流程為：除氧器v102中的水（約0.2mp

24、a、105）用高壓水泵p101抽出作為鍋爐給水。一部分給水經(jīng)減溫器加熱后與另一部分混合后進(jìn)入省煤器，被煙氣加熱為248的飽和水后進(jìn)入上汽包。上汽包中的熱水由對(duì)流管流到下汽包，再通過(guò)下降管、下聯(lián)箱進(jìn)入水冷壁，吸收爐膛輻射熱后成為汽水混合物，經(jīng)上聯(lián)箱進(jìn)入上汽包進(jìn)行汽水分離。上汽包分離出的飽和蒸汽經(jīng)過(guò)熱器低溫段、減溫器、過(guò)熱器高溫段后，成為448、3.77mpa的過(guò)熱蒸汽送入中壓汽網(wǎng)供用戶使用。燃燒系統(tǒng)流程為：來(lái)自外部的高壓燃料氣在氣罐v101中經(jīng)穩(wěn)壓后（約0.3mpa），送入鍋爐燃燒室壁側(cè)的火嘴。另外空氣由鼓風(fēng)機(jī)p102升壓后，經(jīng)風(fēng)門送入鍋爐燃燒室。燃燒室內(nèi)的燃?xì)夂涂諝饨?jīng)點(diǎn)火后燃燒釋放出熱能，成為

25、高溫?zé)煔猓囟瓤蛇_(dá)900），其中大部分熱能被水冷壁吸收。高溫?zé)煔饨?jīng)蒸汽過(guò)熱器、上升管、對(duì)流管、省煤器、空氣預(yù)熱器等，被逐步吸收熱量，溫度逐漸降低（到排煙段時(shí)降到180）。燃燒煙氣最后經(jīng)引風(fēng)機(jī)p103送入煙囪，排入大氣。爐膛負(fù)壓由引風(fēng)機(jī)控制煙氣排出流量約為-0.2kpa。圖4-1 工業(yè)鍋爐控制系統(tǒng)流程圖4.2 工業(yè)鍋爐控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介針對(duì)上述工藝流程，為滿足工業(yè)鍋爐安全、穩(wěn)定、正常運(yùn)行的要求，其控制系統(tǒng)一般都設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)控制參數(shù)。另外為達(dá)到環(huán)保及經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)，有的鍋爐控制系統(tǒng)還設(shè)計(jì)有其他控制參數(shù)（如排煙氧含量）。1上汽包液位的控制。這是保證工業(yè)鍋爐安全、正常運(yùn)行的最重要的一個(gè)控制參數(shù)。由于在蒸汽

26、負(fù)荷變化及給水壓力波動(dòng)的情況下，工業(yè)鍋爐都存在著“虛假液位”的現(xiàn)象，一般的汽包液位單回路控制方案不能有效地克服干擾，會(huì)出現(xiàn)鍋爐水燒干甚至鍋爐爆炸的嚴(yán)重事故。因而針對(duì)性地產(chǎn)生了“雙沖量”控制（蒸汽流量-汽包液位的前饋-反饋控制）及“三沖量”控制（蒸汽流量-汽包液位-給水流量的前饋-反饋-串級(jí)控制），這兩種控制方案的控制效果和控制質(zhì)量，比單回路控制得以提高，滿足了生產(chǎn)工藝的要求。2過(guò)熱蒸汽壓力及溫度的控制。這是工業(yè)鍋爐生產(chǎn)蒸汽產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)，達(dá)到蒸汽用戶的要求。這兩個(gè)控制參數(shù)一般都是單回路控制，控制質(zhì)量要求高的，實(shí)現(xiàn)了串級(jí)控制。3燃料氣壓力控制，這是保證燃料氣穩(wěn)定燃燒的重要指標(biāo)。一般的單回路控制就

27、可以滿足要求。4.3 工業(yè)鍋爐的冷態(tài)開(kāi)車1鍋爐上水：在除氧器v102工作正常的條件下，啟動(dòng)給水泵p101，打開(kāi)給水泵循環(huán)閥sv101，調(diào)節(jié)給水泵出口壓力為5.0mpa。通過(guò)調(diào)節(jié)lic101的輸出值，手動(dòng)控制給水調(diào)節(jié)閥lv101（注意：在上汽包液位三種不同控制方案時(shí)，給水調(diào)節(jié)閥lv101的手動(dòng)操作），使給水流量約10t/h, 鍋爐開(kāi)始上水。稍后可加大給水流量，并觀察上汽包液位上升，直至達(dá)到50%左右。在下面的步驟中注意觀察汽包液位的變化，隨時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使液位穩(wěn)定在50%左右。2燃料系統(tǒng)的投運(yùn)：手動(dòng)調(diào)節(jié)pic104輸出值，緩慢打開(kāi)調(diào)節(jié)閥pv104，燃料氣進(jìn)入緩沖氣罐v101。當(dāng)pic104指示達(dá)0

