丙烯腈裝置計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、丙烯腈裝置計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要丙烯腈是一種重要的有機(jī)化工原料 , 在合成樹脂、合成纖維、合成橡膠等高分 子材料中占有顯著的地位并有著廣闊的應(yīng)用前景。本文以丙烯氨氧化制丙烯腈工藝為背景，對(duì)丙烯腈裝置計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè) 計(jì)。首先闡述丙烯氨氧化制丙烯腈的工藝流程，丙烯腈裝置發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)。 然后根據(jù)丙烯腈裝置實(shí)際應(yīng)用的需要，從丙烯腈裝置控制系統(tǒng)的反應(yīng)器、換熱器、 反應(yīng)器提出相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案。在控制中結(jié)合單回路控制算法實(shí)現(xiàn)丙烯腈裝置溫度， 流量，壓力等控制。其次進(jìn)行丙烯腈裝置控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，根據(jù)丙烯腈裝置控 制系統(tǒng)對(duì)儀表，執(zhí)行器，DCS進(jìn)行選型。最后采用力控軟件完成丙烯腈裝置的系統(tǒng) 各種組態(tài)

2、，包括 I/O 組態(tài)，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡組態(tài)， I/O 卡件登錄，信號(hào)點(diǎn)組態(tài)，信號(hào)點(diǎn) 參數(shù)設(shè)置組態(tài)，系統(tǒng)控制方案組態(tài)，流程圖組態(tài)和監(jiān)控畫面設(shè)計(jì)。本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)以丙烯腈裝置控制系統(tǒng)為主體，預(yù)計(jì)能完成丙烯腈裝置的生產(chǎn) 控制和監(jiān)控， 實(shí)現(xiàn)對(duì)其生產(chǎn)過程溫度， 壓力等的控制和生產(chǎn)工藝參數(shù)實(shí)時(shí)采集統(tǒng)計(jì)、 優(yōu)化、報(bào)警等功能，實(shí)現(xiàn)丙烯腈生產(chǎn)過程的自動(dòng)化控制和管理。關(guān)鍵詞 ：丙烯腈 ; 自動(dòng)控制 ; 監(jiān)控 ; 組態(tài)The Control System Design of Acrylonitrile Unit ofComputerAbstractAcrylonitrile is a kind of important o

3、rganic chemical raw materials, synthetic resin, synthetic fiber, synthetic rubber and so on occupies a significant place in polymer material and has a broad applicatio n prospect.Based on the backgro und of propyle ne ammoxidati on to acry Ion itrile tech no logy, computer control system of acryloni

4、trile unit was designed. First in this paper, the process of propylene ammoxidation to acryIonitrile acryIonitrile unit development present situation and development trend. Then according to the need of the acryIonitrile plant application, from the device control system of the reactor, heat exchange

5、r, acrylonitrile reactor is put forward the corresponding design scheme. In the control algorithm combined with single loop control in acrylonitrile unit temperature, flow, pressure con trol, etc. Next to acrylo nitrile unit control system hardware structure, based on the acrylo ni trile pla nt con

6、trol system hardware structure, comb ined with actual control circuit hardware design is introduced. Finally with the help of acrylonitrile unit force con trol software, system con figuratio n, in cludi ng the I/O con figurati on, data forward ing card configuration, I/O card login, signal point con

7、figuration, signal point parameter configuration, system control scheme configuration and flow chart of design con figurati on and mon itori ng picture.System design in this paper with acrylonitrile unit control system as the main body, is expected to complete the acrylo ni trile pla nt product ion

8、con trol and mon itori ng, impleme nt the product ion process temperature, pressure con trol and product ion process parameters such as real-time collecti on and statistics, optimizati on, alarm fun cti ons, and realize the automati on of acrylo nitrile producti on process con trol and man ageme nt.

9、Key words : acryIonitrile,;automatic control,;monitoring;configuration目錄1 緒論 11.1課題研究的背景和意義 11.2 丙烯腈的用途 11.3丙烯腈生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀概述 2231.4丙烯腈的國(guó)內(nèi)市場(chǎng) 31.5 丙烯腈的生產(chǎn)技術(shù) 42 丙烯氨氧化制丙烯腈化工工藝 52.1 丙烯氨氧化法簡(jiǎn)介 52.2丙烯氨氧化制丙烯腈工藝流程 52.3工藝參數(shù)對(duì)丙烯氨氧化制丙烯腈的影響 62.4 丙烯氨氧化制丙烯腈裝置設(shè)備簡(jiǎn)介 92.5 丙烯氨氧化反應(yīng)裝置的控制方案 1.1.111113172.6丙烯氨氧化反應(yīng)的安全生產(chǎn)和 “三廢”處理 181

10、818183 丙烯腈裝置計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)配置 193.1儀表選型 19溫度測(cè)量?jī)x表選型 19壓力測(cè)量?jī)x表選型 19流量測(cè)量?jī)x表選型 193.2執(zhí)行器選型 203.3 DCS型號(hào)選擇214 監(jiān)控設(shè)計(jì)系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn) 224.1 組態(tài)軟件的介紹 224.2監(jiān)控級(jí)組態(tài)程序設(shè)計(jì) 244.3監(jiān)控界面設(shè)計(jì) 25主界面設(shè)計(jì) 25歷史報(bào)表界面設(shè)計(jì) 26實(shí)時(shí)曲線界面設(shè)計(jì) 27遠(yuǎn)程監(jiān)控界面設(shè)計(jì) 27報(bào)警報(bào)表界面設(shè)計(jì) 28實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)及控制策略 295 結(jié)束語 31參考文獻(xiàn) 32謝辭 331緒論1.1課題研究的背景和意義丙烯腈是一種重要的有機(jī)化工原料，在合成樹脂、合成纖維、合成橡膠等高分 子材料中占有顯著的地位并有著廣闊的應(yīng)

11、用前景。除此之外，丙烯腈聚合物與丙烯腈衍生物也廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的多個(gè)領(lǐng)域。2011年，由于亞洲需求增長(zhǎng)速度超出預(yù)期，全球丙烯腈的總需求量達(dá)到 500萬t,比2009年的總需求量增加了約7% 世界丙烯腈主要消費(fèi)地區(qū)是亞洲、歐洲和北美。亞洲最大的丙烯腈消費(fèi)地區(qū)，占全 球總消費(fèi)量的64%左右，而中國(guó)則是亞洲地區(qū)最大的丙烯腈消費(fèi)國(guó)。歐洲地區(qū)丙烯腈消費(fèi)量占20%左右，美洲地區(qū)丙烯腈消費(fèi)量約占11%。中國(guó)依然 是丙烯腈進(jìn)口國(guó)，2011年丙烯腈進(jìn)口量比上年有所增加，達(dá)到 48.15萬t，出口量 為零。2009-2011年，中國(guó)丙烯腈進(jìn)口量占總消費(fèi)比率保持在 30%以上，但隨著國(guó) 內(nèi)丙烯腈生產(chǎn)能力提升，這一

