聯(lián)合站原油脫水監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文正文

1、.wd.wd34/36.wd目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc2954279781緒論 PAGEREF _Toc295427978 h 1HYPERLINK l _Toc2954279791.1聯(lián)合站原油脫水監(jiān)控系統(tǒng)的國內(nèi)外現(xiàn)狀及開展趨勢 PAGEREF _Toc295427979 h 1HYPERLINK l _Toc2954279801.2本設(shè)計目的和意義 PAGEREF _Toc295427980 h 2HYPERLINK l _Toc2954279811.3本文研究內(nèi)容 PAGEREF _Toc295427981 h 3HYPERLINK l _To

2、c2954279822聯(lián)合站原油脫水系統(tǒng)概述 PAGEREF _Toc295427982 h 4HYPERLINK l _Toc2954279832.1聯(lián)合站簡介 PAGEREF _Toc295427983 h 4HYPERLINK l _Toc2954279842.2聯(lián)合站原油脫水工藝流程選擇 PAGEREF _Toc295427984 h 4HYPERLINK l _Toc2954279852.3聯(lián)合站原油脫水工藝流程簡介 PAGEREF _Toc295427985 h 5HYPERLINK l _Toc2954279862.4聯(lián)合站原油脫水的主要工藝參數(shù)指標(biāo) PAGEREF _Toc29

3、5427986 h 6HYPERLINK l _Toc2954279872.5聯(lián)合站原油脫水工藝參數(shù)控制 PAGEREF _Toc295427987 h 7HYPERLINK l _Toc2954279882.6聯(lián)合站原油脫水的控制流程圖 PAGEREF _Toc295427988 h 8HYPERLINK l _Toc2954279893聯(lián)合站原油脫水DCS系統(tǒng)方案設(shè)計 PAGEREF _Toc295427989 h 9HYPERLINK l _Toc2954279903.1監(jiān)控方案選擇 PAGEREF _Toc295427990 h 9HYPERLINK l _Toc2954279913.

4、2用PC 和PLC實現(xiàn)集散控制DCS的 根本原理 PAGEREF _Toc295427991 h 10HYPERLINK l _Toc2954279923.3基于PLC+PC組成的聯(lián)合站原油脫水DCS系統(tǒng)方案設(shè)計 PAGEREF _Toc295427992 h 11HYPERLINK l _Toc2954279934聯(lián)合站原油脫水DCS系統(tǒng)實驗室模擬設(shè)計 PAGEREF _Toc295427993 h 13HYPERLINK l _Toc2954279944.1現(xiàn)場模擬信號的采集 PAGEREF _Toc295427994 h 13HYPERLINK l _Toc2954279954.2控制層

5、PLC模塊配置 PAGEREF _Toc295427995 h 14HYPERLINK l _Toc2954279964.3監(jiān)控系統(tǒng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計 PAGEREF _Toc295427996 h 15HYPERLINK l _Toc2954279975系統(tǒng)硬件選型 PAGEREF _Toc295427997 h 17HYPERLINK l _Toc2954279985.1儀表選用 PAGEREF _Toc295427998 h 17HYPERLINK l _Toc2954279995.1.2壓力儀表的選用 PAGEREF _Toc295427999 h 18HYPERLINK l _Toc2

6、954280005.1.3油水界面儀表的選用 PAGEREF _Toc295428000 h 19HYPERLINK l _Toc2954280015.1.4流量儀表的選用 PAGEREF _Toc295428001 h 19HYPERLINK l _Toc2954280025.1.5含水分析儀表的選用 PAGEREF _Toc295428002 h 20HYPERLINK l _Toc2954280035.1.6液位儀表的選用 PAGEREF _Toc295428003 h 20HYPERLINK l _Toc2954280045.2閥門的選用 PAGEREF _Toc295428004 h

7、 22HYPERLINK l _Toc2954280055.2.1調(diào)節(jié)閥選用原理 PAGEREF _Toc295428005 h 22HYPERLINK l _Toc2954280065.2.2調(diào)節(jié)閥流通能力的計算、公稱直徑及型號的選擇 PAGEREF _Toc295428006 h 23HYPERLINK l _Toc2954280076下位機PLC軟件設(shè)計及編程 PAGEREF _Toc295428007 h 25HYPERLINK l _Toc2954280086.1軟件設(shè)計流程 PAGEREF _Toc295428008 h 25HYPERLINK l _Toc2954280096.2

8、 計算機和PLC通訊組態(tài)設(shè)計 PAGEREF _Toc295428009 h 25HYPERLINK l _Toc2954280106.3下位機PLC梯形圖編程設(shè)計 PAGEREF _Toc295428010 h 27HYPERLINK l _Toc2954280116.3.1 創(chuàng)立工程 PAGEREF _Toc295428011 h 27HYPERLINK l _Toc2954280126.3.2 配置I/O PAGEREF _Toc295428012 h 28HYPERLINK l _Toc2954280136.3.3 梯形圖程序編寫 PAGEREF _Toc295428013 h 32H

9、YPERLINK l _Toc2954280146.3.4 Tag標(biāo)簽 PAGEREF _Toc295428014 h 32HYPERLINK l _Toc2954280156.4 控制網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 PAGEREF _Toc295428015 h 33HYPERLINK l _Toc2954280167力控監(jiān)控組態(tài)軟件設(shè)計 PAGEREF _Toc295428016 h 36HYPERLINK l _Toc2954280177.1 力控簡介 PAGEREF _Toc295428017 h 36HYPERLINK l _Toc2954280187.2制作工程畫面 PAGEREF _Toc29542

10、8018 h 36HYPERLINK l _Toc2954280197.3創(chuàng)立實時數(shù)據(jù)庫 PAGEREF _Toc295428019 h 39HYPERLINK l _Toc2954280207.4用OPC建設(shè)力控與羅克韋爾的通信 PAGEREF _Toc295428020 h 39HYPERLINK l _Toc2954280217.5 建設(shè)動畫連接 PAGEREF _Toc295428021 h 43HYPERLINK l _Toc2954280227.6 創(chuàng)立報警、專家報表、趨勢曲線 PAGEREF _Toc295428022 h 44HYPERLINK l _Toc2954280238

11、系統(tǒng)連線調(diào)試及運行 PAGEREF _Toc295428023 h 47HYPERLINK l _Toc2954280248.1系統(tǒng)硬件連線 PAGEREF _Toc295428024 h 47HYPERLINK l _Toc2954280258.2系統(tǒng)調(diào)試及運行 PAGEREF _Toc295428025 h 49HYPERLINK l _Toc2954280269結(jié)論 PAGEREF _Toc295428026 h 50HYPERLINK l _Toc295428027謝辭 PAGEREF _Toc295428027 h 51HYPERLINK l _Toc295428028參考文獻 PA

