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自动控制的及仪表设计说明
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内蒙古华锦化工有限公司
10078－FP17－03－01
工程有限公司
内蒙华锦5080工程
第十章 自动控制及仪表设计说明
专业负责人
部门主任/主任工程师
内蒙古华锦化工有限公司
内蒙华锦5080 工程
10078-FP17-03-01
工程有限公司
设计说明书
本设计为内蒙古华锦化工有限公司年产 50 万吨合成氨、80 万吨尿素项目的仪表专业
初步设计，设计依据为设计实施计划、工程设计首次工程会会议纪要等的相关内容要求。
设计采用的标准、规范
本设计主要遵循的标准和规范如下：
《过程测量与控制仪表的功能标志及图形符号》
《自动化仪表选型设计规定》
《控制室设计规定》
《仪表供电设计规定》
《仪表供气设计规定》
《信号报警、安全联锁系统设计规定》
《仪表配管配线设计规定》
《仪表系统接地设计规定》
《仪表及管线伴热和绝热保温设计规定》
HG/T 20514－2
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PID控制仪设置方法
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大学毕业设计-智能仪表控制
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《智能仪器设计基础》课程设计报学 院： 太原理工大学现代科技学院
专业班级： 自动化0701姓 名： 尹小鹏学 号： 题 目 号：
27 题 目：27. 试设计智能仪表实现智能数字显示仪表。要求8位数码管显示（4位显示测量值，4位显示设定值），4输入按钮（功能选择、数码管选择、数字增加、数字减少），可设定上下限报警（蜂鸣器报警）。适配PT100热电阻，测温范围为0℃~300℃。采用比例控制、并用晶闸管脉宽调制驱动1000W电加热器（电源电压为AC220V）。摘要运用单片机原理及应用-基于51与高速所学知识，做好智能仪器是含有微型计算机或者微型处理器的测量仪器，拥有对数据的存储运算逻辑判断及自动化操作等功能。它的出现，极大地扩充了传统仪器的应用范围。智能仪器凭借其体积小、功能强、功耗低等优势，迅速地在家用电器、科研单位和工业企业中得到了广泛的应用。 传感器取被测参量的信息并转换成电信号，经滤波去除干扰后送入多路模拟开关；由单片机逐路选通模拟开关将各输入通道的信号逐一送入程控增益放大器，放大后的信号经A／D转换器转换成相应的脉冲信号后送入单片机中；单片机根据仪器所设定的初值进行相应的数据运算和处理(如非线性校正等)；运算的结果被转换为相应的数据进行显示和打印；同时单片机把运算结果与存储于片内FlashROM(闪速存储器)或EPROM(电可擦除存贮器)内的设定参数进行运算比较后，根据运算结果和控制要求，输出相应的控制信号(如报警装置触发、继电器触点等)。此外，智能仪器还可以与PC机组成分布式测控系统，由单片机作为下位机采集各种测量信号与数据，通过串行通信将信息传输给上位机——PC机，由PC机进行全局管理。通过Keil软件编译，连接。关键字：A／D转换器 EPROM
PC机 STC89C51 铂金属电阻目录一 设计目的及原理51.1设计题目和目的51.1.1设计题目51.1.2设计目的51.2设计基本要求51.3设计原理6二．硬件设计71.1系统原理框图71.1.1STC89C51简介81.2基本模块简介111.2.1 Pt100温度测量接口技术111.2.2热电阻PT100信号调理电路设计121.2.3功率输出电路121.2.4
4-20mA电流输出电路131.2.5数码管显示及指示电路131.2.6按键电路151.2.7报警电路15当温度超过报警限时，单片机相应管脚输出一定频率的电平。蜂鸣器发出响声。1.2.8下载电路151.2.9 通信电路161.2.10输出驱动电路161.2.11电源电路171.2.12比例控制算法171.1.13热非线性校正算法181.3.1基于STC89C51单片机实现智能测温仪表软件设计191.3.2基于STC89C51单片机的智能测温仪表程序框架21三．系统流程图25四.总电路图26五.体会心得27六.参考文献27软件c语言28一 设计目的及原理1.1设计题目和目的1.1.1设计题目实现智能数字显示仪表。要求8位数码管显示（4位显示测量值，4位显示设定值），4输入按钮（功能选择、数码管选择、数字增加、数字减少），可设定上下限报警（蜂鸣器报警）。适配PT100热电阻，测温范围为0℃~300℃。