12、比例在未來幾年會(huì)逐漸下降。未來幾年，ABS樹脂，丙烯酰胺和丁腈橡膠將成為丙烯腈需求的亮點(diǎn)。國(guó)內(nèi)丙烯腈市場(chǎng)將迎來新的高速發(fā) 展時(shí)期。因此，丙烯腈裝置計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)這個(gè)課題在工程生產(chǎn)中有一定的實(shí) 用性。1.2丙烯腈的用途丙烯腈是合成纖維，合成橡膠和合成樹脂的重要單體。由丙烯腈制得聚丙烯腈 纖維即腈綸，其性能極似羊毛，因此也叫合成羊毛。丙烯腈與丁二烯共聚可制得丁 腈橡膠，具有良好的耐油性，耐寒性，耐磨性，和電絕緣性能，并且在大多數(shù)化學(xué) 溶劑，陽光和熱作用下，性能比較穩(wěn)定。丙烯腈與丁二烯、苯乙烯共聚制得ABSW脂，具有質(zhì)輕、耐寒、抗沖擊性能較好等優(yōu)點(diǎn)。丙烯腈水解可制得丙烯酰胺和丙烯酸及其酯類。它們

13、是重要的有機(jī)化工原料，丙烯腈還可電解加氫偶聯(lián)制得己二腈， 由己二腈加氫又可制得己二胺，己二胺是尼龍 66原料?？芍圃炜顾畡┖湍z粘劑等, 也用于其他有機(jī)合成和醫(yī)藥工業(yè)中，并用作谷類熏蒸劑等。此外，該品也是一種非 質(zhì)子型極性溶劑、作為油田泥漿助劑 PAC142原料。1.3丙烯腈生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀概述世界生產(chǎn)情況2011年，世界丙烯腈產(chǎn)能約為 640萬t/a，產(chǎn)量580萬t/a，負(fù)荷率為91% 英國(guó)英力士集團(tuán)公司（INEOS在收購(gòu)了 BP公司和BASF公司的丙烯腈業(yè)務(wù)之后， 產(chǎn)能達(dá)到135.5萬t/a，成為全球最大的丙烯腈生產(chǎn)商。近年來，發(fā)達(dá)國(guó)家丙烯腈產(chǎn)業(yè)萎縮，全球丙烯腈生產(chǎn)在向亞洲轉(zhuǎn)移。據(jù)報(bào)道， 日本旭

14、化成旗下子公司旭化成化學(xué)（AKC）是目前世界上第二大丙烯腈供應(yīng)商，也是亞洲最大的供應(yīng)商，公司表示將通過產(chǎn)能擴(kuò)張來進(jìn)一步擴(kuò)大公司的丙烯腈 業(yè)務(wù)。該公司表示將在韓國(guó)蔚山新建一套大型丙烯腈生產(chǎn)裝置，擬建裝置產(chǎn)能24.5萬t/a，2011年5月開始動(dòng)工建設(shè)，2013年投產(chǎn)。AKC新工廠將在位于韓國(guó)蔚山的全資子公司Tong suh石化生產(chǎn)基地建設(shè)，2011年8月，該公司與沙伯公司（SABIQ在沙特朱拜勒合資建設(shè)20萬t/a丙烯腈項(xiàng)目， 該項(xiàng)目采用丙烷原料工藝，2013年建成投產(chǎn)。根據(jù)旭化成化學(xué)預(yù)測(cè)，未來丙烯腈需 求將繼續(xù)強(qiáng)勁增長(zhǎng)，特別是諸如中國(guó)、韓國(guó)和臺(tái)灣等亞洲市場(chǎng)需求將更加強(qiáng)勁。旭 化成目前擁有丙烯腈

15、總生產(chǎn)能力 95萬t/a，其中包括在日本水島30萬t/a，川崎 15萬t/a，在韓國(guó)蔚山30萬t/a，在泰國(guó)馬塔堡工業(yè)區(qū)20萬t/a （已經(jīng)于2011年 12月建成投產(chǎn)）。待韓國(guó)蔚山和沙特朱拜勒的丙烯腈裝置建成后，旭化成公司丙烯 腈總產(chǎn)能將達(dá)到139.5萬t/a。中國(guó)生產(chǎn)情況2011 年中國(guó)丙烯腈總產(chǎn)能 129 萬 t/a, 總產(chǎn)量約為 111 萬 t ，負(fù)荷率為 86%。 由于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)丙烯腈的下游需求旺盛，對(duì)丙烯腈的需求潛力仍然巨大。上海賽科石 化公司擬建 1 套 26 萬 t/a 丙烯腈新裝置，現(xiàn)已通過環(huán)保審批。 2011 年 3 月中旬， 由中國(guó)萬達(dá)集團(tuán)總投資 39 億元的 26 萬 t

16、/a ，丙烯腈項(xiàng)目在山東東營(yíng)港經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū) 開工建設(shè)。項(xiàng)目占地面積 15 萬 m2 ，主要建設(shè) 26萬 t/a 丙烯腈生產(chǎn)裝置、 8 萬 t/a 聚甲基丙烯酸甲酯（ PMM）A 生產(chǎn)裝置、原料成品罐區(qū)等輔助生產(chǎn)設(shè)施以及循環(huán)水、 變配電系統(tǒng)等公用工程。 11.4 丙烯腈的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)2011 年，占丙烯腈消費(fèi)比例最高的腈綸市場(chǎng)行情低迷， 國(guó)內(nèi)腈綸廠整體負(fù)荷處 于中等水平，另一主要下游產(chǎn)品 ABS生產(chǎn)也不溫不火，沒有出現(xiàn)對(duì)丙烯腈的旺盛需 求。受棉花、粘膠低迷影響，腈綸棉紗出貨滯緩；同時(shí)齊魯石化腈綸裝置、吉盟腈 綸裝置和奇峰腈綸裝置在 2011 年的 5 月進(jìn)行檢修，對(duì)原料丙烯腈的需求更一步減 少。國(guó)內(nèi)通