12、GEREF _Toc295428028 h 52HYPERLINK l _Toc295428029附錄一 控制流程圖 PAGEREF _Toc295428029 h 53HYPERLINK l _Toc295428030附錄二 流程圖 PAGEREF _Toc295428030 h 55HYPERLINK l _Toc295428031附錄三 數(shù)據(jù)采集物理端口分布 PAGEREF _Toc295428031 h 57HYPERLINK l _Toc295428032附錄四 數(shù)據(jù)采集及報警程序 PAGEREF _Toc295428032 h 581緒論1.1聯(lián)合站原油脫水監(jiān)控系統(tǒng)的國內(nèi)外現(xiàn)狀及開

13、展趨勢國外在聯(lián)合站監(jiān)控系統(tǒng)方面比我國開展的快速，早在上世紀50年代，美國就建成第一套自動化監(jiān)控輸送系統(tǒng)解決了原油的自動收集、處理、計量輸送問題。60年代，Acro油田公司就已經(jīng)把PLC用于注水控制，并很快開展到報警、泵控等其它領(lǐng)域。隨著監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)越來越多的應(yīng)用于油田生產(chǎn)控制與管理中，它與油田開采中的處理設(shè)備上的檢測儀表和控制設(shè)備直接連接，能夠?qū)崟r和不斷的獲取檢測儀表所檢測到的運行信息。國外有些油田還實現(xiàn)了注氣、注水的優(yōu)化控制。自從美國Honeywell公司于1975年成功的推出世界上第一套DCS以來，經(jīng)歷了20多年的時間，DCS已走向成熟。目前的DCS開展成為基于計算機技術(shù)Comput

14、er、控制技術(shù)Control、通信技術(shù)和圖形技術(shù)及4C技術(shù)，通過通信網(wǎng)絡(luò)將分布在工業(yè)現(xiàn)場附近的現(xiàn)場控制站、檢測站和操作控制中心的操作管理站、控制管理站及工程師站等聯(lián)接起來，共同完成分散控制和集中操作、管理和綜合控制系統(tǒng)。國外油田DCS的應(yīng)用已經(jīng)開場采用一些先進控制策略。如HONEYWELL公司的性液位控制，可以更好地適應(yīng)進液的波動。美國通控公司的無模型控制器可以適合滯后、時變的溫度控制。HONEYWELL公司的氣舉優(yōu)化和各種多變量控制、適應(yīng)性模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制也在油氣集輸處理站的DCS上運行，實現(xiàn)了局部生產(chǎn)過優(yōu)化運行。目前國外已經(jīng)將自動化技術(shù)提升到對原油的生產(chǎn)、儲運、銷售等環(huán)節(jié)進展全面監(jiān)控

15、的現(xiàn)代化管理水平的高度。英國石油公司建設(shè)的自動化監(jiān)控系統(tǒng)可以根據(jù)地質(zhì)情況自動控制產(chǎn)量。美國油田甚至將銷售也考慮在自動化管理系統(tǒng)中。我國大局部的油田采油廠聯(lián)合站是在20世紀70年代建設(shè)起來的，目前的聯(lián)合站監(jiān)控系統(tǒng)主要分為人工監(jiān)測控制、常規(guī)儀表自動監(jiān)測控制、計算機監(jiān)測控制三種方法。而我國很多地方依然停留在人工監(jiān)測控制階段而常規(guī)儀表組成的控制系統(tǒng)在處理復(fù)雜控制系統(tǒng)、集中監(jiān)控系統(tǒng)和控制精度等方面具有局限性。上世紀九十年代，計算機控制開場應(yīng)用于聯(lián)合站生產(chǎn)過程，尤其是西部塔里木、吐哈、準(zhǔn)格爾三大盆地的開發(fā)和建設(shè)，油田生產(chǎn)過程中的自動控制和管理的到了迅速的開展。1992年5月，鄯善油田就使308口油水井、1

16、9座計量站全部實現(xiàn)了由單井、單個裝置，單站自動化向全油田，全線自動化的轉(zhuǎn)變。隨著油田開采的深入，油田已經(jīng)進入到高含水及日產(chǎn)量不穩(wěn)定的階段，因此對油田的自動化水平要求也越來越高，系統(tǒng)的控制策略一步適合當(dāng)前中轉(zhuǎn)站來液量大且波動大的實際情況，監(jiān)控軟件中的先進控制方法以及軟硬件交互的開放性應(yīng)用也不夠。隨著DCS向計算機網(wǎng)絡(luò)控制開展，集輸系統(tǒng)生產(chǎn)過程不僅局限于聯(lián)合站范圍內(nèi)的操作和控制，還向過程控制系統(tǒng)和信息管理系統(tǒng)嚴密結(jié)合方向開展，即控制和管理一體化。因此，聯(lián)合站采用DCS是最正確選擇，目前絕大數(shù)聯(lián)合站采用的計算機監(jiān)控系統(tǒng)是DCS。1.2本設(shè)計目的和意義在開采原油時，我國的很多油田都是中后期開采，油田由

17、于注水所開發(fā)出的原油含有較多的水分，目前一般為5080，有的甚至高達90，因此需要將原油中所含的水用各種方法別離出來。聯(lián)合站原油脫水的監(jiān)控系統(tǒng)首先要保證聯(lián)合站內(nèi)的各個工藝裝置工作正常，外還要設(shè)法保持工況的相對穩(wěn)定，增加脫水轉(zhuǎn)油的效率。如果脫水不徹底，不僅采來的油得不到利用產(chǎn)生浪費，而且會加重后面污水處理的負擔(dān)。另外外輸站的計量(流量與含水率)也因直接與采油廠的效益相關(guān)，所以也很重要。目前，大多采用人工定時采樣測含水，容易造成漏洞，引致外輸?shù)膶嶋H油質(zhì)與測量值不同，引起損失和糾紛。為了實現(xiàn)聯(lián)合站原油脫水工藝流程自動監(jiān)控，減少不必要的損失，集散控制系統(tǒng)就必不可少，測控點數(shù)多、測控精度高、測控速度快的

18、工業(yè)現(xiàn)場, 其特點是分散控制和集中監(jiān)視, 具有組網(wǎng)通信能力、測控功能強、運行可靠、易于擴展、組態(tài)方便、操作維護簡便。系統(tǒng)完全可以勝任或多回路調(diào)節(jié)器的工作, 它作為一個結(jié)點機使用是理想的。使用DCS 系統(tǒng)對生產(chǎn)過程進展控制, 實現(xiàn)了整體化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化的要求。系統(tǒng)的一切管理在控制中心即可完成, 為實現(xiàn)安全穩(wěn)定生產(chǎn), 減少設(shè)備建設(shè)維護費用, 提供了強有力的手段。因此，這就迫切要求對聯(lián)合站進展自動化改造，實行集散控制系統(tǒng)的監(jiān)控與管理。從而可以自動采集并監(jiān)測生產(chǎn)過程的各個參數(shù)，并進展優(yōu)化處理，實現(xiàn)節(jié)能降耗，對建成環(huán)保、節(jié)能、運行效率高、自動化管理水平高的智能化、數(shù)字化的聯(lián)合站有著重要意義，它

