自動化儀表與過程控制課程設(shè)計

西安石油大學(xué)二○一五年六月2目錄一.組態(tài)軟件的歷史發(fā)展 33.國內(nèi)外主要產(chǎn)品介紹 5 7 71.控制回路方框圖 72.控制規(guī)律 7 8 81.概述 82..特點 9 94.電極的選擇 5.流量范圍 6.生產(chǎn)廠家 1.工藝畫面 2.實時趨勢 3.報警畫面 3題目油田污水回注泵站監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計——注水泵控制學(xué)生姓名學(xué)號專業(yè)班級本次課程設(shè)計的目的是熟悉過程控制系統(tǒng)的組態(tài)和調(diào)試，掌握自動化儀表與過程控制的基本應(yīng)用，加深和鞏固本課程及相關(guān)課程的知識，要求完成如下內(nèi)容：1悉油田污水回注泵站的工藝流程，并實現(xiàn)注水泵出口流量檢測控制2.依據(jù)工藝流程和基本數(shù)據(jù)，對所用儀表作出選型；3.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；4.了解組態(tài)軟件的歷史、發(fā)展及國內(nèi)外現(xiàn)狀，熟悉組態(tài)軟件的應(yīng)用，利用力控組態(tài)軟件做出油田污水回注泵站監(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點組態(tài)參數(shù)說明、控制回路組態(tài)說明等。最終要求做出工藝流程畫面、趨勢畫面、報警畫面，并利用軟件提供的模擬對象，實現(xiàn)系統(tǒng)的自動控制。5.完成課程設(shè)計報告。起止時間指導(dǎo)教師簽名阮巖200年6月26日4系(教研室)主任簽名200年6月28日學(xué)生簽名200年6月29日“組態(tài)”的概念是伴隨著集散型控制系統(tǒng)(DistributedControlSystem簡稱D程自動化技術(shù)人員所熟知的。在工業(yè)控制技術(shù)的PC(包括工控機(jī))相比以前的專用系統(tǒng)具有的優(yōu)勢日趨明顯。這些優(yōu)勢主富，軟件之間的互操作性強：基于PC的控制系統(tǒng)易于學(xué)習(xí)和使用，可以容易地得到技術(shù)方面的支持。在PC技術(shù)向工業(yè)控制領(lǐng)域的滲透中，組態(tài)軟件組態(tài)軟件是指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件，它們是在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。組態(tài)軟件應(yīng)該能支持各種工控設(shè)備和常見的通信協(xié)議，并且通常應(yīng)提供分布式HumanMachineInterface)的概念，組態(tài)軟件應(yīng)該是一個使用戶能快速建的用戶通過手工或委托第三方編寫IMI應(yīng)用，開發(fā)時間長，效率低，可靠性差；或者購買專用的工控系統(tǒng)，通常是封閉的系統(tǒng)，選擇余地小，往往不能滿足需求，很難與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，升級和增加功能都受到嚴(yán)重的限制。組態(tài)軟件的出現(xiàn)，把用戶從這些困境中解脫出來，可以利用組態(tài)軟件的功能，構(gòu)建一套最適合自己的應(yīng)用系統(tǒng)。隨著它的快速發(fā)展，實時數(shù)支持已經(jīng)成為它的主要內(nèi)容，隨著技術(shù)的發(fā)展，監(jiān)控組態(tài)軟件將會不斷被組態(tài)軟件產(chǎn)品于80年代初出現(xiàn)，并在80年代末期進(jìn)入我國。但在90年代中期之前，組態(tài)軟件在我國的應(yīng)用并不普及。