17、脹勢(shì)頭沒有得到有效控制，抑制通脹仍是我國(guó)宏觀調(diào)控的首要目標(biāo)；美 國(guó)信用評(píng)級(jí)降低，保護(hù)主義抬頭，對(duì)中國(guó)腈綸、 ABS丙烯酰胺等出口產(chǎn)品進(jìn)行打 壓；腈綸纖維價(jià)格下跌，ABS生產(chǎn)商開工不足，丙烯酰胺生產(chǎn)商庫(kù)存量增加等，都 減少了丙烯腈市場(chǎng)的需求量西美信息研究員蘇燕軍表示：雖然原料丙烯供不應(yīng)求的 形勢(shì)依然嚴(yán)峻， 隨著新產(chǎn)能的投產(chǎn)， 國(guó)內(nèi)丙烯腈的供應(yīng)將不斷提升。 未來幾年， ABS 樹脂，丙烯酰胺和丁腈橡膠將成為丙烯腈需求的亮點(diǎn)。國(guó)內(nèi)丙烯腈市場(chǎng)將迎來新的 高速發(fā)展時(shí)期。總的來看，未來幾年我國(guó)丙烯腈需求將以年均 7%-8%的速度增長(zhǎng)。1.5 丙烯腈的生產(chǎn)技術(shù)丙烯氨氧化法制丙烯腈是當(dāng)今世界上生產(chǎn)丙烯腈的主要

18、方法。目前丙烯腈的世界年產(chǎn)量約6Mt。以丙烯和氨氣為原料生產(chǎn)丙烯腈，副產(chǎn)乙腈和氫氰酸。該法原料易 得、工序簡(jiǎn)單、操作穩(wěn)定、產(chǎn)品精制方便 , 經(jīng)過近幾十年的發(fā)展 , 技術(shù)日趨成熟。目 前主要技術(shù)改進(jìn)集中在催化劑、流化床反應(yīng)器以及節(jié)能降耗等方面。催化劑是丙烯腈合成的關(guān)鍵 , 許多公司都著重于高性能催化劑的開發(fā)。目前國(guó)內(nèi)主要采用的催化劑為 MB-82和MB-86,特別是M-86達(dá)到了國(guó)際水平,與最新的 C-49MC相當(dāng)。對(duì)流化床反應(yīng)器改進(jìn)主要集中在氣體分布、旋風(fēng)分離器、催化劑補(bǔ)加 方式等方面。我國(guó)目前也自行開發(fā)出具有國(guó)際先進(jìn)水平的新型流化床布?xì)庀到y(tǒng)、 PV 型旋風(fēng)分離器等。在節(jié)能降耗方面包括萃取塔側(cè)

19、線出料、提高脫氰塔的分離效率、 增設(shè)廢熱鍋爐等。 32丙烯氨氧化制丙烯腈化工工藝2.1丙烯氨氧化法簡(jiǎn)介丙烯氨氧化時(shí)，除了生成丙烯腈外，還生成少量乙腈，丙烯醛，丙烯酸，丙酮等副產(chǎn)物及一氧化碳，二氧化碳，水等深度氧化產(chǎn)物。丙烯氨氧化生成丙烯腈的反應(yīng)機(jī)理，目前有兩種觀點(diǎn)：一種認(rèn)為是丙烯首先脫氫生成烯丙基，烯丙基與 晶格氧作用生成了丙烯醛，然后丙烯醛與吸附態(tài)的一 NH2結(jié)合，失去一個(gè)水分子后 形成了丙烯腈，這兩步法機(jī)理；另一種觀點(diǎn)認(rèn)為丙烯脫氫生成烯丙基，烯丙基直接 氧化生成丙烯腈，而不需要經(jīng)過生成丙烯醛這一步驟，這是一步法機(jī)理。反應(yīng)歷程大致如下：k1CH3CH= CH2 CH2 =CHCN+H 2OO

20、2 NH 3k?k3CH3CH=CH 2CH2=CHCHO2二chcn-1 -1 -1ki=0.195s ,k2=0.005s ,k3=0.4s在無丙烯存在時(shí)，氨與氧反應(yīng)生成氮?dú)馀c水。3k42NH 3+2- O 2 N 2+3H 2O丙烯醛與丙烯腈均會(huì)深度氧化成一氧化碳，二氧化碳和水。42.2丙烯氨氧化制丙烯腈工藝流程丙烯氨氧化制工藝流程一般分為反應(yīng)，回收，精制三部分。丙烯和氨蒸發(fā)混合后進(jìn)入反應(yīng)器，與壓縮機(jī)送來的空氣中的氧在催化劑作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成丙烯腈、乙腈、氫氰酸、水、丙烯醛及丙烯酸等物質(zhì)，形成反應(yīng)氣體。這其中還包 括未反應(yīng)的丙烯、氨及氧等物質(zhì)，反應(yīng)氣體經(jīng)旋風(fēng)分離器除催化劑后，進(jìn)入急

21、冷塔 下段進(jìn)行急冷和洗滌 , 除去反應(yīng)氣體攜帶的催化劑粉塵和反應(yīng)生成的聚合物 , 并 由塔底排出 ,送界區(qū)外處理。洗滌后的反應(yīng)氣體進(jìn)入急冷塔中段 ,加入濃硫酸 , 濃硫 酸與反應(yīng)氣體中的氨發(fā)生中和反應(yīng) , 生成的硫銨液送硫銨液貯罐。反應(yīng)氣體除氨后 進(jìn)入急冷塔上段進(jìn)行降溫 , 降溫后進(jìn)入吸收塔 , 回收丙烯腈和其他水溶性有機(jī)反 應(yīng)產(chǎn)物。吸收塔頂排出未被吸收的 CO、CO2、N 2 及烴類等物質(zhì) , 吸收塔釜液進(jìn)入 萃取塔進(jìn)行萃取 , 從萃取塔側(cè)線抽出含有乙腈、水及少量氫氰酸的混合物 , 并把混 合物打入乙腈塔進(jìn)行汽提 , 得到粗乙腈 , 一部分回用 , 一部分送乙腈爐焚燒。萃取 塔頂分離出的丙烯

22、腈、氫氰酸及水蒸氣等物質(zhì)進(jìn)入脫氰塔 , 經(jīng)減壓精餾后 , 塔頂蒸 出氫氰酸 , 塔釜出來的丙烯腈含有少量水 , 再經(jīng)脫水塔除水后 , 得到丙烯腈成品。 工藝流程圖見圖 2.1 。52.3 工藝參數(shù)對(duì)丙烯氨氧化制丙烯腈的影響（1）原料純度與配比 一般采用的丙烯原料是由裂解氣分離取得的丙烷 - 丙烯 餾分。丙烯與空氣配比： 根據(jù)丙烯氧化反應(yīng)方程， 丙烯與氧的理論配比應(yīng)為： 1:1.5 ， 但考慮到副反應(yīng)及深度氧化反應(yīng)增加了氧的消耗量，故用氧量高于理論值。而導(dǎo)致 隨空氣帶人的氮也就多， 造成丙烯濃度下降， 降低了生產(chǎn)能力， 也使動(dòng)力消耗增加， 也促進(jìn)了深度氧化副反應(yīng)的發(fā)生。丙烯與氨配比：丙烯在催化劑