19、同時也是數(shù)字化油田建設(shè)的重要組成局部。1.3本文研究內(nèi)容本文主要研究了聯(lián)合站原油脫水工藝流程自動化監(jiān)控系統(tǒng)方案設(shè)計。設(shè)計采用DCS系統(tǒng)為聯(lián)合站原油集輸提供自動化監(jiān)控與歷史數(shù)據(jù)記錄。設(shè)計具體內(nèi)容如下: 1、確定工藝流程控制方案及模型；2、系統(tǒng)構(gòu)成方案； 3、系統(tǒng)配置選型；4、儀表量程等參數(shù)的計算及儀表的選型；5、閥門流通能力的計算、公稱直徑的選擇及閥的選型；6、羅克韋爾PLC編程；7、監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)軟件的編程，硬件模擬，系統(tǒng)調(diào)試。2聯(lián)合站原油脫水系統(tǒng)概述2.1聯(lián)合站簡介油田是由油井、水井、計量間、配水間、轉(zhuǎn)油站、聯(lián)合站組成的一個油氣水處理的綜合系統(tǒng)，而聯(lián)合站又是該系統(tǒng)最重要的組成局部。聯(lián)合站是對各

20、轉(zhuǎn)油站來原油進展集中處理的場所，它主要包括對含水原油自然沉降系統(tǒng)(一段脫水)、電脫水系統(tǒng)(二段脫水)、污水處理系統(tǒng)、成品油外輸系統(tǒng)、污水回注系統(tǒng)。其工藝流程如圖2.1所示。各系統(tǒng)之間相互串聯(lián)，互相影響、互相關(guān)聯(lián)，是一個復(fù)雜的生產(chǎn)過程。而聯(lián)合站中最重要的就是原油集輸系統(tǒng)。油氣集輸指的是將油田生產(chǎn)的含水原油和伴生氣收集起來，進展處理并輸送出去的過程，主要內(nèi)容有油氣的收集與別離、原油脫水(包括含水原油自然沉降脫水系統(tǒng)和電脫水系統(tǒng))、原油處理、油氣計量、天然氣凈化及污水處理等。圖2.1 聯(lián)合站流程簡圖2.2聯(lián)合站原油脫水工藝流程選擇聯(lián)合站集輸系統(tǒng)是實現(xiàn)油水別離的重要環(huán)節(jié)，原油的油水別離過程有自然沉水、

21、化學(xué)脫水、機械過濾脫水、電脫水等多種方法。目前我國各油田普遍采用的自然沉降脫水、電脫水、電化學(xué)聯(lián)合脫水等方法，采用脫水流程主要有兩種，即兩段式脫水流程和三段式脫水流程。(1)兩段式脫水流程聯(lián)合站兩段式集輸系統(tǒng)主要包括兩個子系統(tǒng):自然沉降脫水系統(tǒng)(一段脫水系統(tǒng)，電脫水系統(tǒng)(二段脫水系統(tǒng))。(2)三段式集輸系統(tǒng)三段式集輸系統(tǒng)與兩段式集輸系統(tǒng)工藝原理相似，主要的區(qū)別在于中轉(zhuǎn)站的來油首先進入游離水脫除器，進展沉降脫水，脫水至含水70%左右，然后進入壓力沉降罐，進展壓力沉降脫水，脫水至30%左右，再進入電脫水器進展電脫水，經(jīng)電脫水后，成為凈化原油。所以三段式集輸系統(tǒng)包括三個子系統(tǒng):自然沉降脫水系統(tǒng)、壓力

22、沉降系統(tǒng)、電脫水系統(tǒng)。這種集輸系統(tǒng)雖流程復(fù)雜、設(shè)備較多、能耗較高，但是脫水效果較好。油田只有極少的一局部聯(lián)合站采用此種集輸系統(tǒng)進展原油脫水。目前，油田絕大多數(shù)聯(lián)合站都采用兩段式脫水集輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)簡單、節(jié)省設(shè)備、能耗低、脫水效果較好。本設(shè)計選用第一種工藝流程。2.3聯(lián)合站原油脫水工藝流程簡介原油脫水工藝流程如圖2.2所示。圖2.2 聯(lián)合站原油脫水藝流程圖具體的流程為:來自中轉(zhuǎn)站的高含水原油進入聯(lián)合站后，首先進入游離水脫除器，在破乳劑的化學(xué)作用和重力沉降作用下，經(jīng)合理控制，別離出大局部游離水，高含水原油變成含水在20%30%左右的中含水原油。游離水脫除器的運行控制非常重要，要求在容器中部安裝油水

23、界面檢測儀表，適時檢測油水界面的變化，并通過控制容器下端放水出口的調(diào)節(jié)閥開度調(diào)整油水界面，使油水界面保持在一定范圍內(nèi)，以保證油出口含水和水出口含油不超標(biāo)。另外，多臺游離水脫除器的出油匯到一條匯管上，要求在匯管上安裝壓力檢測儀表，適時檢測匯管壓力的變化，并通過控制安裝在匯管上的調(diào)節(jié)閥開度調(diào)整匯管壓力穩(wěn)定在0.24MPa，同時還要實現(xiàn)當(dāng)壓力超高時，快速泄壓連鎖保護功能。游離水脫除器的放水匯到一條匯管上，靠自壓進入污水沉降罐游離水出口原油進入脫水加熱爐，加熱升溫至5060，加熱后的含水原油在輸送管道中與一定數(shù)量的破乳劑混合，進入符合電脫水器進展油水別離。原油在電脫水器內(nèi)在電場力和化學(xué)破乳劑的共同作用

24、下，進展油水的最終別離，經(jīng)過合理控制電場強度和脫水器的油水界面，使電脫水后的原油含水到達0.5%以下，從而得到滿足要求的凈化原油。電脫水器的控制原理和游離水脫除器一樣。脫出的污水進入污水沉降罐，進展污水處理。脫水后的凈化原油進入凈化油緩沖罐，再經(jīng)過外輸泵外輸。2.4聯(lián)合站原油脫水的主要工藝參數(shù)指標(biāo)根據(jù)聯(lián)合站原油兩段式脫水流程工藝要求，其主要工藝參數(shù)指標(biāo)如下：1、進站原油含水率80%；2、游離水除脫器油水界面高度為2.53.5m；3、游離水除脫器油出口管壓力0.20.4Mpa；4、游離水除脫器污水排放流量310315 m3/h；5、加熱爐溫度65；6、原油出口溫度5060；7、進入電脫水器原油含