28、.3mpa時(shí)，將pic104控制回路投自動(dòng)，給定值設(shè)為0.3mpa。3鍋爐點(diǎn)火：全開(kāi)上汽包放空閥sv103和過(guò)熱蒸汽放空閥sv104。打開(kāi)主汽閥sv102至80%開(kāi)度。遙控全開(kāi)鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)門hv101、引風(fēng)機(jī)風(fēng)門hv102。啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)p102、引風(fēng)機(jī)p103，先通風(fēng)一段時(shí)間使?fàn)t膛內(nèi)不含可燃性氣體后，將鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)門hv101、引風(fēng)機(jī)風(fēng)門hv102都調(diào)至2040%開(kāi)度。手動(dòng)調(diào)節(jié)pic103輸出值至5%左右，并立即持續(xù)按壓住點(diǎn)火按鈕點(diǎn)燃燃?xì)?，放開(kāi)點(diǎn)火按鈕,爐膛火焰點(diǎn)著后。手動(dòng)控制調(diào)節(jié)閥pv103的開(kāi)度，逐漸加大燃料氣流量。注意在加大燃料氣流量的過(guò)程中，用鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)門hv101調(diào)整煙氣出口氧含量值ai101在

29、0.9%3.0%，用引風(fēng)機(jī)風(fēng)門hv102調(diào)整爐膛負(fù)壓值pi106在-0.1-0.25kpa。4鍋爐升壓：嚴(yán)格按照鍋爐的升壓要求，繼續(xù)手控調(diào)節(jié)器pic103，使鍋爐緩慢平穩(wěn)地升壓。當(dāng)蒸汽壓力pi102達(dá)0.70.8mpa時(shí)，關(guān)閉上汽包放空閥sv103和過(guò)熱蒸汽放空閥sv104。當(dāng)tic101指示過(guò)熱蒸汽溫度達(dá)400時(shí)，手動(dòng)調(diào)節(jié)tic101輸出值，逐漸開(kāi)啟減溫水調(diào)節(jié)閥tv101a使過(guò)熱蒸汽溫度達(dá)到正常值（448）。繼續(xù)手控調(diào)節(jié)pic103，使蒸汽壓力逐漸平穩(wěn)至3.7mpa后保持3分鐘。確認(rèn)蒸汽壓力穩(wěn)定在3.723.77mpa范圍內(nèi)，蒸汽溫度不低于400，上汽包水位在50%左右。當(dāng)蒸汽壓力穩(wěn)定到3.

30、77mpa時(shí)，將pic103投自動(dòng)，給定值設(shè)為3.77mpa。5負(fù)荷提升：逐漸開(kāi)大主汽閥sv102，手控tic101，當(dāng)過(guò)熱蒸汽溫度穩(wěn)定在448左右時(shí)，將tic101投自動(dòng)，給定值設(shè)為448。鍋爐達(dá)到額定負(fù)荷（65t/h）后，將上汽包水位控制lic101投入自動(dòng)，給定值設(shè)為50%。注意在上汽包水位控制為三沖量控制方案時(shí)，主副回路投入自動(dòng)的順序。至此，鍋爐進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。 注意：各冷態(tài)開(kāi)車的步驟中各參數(shù)變化是相互影響的，所以要觀察各參數(shù)的變化綜合調(diào)節(jié)。1三種控制方案下，上汽包水位的干擾實(shí)驗(yàn)（1）在上述冷態(tài)開(kāi)車步驟選定的控制方案下，在鍋爐進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)且各調(diào)節(jié)系統(tǒng)全部投入自動(dòng)后，瞬間減小蒸汽管

31、網(wǎng)壓力pi103a到3.62mpa，觀察并記錄汽包液位參數(shù)值反應(yīng)曲線，直至達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)。（2） 在整個(gè)裝置再次進(jìn)入穩(wěn)態(tài)且各調(diào)節(jié)系統(tǒng)全 部投入自動(dòng)后，關(guān)小給水泵循環(huán)閥sv101到5%，使給水壓力上升，觀察并記錄汽包液位參數(shù)值反應(yīng)曲線，直至達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)。（3）分別在其他兩種控制方案下，采用熱態(tài)開(kāi)車的方法使鍋爐直接進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)后，也分別通過(guò)改變蒸汽管網(wǎng)壓力和給水壓力作為干擾，觀察并記錄汽包液位參數(shù)值反應(yīng)曲線。2過(guò)熱蒸汽溫度值的干擾實(shí)驗(yàn) 在汽包液位三沖量控制方案下和鍋爐正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，通過(guò)關(guān)小主汽閥sv102，使用戶蒸汽用量減小到55 t/h左右，觀察并記錄過(guò)熱蒸汽溫度參數(shù)值反應(yīng)曲線。并注意觀察該