23、上可氧化成丙烯醛 或氨氧化生成丙烯腈，丙烯與氨的配比決定了兩個(gè)產(chǎn)物的生成比。丙烯與水蒸汽： 水蒸氣的加入不會(huì)影響丙烯氨氧化反應(yīng)，卻可避免丙烯腈深度氧化，提高丙烯的轉(zhuǎn) 化率和丙烯腈的產(chǎn)率。（2）反應(yīng)溫度 反應(yīng)溫度對(duì)于反應(yīng)速率與選擇性有影響， 當(dāng)反應(yīng)溫度低于 350 攝氏度時(shí)，幾乎不生成丙烯腈，要獲得高收率丙烯腈，必須控制較高的反應(yīng)溫度。 圖 是丙烯在某催化劑上反應(yīng)溫度對(duì)主副產(chǎn)物收率的影響，可以看出有一溫度適 宜值，小于此溫度，丙烯腈收率隨溫度升高而增加；高于此溫度時(shí)，連串副反應(yīng)增 強(qiáng)，導(dǎo)致丙烯腈，乙腈收率均下降。各催化劑活性不同適應(yīng)反應(yīng)溫度也不同。見圖 2.2 所示。（3）反應(yīng)壓力 在加壓下反應(yīng)

24、雖可加快速度， 提高設(shè)備生產(chǎn)能力； 但經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)， 隨著反應(yīng)壓力的提高，丙烯轉(zhuǎn)化率，丙烯腈單程轉(zhuǎn)化率和選擇性均下降，而副產(chǎn)物 乙腈，丙烯醛的單程收率卻在增加，故丙烯氨氧化反應(yīng)一般采用常壓操作。（4）接觸時(shí)間 丙烯氨氧化反應(yīng)在催化劑表面進(jìn)行，原料氣體在催化劑表面 需要停留一段時(shí)間，該時(shí)間與原料氣體在催化劑床層中的停留時(shí)間有關(guān)，這個(gè)停留 時(shí)間又稱為接觸時(shí)間。丙烯腈的收率隨接觸時(shí)間的增長(zhǎng)而增加，而副產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化變 化不大，所以可以控制足夠的接觸時(shí)間，提高丙烯腈的轉(zhuǎn)化率 . 6圖2.2反應(yīng)溫度的影響t/ C產(chǎn)物進(jìn)料丙烯摩爾比2.4丙烯氨氧化制丙烯腈裝置設(shè)備簡(jiǎn)介丙烯腈裝置設(shè)備比較多除了反應(yīng)器外還有塔類設(shè)備、

25、泵類設(shè)備、熱冷交換設(shè)備、 容器類設(shè)備、儲(chǔ)罐及其他類設(shè)備。本裝置集成化、自動(dòng)化程度較高，主要設(shè)備見表2.3。表2.3丙烯腈裝置主要設(shè)備主要設(shè)備操作壓力(Mpa操作溫度C)介質(zhì)反應(yīng)器0.072435/450丙烯、氨、丙烯腈、氰化氫、乙腈急冷塔0.2681.2/82.6反應(yīng)生成物、硫酸水吸收塔0.01436有機(jī)物、水回收塔0.02114/66有機(jī)物、水乙腈塔0.02乙腈、水丙烯腈、氫氰脫氫氰塔0.07574.7酸、水成品塔0.03665丙烯腈丙烯制冷機(jī)4.138343丙烯半成品罐0.0448.6丙烯腈丙烯罐區(qū)0.2-23/50丙烯液氨罐區(qū)2.2-23/50液氨丙烯腈罐區(qū)常壓小于20丙烯腈2.5丙烯氨

26、氧化反應(yīng)裝置的控制方案透平壓縮機(jī)的壓強(qiáng)控制方案壓縮機(jī)的出口壓力與轉(zhuǎn)速有關(guān)系，當(dāng)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，出口壓力及流量都會(huì)變化，如果流量不變，出口壓力就會(huì)上升。因此采用調(diào)節(jié)蒸汽透平入口蒸汽量從而改變壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的方法控制壓縮機(jī)出口壓力的控制方案如圖2.4所示圖2.4壓縮機(jī)出口壓力控制空氣壓縮機(jī)的流量控制方案壓氣機(jī)和泵同為輸送流體的機(jī)械，其區(qū)別在于壓氣機(jī)是提高氣體壓力。氣體是 可以壓縮的，所以考慮壓力對(duì)密度的影響。壓氣機(jī)的種類很多，按其作用原理不同 可分為離心式和往復(fù)式兩大類；按進(jìn)、出口壓力高低的差別，科分為真空泵、鼓風(fēng) 機(jī)、壓縮機(jī)類型，在制定控制方案時(shí)必須考慮到各自的特點(diǎn)。壓氣機(jī)的控制方案與泵的控制方案由很多

27、相似之處，被控變量同樣是流量或者壓力，控制手段大體可分為三類1直接控制流量對(duì)于低壓的離心式鼓風(fēng)機(jī)，一般可在其出口直接用控制閥控制流量。由于管徑較大，執(zhí)行器可采用蝶閥。其余情況下，為了防止出口壓力過高，通常在入 口端控制流量。因?yàn)闅怏w的可壓縮性，所以這種控制方案對(duì)于往復(fù)式壓縮機(jī)也是適 用的。在控制閥關(guān)小時(shí)，會(huì)在壓縮機(jī)入口端引成負(fù)壓，這就意味著，吸入同樣容積 的氣體，其質(zhì)量流量減少了。流量降低到額定值的50%-70%以下時(shí)，負(fù)壓嚴(yán)重，壓縮機(jī)效率大為降低。這種情況下，可采用分程控制方案，如圖2.5所示。出口流量控制其FC操縱兩個(gè)控制閥。吸入閥只能關(guān)小到一定開度，如果需要流量更小，則 應(yīng)打開旁路閥2嗎

28、，以避免入口端負(fù)壓嚴(yán)重。為了減少阻力損失，對(duì)大型壓縮機(jī)， 往往不用控制吸入閥的方法，而用調(diào)整導(dǎo)向葉片角度的方法。圖2.5分程控制方案2控制旁路流量在丙烯氨氧化反應(yīng)中采用控制旁路流量，它和泵的控制方案相同見圖2.6對(duì)于壓縮比很高的多段壓縮機(jī)，從出口直接旁路回到入口是不適宜的。這樣控制閥 前后壓差太大，功率損耗太大。為了解決這個(gè)問題，可以在中間某段安裝控制閥，使其回到入口段，用一只控制閥可滿足一定工作范圍的需要3調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速壓氣機(jī)的流量控制可以通過調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來達(dá)到，這種控制方案效率最 高，節(jié)能最好，問題在于調(diào)速機(jī)構(gòu)一般比較復(fù)雜，沒有前兩種方法簡(jiǎn)便。換熱器的控制方案換熱器的目的是為了使工藝介質(zhì)加熱