25、水率20%；8、電脫水器壓力0.210.41Mpa；9、電脫水器油水界面高度2.33.2m;10、電脫水器污水流量2022 m3/h；11、外輸油流量8085 m3/h；12、凈化油緩沖罐液位67m；13、事故罐液位020m; 14、外輸油含水率O.02MPa時，閥門開場翻開，沒有氣壓時閥門是常閉的。氣關(guān)式相反，氣壓增加時閥門關(guān)小，沒有氣壓時閥門是常開的。調(diào)節(jié)閥氣開、氣關(guān)形式的選擇，主要從工藝生產(chǎn)的安全來考慮，當(dāng)發(fā)生斷電或其它事故引起信號壓力中斷時，調(diào)節(jié)閥的開閉狀態(tài)應(yīng)防止損壞設(shè)備和傷害操作人員。在油田聯(lián)合站的壓力、界面、液位等多數(shù)控制系統(tǒng)中，多項選擇用氣關(guān)閥，事故狀態(tài)時調(diào)節(jié)閥是開的，防止憋壓、

26、跑油等不安全的發(fā)生。3、單座調(diào)節(jié)閥和雙座調(diào)節(jié)閥的選擇只有一個閥芯的調(diào)節(jié)閥為單座調(diào)節(jié)閥，單座調(diào)節(jié)閥前后壓差所產(chǎn)生的不平衡力較大，使閥桿產(chǎn)生附加位移，影響控制精度，另外在大口徑、壓力高的場合，單座閥開關(guān)困難，甚至不可控。而雙座閥的構(gòu)造設(shè)計是采用雙座力平衡原理，閥門在形狀過程中受的不平衡力小，用于油水界面控制和脫水器出口壓力控制選用單座閥，而在凈化油外輸控制時，由于外輸壓力高，閥門口徑大，選用雙座調(diào)節(jié)閥。5.2.2調(diào)節(jié)閥流通能力的計算、公稱直徑及型號的選擇1、游離水脫除器油出口閥門設(shè)進站原油密度r=920kg/m3, QUOTE 為104.17m3/h,P=(p1-p2)=100kpaCmax= Q

27、UOTE =99.92,所以查表，C選120,公稱直徑 QUOTE 選100mm,閥座直徑 QUOTE 選100mm。2、電脫水器外輸油出口閥門設(shè)原油流出密度840 kg/m3, QUOTE 為85m3/h，P=(p1-p2)=100KPaCmax= QUOTE 77.9，所以查表，C選80,公稱直徑 QUOTE 選80mm，閥座直徑 QUOTE 選80mm。3、游離水脫除器污水出口閥門污水流出密度970kg/m3, QUOTE 為312.5m3/h，P=(p1-p2)=100KPaCmax= QUOTE =307.8，所以查表，C選450,公稱直徑 QUOTE 選200mm，閥座直徑 QUO

28、TE 選200mm。4、電脫水器污水出口閥門污水流出密度990kg/m3, QUOTE 為21m3/h，P=(p1-p2)=100KPaCmax= QUOTE =20.89，所以查表，C選32,公稱直徑 QUOTE 選50mm，閥座直徑 QUOTE 選50mm。根據(jù)以上的數(shù)據(jù)計算及技術(shù)要求，閥門的選型情況如下表5-8所示：表5-8 閥門的選擇閥門控制點型號技術(shù)參數(shù)數(shù)量游離水脫除器油出口閥門ZMAP QUOTE =100mm，氣動薄膜單座調(diào)節(jié)閥，氣開式，適用于對介質(zhì)泄漏量及調(diào)節(jié)精度有嚴格要求的場合1只電脫水器外輸油出口閥門ZMAP QUOTE =80mm，氣動薄膜單座調(diào)節(jié)閥，氣開式，適用于對介質(zhì)

29、泄漏量及調(diào)節(jié)精度有嚴格要求的場合1只游離水脫除器污水出口閥門ZJHP QUOTE =200mm，氣動薄膜單座調(diào)節(jié)閥，氣關(guān)式，閥體構(gòu)造緊湊，流道通暢，具有大的流量系數(shù)1只電脫水器污水出口閥門ZJHM QUOTE =50mm，氣動薄膜小流量單座調(diào)節(jié)閥，氣關(guān)式，具有構(gòu)造緊湊，體積小，重量輕，安裝維護方便的特點。1只6下位機PLC軟件設(shè)計及編程6.1軟件設(shè)計流程監(jiān)控系統(tǒng)軟件總體組成：圖6.1 監(jiān)控系統(tǒng)軟件總體組成系統(tǒng)軟件總體設(shè)計流程的過程如以下列圖：RSLinx設(shè)定通信驅(qū)動力控人機界面設(shè)計RSLogix編程RSNetWorx組態(tài)網(wǎng)絡(luò)圖6.2 軟件設(shè)計流程本系統(tǒng)軟件設(shè)計首先使用RSLinx軟件實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通

30、信驅(qū)動和服務(wù)；其次使用梯形圖編程軟件RSLogix5000對Logix5561處理器編程；之后使用RSNetWorx軟件對控制網(wǎng)進展網(wǎng)絡(luò)預(yù)訂；最后使用三維力控組態(tài)軟件對系統(tǒng)進展組態(tài)并提供監(jiān)控和人機界面，這將在第七章進展介紹。6.2 計算機和PLC通訊組態(tài)設(shè)計RSLinx是羅克韋爾自動化公司為用戶提供的通訊管理軟件，可通過該軟件選擇一種從計算機到工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)上任一模塊的通訊方式，來建設(shè)起與工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)上所有設(shè)備的通訊。此處進展通信組態(tài)的主要目的是配置驅(qū)動，本設(shè)計配置驅(qū)動的主要步驟為：1、翻開RSLinx通信組態(tài)軟件，點擊或“Communications 菜單下的“Configure Driver

31、。2、在“available drivers Types可用驅(qū)動方式中選擇驅(qū)動類型 “EtherNet/IP Driver如以下列圖 。圖6.3選擇驅(qū)動類型3、在“Configure Driver窗口中，按下“Add New,彈出“Add New RSLinx Driver添加所需驅(qū)動類型“xxx，點擊“OK。出現(xiàn)如下對話框，點擊 “確定以太網(wǎng)的驅(qū)動配置就完畢了。圖6.4 添加驅(qū)動器4、點擊或“Communications菜單中的“RSWho，就可以看到，就會彈出整個工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的樹狀瀏覽畫面見以下列圖，其中沒有連接到控制網(wǎng)上的模塊在該界面上有個紅色的“X。在上面可以看到每個模塊的槽號或節(jié)點地