采用比例控制、并用晶闸管脉宽调制驱动1000W电加热器（电源电压为AC220V）。1.1.2设计目的涉及智能仪表硬件与软件设计。智能仪器课程设计是智能仪器课程教学的重要环节，根据设计智能仪表产品的课程改革目的，特选择一些小型智能仪表产品作为课设题目，满足教学需求。单片机综合练习是一项综合性的专业实践活动，目的是让学生将所学的基础理论和专业知识运用到具体的工程实践中，以培养学生综合运用知识能力、实际动手能力和工程实践能力。1.2设计基本要求（1）正确理解设计题目，经过查阅资料，给出正确设计方案，画出详细仪表原理框图（各个功能部分用方框表示，各块之间用实际信号线连接）。在互连网上收集题目中所用到的器件资料，例如传感器（热偶分度表等）、信号调理电路、AD转换器、单片机、继电器、电源、显示器件等。在互连网上收集相关单片机的显示、AD转换、显示、控制算法等程序。在充分研究这些资料基础之上，给出设计方案（选择信号调理电路、单片机、显示、按键输入、继电器驱动、电源等，简要说明选择的理由）（2）用Protel99SE软件设计仪表详细原理图。要求正确标记元件序号、元件数值、封装名。（3）设计PCB图在画PCB前应该购买元件，因为有了元件才知道封装尺寸，但也可以不购买元件，只到元件商店测量实际元件尺寸后，画封装图。（4）熟悉单片机内部资源，学会ADC、SPI接口、定时器、中断、串口、I/O引脚等模块的编程。（5）采用C语言开发所设计仪表的程序。 按照题目要求，确定仪表需要完成的任务（功能），然后分别编制各任务的
正在加载中，请稍后...常用仪表及控制图形符号你了解了吗?包括了测量点,连接线图形符号等
& & & &测量点（包括检出元件）是由过程设备或管道符号引到仪表圆圈的连接引线的起点，一般无特定的图形符号，如图1-2-1(a)所示。& & & & & & & & & & &
图1-2-1 &测量点
若测量点位于设备中，当有必要标出测量点在过程设备中的位置时，可在引线的起点加一个直径为2&mm的小圆符号或加虚线，如图1-2-1（b）所示。必要时，检出元件或检出仪表可以用表1-2-2所列的图形符号表示。
2连接线图形符号
仪表圆圈与过程测量点的连接引线。通用的仪表信号线和能源线的符号是细实线。当有必要标注能源类别时，可采用相应的缩写标注在能源线符号之上。例如AS-014为0.14MPa的空气源，ES-24DC为24V的直流电源。
当通用的仪表信号线为细实线可能造成混淆时，通用信号线符号可在细实线上加斜短划线（斜短划线与细实线成45度角）。
仪表连接图形符号见表1-2-1。
表1-2-1 仪表连线符号表
3仪表图形符号
仪表图形符号是直径为12mm（或10mm）的细实线圆圈。仪表位号用字母或阿拉伯数字较多，圆圈内不能容纳时，可以断开。如图1-2-2（a）。处理两个或多个变量，或处理一个变量但有多个功能的复式仪表，可用相切的仪表圆圈表示，如图1-2-2（b）所示。当两个测量点引到一台复式仪表上而两个测量点在图纸上距离较远或不在同一图纸上，则分别用两个相切的实线圆圈和虚线圆圈表示，见图1-2-2（c）所示。
图1-2-2 仪表图形符号&
分散控制系统（又称集散控制系统）仪表图形符号是直径为12mm（或10mm）的细实线圆圈，外加与圆圈相切细实线方框，如图1-2-3（a）所示。作为分散控制系统的计算机功能图形符号，是对角线长为12mm（或10mm）的细实线六边形，如图1-2-3（b）所示。分散控制系统内部连接的可编程逻辑控制器功能图形符号如图1-2-3（c）所示，外四边形边长为12mm（或10mm）。其他仪表或功能图形符号见表1-2-2。
图1-2-3 &分散控制系统仪表图形符号
表1-2-2 仪表功能图形符号 &
注：图形符号的尺寸根据使用者的需要可以改变，推荐应用表中的实际尺寸。
4表示仪表安装位置图形符号
表示仪表安装位置的图形符号见表1-2-3所示。 &&
表1-2-3 表示仪表安装位置的图形符号
正常情况下操作员不监视，或盘后安装的仪表设备或功能仪表，图形符号可表示为：
在需要时，仪表盘号或操作员号。
5控制阀体图形符号，风门图形符号
控制阀体图形符号、风门图形符号见下表1-2-4所示。
表1-2-4 控制阀体图形符号、风门图形符号
6执行机构图形符号
执行机构图形符号见表1-2-5所示。
表1-2-5执行机构图形符号
7执行机构能源中断时控制位置图形符号
执行机构能源中断时，控制阀位置的图形符号，以带弹簧的薄膜执行机构控制阀为例，见表1-2-6所示。
表1-2-6执行机构能源中断是控制位置的图形符号
注：上述图形符号中，若不用箭头、横线表示，也可以在控制阀体下部标注下列缩写：
FO&&能源中断时，开启； &&&&&FC&&能源中断时，关闭；
FL&&能源中断时，保持原位； &FI&&能源中断时，任意位置。
8配管管线图例符号
配管管线图例符号见表1-2-7所示。