29、（或冷卻）到某一溫度，自動(dòng)控制的目的就 是要通過改變換熱器的熱負(fù)荷，以保證工藝介質(zhì)在換熱器出口的溫度恒定在給定值 上。當(dāng)換熱器兩側(cè)流體在傳熱過程中均不引起相變化時(shí)，可采用幾種控制方案。1控制熱載體的流量圖2.7表示利用控制載熱體流量來穩(wěn)定被加熱介質(zhì)出口溫度的控制方案，從傳 熱基本方程式可以解釋這種方案的工作原理。若不考慮熱損失，則熱流體失去的熱 量該等于冷流體獲得的熱量。改變載熱體流量是應(yīng)用最為普遍的控制方案，多適用于載熱體流量的變化對(duì)溫 度影響較靈敏的場(chǎng)合。如果載熱體本身壓力不穩(wěn)定，可另設(shè)穩(wěn)壓系統(tǒng)，或者采用以溫度為主變量、流量為副變量的串級(jí)控制系統(tǒng)如圖 2.8所示圖2.7改變載熱體流量控制溫

30、度載熱體圖2.8 換熱器串級(jí)控制系統(tǒng)2控制熱載體旁路流量在丙烯氨氧化反應(yīng)過程中采用控制載熱體旁路流量，當(dāng)載熱體是工藝流體，其流量不允許變動(dòng)時(shí)，可采用圖2.9所示的控制方案。這種方案的工作原理與前一種 方案相同，也是利用改變溫差 Tm的手段來達(dá)到問百度控制的目的。這里，采用三 通控制閥來改變進(jìn)入換熱器的載流體流量與旁路流量的比例，這樣既可以改變進(jìn)入 換熱體的流量，又可以保證載流體總流量不受影響。這種方案在載熱體為工藝組要 介質(zhì)時(shí)，極為常見。旁路的流量一般不用直通閥來直接進(jìn)行控制，這是由于在換熱器內(nèi)部流體阻力 小的時(shí)候，控制閥前后壓降很小，這樣就使控制閥的口徑要選的很大，而且閥的流 量特性容易發(fā)生

31、畸變。圖2.9 用載熱體旁路控制溫度3控制被加熱流體自身流量如圖2.10所示，控制閥安裝在被加熱流體進(jìn)入換熱器的管道上。被加熱流體 流量越大，出口溫度就越低，因?yàn)榱黧w流速越快，與熱流體換熱必然不充分，出口 溫度一定會(huì)下降。這種控制方案，只能用在工藝介質(zhì)的流量允許變化的場(chǎng)合，否則 可考慮采用下一種控制方案。4當(dāng)被加熱流體的總流量不允許控制，而且換熱器的傳熱面積由余量時(shí)，可將 一小部分被加熱流體由旁路直接流到出口處，使冷熱物料混合來控制溫度，如圖 2.11所示。這種控制方案從工作原理來說與第三種方案相同，即都是通過改變被 加熱流體自身流量來控制出口溫度的，只是在改變流量的方法上采用三通控制閥， 改

32、變進(jìn)入換熱器的被加入介質(zhì)流量與旁路流量的比例，這一點(diǎn)與第二種方案相似。由于此方案中載熱體一直處于最大流量，而且要求傳熱面積有較大的裕量，因 此在通過換熱器的被加熱介質(zhì)流量較小時(shí)，就不太經(jīng)濟(jì)。圖2.10用介質(zhì)自身流量控制被加熱流體圖2.11用介質(zhì)旁路控制溫度整體控制方案整體控制方案如圖2.12所示（至有反應(yīng)部分不包含回收和精制部分）。圖2.12丙烯腈裝置整體控制方案2.6 丙烯氨氧化反應(yīng)的安全生產(chǎn)和“三廢”處理安全生產(chǎn)丙烯氨氧化反應(yīng)屬于強(qiáng)放熱反應(yīng)，而且丙烯腈生產(chǎn)中的原料和得到的產(chǎn)品大部 分都具有易燃，易爆，有毒和具腐蝕性的特點(diǎn)，操作人員在生產(chǎn)中要注意防毒，防 火和防爆。由于氫氰酸，丙烯腈等腈化物

33、均有劇毒，在生產(chǎn)過程中，必須做好安全 防護(hù)。可燃性氣體與空氣或氧氣混合，在一定濃度范圍內(nèi)遇到明火，靜電火花或者 高溫會(huì)發(fā)生爆炸，可燃物濃度低于爆炸極限下限或者高于爆炸極限上限都不會(huì)引起 爆炸。廢水處理縱觀全流程，可以知道有兩股廢水，一股是從急冷塔下部排出，另一股是從萃 取塔下部排出。 對(duì)于急冷塔廢水，其內(nèi)主要含有催化劑聚合物渣滓和丙烯酸，以 及少量的CAN和AN等，這股廢水首先要經(jīng)催化劑沉降槽，分離出催化劑后，進(jìn)如 焚燒爐處理。產(chǎn)生的能量供工藝流程使用。 對(duì)于萃取塔廢水，其內(nèi)部主要含聚合 物渣滓和輕有機(jī)物?？梢杂谜舭l(fā)器處理，大部分凈水可回收使用，少部分用汽提塔 脫除輕組分后，用生化方法處理廢水

34、。廢氣，廢渣處理流程基本不產(chǎn)生廢渣，唯一的廢渣來源就是活性已無法滿足工藝要求的催化 劑，一般催化劑的壽命為兩年左右，廢催化劑可回收做其他用途。另外，產(chǎn)生的廢氣主要是CO2有必要的話可以用堿液吸收處理。3 丙烯腈裝置計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)配置3.1 儀表選型溫度測(cè)量?jī)x表選型在化工生產(chǎn)中，溫度的測(cè)量與控制有著重要的作用。任何一種化工生產(chǎn)過程都 伴隨著物質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)的改變，都必然有能量的交換和轉(zhuǎn)化，其中最普遍的 交換形式是熱交換形式。丙烯氨氧化反應(yīng)在空氣預(yù)熱器中與流化床反應(yīng)器出口物料 進(jìn)行熱交換，預(yù)熱至 300 攝氏度左右，所以需采用溫度計(jì)（測(cè)量 600攝氏度以下的 測(cè)溫儀表）可以選用熱電阻，測(cè)量精度

35、高，便于遠(yuǎn)距離，多點(diǎn)，集中測(cè)量和自動(dòng)控 制。但不能測(cè)高溫，需注意環(huán)境溫度的影響。壓力測(cè)量?jī)x表選型在化工生產(chǎn)中， 壓力是重要的操作參數(shù)之一， 特別在化工， 煉油等生產(chǎn)過程中。 丙烯氨氧化反應(yīng)中需將空氣經(jīng)過壓縮機(jī)加壓到 250 千帕左右，可以選取彈性式壓力 計(jì)。這種儀表具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用可靠，讀數(shù)清晰，牢固可靠，價(jià)格低廉，測(cè)量范 圍寬以及有足夠的精度等優(yōu)點(diǎn)。是在工業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的一種測(cè)壓儀表。流量測(cè)量?jī)x表選型在化工和煉油生產(chǎn)過程中，為了有效的進(jìn)行生產(chǎn)和操作控制，經(jīng)常需要測(cè)量生 產(chǎn)過程中各種介質(zhì)（液體，氣體和蒸汽等）的流量，以便為生產(chǎn)操作和控制提供依 據(jù)。在丙烯氨氧化制丙烯腈反應(yīng)中需控制丙烯和氨的