32、址，查看屬性及設(shè)備版本號。圖6.5 網(wǎng)絡(luò)配置信息這樣就可以實現(xiàn)計算機和PLC通訊，快速實現(xiàn)遠程組態(tài)，下載程序和監(jiān)控等操作。6.3下位機PLC梯形圖編程設(shè)計在聯(lián)合站原油脫水監(jiān)控系統(tǒng)中，PLC過程控制類型主要有兩種：第一種是順序邏輯控制。脫水系統(tǒng)中要用到大量的調(diào)節(jié)閥、截斷閥、泵機以及脫水的專用設(shè)備游離水脫除器、電脫水器，它們通常根據(jù)規(guī)定的時間周期工藝參數(shù)條件及相互之間的狀態(tài)邏輯關(guān)系等進展開/閉或開/停控制。第二種是反響控制。原油脫水工藝與其它工藝過程相似，也需要在一定的溫度、壓力、流量、液位等工藝條件下進展，本系統(tǒng)由于實驗室條件限制，無現(xiàn)場執(zhí)行設(shè)備，所以出現(xiàn)指標(biāo)超標(biāo)時，只能進展上下限報警，并手動調(diào)

33、節(jié)使其恢復(fù)正常。這兩種控制要求都需要通過控制器中梯形圖編程來實現(xiàn)，因此使用RSLogix5000軟件編寫控制程序，是整個監(jiān)控系統(tǒng)能否實現(xiàn)的關(guān)鍵。程序流程圖見附錄二。下面是下位機PLC編程的完整過程。6.3.1 創(chuàng)立工程1、點擊翻開RSLogix5000編程軟件，然后點擊新建工程。圖6.6 翻開RSLogix5000編程軟件2、選擇一個PLC控制器類型，包括版本，位置槽數(shù)等配置，在這里選用的PLC控制器為：1756-L61 ControlLogix5561 Controller，正確選擇控制器的Type類型和Revision版本，控制器的Name名字可隨意命名，Slot(槽號)與 Chassis

34、 Type(底盤類型)要與實際的槽號和類型相對應(yīng)，所有這些信息都可在RSLinx Class軟件中獲知.如圖可知對應(yīng)的版本號為：16，設(shè)置完單擊OK，就完成了控制器的添加。圖6.7 在RSLogix5000中增加控制器6.3.2 配置I/O控制器添加完畢后，需要配置系統(tǒng)的I/O。本設(shè)計配置過程為：1、工程文件創(chuàng)立完成后，點擊“I/O Configuration，右鍵單擊“1756 Backplane選那么New Module菜單，彈出Select Module對話框選擇“1756-CNB/D,雙擊翻開。然后根據(jù)RSLinx上顯示的該模塊的屬性對相應(yīng)參數(shù)的配置。圖6.8 1756-CNB/D模塊

35、參數(shù)設(shè)置對話框2、控制網(wǎng)模塊的搭建(1)完成網(wǎng)橋的配置，接著在“Communication中選擇“1756-ACNR15/C，完成適配器的創(chuàng)立組態(tài)。出現(xiàn)下面對話框，選擇“communication。 雙擊“communication，出現(xiàn)對話框。選擇“1794-ACNR15/C,根據(jù)RSLinx上顯示該模塊的屬性進展參數(shù)的設(shè)置。如圖6.9所示。圖6.9 1794-ACNR15/C模塊參數(shù)的設(shè)置2適配器創(chuàng)立以后，在下面會出現(xiàn)“FlexBus圖標(biāo)，在其下面要繼續(xù)設(shè)置具體的數(shù)字量輸入輸出模塊1794-OB16/A和模擬量輸入輸出模塊1794-IF2XOF2I/A作為程序中的控制標(biāo)簽變量及中間量。圖6

36、.10 1794-OB16/A模塊參數(shù)的設(shè)置圖6.11 1794-IF2XOF2I/A模塊參數(shù)的設(shè)置(3控制網(wǎng)上模塊配置好后，需要選擇和增加控制器所用控制器的數(shù)字和模擬I/O模塊。據(jù)RSLinx上顯示的該模塊配置，本設(shè)計選擇的數(shù)字量I/O模塊名稱為：1756-IB16以及1756-OW16I；模擬量I/O模塊為：1756-IF8以及1756-OF8。所有具體配置如下：圖6.12 1756-IB16模塊參數(shù)的設(shè)置圖6.13 1756-OW16I模塊參數(shù)的設(shè)置圖6.14 1756-IF8模塊參數(shù)的設(shè)置圖6.15 1756-OF8模塊參數(shù)的設(shè)置配置完畢后在“I/O Configuration中將會出

37、現(xiàn)很多模塊。如圖6.16所示。圖6.16 I/O Configuration組態(tài)后畫面建設(shè)的I/O模塊要對它的屬性進展設(shè)置，如采樣的時間，接收電壓的范圍等主要的參數(shù)。采樣時間要盡量的小，接收電壓范圍要盡量與實際的輸入模擬電壓信號范圍相匹配。這樣才能盡可能讓控制器及時、準(zhǔn)確地控制被控對象。由于該控制網(wǎng)上的遠程I/O模塊只有兩個模擬量的輸入輸出，而本系統(tǒng)需要監(jiān)控的模擬信號有八個，所以將液位，壓力，流量以及溫度模擬信號傳送至控制器上本地I/O模擬量輸入模塊1756-IF8，將事故罐液位、凈化油緩沖罐液位反響的電壓信號傳至控制網(wǎng)上1794-IF2XOF2I/A模擬量輸入模塊。右鍵單擊1794-IF2X

38、OF2I/A模塊，選擇Properties屬性。在彈出的Module Properties對話框中點擊Input Configuration，因為本設(shè)計中控制變頻器的模擬輸出信號在5V以內(nèi)，所以選擇0到5V的信號接收范圍。Real Time Sample采樣時間設(shè)置為25ms就能滿足要求。同樣方法配置1756-IF8模塊。通過上面的一些步驟，就完成了配置RSLogix5000的參數(shù)、增加了控制器和配置I/O模塊。6.3.3 梯形圖程序編寫以上的步驟都是為控制器梯形圖程序的編寫做的準(zhǔn)備工作，接下來就是編寫梯形圖控制程序。根據(jù)設(shè)計的控制方案的要求編寫梯形圖程序，梯形圖程序的掃描順序是從上到下，由左

39、到右。數(shù)據(jù)采集服務(wù)程序主要用到PLC的指令有: 傳送指令MOV、定時延時器指令TON，計算指令SUB等指令；傳送指令MOV主要是實現(xiàn)對模擬量數(shù)據(jù)進展采集，定時延時器指令TON是用來對上下限報警產(chǎn)生閃爍效果，實現(xiàn)順序關(guān)斷閥門等功能，根據(jù)流程圖進展編寫梯形圖程序。控制程序的具體內(nèi)容見附錄四。6.3.4 Tag標(biāo)簽可編程控制器中所有對數(shù)據(jù)的操作是通過標(biāo)簽Tag來實現(xiàn)的。標(biāo)簽按作用區(qū)域分為控制器標(biāo)簽和程序標(biāo)簽?？刂破鳂?biāo)簽相當(dāng)于全局變量，程序標(biāo)簽相當(dāng)于局部變量。它們都可以用于程序當(dāng)中，當(dāng)控制器標(biāo)簽和程序標(biāo)簽重復(fù)定義時程序中只運行程序標(biāo)簽。其按存放數(shù)據(jù)類型不但可分為布爾型、整型、雙整型、實型，而且還包括定

