第六屆全國儀表技能大賽DCS實操題1009a

1、第六屆化工儀表技能大賽實操題DCS集散控制系統(tǒng)仿真實操試題1、準(zhǔn)備要求新增一臺設(shè)備，需要對其控制及流程圖進(jìn)行組態(tài)。完成組態(tài)后進(jìn)行仿真測試 驗證組態(tài)是否正確。1.1場地準(zhǔn)備1）現(xiàn)場應(yīng)設(shè)在室內(nèi)；2）室內(nèi)具有適合的桌椅，具備安全、通風(fēng)、照明、無干擾等條件；3）有消防設(shè)備，如滅火器等。1.2工具、儀器準(zhǔn)備序號名稱型號規(guī)格單位數(shù)量1計算機(jī)臺12DCS系統(tǒng)控制組態(tài)軟件、 圖形界面組態(tài)軟件、仿真軟 件霍尼韋爾PKS、橫河CENTUM CS-3000 或浙 大中控JX-300XP JX-300XP/ECS-100套11.3材料睢備考場提供筆、尺、草稿紙。2、考核內(nèi)容1）根據(jù)流程圖及控制要求對回路進(jìn)行分析（確定

2、閥門FCFO及控制器正反 作用并說明理由）；2）畫出液位LT101A、LT101B、LT101C三選二輸出邏輯圖；3）寫出LV101A與HS101輸出的數(shù)學(xué)表達(dá)式（Y=kX+b形式）；4）寫出LV101B與HS101輸出的數(shù)學(xué)表達(dá)式（Y=kX+b形式）；5）寫出蒸汽流量溫壓補(bǔ)償公式；6）完成DCS控制器、卡件、I/O點的組態(tài)；7）利用考場所提供的DCS系統(tǒng)進(jìn)行液位控制實作組態(tài)；8）利用考場所提供的DCS系統(tǒng)進(jìn)行實作圖形界面組態(tài)；9）利用考場所提供的DCS系統(tǒng)進(jìn)行單沖量液位控制仿真；10）利用考場所提供的DCS系統(tǒng)進(jìn)行三沖量液位控制仿真。2.1工藝流程及要求圖一為某鍋爐液位控制及聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)的流

3、程圖，正常產(chǎn)生蒸汽的壓力為 4.5Mpa,設(shè)計壓力5MPa，設(shè)計溫度400C，產(chǎn)汽能力為160噸/小時，其中汽包 液位采用單沖量/三沖量控制，液位低低聯(lián)鎖停車信號送到ESD系統(tǒng)。MODE汽包給水圖一工藝流程圖2.2控制及聯(lián)鎖邏輯要求要求項目名稱與考試號一致，控制器組態(tài)為冗余型，所有I/O點(卡件)均 組態(tài)為冗余類型。調(diào)節(jié)器輸出方向與現(xiàn)場閥門(閥門為正裝、定位器為正作用)動作方向一致。 組態(tài)過程中可以適當(dāng)?shù)脑黾庸δ軌K。2.2.1邏輯控制部分汽包液位聯(lián)鎖LSLL101由變送器LT101A/B/C采用三選二的邏輯保護(hù)，液 位測量由PT101進(jìn)行壓力補(bǔ)償，要求補(bǔ)償后的液位由模擬量轉(zhuǎn)化為開關(guān)量后采 用三

4、選二邏輯進(jìn)行聯(lián)鎖控制，其中LT101A/B/C范圍為0%到100%，PT101范圍 為0-6Mpa，液位低低聯(lián)鎖值為30%。每個補(bǔ)償后液位低低報警或聯(lián)鎖動作時均 有報警記錄提示。液位變送器的補(bǔ)償公式：1、蒸汽壓力不大于4.0Mpa時；參考密度(kg/m3)=840密度(kg/m3) = 1.2x3+14.6x2 77.8x + 950.5其中x =蒸汽壓力MPa(g)；2、蒸汽壓力大于4.0Mpa時；參考密度(kg/m3)=660密度(kg/m3) = 869.618.1x其中x =蒸汽壓力MPa(g)。2.2.2過程控制部分按照圖一所示，利用單沖量/三沖量控制汽包液位，組態(tài)過程中可以適當(dāng)?shù)?

