儲罐保溫計量監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計-儲罐液位控制

1、西安石油大學(xué)課程設(shè)計題目儲罐保溫計量監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計-儲罐液位控制學(xué)院電子工程學(xué)院班級自動化1002班學(xué)號學(xué)生指導(dǎo)老師阮巖二零一三年六月一.課程設(shè)計任務(wù)書目錄.3二.基本工藝流程.4三.組態(tài)軟件及發(fā)展歷史.4四.儀表選型.5五.系統(tǒng)剖析和方框流程圖.6六.PID參數(shù)的整定.6七.組態(tài)軟件運(yùn)行畫面.7.設(shè)計領(lǐng)悟九.參照資料.10.10自動化儀表和過程控制課程設(shè)計任務(wù)書題目儲罐保溫計量監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計-儲罐液位控制學(xué)生姓名學(xué)號314專業(yè)班級自1002本次課程設(shè)計的目的是熟悉過程控制系統(tǒng)的組態(tài)和調(diào)試，掌握自動化儀表和過程控制的基本使用，加深和牢固本課程及相關(guān)課程的知識，要求完成以下內(nèi)容:設(shè)計內(nèi)容和要求熟悉儲

2、罐保溫系統(tǒng)的工藝流程,并在其工藝流程圖上注明儲罐液位控制，液位高報警（）依照工藝流程和基本數(shù)據(jù),對所用儀表作出選型；對控制回路畫出方框圖，寫出所選控制規(guī)律，及參數(shù)整定方法；認(rèn)識組態(tài)軟件的歷史、發(fā)展及國內(nèi)外現(xiàn)狀，熟悉組態(tài)軟件的使用，利用力控組態(tài)軟件做出儲罐保溫計量監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)設(shè)計，并在報告中寫出組態(tài)過程如：I/O端口分配、I/O點(diǎn)組態(tài)參數(shù)說明、控制回路組態(tài)說明等。最后要求做出工藝流程畫面、趨勢畫面、報警畫面，并利用軟件供應(yīng)的模擬對象，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動控制。5完成課程設(shè)計報告。起止時間2013年6月17日至2013年6月23日指導(dǎo)教師簽字2013年6月26日系（教研室）主任簽字2013年6月28日

3、學(xué)生簽字2013年6月22日二.基本工藝流程中間產(chǎn)品需要保存在溫度牢固的中間儲罐中。為防范產(chǎn)品被空氣氧化，罐頂采用低壓氮?dú)庾鞯廪k理。為防范產(chǎn)品的結(jié)晶和反應(yīng)，采用溫水換熱方式對儲罐進(jìn)行保溫。三.組態(tài)軟件的看法和產(chǎn)生背景,發(fā)展組態(tài)英文是“Configuration”，是用“使用軟件”中供應(yīng)的工具、方法、完成工程中某一詳盡任務(wù)的過程。組態(tài)軟件指一些數(shù)據(jù)收集和過程控制的專用軟件，是面向監(jiān)控和數(shù)據(jù)收集(SupervisoryControlandDateAcquisition,SCADA)的自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境，能以靈便多樣的組態(tài)方式(而不是編程方式)供應(yīng)優(yōu)異的用戶開發(fā)界面和簡捷的

4、使用方法，其預(yù)設(shè)置的各樣軟件模塊能夠特別簡單地實(shí)現(xiàn)和完成監(jiān)控層的各項(xiàng)功能，并能同時支持各種硬件廠家的計算機(jī)和I/O產(chǎn)品，和高可的工控計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)合，可向控制層和管理層供應(yīng)軟、硬件的全部接口，進(jìn)行系統(tǒng)集成。在“組態(tài)”看法出現(xiàn)從前，是經(jīng)過編寫程序(如使用BASIC、C、FORTRAN等)來實(shí)現(xiàn)某一任務(wù)的，編寫程序不但工作量大、周期長，而且簡單犯錯誤，不能夠保證工期。組態(tài)軟件的出現(xiàn)，解決了這個問題?！敖M態(tài)”的看法是陪同集散型控制系統(tǒng)(DistributedControlSystems簡稱DCS)的使用產(chǎn)生的，如DCS組態(tài)，PLC梯形圖組態(tài)。在其他行業(yè)也有組態(tài)的看法，如AutoCAD，Photo