40、時計數(shù)器型特殊數(shù)據(jù)類型。數(shù)據(jù)采集物理端口分布見附錄三。本設(shè)計的各變量標(biāo)簽如以下列圖所示：圖6.17 監(jiān)控程序的變量標(biāo)簽圖標(biāo)簽可以根據(jù)所需要要求設(shè)置數(shù)據(jù)類型，在本系統(tǒng)中，數(shù)字量設(shè)置為布爾型，模擬量因為要檢測器真實電壓大小，所以設(shè)置為REAL型真值。圖6.18 自定義數(shù)據(jù)標(biāo)志和物理I/O標(biāo)志6.4 控制網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃對于控制網(wǎng)設(shè)備必須使用RSNetWorx for ControlNet來預(yù)定網(wǎng)絡(luò)，然后才能激活應(yīng)用程序中配置的I/O設(shè)備。如果更改已預(yù)定的現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，還必須重新預(yù)定網(wǎng)絡(luò)。1、選擇1756CNB/D模塊屬性將會彈出相應(yīng)的對話框，如圖6.19,訪問RSNetWorx選項卡，為新ControlNe

41、t網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃文件.xc命名，點擊Apply。選擇View and edit the ControlNet network查看編輯方式來啟動RSNetWorx for ControlNet軟件創(chuàng)立預(yù)定網(wǎng)絡(luò)，如圖6.20,點擊圖標(biāo)后，RSNetWorx for ControlNet軟件會自動運行。圖6.19 建設(shè)網(wǎng)絡(luò)組態(tài)界面6.20 網(wǎng)絡(luò)組態(tài)界面RSNetWorx for ControlNet軟件運行后會進入圖6.21。圖6.21 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃界面2、單擊RSNetWorx for ControlNet軟件運行界面中的選擇通信途徑選擇“xxx“192.168.1.15“ContorlNet,單擊“OK。

42、配置好后顯示界面圖6.22 網(wǎng)絡(luò)刷新后界面3、選擇Edits Enable(編輯使能)后將彈出對話框，在對話框中選擇Use offline data。圖6.23 網(wǎng)絡(luò)編輯后界面單擊OK后，一般會出現(xiàn)模式切換提示框。因為在線網(wǎng)絡(luò)刷新時控制器應(yīng)工作在編程模式，而一般情況下模式選擇旋鈕設(shè)定在遠程模式下，故需要軟件進展切換工作模式，選擇Change Mode便可實現(xiàn)切換。選擇Change Mode并經(jīng)過一定時間的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點掃描，RSNetworx for ControlNet軟件窗口進一步更新為如圖6.23所示的界面。接著保存網(wǎng)絡(luò)配置，單擊圖6.24中的圖標(biāo)，軟件提示優(yōu)化并重新寫入預(yù)定網(wǎng)絡(luò)時單擊OK，后

43、經(jīng)一定時間RSNetworx for ControlNet軟件窗口將更新。網(wǎng)絡(luò)刷新也完成了，此時模塊上和RSLogix5000軟件里的I/O指示燈停頓閃爍保持綠色狀態(tài)。圖6.24 保存配置對話框點擊“保存后，它的“保存快捷菜單變?yōu)椴豢刹僮鞯臓顟B(tài)了，“編輯使能的黑色對號也消失了，并且它們的主菜單也有很大區(qū)別。保存后的界面菜單可查詢網(wǎng)絡(luò)模塊的信息，也可雙擊界面中網(wǎng)絡(luò)上模塊的圖標(biāo)來查看模塊信息。只有網(wǎng)絡(luò)正常工作后編程軟件的程序才能下載到控制器中執(zhí)行。配置完畢后，回到RSLogix5000軟件，保存文件。7力控監(jiān)控組態(tài)軟件設(shè)計7.1 力控簡介本設(shè)計選用的組態(tài)軟件為北京三維力控科技股份的力控6.1軟件，

44、通過它組建聯(lián)合站原油脫水監(jiān)控系統(tǒng)控制組態(tài)畫面，實現(xiàn)對聯(lián)合站原油脫水流程的動態(tài)畫面演示、實時監(jiān)控、動態(tài)模擬、I/0監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集顯示、存儲、查詢、專家報表，又能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備進展超限報警和實時參數(shù)的趨勢曲線等功能。力控Forcecontrol6.1工業(yè)監(jiān)控組態(tài)軟件是北京三維力控科技根據(jù)當(dāng)前的自動化技術(shù)的開展趨勢，總結(jié)多年的開發(fā)、實踐經(jīng)歷和大量的用戶需求而設(shè)計開發(fā)的高端自動化軟件產(chǎn)品，是力控科技全體研發(fā)工程師集體智慧的結(jié)晶，該產(chǎn)品主要定位于國內(nèi)高端HMI/SCADA自動化市場及應(yīng)用，是企業(yè)信息化的有力數(shù)據(jù)處理平臺。力控Forcecontrol6.1產(chǎn)品在數(shù)據(jù)處理性能、容錯能力、界面容器、報表等方面

45、產(chǎn)生了巨大飛躍，力控Forcecontrol6.1在秉承力控6.0成熟分布式應(yīng)用技術(shù)的根基上，功能更強大，主要特點如下：1提供在Internet/Intranet上通過IE瀏覽器以“瘦客戶端方式來監(jiān)控工業(yè)現(xiàn)場的解決方案；2強大的移動網(wǎng)。 有效的流量控制機制保證了遠程應(yīng)用中節(jié)省通訊費用；3完整的網(wǎng)絡(luò)冗余及軟件容錯解決方案；4穩(wěn)定的通訊處理；5圖形系統(tǒng)主要特點：方便、靈活的開發(fā)環(huán)境，提供各種工程、畫面模板、可嵌入各種格式BMP、GIF、JPG、JPEG、CAD等的圖片，方便畫面制作，大大降低了組態(tài)開發(fā)的工作量；6分布式的構(gòu)造，使您的系統(tǒng)實時性更好，穩(wěn)定性更高。7.2制作工程畫面進入力控的開發(fā)系統(tǒng)后

