过程控制仪表课程设计题 目：换热器热出温度和冷水流量串级控制 学生姓名： 班 级： 学 号： 指导老师： 2009年 5月28日目 录1.系统简介………………………………………………………………32.工艺要求………………………………………………………………33.流程图…………………………………………………………………34.方框图…………………………………………………………………45.仪表选型………………………………………………………………46．仪表型号清单列表……………………………………………………7一． 系统简介:本设计是以冷水流量和换热器热水出口温度作为被控制量的串级控制系统换热器热出温度和冷水流量串级控制的结构是闭环的，有温度控制器、流量控制器、温度传感器、流量传感器和被控对象组成温度传感器、流量传感器测量被控流量，并转换成便于利用的信号形式，与给定的值比较产生偏差信号。
偏差信号通过温度控制器、流量控制器，按照消除偏差的方向来改变被测点的温度、流量，将其调节到给定的希望值二．工艺要求：水介质一路由泵P101从水箱V104中加压获得压头，经由换热器X-102I进入锅炉，进入锅炉E-101，当锅炉内水量满足实验要求后，关闭阀QV-115，同时打开阀QV-114，这样就使锅炉内的水回流至泵P101而形成热水循环；另一路由泵P102从水箱V104加压获得压头，经由调节阀FV-101、换热器X-102II回流至水箱V104而形成冷水循环；冷、热水在换热器X-102进行热交换，使得流经X-102I的热水温度降低，流经X-102II中的冷水温度升高；其中，热水循环水量可由手阀QV-111、QV-112或QV-114来调节，换热器I出口水温由热电阻TE-103测得，冷水流量由电磁流量计FT-102测得电磁阀FV-101为操纵变量，TE-103为被控变量三．流程图:MFIC103TICA105热电阻换热器右水泵左水泵锅炉水箱电磁流量计四．方框图流量控制器电动调节阀FV-101温度控制器电磁流量流量换热器热水出口温度电磁流量计FT-102--干扰量2：变频器右边水泵干扰量1：主回路干扰换热器出口温度设置T0温度传感器TE-103五 .仪表选型:1.LDG型系列电磁流量计主要技术指标： 介质电导率：>20μs/cm 成套精度：口径Φ10～Φ250 ±0.5%;±1.0%;口径Φ300～Φ1200 ±1.0%;输出信号：0～10mA DC;4～20mA DC 电 源：传感器由转换器供电～24V，转换器电源：220V50Hz 连接法兰：机标JB/T81-94；国标GB9119-88或按用户需要 口 径：口径Φ10～Φ1200mm2.HR-WP-201TR/TC22W智能热电阻/热电偶温度变送器主要技术参数系统传输准确度：±0.5%×F.S(可订制±0.2%)冷端温度补偿准确度：±1℃(预热时间30分钟)测量热电阻时允许的引线电阻：≤15Ω输入阻抗：电流-100Ω；电压-500KΩ电流输出允许外接的负载阻抗：4～20mA，0～350Ω；0～10mA，0～700Ω电压输出时的内部阻抗：250Ω输入、输出、电源、通讯之间绝缘阻抗：不小于100MΩ输入/输出/电源/通讯/双回路之间绝缘强度：直流DC≥2000V.dc，交流AC≥1500V.dc输入信号故障时的输出状态设置：输出状态有跟随方式、报警方式、保持方式三种状可设置。
通讯接口：RS485通讯协议：本公司提供的专用通讯协议、MODBUS协议通讯距离：RS485—节点数(不加中继时)，距离≤1000米(波特率9600时)编程及校准：现场手持式中文编程器-它可对本仪表进行功能编程及计量校准，大屏幕全中文菜单，功能齐全，操作方便；简易型编程器-单行液晶菜单操作，可在现场对仪表进行功能设置，使用及携带灵活，由于本产品采用数字化结构，并采取了环境温度自补偿、零点自动校准等先进技术，因此可长年保证准确度在规定范围内，不需频繁校准面板指示:PWR-电源指示灯(绿色)；ALM-输入信号报警指示灯(红色)；输入信号故障时闪烁；输入信号超量程时长亮工作环境：安装位置不得有强烈振动，以及来自信号端、电源端及空间不得超过IEC61000-4-4-1995中第三类工业现场电磁干扰的强度，并使用环境中不得有对金属、塑料件起严重腐蚀作用的有害物质温度漂移：＜0.005％F.S/℃工作环境温度：-10—+55℃供电电源：直流，DC24V±10%；交流，AC95～265V输入功率：0.9～1.8W(与型号有关)3.LWGB系列涡轮流量变送器主要技术指标：精确度：1.0级、0.5级、0.2级 环境温度-20～+50℃ 输出信号：4～20mA（两线制） 输出阴抗0-500Ω 供电电源：直流12V-24V 4. KVHV电动V型调节球阀：型号：KVHV-V主要技术参数:阀体：公称通径：25-300mm公称压力：PN1.6，4.0，6.4MPa连接形式：法兰式按JB/T79.2-94凹或按JB78-5P对夹式法兰连接材料：WCB ZG1Gr18Ni9Ti CF3M填料：V型聚四氟乙烯填料，含浸聚四氟乙烯填料，石棉纺织填料。