32、分程控制中的兩個(gè)調(diào)節(jié)閥（tv101a和tv101b）的動(dòng)作過(guò)程，必要時(shí)可重新整定該溫度控制回路tic101的p、i、d參數(shù)。圖4-2 工業(yè)鍋爐控制系統(tǒng)流正常運(yùn)行仿真畫(huà)面4.4 實(shí)驗(yàn)過(guò)程結(jié)果1單閉環(huán)控制系統(tǒng)上汽包水位的干擾實(shí)驗(yàn)(瞬間減小蒸汽管網(wǎng)壓力pi103a到3.62mpa) 汽包液位參數(shù)值反應(yīng)曲線如圖4-3所示。圖4-3 減小蒸汽管網(wǎng)壓力干擾實(shí)驗(yàn)歷史趨勢(shì)一2雙沖量控制系統(tǒng)上汽包水位的干擾實(shí)驗(yàn)(瞬間減小蒸汽管網(wǎng)壓力pi103a到3.62mpa) 汽包液位參數(shù)值反應(yīng)曲線如圖4-4所示。圖4-4 減小蒸汽管網(wǎng)壓力干擾實(shí)驗(yàn)歷史趨勢(shì)3三沖量控制系統(tǒng)上汽包水位的干擾實(shí)驗(yàn)(瞬間減小蒸汽管網(wǎng)壓力pi103a

33、到3.62mpa) 汽包液位參數(shù)值反應(yīng)曲線如圖4-5所示。 圖4-5 減小蒸汽管網(wǎng)壓力干擾實(shí)驗(yàn)歷史趨勢(shì)過(guò)程曲線分析：在瞬間減小蒸汽管網(wǎng)壓力pi103a到3.62mpa的干擾實(shí)驗(yàn)中，在圖4-3、圖4-4、圖4-5中我們可以看出，各個(gè)參數(shù)曲線都發(fā)生了變化。但除了減溫水流量變化較大之外，其他參數(shù)變化平緩，且能很快達(dá)到平衡，在圖4-3、圖4-4、圖4-5中，曲線之所以有較大波動(dòng)，是因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)中瞬間減小蒸汽管網(wǎng)壓力pi103a到3.62mpa，使給水流量增大了，給水出口壓力減小，上汽包液位增加，蒸汽流量減小，減溫水流量增加，這時(shí)候，為了能使?fàn)t膛溫度保持在正常溫度。燃料氣流量就得隨之增大，省煤器入口煙溫度

34、、氧量、排氣煙溫、爐膛煙溫、汽包壓力、省煤器入口煙溫都隨著增大，只有爐膛壓力略有減小。另外在這次的干擾過(guò)程中，我們可以看出蒸汽管網(wǎng)壓力對(duì)該控制系統(tǒng)影響大。隨著時(shí)間的系統(tǒng)也能達(dá)到一個(gè)新的平衡。從圖4-3、圖4-4、圖4-5中我們可以看出，在受到干擾后雙沖量系統(tǒng)和三沖量系統(tǒng)比單閉環(huán)系統(tǒng)波動(dòng)平緩。雙沖量系統(tǒng)和三沖量系統(tǒng)比單閉環(huán)系統(tǒng)超調(diào)量小。調(diào)節(jié)時(shí)間也小。達(dá)到新的平衡時(shí)所用的時(shí)間也少。4單閉環(huán)控制系統(tǒng)上汽包水位的干擾實(shí)驗(yàn)(給水泵循環(huán)閥sv101到5%) 汽包液位參數(shù)值反應(yīng)曲線如圖4-6所示。圖4-6 給水壓力上升干擾實(shí)驗(yàn)歷史趨勢(shì)5雙沖量控制系統(tǒng)上汽包水位的干擾實(shí)驗(yàn)(給水泵循環(huán)閥sv101到5%) 汽包

35、液位參數(shù)值反應(yīng)曲線如圖4-7所示。圖4-7 給水壓力上升干擾實(shí)驗(yàn)歷史趨勢(shì)6三沖量控制系統(tǒng)上汽包水位的干擾實(shí)驗(yàn)(給水泵循環(huán)閥sv101到5%) 汽包液位參數(shù)值反應(yīng)曲線如圖4-8所示。圖4-8 給水壓力上升干擾實(shí)驗(yàn)歷史趨勢(shì)過(guò)程曲線分析：在關(guān)小給水泵循環(huán)閥sv101到5%的干擾實(shí)驗(yàn)中，從圖4-6、圖4-7、圖4-8的歷史趨勢(shì)圖中我們可以看出，各個(gè)參數(shù)曲線都發(fā)生了變化，但只有蒸汽流量、減溫水流量、蒸汽流量、上汽泡液位有比較明顯變化外。其他參數(shù)變化平緩，在圖4-6、圖4-7、圖4-8的歷史趨勢(shì)圖中，曲線之所以有波動(dòng)，是因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)中關(guān)小給水泵循環(huán)閥sv101到5%，使給水流量減小了。燃料的進(jìn)量也減小了。另外在這次的干擾過(guò)程中，我們可以看出給水