5、shop，辦公軟件(powerpoint)都存在相似的操作，即用軟件提供的工具來形成自己的作品，并以數(shù)據(jù)文件保存作品，而不是執(zhí)行程序。組態(tài)形成的數(shù)據(jù)只有其制造工具或其他專用工具才一能鑒別。由于個人計算機(jī)的普及和技術(shù)的逐漸成熟,如何利用PC進(jìn)行工業(yè)監(jiān)控，成為工業(yè)控制領(lǐng)域的重要研究方向，市場的發(fā)展使很多DSC和PLC廠家主動公開通信協(xié)議，向“PC”監(jiān)控圓滿開放，這不僅降低了監(jiān)控成本，也使市場空間得以擴(kuò)大，智能儀器、嵌入式系統(tǒng)和現(xiàn)場總線的出現(xiàn)，更使組態(tài)軟件成為工業(yè)自動化系統(tǒng)中的靈魂。組態(tài)軟件是工業(yè)使用軟件的一個組成部分，其發(fā)展碰到很多因素的限制，但使用的帶動對其發(fā)展起著最為要點(diǎn)的推動作用。未來，組態(tài)

6、軟件的發(fā)展將主要表現(xiàn)為以下一些特色：(1)開放性技術(shù)組態(tài)軟件正逐漸成為協(xié)作生產(chǎn)制造過程中不同樣樣階段的中心系統(tǒng)，無論是用戶還是硬件供應(yīng)商都將組態(tài)軟件作為制造范圍內(nèi)信息收集和集成的工具，這就要求組態(tài)軟件大量采用“標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)”這便于將局部的功能進(jìn)行互連，如、A以ActiveX控件、COM/DCOM等，這樣使得組態(tài)軟件演變成軟件平臺，由單一的人機(jī)界面朝數(shù)據(jù)辦理機(jī)方向發(fā)展，管理的數(shù)據(jù)量越來越大。當(dāng)軟件功能不能夠滿足用戶特別需要時，用戶能夠依照自己的需要進(jìn)行二次開發(fā)?，F(xiàn)在大部分自動化系統(tǒng)的硬件和軟件不是由同一個廠商供應(yīng)，軟件部分和硬件發(fā)生分別，不同樣樣廠家的軟件也需要實(shí)現(xiàn)互連，這樣就為組態(tài)軟件的發(fā)展供應(yīng)

7、了能夠充發(fā)散揮作用的舞臺。(2)構(gòu)造信息平臺生產(chǎn)實(shí)時數(shù)據(jù)庫存儲和檢索是連續(xù)變化的過程數(shù)據(jù)，現(xiàn)在越來越多的用戶經(jīng)過實(shí)時數(shù)據(jù)庫來剖析生產(chǎn)情況、匯總和統(tǒng)計生產(chǎn)數(shù)據(jù)，作為指揮、決策的依照，如何使實(shí)時歷史數(shù)據(jù)能夠進(jìn)入企業(yè)信息管理系統(tǒng)，是現(xiàn)代信息工廠火燎眉毛的需求。四.儀器儀表的選擇1、溫度傳感器：JWB一體化溫度變送器主要技術(shù)指標(biāo)：供電電壓：24VDC輸出形式：420MA，010MA，05V，1-5V量程：依照所采用傳感器不同樣樣而有所不同樣樣引線：引線可分為二線或三線，引線的阻值不得高出50歐精度：1級，0.5級、0.25級存儲環(huán)境：-20-2002、壓力傳感器：RL-P-Y壓力傳感器/壓力變送器主要