36、流量，應(yīng)采用漩渦流量計(jì)。漩 渦流量計(jì)又稱渦街流量計(jì)。 它可以用來測(cè)量各種管道中的液體， 氣體和蒸汽的流量， 是目前工業(yè)控制，能演計(jì)量及節(jié)能管理中常用的新型流量?jī)x表。漩渦流量計(jì)的特點(diǎn)是精確度高，測(cè)量范圍寬，沒有運(yùn)動(dòng)部件，無機(jī)械磨損，維護(hù)方便，壓力損失小， 節(jié)能效果明顯。 83.2 執(zhí)行器選型執(zhí)行器是自動(dòng)控制系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分。它的作用是接受控制器送來的 控制信號(hào)，改變被控介質(zhì)的流量，從而將被控變量維持在所要求的數(shù)值上或一定的 范圍內(nèi)。執(zhí)行器按其能源形式可分為氣動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)三大類。根據(jù)氣動(dòng)執(zhí)行器用壓縮 空氣作為能源、其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作可靠、平穩(wěn)、輸出推力較大、維護(hù)方便、 防火防爆，而且

37、價(jià)格較低，因此廣泛的應(yīng)用于化工、煉油等生產(chǎn)過程中。它可以方 便地與氣動(dòng)儀表配套使用。即使是采用電動(dòng)儀表或計(jì)算機(jī)控制時(shí)，只要經(jīng)過電 - 氣 閥門定位器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為 0.02-0.1Mpa 的標(biāo)準(zhǔn)氣壓信號(hào)。電動(dòng)執(zhí)行器的能源使用 方便，信號(hào)傳遞迅速，但由于它結(jié)構(gòu)復(fù)雜、防爆性能差，故較少應(yīng)用。液動(dòng)執(zhí)行器 在化工、煉油等生產(chǎn)過程中基本上不使用。 9所以在丙烯腈裝置中采用氣動(dòng)執(zhí)行器，氣動(dòng)執(zhí)行器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)兩部 分組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是執(zhí)行器的推動(dòng)裝置， 它按控制信號(hào)壓力的大小產(chǎn)生相應(yīng)的推力， 推動(dòng)控制機(jī)構(gòu)動(dòng)作，所以它是將的大小轉(zhuǎn)換為閥桿位移的裝置。控制機(jī)構(gòu)是執(zhí)行器 的控制部分，它直接與被控介質(zhì)接觸，控

38、制流體的流量。所以它是將閥桿的位移轉(zhuǎn) 換為流過閥的流量裝置。在本設(shè)計(jì)中選用溫州博恩自控閥門 TBN系列氣動(dòng)執(zhí)行器。ZXLS氣開型新系列 氣動(dòng)薄膜套筒調(diào)節(jié)閥是一種壓力平衡調(diào)節(jié)閥。 配用多彈簧執(zhí)行機(jī)構(gòu)， 總體機(jī)構(gòu)緊湊、 重量輕、穩(wěn)定性好。流體通道呈 S流線型、壓降損失小，允許壓差大，噪音小，流 通能力大。廣泛應(yīng)用于精確控制氣體、流體、蒸汽等介質(zhì)工藝參數(shù)如壓力、流量、溫度、液位保持在給定值。特別適用于允許流量大、壓差大，泄漏量要求不高的場(chǎng)合。采用平衡式閥芯結(jié)構(gòu)，軸向平衡力小，允許壓差，穩(wěn)定性好。套筒互換性強(qiáng)，拆裝方便，容易維修。全金屬閥芯結(jié)構(gòu)適用多種工作場(chǎng)合，達(dá)到IV級(jí)泄漏標(biāo)準(zhǔn)，ZXMO 型軟密封結(jié)

39、構(gòu)閥芯達(dá)到VI級(jí)泄漏標(biāo)準(zhǔn)，ZXM型軟密封結(jié)構(gòu)閥芯達(dá)到VI級(jí)泄漏標(biāo)準(zhǔn)。3.3 DCS型號(hào)選擇丙烯腈裝置采用的分散控制系統(tǒng)（DCS是日本橫河生產(chǎn)的CENTUM CS-3OO0 系統(tǒng)主要有現(xiàn)場(chǎng)控制站（I/O站）、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)、人機(jī)接口單元（操作員站 OPS 工程師站ENS）、機(jī)柜、電源等，其組成見圖3.1示意。系統(tǒng)具備開放的體系結(jié)構(gòu)， 可以提供多層開放數(shù)據(jù)接口。通過 DCS對(duì)工藝過程進(jìn)行集中控制、監(jiān)測(cè)記錄和報(bào) 警。裝置的主要操作參數(shù)均引入控制室，由DCS進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，完成數(shù)據(jù)采集、信息處理、過程控制、安全報(bào)警等系統(tǒng)功能，對(duì)影響裝置正常操作或產(chǎn)品質(zhì)量的工 藝參數(shù)在中央控制室內(nèi)均設(shè)置越線報(bào)警。10Eth

40、e rn«tProfibuK-DP些I 廉什期丿CJ?主打刺器圖3.1 DCS 結(jié)構(gòu)示意圖4 監(jiān)控設(shè)計(jì)系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)4.1 組態(tài)軟件的介紹基于工控機(jī)的分布式控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)方案基本有兩種：一種是利用高級(jí)語 言visual Basic、visual C+等開發(fā)環(huán)境進(jìn)行控制軟件的開發(fā)；一種是購(gòu)置商業(yè)的 控制軟件開發(fā)系統(tǒng) , 在這種環(huán)境下開發(fā)的控制軟件為組態(tài)軟件。三維力控監(jiān)控組態(tài)軟件是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與過程控制的專用軟件 , 根 據(jù)其最大的特點(diǎn)是能以靈活多樣的“組態(tài)方式”而不是編程方式來進(jìn)行系統(tǒng)集成 , 它提供了良好的用戶開發(fā)界面和簡(jiǎn)潔的工程實(shí)現(xiàn)方法 , 只要將其預(yù)設(shè)置的各種軟件 模塊

