1、任務一任務一 油氣式鍋爐的液位控制系統總體控制方案油氣式鍋爐的液位控制系統總體控制方案任務二任務二 JX-300X系統硬件認識系統硬件認識任務三任務三 JX-300X系統軟件組態系統軟件組態任務四任務四 油氣式鍋爐的液位控制系統運行油氣式鍋爐的液位控制系統運行 任務一 油氣式鍋爐的液位控制系統總體方案設計General Design of the Level Control System of Air/Oil Boiler 能力目標能力目標 :1掌握液位控制系統的集成與調試技術。 2能夠液位控制系統的設計方法。 知識目標知識目標 :1了解過程控制系統的組成。 2控制系統的性能指標。 3液位控制

2、與調試方法。 4掌握過程控制系統設計方法。 素質目標素質目標 :培養自主學習能力，挖掘潛在創造力，激發設計才 能，培養團隊意識、組織協調能力、創新思維能力，培養分析和解決問題的能力。 任務一任務一 油氣式鍋爐的液位控制系統總體方案設計油氣式鍋爐的液位控制系統總體方案設計 一、任務分析一、任務分析 l工藝說明工藝說明為適應生產的需要，鍋爐的大小、型號也有各種各樣。鍋爐為適應生產的需要，鍋爐的大小、型號也有各種各樣。鍋爐的大小是以鍋爐每小時產出的蒸汽量來衡量的，小型鍋爐每的大小是以鍋爐每小時產出的蒸汽量來衡量的，小型鍋爐每小時產幾噸蒸汽，大的可產小時產幾噸蒸汽，大的可產200噸以上的蒸汽。產出的蒸

3、汽壓噸以上的蒸汽。產出的蒸汽壓力有高、中、低之分。在應用類型上，可將鍋爐分為動力鍋力有高、中、低之分。在應用類型上，可將鍋爐分為動力鍋爐和工業鍋爐，其中工業鍋爐又分為輔助鍋爐、廢熱鍋爐、爐和工業鍋爐，其中工業鍋爐又分為輔助鍋爐、廢熱鍋爐、快裝鍋爐、夾套鍋爐等。鍋爐的燃料也各不相同，有燃氣型、快裝鍋爐、夾套鍋爐等。鍋爐的燃料也各不相同，有燃氣型、燃油型、燃煤型和化學反應型等。燃油型、燃煤型和化學反應型等。 負荷設備調節閥過熱蒸汽送負荷設備減溫器爐墻熱空氣送往爐膛空氣預熱器給水冷空氣煙氣省煤器過熱器汽包燃燒嘴爐膛熱空氣燃燒信號類型信號類型點數點數 使用的卡件使用的卡件數量數量AI電壓信號（電壓信號

4、（1-5V）0SP314SP3140電流信號（電流信號（4-20mA）31SP313SP3138熱電阻熱電阻6SP316SP3163熱電偶熱電偶7SP314SP3142AO4-20mA17SP322SP3225DI開關量輸入開關量輸入15SP363SP3632DO開關量輸出開關量輸出13SP364SP3642名稱名稱型號型號單位單位數量數量備注備注操作站硬件DELL服務器操作臺操作員鍵盤打印機臺SCnet II網卡（雙絞線）名稱名稱型號型號單位單位數量數量備注備注控控制制站站硬硬件件機柜機柜SP2021機籠（含母板端子）機籠（含母板端子） SP2113電源箱電源箱SP251-12冗余冗余電源機

5、籠電源機籠SP2511主控制卡主控制卡SP2432冗余冗余電流信號輸入卡電流信號輸入卡SP3132電壓信號輸入卡電壓信號輸入卡SP31414熱電阻信號輸入卡熱電阻信號輸入卡SP31615電流信號輸出卡電流信號輸出卡SP3222觸點型開關量輸入觸點型開關量輸入卡卡SP3631繼電器開關量輸出繼電器開關量輸出卡卡SP3641數據轉發卡數據轉發卡SP2336冗余冗余空卡空卡SP000131 12 23 34 40 00 00 01 10 02 20 03 30 04 40 05 50 06 60 07 70 08 80 09 91 10 01 11 11 12 21 13 31 14 41 15 5

6、冗余冗余SP243SP243SP233SP233SP313SP313SP314SP314SP316SP316SP322SP363SP364序號序號卡件型號卡件型號卡件通道卡件通道00010203040500SP313LI101LI102FI101FI10201SP313PI101PI102AI10102SP314TI1021TI1022TI1023TI102403SP314TI1011TI101204SP316TI1031TI103205SP316TI10406SP322LV101 07SP363KI1011KI1012KI1021KI102208SP364KO101KO102KO103091

7、01112131415二、任務匯報二、任務匯報 l問題問題擬定鍋爐汽包液位控制系統自動控制方案擬定鍋爐汽包液位控制系統自動控制方案l小組匯報小組匯報由代表匯報小組討論后形成的集體意見由代表匯報小組討論后形成的集體意見l學生互評、教師點評學生互評、教師點評學生積極參與、開動腦筋尋求合理的處理方法的學習精神學生積極參與、開動腦筋尋求合理的處理方法的學習精神應充分肯定，但從小組代表的匯報情況，水箱液位的自動應充分肯定，但從小組代表的匯報情況，水箱液位的自動控制方法還存在許多不足之處，個別小組根本無從下手。控制方法還存在許多不足之處，個別小組根本無從下手。任務一任務一 油氣式鍋爐的液位控制系統總體方案