46、，可以為每個工程建設(shè)無線數(shù)目的畫面，在每個畫面上可以組態(tài)相互關(guān)聯(lián)的靜態(tài)或動態(tài)圖形。這些畫面是由力控開發(fā)系統(tǒng)提供的豐富的圖形對象組成的。開發(fā)系統(tǒng)提供了文本、直線、矩形、圓形矩形、圓形、多邊形等 根本圖形對象，同時還提供了增強型按鈕、實時歷史趨勢曲線、實時歷史報警、實時歷史報表等組件。開發(fā)系統(tǒng)還提供了在工程窗口中復(fù)制、刪除、對齊、打成組等編輯操作，提供對圖形對象的顏色、線型、填充屬性等操作工具。力控開發(fā)系統(tǒng)提供的上述多種工具和圖形，方便用戶在組態(tài)工程時建設(shè)豐富的圖形界面。新建工程和這個工程中圖形的畫面建設(shè)步驟如下：工程管理器用于創(chuàng)立工程、工程管理等用于創(chuàng)立、刪除、備份、恢復(fù)、選擇當(dāng)前工程等。啟動力

47、控的“工程管理器，按“新增應(yīng)用按鈕，添加應(yīng)用名，點擊“確定按鈕。圖7.1 新建工程然后再點擊“開發(fā)系統(tǒng)按鈕，進入力控的組態(tài)界面，選擇“文件“新建創(chuàng)立一個“聯(lián)合站原油脫水監(jiān)控系統(tǒng)窗口。圖7.2 聯(lián)合站原油脫水監(jiān)控系統(tǒng)窗口同法依次建設(shè)原油脫水工藝圖、原油脫水參數(shù)報表、原油脫水參數(shù)報警記錄、原油脫水參數(shù)趨勢曲線、聯(lián)合站原油脫水工藝參數(shù)監(jiān)控界面窗口，如以下列圖7.3。圖7.3 創(chuàng)立其他界面窗口翻開DRAW的“工具箱，從中選擇“選擇圖庫工具，按照原油脫水工藝選擇相應(yīng)的游離水脫除器、電脫水器、加熱爐、事故罐、凈化油緩沖罐、管道以及各傳感器等，并按照標(biāo)準(zhǔn)正確連接，并設(shè)置相應(yīng)的“按鈕，完成后的組態(tài)畫面如以下列

48、圖所示：圖7.4 聯(lián)合站原油脫水監(jiān)控系統(tǒng)畫面圖7.5 原油脫水工藝畫面7.3創(chuàng)立實時數(shù)據(jù)庫在該系統(tǒng)中，需要創(chuàng)立一個擁有41個數(shù)據(jù)庫點的實時數(shù)據(jù)庫。1在Draw導(dǎo)航器中雙擊“實時數(shù)據(jù)庫項使其展開，在展開項中雙擊“數(shù)據(jù)庫組態(tài)啟動組態(tài)程序DBMANAGER；2啟動DBMANAGER，單擊菜單條中的“點選項選擇新建或雙擊單元格，出現(xiàn)“請指定區(qū)域、點類型；(3)對各個數(shù)據(jù)庫點的“點名等進展逐次設(shè)置。數(shù)據(jù)庫局部內(nèi)容模擬量實時數(shù)據(jù)庫如以下列圖: 圖7.6模擬量實時數(shù)據(jù)庫7.4用OPC建設(shè)力控與羅克韋爾的通信建設(shè)實時數(shù)據(jù)庫后，需要利用OPC建設(shè)力控和羅克韋爾的通信，建設(shè)連接后，羅克韋爾里的數(shù)據(jù)就可以和力控進展

49、數(shù)據(jù)共享，實現(xiàn)實時監(jiān)控。下面以變量P用OPC實現(xiàn)力控與Rockwell之間通信為例來進展說明。翻開RSlogix Classic Gateway，在菜單欄中選中DDE/OPC項中的DDE/OPC Topic Configuration，如以下列圖所示。圖7.7 DDE/OPC Topic Configuration在右側(cè)欄目中選中系統(tǒng)以太網(wǎng)中相應(yīng)的IP地址中的控制器。如以下列圖所示。圖7.8 選擇對應(yīng)控制器再點擊Apply應(yīng)用和Done完成。至此，就完成了用OPC實現(xiàn)力控與Rockwell之間通信在Rockwell上的工作。翻開力控，在“I/O設(shè)備組態(tài)中選擇“OPC下的“OPC CLINT 3

50、.6。出現(xiàn)如以下列圖所示畫面。圖7.9 OPC選項圖7.10 OPC配置一點擊“下一步后的相關(guān)畫面如以下列圖。圖7.11 OPC配置二服務(wù)器名選擇“RSLinx Remote OPC Sever，其他項采用默認設(shè)置。點擊“完成后，出現(xiàn)的畫面如以下列圖所示。圖7.12 OPC配置三在力控的“數(shù)據(jù)庫組態(tài)中雙擊一空白框出現(xiàn)如以下列圖所示窗口。圖6.13 用OPC連接力控變量一選擇模擬I/O點，并把變量名設(shè)為P,而后在“數(shù)據(jù)連接中點擊“增加如以下列圖所示。圖6.14 用OPC連接力控變量二在OPC預(yù)覽的左半邊欄目中找到要進展OPC通信的變量P，即“Online下的ACN:2:I.Ch0InputDat

51、a項。如以下列圖所示。圖6.15 用OPC連接力控變量三選中后點擊“確定按鈕后，即完成對變量P在力控和Rockwell之間的通信的建設(shè)。對于其他變量，采用一樣的方法建設(shè)即可。7.5 建設(shè)動畫連接以上步驟完成后，需要建設(shè)動畫連接，才能實現(xiàn)監(jiān)控畫面的動態(tài)運行。在此，一調(diào)節(jié)閥為例，在調(diào)節(jié)閥門上雙擊，彈出圖7.16所示對話框，填入表達式，并設(shè)置兩種顏色。此時當(dāng)表達式為假即閥門為關(guān)閉狀態(tài)，呈現(xiàn)關(guān)閉時的顏色。反之，為翻開時的顏色。圖7.16 閥門對話框同法，其它的管道、傳感器等也建設(shè)動畫連接，至此，力控的監(jiān)控畫面就能與羅克韋爾采集的數(shù)據(jù)進展同步變化了。7.6 創(chuàng)立報警、專家報表、趨勢曲線實時報警界面，能夠

52、對設(shè)定參數(shù)進展實時高，低報警，并具有聲音提示，能夠讓操作人員能夠及時了解到異常情況地發(fā)生時，及時處理緊急問題，以防安全事故的發(fā)生。所有報警點配置如下表：表7-1 報警點配置表報警點高限報警低限報警游離水脫除器油水界面高度3.5m2.5m游離水脫除器油出口壓力0.4MPa0.2MPa加熱爐油出口溫度6050電脫水器油水界面高度3.2m2.3m電脫水器油出口壓力0.41MPa0.21MPa外輸原油流量85m3/h80m3/h制作報警畫面，點擊“工具箱選擇“常用組件中的“多功能報警選項，如以下列圖示。圖7.17 報警窗口圖7.18為專家報表界面，它包括日報表、班報表、周報表、月報表等，能夠?qū)崟r數(shù)據(jù)