41、進(jìn)行簡(jiǎn)單的“組態(tài)” , 便可以非常容易地實(shí)現(xiàn)和完成監(jiān)控層的各項(xiàng)功能 ,縮短了 自動(dòng)化工程師的系統(tǒng)集成的時(shí)間 , 大大的提高了集成效率。所以本設(shè)計(jì)采用力控組 態(tài)軟件對(duì)監(jiān)控層進(jìn)行組態(tài)設(shè)計(jì)。 11力控軟件包括：工程管理器！人機(jī)界面VIEW實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)DB I/O驅(qū)動(dòng)程序/控制策略生成器以及各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)組件等。(1) 工程管理器 (project Manager)工程管理器用于創(chuàng)建工程 ！ 工程管理等用于創(chuàng)建、刪除、備份、恢復(fù)、 選擇當(dāng)前工程等。(2) 開發(fā)系統(tǒng) (Draw)開發(fā)系統(tǒng)是一個(gè)集成環(huán)境 , 可以創(chuàng)建工程畫面 ,配置各種系統(tǒng)參數(shù) , 啟動(dòng)力控其 它程序組件等。(3) 界面運(yùn)行系統(tǒng) (view)

42、界面運(yùn)行系統(tǒng)用來運(yùn)行由開發(fā)系統(tǒng) Draw創(chuàng)建的畫面，腳本、動(dòng)畫連接等工程。(4) 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù) (DB)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)是力控軟件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理核心 , 構(gòu)建分布式應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)。它 負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)處理、報(bào)警處理、數(shù)據(jù)服務(wù)請(qǐng)求處理 等。(5) I/O 驅(qū)動(dòng)程序 (I/OSERVER)I/O 驅(qū)動(dòng)程序負(fù)責(zé)力控與 I/O 設(shè)備的通信 " 它將 I/O 設(shè)備寄存器中的數(shù)據(jù)讀出后 傳送到力控的數(shù)據(jù)庫(kù) , 然后在界面運(yùn)行系統(tǒng)的畫面上動(dòng)態(tài)顯示。(6) 網(wǎng)絡(luò)通信程序 (NetClient/NetServer)網(wǎng)絡(luò)通信程序采用TCP/IP通信協(xié)議,可利用Intranet/lnter

43、net實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)上力控之間的數(shù)據(jù)通信。(7) 通信程序 (PortServer)通信程序支持串口、 電臺(tái)、撥號(hào)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信。 通過力控在兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間 , 使用RS232C接 口 ,可實(shí)現(xiàn)一對(duì)一 (1:1方式)的通信；如果使用RS485總線,還可實(shí)現(xiàn) 一對(duì)多臺(tái)計(jì)算機(jī)(1：N方式)的通信，同時(shí)也可以通過電臺(tái)、MODEM移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的方式 進(jìn)行通信。(8) Web 服務(wù)器程序(Web Server)Web服務(wù)器程序可為處在世界各地的遠(yuǎn)程用戶實(shí)現(xiàn)在臺(tái)式機(jī)或便攜機(jī)上用標(biāo)準(zhǔn) 瀏覽器實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過程。(9) 控制策略生成器 (StrategyBuilder)控制策略生成器是面向控制的新一代軟件邏輯

44、自動(dòng)化控制軟件, 采用符合ECll31 一3標(biāo)準(zhǔn)的圖形化編程方式 ,提供包括:變量、數(shù)學(xué)運(yùn)算、邏輯功能、程序控 制、常規(guī)功能、控制回路、數(shù)字點(diǎn)處理等在內(nèi)的十幾類基本運(yùn)算塊 , 內(nèi)置常規(guī) PID、 比值控制、開關(guān)控制、斜坡控制等豐富的控制算法。同時(shí)提供開放的算法接口 , 可 以嵌入用戶自己的控制程序?？刂撇呗陨善髋c力控的其它程序組件可以無縫連接。其力控組態(tài)軟件如圖 4.1 所示12圖4.1力控組態(tài)軟件4.2監(jiān)控級(jí)組態(tài)程序設(shè)計(jì)丙烯腈生產(chǎn)過程自動(dòng)控制系統(tǒng)是三級(jí)監(jiān)控模式，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控級(jí)主要面向總工程師等高級(jí)技術(shù)管理者；上位監(jiān)控級(jí)主要面向操作人員，完成對(duì)下位機(jī)的監(jiān)控、數(shù)據(jù)管理、報(bào)警處理等功能；下位機(jī)控制級(jí)

45、面向生產(chǎn)過程，完成對(duì)丙烯腈生產(chǎn)過程的溫度、 壓力、流量等信號(hào)的采集及過程控制等，并將數(shù)據(jù)時(shí)時(shí)傳送給監(jiān)控級(jí)，同時(shí)將處理后 的結(jié)果或開關(guān)量輸出至外部?jī)x表。自動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)一旦確定，軟件設(shè)計(jì)就將決定系統(tǒng)功能的強(qiáng)弱。13監(jiān)控級(jí)的軟件設(shè)計(jì)是在三維力控 PCAuto3.6開發(fā)環(huán)境下進(jìn)行的。根據(jù)控制系統(tǒng) 的實(shí)際配置與工藝要求，上位工控機(jī)的主要任務(wù)是與控制級(jí)進(jìn)行通訊，分配任務(wù)給 下控制級(jí)，以達(dá)到開關(guān)量控制、狀態(tài)顯示、模擬量控制和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等目的，具體設(shè)計(jì)要求如下：(1) 實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的動(dòng)態(tài)工況顯示及設(shè)備運(yùn)行控制(2) 實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和趨勢(shì)顯示。(3) 實(shí)現(xiàn)工藝運(yùn)行和工藝參數(shù)的精確控制。(4)

46、實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)查詢。(5) 實(shí)現(xiàn)報(bào)警處理。(6) 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。4.3監(jiān)控界面設(shè)計(jì)根據(jù)以上軟件設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)出主界面模塊、歷史報(bào)表模塊、實(shí)時(shí)曲線模塊、報(bào)警報(bào)表模塊、遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊、五大部分，圖4.2為監(jiān)控級(jí)軟件結(jié)構(gòu)圖。圖4.2監(jiān)控級(jí)軟件結(jié)構(gòu)圖主界面設(shè)計(jì)主界面是監(jiān)控軟件的初始畫面，調(diào)用數(shù)據(jù)處理模塊、通訊模塊等，實(shí)現(xiàn)丙烯腈生 產(chǎn)過程的動(dòng)畫顯示，控制各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，顯示工藝參數(shù)的情況，并連接其它控制 界面。其中有主界面模塊、歷史報(bào)表模塊、實(shí)時(shí)曲線模塊、報(bào)警報(bào)表模塊、遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵即可進(jìn)入。如圖 4.3主界面設(shè)計(jì)所示。丙機(jī)捽制系統(tǒng)富朋Em圖4.3主界面設(shè)計(jì)歷史報(bào)表界面設(shè)計(jì)