表1-2-7配管管线图例符号
原文标题：仪表人必须掌握的常用仪表及控制图形符号（多图）
文章出处：【微信号：gongkongworld，微信公众号：工控资料窝】欢迎添加关注！文章转载请注明出处。
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如何根据在线仪表的点数确定DCS,SIS的机柜数量呢？
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本帖最后由 儬莼の菜鸟 于
17:00 编辑
& & 小妹是设计院的，现在根据P&ID已经做了仪表索引，有了各种仪表的类型和点数了，领导让我出仪表材料汇总表和控制系统图，控制室布置图。我怎么根据点数去确定DCS,SIS的系统柜，卡件柜，安全栅柜，端子柜，配电柜，网络柜等机柜的数量呢？ 急急急！ 麻烦各位师兄师姐了！！！
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这个要先涉及到机柜的尺寸，然后各种卡件安全栅等各项硬件的排列要大概的面积，在硬件排列设计图纸出来之前，只能大概框一下需要多少机柜
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很厉害，自己干这种活，不怕无证施工？呵呵！我们这儿很少有这种机会自己干！
还是找家机柜的加工厂、或者DCS\SIS供应商来设计和柜内布置吧，不要告诉我，系统和柜子也准备自己打造！
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其实不难，首先根据点数计算出所需的各类I/O卡件数量，同时根据工厂对控制器的配置要求（一般为冗余的控制器），就可以计算出需要几个机架，然后根据机架数量、机架之间的最小空间要求、端子排数量、对机柜内备用空间（例如20%）的要求、各类电气元件的数量（例如继电器、双极电源开关、直流电源装置等），基本上能够估算出机柜的数量来了
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这个好弄，点数量出来了，然后算需要几个控制器，然后计算卡件数，一般AI,AO一块卡16个，DI,DO一块卡32个，算体积的时候记得冗余要2块卡的地方。然后算上备用，再统计一下一个柜子需要多少块卡，多少面柜子就出来了，记得要留出电源柜，网络柜。。柜子规格一般800X800X2100。然后并排放可以，两排之间间距1.5M～2M，距离墙也是这个距离，然后注意电缆怎么走。基本就这些了。反正多考虑一点，没有错的。
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我发现只要是美眉的帖子！坛里那就很积极。哈哈
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一般来说，点数确定卡件数。卡件数量确定柜子数。
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不知道你是哪个设计院的，这种工作一般来说不是设计院的工作，大概估计个数目就行，具体的机柜布置要在DCS招标之后才能出呢！我们就有两个柜子是0的，呵呵。
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这个容易也不容易，因为你先要确定用什么类型的系统。如果不能确定，可采取预估的方式。首先算模块数量，统一按每模块16点计算，把你的点量放大15%-20%后除16算出模块数。每模块按200长120宽估算，这样把你的占用面积算出来，看要放几排。在把你的点数X3算出大致端子数，每端子按8个厚度计算，算出你的柜子的一条端子占用面积。依次类推，算出其他的面积。然后算出你选用的柜子的安装板面积，安装板面一般比柜体在每个方向上小50，把你的所有的器件面积加起来X3-4倍除每个柜子的安装面积就差不多出来柜子数量了。这个你估个大致就行了，在仪表盘排列布置时按电源柜，系统卡件柜，安全栅柜，端子柜，网络柜，其他画下就行了。在算出大致的数量后，在设计电缆沟时多考虑几个安装位置就行了，懒的不想动的化，你可估个长度后，把整个仪表沟作通，呵呵，这样最省事。还有就是你画个大致的设备排布图，考虑好布线的位置，在留上20%的余量，这样麻烦点，不过画几次后，你以后就不用算了，看下点量就能大概估出要几个柜子了，呵呵，这是个经验活。
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我也不会算呢，学习一下。
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