究其原因，大致有以下5①國內(nèi)用戶還缺乏對組態(tài)軟件的認(rèn)識，項目中沒有組態(tài)軟件的預(yù)算，或?qū)幵竿度肴肆ξ锪︶槍唧w項目做長周期的繁冗的上位機(jī)的編程開發(fā)，而不②在很長時間里，國內(nèi)用戶的軟件意識還不強，面對價格不菲的進(jìn)口軟件(早期的組態(tài)軟件多為國外廠家開發(fā)),很少有用戶愿意去購買正版。③當(dāng)時國內(nèi)的工業(yè)自動化和信息技術(shù)應(yīng)用的水平還不高，組態(tài)軟件提供了對大規(guī)模應(yīng)用、大量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、監(jiān)控、處理并可以將處理的結(jié)果生成隨著工業(yè)控制系統(tǒng)應(yīng)用的深入，在面臨規(guī)模更大、控制更復(fù)雜的控制系統(tǒng)時，人們逐漸意識到原有的上位機(jī)編程的開發(fā)方式。對項目來說是費ComputerIntegratedManufacturingSystem)場為企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營、決策提供更詳細(xì)和深入的數(shù)據(jù)，以便優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營中的各個環(huán)節(jié)。因此，在1995年以后，組態(tài)軟件在國內(nèi)的應(yīng)用逐漸80年代末、90年代初，基于Windows3.1的InTouch軟件曾讓我們耳目一新，并且InTouch提供了豐富的圖庫。但是，早期的InTouch軟件采用DDE方式與驅(qū)動程序通信，性能較差，最新的InTouch7.0版已經(jīng)完全基于32位的Windows平臺，并且提供了OPC支持。②Fix:Intellution公司以Fix組態(tài)軟件起家，1995年被愛默生收購，現(xiàn)作界面，并提供完備的驅(qū)動程序(需單獨購買)。Intellution將自己最能，但新版本與以往的6.x版本并不完全兼容。原有的Script語言改為VBA(VisualBasicForApplication),并且在內(nèi)部集成了微軟的VBA開發(fā)環(huán)境。遺憾的是，Intellution進(jìn)行了緊密的集成。Intellution也6③Citech:CiT公司的Citech也是較早進(jìn)入中國市場的產(chǎn)品。Citech具有簡潔的操作方式，但其操作方式更多的是面向程序員，而不是工控用Citech提供了類似C語言的腳本語言進(jìn)行二次開發(fā)，但與iFix不同的是，Citech的腳本語言并非是面向?qū)ο蟮模穷愃朴贑語言，這無疑為用戶系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)。但WinCC的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，用戶最好經(jīng)過Simens的培訓(xùn)以掌⑤組態(tài)王：組態(tài)王是國內(nèi)第一家較有影響的組態(tài)軟件開發(fā)公司(更早的品牌多數(shù)已經(jīng)湮滅)。組態(tài)王提供了資源管理器式的操作主界面，并且提供了以漢字作為關(guān)鍵字的腳本語言支持。組態(tài)王也提供多種硬件驅(qū)動程序。⑥Controx(開物):華富計算機(jī)公司的Controx2000是全32位的組態(tài)開發(fā)平臺，為工控用戶提供了強大的實時曲線、歷史曲線、報警、數(shù)據(jù)報表Controx同時提供網(wǎng)絡(luò)支持和WevServer功能。⑦ForceControl(力控):大慶三維公司的ForceControl(力控)從時間概念上來說，力控也是國內(nèi)較早就已經(jīng)出現(xiàn)的組態(tài)軟件之一。只是因為早期力控一直沒有作為正式商品廣泛推廣，所以并不為大多數(shù)人所知。大約在93年左右，力控就已形成了第一個版本，只是那時還是一個基于DOS和VMS的版本。后來隨著Windows3.1的流行，又開發(fā)出了16位Windows版的力控。