8、設計油氣式鍋爐的液位控制系統總體方案設計 三、控制任務分析三、控制任務分析 根據鍋爐的工作原理，按照工藝要求，鍋爐的運行主要有汽根據鍋爐的工作原理，按照工藝要求，鍋爐的運行主要有汽包液位控制、燃燒系統控制和過熱蒸汽系統控制三個方面的包液位控制、燃燒系統控制和過熱蒸汽系統控制三個方面的過程控制。汽包液位控制系統是鍋爐安全運行的必要保證，過程控制。汽包液位控制系統是鍋爐安全運行的必要保證，它要維持汽包內的水位在工藝允許的范圍內。它要維持汽包內的水位在工藝允許的范圍內。 汽包液位是鍋爐正常運行的重要指標。液位過高，由于汽包汽包液位是鍋爐正常運行的重要指標。液位過高，由于汽包上部空間變小，從而影響汽水

9、分離，產生蒸汽帶液現象；液上部空間變小，從而影響汽水分離，產生蒸汽帶液現象；液位過低，則由于汽包的容積較小而負荷卻很大，水的汽化速位過低，則由于汽包的容積較小而負荷卻很大，水的汽化速度加快，使得汽包內的儲水量迅速減少，如不及時控制，就度加快，使得汽包內的儲水量迅速減少，如不及時控制，就會使汽包內的水全部汽化，形成會使汽包內的水全部汽化，形成“干燒干燒”，可能導致鍋爐燒，可能導致鍋爐燒壞甚至爆炸的嚴重后果。壞甚至爆炸的嚴重后果。任務一任務一 油氣式鍋爐的液位控制系統總體方案設計油氣式鍋爐的液位控制系統總體方案設計 四、控制方案確定四、控制方案確定 控控制制器器控控制制閥閥被被控控對對象象測測量量

10、元元件件變變送送器器干干擾擾作作用用 f 被被控控變變量量 y控控制制作作用用偏偏差差e給給定定值值sz任務一任務一 油氣式鍋爐的液位控制系統總體方案設計油氣式鍋爐的液位控制系統總體方案設計 l集體討論集體討論學生根據剛剛所學過的知識，對控制方案進行改進。畫出控學生根據剛剛所學過的知識，對控制方案進行改進。畫出控制方框圖及控制流程圖。制方框圖及控制流程圖。小組匯報小組匯報小組匯報成果小組匯報成果五、技能提高五、技能提高 改進控制方案改進控制方案 六、知識總結六、知識總結 控制系統圖繪制控制系統圖繪制 l控制系統流程圖的規范表示控制系統流程圖的規范表示為了表示控制流程圖，一般用小圓圈表示某些自動

11、化裝置。為了表示控制流程圖，一般用小圓圈表示某些自動化裝置。任務一任務一 油氣式鍋爐的液位控制系統總體方案設計油氣式鍋爐的液位控制系統總體方案設計 l控制系統方塊圖的繪制控制系統方塊圖的繪制在研究自動控制系統時，為了能更清楚地表示出一個自動控在研究自動控制系統時，為了能更清楚地表示出一個自動控制系統各個組成環節之間的相互影響和信號聯系，便于對系制系統各個組成環節之間的相互影響和信號聯系，便于對系統進行分析研究，往往將表示各環節的方塊根據信號流的關統進行分析研究，往往將表示各環節的方塊根據信號流的關系排列起來，組成自動控制系統的方塊圖。系排列起來，組成自動控制系統的方塊圖。 任務一任務一 油氣式

12、鍋爐的液位控制系統總體方案設計油氣式鍋爐的液位控制系統總體方案設計 l 液位檢測元件液位檢測元件（1）液位檢測儀表（）液位檢測儀表（2）差壓液位計的零點遷移問題（）差壓液位計的零點遷移問題（3）顯）顯示記錄：示記錄：l 集散控制系統集散控制系統 集散控制系統集散控制系統(DCS)，是以多個微處理機為基礎利用現代網，是以多個微處理機為基礎利用現代網絡技術、現代控制技術、圖形顯示技術和冗余技術等實現絡技術、現代控制技術、圖形顯示技術和冗余技術等實現對分散控制對象的調節、監視管理的控制技術。其特點是對分散控制對象的調節、監視管理的控制技術。其特點是以分散的控制適應分散的控制對象，以集中的監視和操作以

13、分散的控制適應分散的控制對象，以集中的監視和操作達到掌握全局的目的。系統具有較高的穩定性、可靠性和達到掌握全局的目的。系統具有較高的穩定性、可靠性和可擴展性。可擴展性。 集散控制系統一般有四部分組成：（集散控制系統一般有四部分組成：（1）過程輸入輸出裝置；）過程輸入輸出裝置；（2）過程控制裝置；（）過程控制裝置；（3）操作接口；（）操作接口；（4）數據通訊系）數據通訊系統。統。任務一任務一 油氣式鍋爐的液位控制系統總體方案設計油氣式鍋爐的液位控制系統總體方案設計 1）設備及運行安全）設備及運行安全2）防爆）防爆自動控制系統中使用的儀器儀表，防爆一般有三種方式：自動控制系統中使用的儀器儀表，防爆一般有三種方式：隔爆型、增安型和安全火花型。隔爆型、增安型和安全火花型。3)自動信號報警和聯鎖保護自動信號報警和聯鎖保護自動信號報警和聯鎖保護系統，是現代化生產過程中非自動信號報警和聯鎖保護系統，是現代化生產過程中非常重要的組成部分，是保證安全生產的重要措施之一常重要的組成部分，是保證安全生產的重要措施之一。 七、控制方案中需要完善的地方七、控制方案中需要完善的地方八、小結、課后作業布置八、小結、課后作業布置 1）小結）小結2）作業布置）作業布置請同學們在課后結合實際控制問題，請同學們在課后結合實際控制問題，運用所學知識組成一個合理