47、數(shù)據(jù)報(bào)表是工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的統(tǒng)計(jì)工具，它能將生產(chǎn)過程中的各類信息如：生產(chǎn)數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以直觀的表格形式進(jìn)行反映，為生產(chǎn)管理人員提供有效的分析工具。歷史報(bào)表從數(shù)據(jù)庫(kù)中按照一定的采樣方式獲取一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)的歷史數(shù)據(jù) 以表格的形式顯示出來，歷史報(bào)表可以使用相關(guān)函數(shù)查詢指定時(shí)間段的歷史數(shù)據(jù)進(jìn) 行顯示。圖4.4是歷史報(bào)表界面。J力史報(bào)表urn圖4.4歷史報(bào)表界面實(shí)時(shí)曲線界面設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)曲線是根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)隨時(shí)間變化而繪出的二維曲線圖。實(shí)時(shí)曲 線引用的變量必須是數(shù)據(jù)庫(kù)型變量，并且這些數(shù)據(jù)庫(kù)型變量所連接的數(shù)據(jù)庫(kù)點(diǎn)參數(shù) 必須指定實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。圖4.5是實(shí)時(shí)曲線界面。實(shí)吋1111線U0唯記UWfrt mt 帀

48、* 冃 ii BMR* VMMSB n 耳甘 FIw ciIQ # 討Z-Tllt rpn nItHf（譽(yù)戶用i mi«.+*!圖4.5 實(shí)時(shí)曲線界面遠(yuǎn)程監(jiān)控界面設(shè)計(jì)流程監(jiān)控界面可以對(duì)流程控制所需的泵和閥門進(jìn)行控制，并且顯示壓縮機(jī)和反 應(yīng)器所需控制的變量進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。以判斷工藝上的反應(yīng)是否正常。還可以對(duì)工藝 流程進(jìn)行通過輸入給定值進(jìn)行控制，觀察各個(gè)控制點(diǎn)的數(shù)據(jù)變化。圖4.6是遠(yuǎn)程監(jiān)控界面。遠(yuǎn)程監(jiān)控界而申It藝剤1人80Frcm圧乩迅fit金岸HF機(jī)斤就姑辛佰222Tcng&ttFUO177 .QTC02444.0«*»*圖4.6 遠(yuǎn)程監(jiān)控界面報(bào)警報(bào)表界面設(shè)

49、計(jì)監(jiān)控的對(duì)象或設(shè)備發(fā)生異常的時(shí)候，需要通過報(bào)警來通知操作人員控制過程和 系統(tǒng)的情況，力控軟件能及時(shí)將控制過程和系統(tǒng)的運(yùn)行情況以聲音等形式通知操作 人員,同時(shí)要求操作人員做出響應(yīng)。報(bào)警數(shù)據(jù)是在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中處理和保存。各種 報(bào)警參數(shù)是數(shù)據(jù)庫(kù)點(diǎn)的基本參數(shù),在用數(shù)據(jù)庫(kù)管理器(DB Manager)進(jìn)行點(diǎn)組態(tài)時(shí)同 時(shí)設(shè)置點(diǎn)的報(bào)警參數(shù)。報(bào)警記錄是用來顯示和確認(rèn)報(bào)警數(shù)據(jù)的窗口。由開發(fā)系統(tǒng) Draw在工程畫面中創(chuàng)建,而由界面運(yùn)行系統(tǒng)View運(yùn)行顯示。報(bào)警記錄是利用訪問實(shí) 時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的報(bào)警文件來進(jìn)行查詢的，不但可以訪問本地的歷史報(bào)警數(shù)據(jù)，還可以訪 問遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)的歷史.報(bào)警數(shù)據(jù),構(gòu)成分布式的，網(wǎng)絡(luò)化的報(bào)警系統(tǒng)。實(shí)時(shí)

50、報(bào)警只反映當(dāng)前未確認(rèn)和確認(rèn)的報(bào)警，經(jīng)過處理后，一個(gè)變量的報(bào)警將返回到正常狀態(tài)，這個(gè)變量的報(bào)警狀態(tài)將變?yōu)榛謴?fù)“狀態(tài)”本控制系統(tǒng)的報(bào)警包括設(shè)報(bào)警報(bào)表丄上J全st子蠱圮也"一攵 門二.二:打如Mt上J備故障報(bào)警和工藝參數(shù)高限報(bào)警，實(shí)時(shí)報(bào)警界面見圖4.714博恒 站 *lJ|I-'JL9UMMI 1D "泄 IA爐（EUR莊譽(yù)川/ 9. E H<LEiLa t測(cè)HI2J&I3/U4U LILO圖4.7實(shí)時(shí)報(bào)警界面實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)及控制策略力控軟件的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)由管理器和運(yùn)行系統(tǒng)組成，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)將組態(tài)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)等以一定的組織形式存儲(chǔ)在介質(zhì)上。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)

51、運(yùn)行系統(tǒng) 可以完成對(duì)生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的各種操作：如實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) 處理、報(bào)警處理、數(shù)據(jù)服務(wù)請(qǐng)求處理等。管理器是管理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的開發(fā)環(huán)境(DbManager),由Db Manager可以生成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)組態(tài)數(shù)據(jù),來供運(yùn)行系統(tǒng)調(diào)用。 本設(shè)計(jì)軟件實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)首先確定的是 I/O設(shè)備連接。I/O設(shè)備連接是確定數(shù) 據(jù)來源于I/O設(shè)備的過程。I/O設(shè)備的含義是指在控制系統(tǒng)中完成數(shù)據(jù)采集與控制 過程的物理設(shè)備。圖4.8為I/O實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)?？刂撇呗苑磻?yīng)各個(gè)兩之間的函數(shù)關(guān)系， 通過各種函數(shù)的計(jì)算，使得各個(gè)控制量得到適當(dāng)合適的控制。圖4.9為控制策略圖。DEC說刪CLINK p/omsi

52、WU原史瑩教1二羊一彗僅說量XQLtl:電址山事量暮序黠最小U尾撫回PValSdL枕：第二當(dāng)這底呈FJ、IX;電址7竜呈寄百關(guān)杲J'-tO捷大;200PV-lfi3k01FV-ptc.LiiL：a常呈空再朋累小m晝玄.也oPV-134ttO2爐腕盤度WiLUrtt址導(dǎo)堂量吿甘器是小菠St：5UOPV=ls5加PV=P1C：H1址:c罕塑寄存器fedo気丈皿PVhlfi6f-3 LF .'-PtC-i-iliL； ：1塔星爭(zhēng)祚盟臭卜;0杲丸血PV-laJfJlSU第一豈逍密量汁定值“士丄:屯址"京量奇廿器呆小:U矗.£:如FA1£8Mg串二首適呈緒是值.FV=P1C：電址:：當(dāng)呈芟序誥最J"捷弋辿0PVkis9tdDlsp換熱黑溫矍給丘直m:；也址;2岸晝