但直至Windows95版本的力控誕生之前，他主要用于公司內(nèi)部的一些項目。32位下的1.0版的力控，在體系結(jié)構(gòu)上就已經(jīng)具備了較為明顯的先進(jìn)性，其最大的特征之一就是其基于真正意義的分布式實時數(shù)據(jù)庫的三層結(jié)構(gòu)，而且其實時數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)可為可組態(tài)的活結(jié)構(gòu)。在1999~2000年期間，力控得到了長足的發(fā)展，最新推出的2.0版在功能的豐富特性、易用性、開放性和I/0驅(qū)動數(shù)量，都得到了很大的提高。在很多環(huán)節(jié)的設(shè)計上，力控都能從國內(nèi)用戶的角度出發(fā)，即注重實用性，又不失大軟件的規(guī)范。另外，公司在產(chǎn)品的培訓(xùn)、用戶技術(shù)支持等方面投入了較大人其他常見的組態(tài)軟件還有GE的Cimplicity,Rockwell的RsView,NI的7將采油過程中產(chǎn)生的污水經(jīng)過沉降過濾處理后，用低壓水泵送入注水儲罐，然后經(jīng)高壓注水泵增壓，經(jīng)兩級加壓到約20MPa后送出，通過管線輸送到注水井，用于注水作業(yè)。設(shè)計儲水量為3*4000立方米，最大注水量為2.0萬噸/日。1.控制回路方框圖被控對象被控對象(污水流量計)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)器8則可以從圖中得到衰減比為4:1,以及衰減周期T,=8s,則根據(jù)上述參數(shù)查表可的，用來測量電導(dǎo)率大于5μS/cm導(dǎo)電液體的體積流量，是一種測量導(dǎo)電介質(zhì)可用于測量強酸強堿等強腐蝕液體和泥漿、礦漿、紙漿等均勻的液固兩相懸浮液體的體積流量。污水流量計廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、輕紡、造紙、環(huán)92、采用16位嵌入式微處理器，運算速度快，精度高；達(dá)1500:1:14、儀表內(nèi)部設(shè)計有不掉電時鐘，可記錄16次掉電時間。襯里材料主要性能?最高介質(zhì)溫度適用范圍一體型分離型聚四氟乙烯(F4)是化學(xué)性能最穩(wěn)定的一種塑料，能耐沸騰的鹽也能耐濃堿和各種有機(jī)溶劑。不耐三氟化氯、高溫三氟化氯、高流速液氟、液氧、自氧的腐(需特殊訂貨)腐蝕性2、衛(wèi)生聚全氟乙丙烯同F(xiàn)4,耐磨性、抗負(fù)壓同上聚氟合乙烯適用溫度上限較聚四氟聚氯丁橡膠特殊訂貨)水、污水、弱磨損性的泥漿聚氨酯橡膠1、耐磨性能極強。2、耐腐蝕性能較差。中性強磨損的泥漿電極材料耐蝕及耐磨性能不銹鋼用于工業(yè)用水、生活用水、污水等具有弱腐蝕性的介質(zhì)，適用于石油、化工、鋼鐵等工業(yè)哈氏合金B(yǎng)對沸點以下的一切濃度的鹽酸有良好的耐蝕性，也耐硫酸、磷酸、氫氟酸、有機(jī)酸等非氯化性酸、堿，非氧化性鹽液的哈氏合金C能耐非氧化性酸，如硝酸、混酸、或鉻酸與硫酸的混合介質(zhì)的腐蝕，也耐氧化性鹽類如；化劑的腐蝕，如高于常溫的次氯酸鹽溶液、海水的腐蝕鈦能耐海水、各種氯化物和次氯酸鹽、氧化性酸(包括發(fā)煙硫酸)純的還原性酸(如硫酸、鹽酸)的腐蝕，但如酸中含有氧化劑鉭具有優(yōu)良的耐蝕性和玻璃很相似。除了氫氟酸、發(fā)煙硫酸、堿外，幾乎能耐——切化學(xué)介質(zhì)(包括沸點的鹽酸、硝酸和150℃以下的硫酸)的腐蝕。在金幾乎能耐——切化學(xué)介質(zhì)，但不銹鋼涂覆碳化鎢用于無腐蝕性，強磨損性的介度、濃度、流速等復(fù)雜因素影響而變化，故本表僅供參考。用戶應(yīng)根據(jù)實際情況自己做5.流量范圍口徑mm流量范圍口徑流量范圍m3/h600050400000五.附組態(tài)運行畫面*(即度四.2.報警畫面通過對本次的課程設(shè)計，讓我對工業(yè)流程以及工業(yè)控制有了初步的了解.在實驗室時，我認(rèn)真聽取老師的講授，并且跟著老師的步驟一步一