第六届全国仪表技能大赛DCS实操题1009a

第六届化工仪表技能大赛实操题
DCS集散控制系统仿真实操试题
1、准备要求
新增一台设备，需要对其控制及流程图进行组态。

完成组态后进行仿真测试验证组态是否正确。

1.1场地准备
1)现场应设在室内；
2)室内具有适合的桌椅，具备安全、通风、照明、无干扰等条件；
3)有消防设备，如灭火器等。

考场提供笔、尺、草稿纸。

2、考核内容
1)根据流程图及控制要求对回路进行分析（确定阀门FC\FO及控制器正反
作用并说明理由）；
2)画出液位LT101A、LT101B、LT101C三选二输出逻辑图；
3)写出LV101A与HS101输出的数学表达式（Y=kX+b形式）；
4)写出LV101B与HS101输出的数学表达式（Y=kX+b形式）；
5)写出蒸汽流量温压补偿公式；
6)完成DCS 控制器、卡件、I/O点的组态；
7)利用考场所提供的DCS系统进行液位控制实作组态；
8)利用考场所提供的DCS系统进行实作图形界面组态；
9)利用考场所提供的DCS系统进行单冲量液位控制仿真；
10)利用考场所提供的DCS系统进行三冲量液位控制仿真。

2.1工艺流程及要求
图一为某锅炉液位控制及联锁保护系统的流程图，正常产生蒸汽的压力为4.5Mpa，设计压力5MPa，设计温度400℃，产汽能力为160吨/小时，其中汽包液位采用单冲量/三冲量控制，液位低低联锁停车信号送到ESD系统。

汽包给水
图一工艺流程图
2.2控制及联锁逻辑要求
要求项目名称与考试号一致，控制器组态为冗余型，所有I/O点（卡件）均组态为冗余类型。

调节器输出方向与现场阀门（阀门为正装、定位器为正作用）动作方向一致。

组态过程中可以适当的增加功能块。

2.2.1逻辑控制部分
汽包液位联锁LSLL101由变送器LT101A/B/C采用三选二的逻辑保护，液位测量由PT101进行压力补偿，要求补偿后的液位由模拟量转化为开关量后采用三选二逻辑进行联锁控制，其中LT101A/B/C范围为0%到100%，PT101范围为0-6Mpa，液位低低联锁值为30%。

每个补偿后液位低低报警或联锁动作时均有报警记录提示。

液位变送器的补偿公式：
1、蒸汽压力不大于4.0Mpa时；参考密度(kg/m3)=840
密度(kg/m3) = －1.2x3＋14.6x2－77.8x ＋950.5
其中x = 蒸汽压力MPa(g)；
2、蒸汽压力大于4.0Mpa时；参考密度(kg/m3)=660
密度(kg/m3) = 869.6－18.1x
其中x = 蒸汽压力MPa(g)。

2.2.2过程控制部分
按照图一所示，利用单冲量/三冲量控制汽包液位，组态过程中可以适当的增加功能块，其中：
➢FT101范围为0-220吨/小时，变送器差压范围0-50kpa，DCS内部开方；
➢FT102范围为0-200吨/小时，变送器差压范围0-50kpa，DCS内部开方；
➢TT102范围为0-500℃；
➢PT102范围为0-6Mpa；
➢LY102为LY101A/B/C的中值；
➢LV101A流量范围为0-20吨/小时，LV101B流量范围为0-220吨/小时；
➢HS101为单/三冲量选择器；单/三冲量切换过程中必须无扰动切换；
➢LIC101的比例系数为1.25，积分时间为20s，微分切除；
➢液位调节器只允许使用一个LIC101；LIC101的量程：0-100%，控制点: 65%。

液位高高报警为85%，液位高报警为80%，液位低报警为40%，液位低低报警为30%；
➢液位流量运算L Y103，前馈计算公式：P1＋（P2－50）×0.5；
其中P1=蒸汽流量，P2=调节器输出
➢流量控制FIC101的的比例系数为1.6，积分时间为15s，微分切除；
➢LV101A和LV101B控制要求：
1、两个阀门可以单独手动控制
2、阀门实际开度应与控制器输出方向一致
3、分程控制SP101，阀位与HS101输出对应关系如图二
阀位%
%
图二分程控制曲线
2.2.3操作画面部分
1 按图一制作流程图画面，要求：
➢背景用灰色；设备线：黄色；工艺管线：蓝色；仪表线：白色虚线；字体、数值、边框均用白色实线。

流程图上无法输入汉字的用拼音或英文注释。

➢在流程图上显示PT101、TT102 、FY102和FT101的数值及工程单位；显示LV101A、LV101B的输出开度；随实际状态在FIC101处显示其手动、自动、串级控制模式；随实际状态在HS101处显示单冲量或三冲量；用柱状图及数值显示汽包液位（LIC101的测量值），柱状图正常为绿色，报警时为橙色，联锁时为红色。

➢当LIC101的测量值处于高高报警、低低报警状态时，该位号字符和边框显示为红色并闪烁；当LIC101的测量值处于高报警、低报警状态时，该位号字符和边框显示为橙色并闪烁。

➢当LSLL101动作时，该位号字符和边框显示为红色，并进行闪烁报警；处于正常时，该位号字符和边框显示为绿色。

当有任何一个液位（L Y101A/B/C）报警时，报警提示栏里要有报警信息。

➢如果仪表处于报警状态，经确认后，闪烁消失，但颜色依然显示报警颜色。

2 要求在操作画面上能够调出LIC101、FIC101、HS101、LV101A、LV101B 的仪表面板。

3 制作FT102、TT102、PT101、PT102的测量值的历史趋势，LIC101、FIC101测量值及输出值的历史趋势，记录周期为1秒（或系统记录最短时间）。

4 制作控制分组（操作组）包括LT101A、LT101B、LT101C、FT101、FT102、
TT102、PT102、L Y102、L Y103、HS101、LIC101、FIC101、SP101的仪表面板。

将组态好的项目文件保存，进入测试模式自行验证组态。

测试完成后，保留在测试模式。

退出测试未保存数据库及环境，导致的无法实现的测试项不得分。

3、时间要求
1) 准备时间：5min；
2) 正式操作时间：100min；
3) 计时从正式操作开始，至操作完毕结束；
4) 规定时间内全部完成。

（超过规定时间，每超1min，从总分中扣5分，超过3min，将终止实操考评）
4、考试要求
1) 第一次违规，警告。

2) 第二次违规，警告并扣该项考核分。

3) 第三次违规，取消考核资格。