5、增加功能塊，其中：FT101范圍為0-220噸/小時，變送器差壓范圍0-50kpa，DCS內(nèi)部開方；FT102范圍為0-200噸/小時，變送器差壓范圍0-50kpa，DCS內(nèi)部開方；TT102 范圍為 0-500C；PT102 范圍為 0-6Mpa； LY102 為 LY101A/B/C 的中值； LV101A流量范圍為0-20噸/小時，LV101B流量范圍為0-220噸/小時； HS101為單/三沖量選擇器；單/三沖量切換過程中必須無擾動切換； LIC101的比例系數(shù)為1.25，積分時間為20s，微分切除；液位調(diào)節(jié)器只允許使用一個LIC101； LIC101的量程：0-100%，控制點：65

6、%。液位高高報警為85%，液位高報警為80%，液位低報警為40%，液位低低報 警為30%；液位流量運算LY103，前饋計算公式：P1+（P2 50）X0.5；其中P1=蒸汽流量，P2=調(diào)節(jié)器輸出流量控制FIC101的的比例系數(shù)為1.6，積分時間為15s，微分切除； LV101A和LV101B控制要求：1、兩個閥門可以單獨手動控制2、閥門實際開度應(yīng)與控制器輸出方向一致3、分程控制SP101，閥位與HS101輸出對應(yīng)關(guān)系如圖二閥位95LV101LV101B30100圖二分程控制曲線2.2.3操作畫面部分1按圖一制作流程圖畫面，要求：背景用灰色；設(shè)備線：黃色；工藝管線：藍(lán)色；儀表線：白色虛線；字體、

7、 數(shù)值、邊框均用白色實線。流程圖上無法輸入漢字的用拼音或英文注釋。在流程圖上顯示PT101、TT102、FY102和FT101的數(shù)值及工程單位；顯示 LV101A、LV101B的輸出開度；隨實際狀態(tài)在FIC101處顯示其手動、自動、串級控制模式；隨實際狀態(tài)在HS101處顯示單沖量或三沖量；用柱狀圖及數(shù)值 顯示汽包液位（LIC101的測量值），柱狀圖正常為綠色，報警時為橙色，聯(lián)鎖 時為紅色。當(dāng)LIC101的測量值處于高高報警、低低報警狀態(tài)時，該位號字符和邊框顯 示為紅色并閃爍；當(dāng)LIC101的測量值處于高報警、低報警狀態(tài)時，該位號字 符和邊框顯示為橙色并閃爍。當(dāng)LSLL101動作時，該位號字符和

8、邊框顯示為紅色，并進(jìn)行閃爍報警；處 于正常時，該位號字符和邊框顯示為綠色。當(dāng)有任何一個液位（LY101A/B/C） 報警時，報警提示欄里要有報警信息。如果儀表處于報警狀態(tài)，經(jīng)確認(rèn)后，閃爍消失，但顏色依然顯示報警顏色。2要求在操作畫面上能夠調(diào)出LIC101、FIC101、HS101、LV101A、LV101B的儀表面板。制作 FT102、TT102、PT101、PT102 的測量值的歷史趨勢，LIC101、FIC101 測量值及輸出值的歷史趨勢，記錄周期為1秒（或系統(tǒng)記錄最短時間）。制作控制分組（操作組）包括 LT101A、LT101B、LT101C、FT101、FT102、TT102、PT10

9、2、LY102、LY103、HS101、LIC101、FIC101、SP101 的儀表面板。2.3中間變量表序號變量名類型描述1LY101ALT101A補(bǔ)償2LY101BLT101B補(bǔ)償3LY101CLT101C補(bǔ)償4LALL101ALY101A低低報警5LALL101BLY101B低低報警6LALL101CLY101C低低報警7LALL101液位三選二報警8LY102液位選擇器9LY103液位流量運算10FY102蒸汽溫壓補(bǔ)償11HS101單三選擇開關(guān)12LIC101液位控制器13FIC101流量控制器14SP101分程控制2.4 I/O點表序號變量名類型狀態(tài)描述描述1FT101AI4-20mA汽包給水流量2LT101AAI4-20mA汽包液位測量3LT101BAI4-20mA汽包液位測量4LT101CAI4-20mA汽包液位測量5PT101AI4-20mA蒸汽壓力測量6FT102AI4-20mA蒸汽流量測量7TT102AI4-20mA蒸汽溫度測量8PT102AI4-20mA蒸汽壓力測量9LV101AAO4-20mA汽包給水調(diào)節(jié)閥10LV101BAO4-20mA汽包給水調(diào)節(jié)閥11LSLL101DOONOFF汽包液位聯(lián)鎖2.5測試及保存將組態(tài)好的項目文件保存，進(jìn)入測試模式自行驗證組態(tài)。測試完成后，保留 在測試模式。退出測試未保存數(shù)據(jù)庫及環(huán)境，導(dǎo)致的無法實現(xiàn)的測試項不得分。