上海电力学院计算机测控系统课程设计 课 题： 基于 DCS 技术的串级控制系统设计 仿真实现 专 业： 自动化（电站） 班 级： ____ 姓 名： 学 号： 指导老师： 一、 设计目的 通过对计算机监控系统的设计、配置和实现，掌握计算机测控技术在过程控制领域的应用。完成一个监控系统的硬件配置和软件控制方案设计。其中硬件配置可以采纳 IPC 结构配置、DCS 结构配置，也可采纳 PLC 的结构配置；监控系统方案设计选用一种 P3DCS 组态软件来实现监控功能，其中包括控制策略组态（SAMA 图组态）、流程图组态、操作器组态（具有手动/自动切换功能和自动设定功能），以及趋势曲线的组态；并通过参数整定与系统调试实现其监控功能。二、 设计内容 题1 蒸汽温度监控系统图1 所示的串级汽温控制系统和其相应的工艺流程，蒸汽温度控制系统需要将过热器出口温度设定在一定的温度设定值上。工艺系统和控制设计说明：只要导前汽温2 发生变化，副调节器P 就去改变减温水流量，初步维持后级过热器入口汽温2 W在一定范围内，起粗调作用。而过热器出口汽温1 的控制，则是通过主调节器PI 来校正副调节器工作，只要1 未达到给定值，主调节PI 的输出信号就不断递变化，使副调节器不断去控制减温水喷水量的变化，直到1 W恢复到给定值为止。稳态时，导前汽温2 可能稳定在与原来数值不同的数值上，而主汽温1 则一定等于给定值。在串级汽温控制系统中，由于两个回路的任务及动态特性不同，可以选用不同的调节器。副回路及副调节器的任务是快速消除内扰，要求控制过程的持续时间较短，但不要求无差，故一般可选用纯比例调节器。当到前汽温惯性较大时，也可选用比例微分调节器。主回路及主调节器的任务是维持 1 恒定，一般选用比例积分调节器。当过热器惰性区较大时，也可选用比例、积分、微分调节器。图1 串级汽温控制系统工作原理其中导前区的对象传递函数为过热惰性区的传递函数为其它执行器和测量电路的传递函数简化为K = 1题2 水箱水位监控系统图2 和图3 所示的串级水箱水位控制系统方框图以及工艺流程图，水箱监控系统需要将下水箱水位控制在所需要的高度r1。 工艺系统和控制设计说明：只要上水箱水位hB2B 发生变化，副调节器就去改变调节阀开度u，初步维持上水箱水位hB2B在一定范围内，起粗调作用。而下水箱水位hB1B的控制，则是通过主调节器来校正副调节器工作，只要hB1B未达到...