53、查詢和歷史數(shù)據(jù)查詢，同時還能提供打印，導(dǎo)出報表等功能。專家報表如以下列圖所示。圖7.18 專家報表界面圖7.19為實時趨勢曲線，對油出口溫度、外輸原油流量設(shè)置了實時趨勢顯示。該圖能夠記錄一段時間內(nèi)的數(shù)據(jù)變化趨勢，并且以曲線的形式描畫出來數(shù)據(jù)的動態(tài)變化，讓操作人員能夠及時預(yù)測數(shù)據(jù)變化的走向，也為工程師改善設(shè)計提供了數(shù)據(jù)的依據(jù)。圖7.19 實時趨勢曲線8系統(tǒng)連線調(diào)試及運行8.1系統(tǒng)硬件連線在完成羅克韋爾自動控制系統(tǒng)的梯形圖程序編寫、力控的監(jiān)控畫面制作、力控相應(yīng)數(shù)據(jù)庫建設(shè)、力控與羅克韋爾系統(tǒng)的OPC通信和動畫連接后，現(xiàn)在進入到該模擬仿真系統(tǒng)的硬件連線。由于此次實驗需要采集6個模擬量和輸出21個開關(guān)量

54、，其中開關(guān)量中上下限報警需要兩個數(shù)字量通道才能實現(xiàn)，故方案使用羅克韋爾自動控制系統(tǒng)遠程Flex I/O里的兩個電壓模擬量采集通道，遠程Flex I/O里的13個數(shù)字量輸出通道，本地I/O的 1756IF8/A模擬量輸入模塊里的4個電壓模擬量采集通道，1756-OW16I模塊數(shù)字量輸出的13個數(shù)字量輸出通道。在設(shè)計的電路板上有兩個綠燈，六個紅燈，并且綠燈依次編號為1到2號。其中，一號燈為總截止閥正常運行顯示燈，二號燈為截止閥狀態(tài)顯示燈。紅色燈分別為游離水脫除器油水界面高度、油出口壓力、加熱爐油出口溫度、電脫水器油水界面高度、油出口壓力及外輸原油流量報警顯示燈。在1756-OW16I模塊數(shù)字量輸出

55、的13個數(shù)字量輸出通道與工藝流程上的閥門、泵工作狀態(tài)等對應(yīng)關(guān)系如圖8.1所示。圖8.1 1756-OW16I模塊輸出通道分配圖此外，在該電路板上還有六個可調(diào)電阻，從右至左其所采集的模擬量依次為：一號電阻為油水界面高度，二號電阻為油出口壓力，三號電阻為加熱爐油出口溫度，四號電阻外輸原油流量，五號電阻為事故罐液位，六號電阻為凈化油緩沖罐液位。明確所選擇的模塊型號和通道后，對硬件系統(tǒng)的連線圖如以下列圖8.2、圖8.3和圖8.4所示。圖8.2 控制網(wǎng)上模擬量輸入通道接線圖圖8.3 Flex I/O上的連線圖圖8.4 電路板上連線圖系統(tǒng)硬件連接完成后的總體情況，如以下列圖8.5所示圖8.5 系統(tǒng)總體圖8

56、.2系統(tǒng)調(diào)試及運行系統(tǒng)硬件連接完成后，再次檢查電路連線，確定無誤后，選擇控制器下載預(yù)先編好的程序到PLC中，運行PLC，觀察采集數(shù)據(jù)變化情況，數(shù)據(jù)采集正常后，運行三維力控軟件，檢查監(jiān)控系統(tǒng)與采集的數(shù)據(jù)是否同步，調(diào)節(jié)電阻，改變參數(shù)檢查系統(tǒng)能否實現(xiàn)設(shè)計功能。系統(tǒng)調(diào)試遇到的問題及解決措施：1在運行的時候，“I/O NOT Responding前的指示燈一直閃爍，點擊“1756-CNB/D查看原因，上面顯示網(wǎng)絡(luò)沒有規(guī)劃。導(dǎo)致遠程I/O不能使用，經(jīng)查資料，必須進展網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃后，才能解決，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃本是很簡單的幾個步驟，由于實驗室軟件的原因不能順利規(guī)劃，經(jīng)打 詢問羅克韋爾售后服務(wù)后，把ContolNet的機架

57、取下來，把地址調(diào)到初始位置才解決這個問題。2在調(diào)試時，發(fā)現(xiàn)用一個二極管不能實現(xiàn)上下限報警，只能實現(xiàn)其中一個，屢次檢查程序，發(fā)現(xiàn)不了邏輯問題，最終，在請教研究生和查資料后，在共用一個二極管來報警時，必須用兩個數(shù)字量輸出通道，才能實現(xiàn)高限報警，閃爍快，低限報警閃爍慢的效果。9結(jié)論本文在實驗室條件下實現(xiàn)了基于Rockwell自動化平臺的聯(lián)合站原油脫水監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計，具體總結(jié)本設(shè)計內(nèi)容如下：1根據(jù)聯(lián)合站實際情況確定了適宜的工藝流程和工藝參數(shù)控制方案；根據(jù)工藝要求對儀表、閥門進展了選型和計算。2)本系統(tǒng)采用可變電阻器電路模擬實際的傳感器，其電位信號輸入PLC；利用羅克韋爾兩層網(wǎng)絡(luò)工業(yè)以太網(wǎng)、控制網(wǎng)，搭建了

58、適合聯(lián)合站原油脫水的DCS系統(tǒng)，實現(xiàn)了集中、分散的特點；3本系統(tǒng)利用RSLogix5000軟件編寫了數(shù)據(jù)采集、報警、緊急停車服務(wù)程序，用RSLinx實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信，用RSNetWorx實現(xiàn)控制網(wǎng)的規(guī)劃，應(yīng)用力控組態(tài)軟件組建了聯(lián)合站原油脫水監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)畫面，采用OPC通訊機制，實現(xiàn)了力控實時數(shù)據(jù)庫和RSLogix5000數(shù)據(jù)變量的關(guān)聯(lián)。4系統(tǒng)實現(xiàn)了從電路板采集數(shù)據(jù)并在組態(tài)畫面中實時的顯示數(shù)據(jù)，當(dāng)調(diào)節(jié)電路板上電位器電阻值大小時，在脫水監(jiān)控畫面上就會顯示出數(shù)據(jù)的變化，實現(xiàn)實時監(jiān)控功能，同時實現(xiàn)了參數(shù)上下限報警、實時趨勢曲線、專家報表和查詢等功能。由于時間、實驗室條件限制和本人水平有限，本設(shè)計在以下幾方面還有待于進一步改善：1控制界面的改良?？梢栽O(shè)置用戶登錄界面，保證系統(tǒng)安全；2由于實驗條件的限制，系統(tǒng)并沒有相應(yīng)的傳感器和執(zhí)行機構(gòu)，如假設(shè)條