耐高温碳纤 维填料温度：常温：-20℃~+120℃ 散热：+200℃~+450℃阀内组件：阀芯形式：V形缺口半球体流量特性：近似等百分比或近似直线特性及快开特性球体阀杆材料：2Cr131Gr18Ni9Ti oCr17NI17Mo2（316L）金属阀座材料：与阀杆材料相同，密封堆焊钴铬硬质合金非金属阀材料：增强聚四氟乙烯执行机构：可选用PSQ系列、3810系列或NB系列电子式角行程执行机构5、 AI-7048型4路PID 温度控制器技术规格 输入规格： 热电偶：K、S、R、E、J、T、B、N、WRe5-WRe26 线性mV电压：0~20mV、0~60mV、0~100mV、0~1V等 测量范围： K(0~+1300℃)、S(0~+1700℃)、R （0~+1700℃）、T(-200~+350℃)、E(0~1000℃) 、J(0~1200℃)、B(0~1800℃)、N(0~1300℃) 、WRe5-WRe26 （0~2300℃）、Pt100(-200~+600℃) 线性mV电压输入：由用户用SCH及SCL参数自由定义 测量精度：0.2 FS 1个字 注1 ：热电偶输入且采用内部冷端补偿时应另加1℃冷端补偿允许误差，采用铜电阻、冰点或恒温槽补偿时则不需要 注2 ：B分度号热电偶在60~600℃范围可进行测量，但精度无法达到标定精度，在600~1800℃可保证测量精度。
温度漂移：≤0.01%FS/℃ （典型值为60ppm/℃） 电磁兼容： IEC61000-4-4 （电快速瞬变脉冲群），! 4KV/5KHz ；IEC61000-4-5 （浪涌），4KV 隔离耐压： 电源端、继电器触点及信号端相互之间 ≥2300VDC ；SSR电压输出与热电偶输入之间 ≥600VDC 控制周期：0.48秒/4回路 输出规格：SSR驱动电压，12VDC/20mA每回路，包含短路保护功能 电源： 100~240VAC/50Hz 或24VAC/DC ＋10％，－15％；5VA 使用环境：温度-10 ~ +60℃，湿度≤90%RH6、 流量控制器 ：型号TLS11-LC产品规格： LC（流量控制器） 量程范围： 50，100，200，500 CCM LPM 精度等级： ±2% 满量程 重复性： ±2% 满量程 量程比： 50:1 响应时间： 100 毫秒 压降大小： 随量程范围变化 PSID 操作温度： +1～+50 ℃ 补偿温度： +1～+50 ℃ 零点漂移： 0.02%/ATM 0.02% 满量程℃ 范围漂移： 0.02%/ATM 0.02% 满量程℃ 湿度量程： 0-100% 0-100% 无冷凝 过流率： 2.4% 2.4% 满量程 最大耐压： 100 100 PSIG 供应电流(典型)： 30 250 毫安 电压电源： 12-30 12-25 VDC 输入/输出： 0-5VDC,0-10VDC,4-20mA,RS-232 VDC 电气连接： 8针 8针 DIN小型圆插头 机械连接： 1/8″-1/4″ 1/8″ NPTF 接液部：件303不锈钢，Viton ，RTV硅树脂，PolyethermideR阀门仅为：阳极氧化铝，410和304不锈钢，镍，铜，Viton ，Delrin六．仪表型号清单列表：元件型号输入信号范围生产厂家数量电磁流量计LDG型系列0～10mA DC;4～20mA DC珠海天圣仪器有限公司1热电阻变送器HR-WP-201TR/TC22W电流-100Ω；电压-500KΩ大连虹瑞电子有限公司1涡轮流量变送器LWGB系列5~24V DC天津市华水自动化仪表研究中心1电动调节阀KVHV-V4～20mA DC上海耐博泵阀制造有限公司1温度控制器AI-70480~20mV、0~60mV、0~100mV、0~1V厦门宇电科技有限公司1流量控制器TLS11-LC0-5VDC,0-10VDC,4-20mA,北京中西化玻一起有限公司1参考文献1.《工业自动化仪表与过程控制》，西北工大，张根宝主编，西北工业大学出版社2.《过程控制系统A3000实验指导书》。