8、技術(shù)指標(biāo)：測量范圍：250Mpa內(nèi)各量程任選輸出：mv信號；420MA.，0-5V，1-5V，0-10V測量介質(zhì)：對不銹鋼無腐化的氣、液體，漿狀介質(zhì)使用平膜無腔型接嘴工作方式：絕壓、表壓、負(fù)壓、工作溫度：-2085精度：0.1%FS，0.25%FS，0.5%FS供電：24VDC過載能力：150%FS振動影響：對于10HZ-1HZ的機(jī)械振動，輸出變化小于0.1%FS溫度補(bǔ)償：0-70，補(bǔ)償值0.02%FS/3、液位儀表RL-YW液位變送器全封閉式電路，擁有防潮、防結(jié)露、防滲漏功能量程：010m可選不銹鋼管(軟、硬兩種)液位變送器，適應(yīng)惡劣環(huán)境，性能更優(yōu)?？蛇x分體式、一體式精度：0.1%FS、0.

9、25%FS、0.5%F供電：24VDC輸出：420mA、05VDC、15VD工作溫度：-20+60適用于液位測量（有腐化性的介質(zhì)請指出）密封級別：高等級IP68五.系統(tǒng)剖析和方框流程圖中間產(chǎn)品需要保存在溫度牢固的中間儲罐中。為防范產(chǎn)品被空氣氧化，罐頂采用低壓氮?dú)庾鞯廪k理。為防范產(chǎn)品的結(jié)晶和反應(yīng)，采用溫水換熱方式對儲罐進(jìn)行保溫。當(dāng)來料量增加時，主罐內(nèi)的液位會上漲。當(dāng)液位高于2.85米時，高出警戒液位線，系統(tǒng)會進(jìn)行報警，并開始進(jìn)行液位調(diào)治。直到液位下降到安全液位時系統(tǒng)恢復(fù)正常。液位控制器液位控制閥門液位液位測量器六.PID參數(shù)的整定在選擇了調(diào)治規(guī)律和調(diào)治器今后，下一步的問題就是整定參數(shù)，以獲取某

10、種意義上的最正確過渡過程，和最正確過渡過程相對應(yīng)的調(diào)治器參數(shù)值稱為最正確整定參數(shù)。一般較通用的標(biāo)準(zhǔn)是上面所述的典型最正確過程，即要求在階躍擾動下被調(diào)量得顛簸擁有衰減率在0.75左右，在這前提下盡量滿足正確性和快速性，即絕對誤差的積分時間最小。在這里我們采用衰減曲線法進(jìn)行參數(shù)的整定，衰減曲線法是在總結(jié)“牢固界線法”和其他一些基礎(chǔ)方法的基礎(chǔ)上，經(jīng)過屢次試驗(yàn)得出來的。這種方法不需要得到臨界振蕩過程即可求得比率度，步驟簡單，比較安全。假定是要求衰減率達(dá)到0.75的過程，先把調(diào)治器改成比率作用（Ti=，Td=0），放在某一比率度，由手動投入自動，在達(dá)到牢固狀態(tài)后，合適改變給定值，觀察調(diào)治過程的衰減比，若

11、是達(dá)不到衰減比1/4，則相應(yīng)改變比率度，直到達(dá)到規(guī)定衰減比為止，記下此時的比率度Ps以及周期Ts1,今后依照相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)值公式采用參數(shù)。在采用PID調(diào)治規(guī)律時，為了防范在切換時由微分作用引開初始振蕩，可先將比率度放在稍大的數(shù)值，今后放積分時間，再慢慢放上微分時間，最后再把比率度減小到計算值。PID調(diào)治規(guī)律下的公式以下ST0.3TT0.T1IS1ds1經(jīng)整定后的參數(shù)為P，Ti,Td七.組態(tài)軟件運(yùn)行畫面1、工藝畫面2、趨勢畫面3、報警畫面4、策略圖八.設(shè)計領(lǐng)悟經(jīng)過本次課程設(shè)計，讓我對工業(yè)流程以及工業(yè)控制有了初步的認(rèn)識。在實(shí)驗(yàn)室是，我認(rèn)真聽取了老師的講解，跟著老師的思路一步一步的做，課下經(jīng)過收集相關(guān)資料最后