一、集散控制系统与现场总线控制系统的发展(论文文献综述)
侯刚[1](2021)在《基于DCS的电量采集系统设计》文中研究说明随着科技的不断进步,自动化水平和生产制造过程中的工艺水平也得到了非常大程度上的提高,水泥企业在生产制造的过程中消耗的煤炭总量不断减少,然而企业整体上消耗的电量仍然呈现出逐年增长的趋势,企业生产过程中用电成本在总成本中占据的比例居高不下,而且在运行过程中,若有的设备存在运行上的故障时也会导致消耗的电量出现异常情况等等,这些问题的存在也是导致用电量增长的因素之一。为更好的解决电量异常问题,本课题提出了以JX-300X集散控制系统作为基础,应用于水泥厂生产制造过程中的进行电量采集监测应用技术的设计。在进行系统设计时和水泥厂生产制造的流水线相互结合,并借助于组态软件完成对生产现场具体工序进行监控的上位机监控系统。借助于系统设计的监控显示界面能够对生产制造的现场进行动态直观的监测,而且上位机监控的画面是跟随现场进行实时改变的,因此在整个控制的过程中对操作人员在技术上的要求非常低,同时也很大程度上降低了操作人员的劳动强度,使整个控制的过程得到优化完善。因此借助于该系统能够完成对水泥厂生产制造过程中的每一个操作流程中消耗的电能进行实时获取和监控,同时还能生成实时监测电能的趋势曲线,能够发出故障报警信号,完成报表的打印和查询等。通过将该系统在实际的生产过程中投入使用,并对获取的结果进行研究分析,结果显示以JX-300X作为基础开发研究的采集水泥厂电量的系统在实际生产制造的过程中是具有可行性的,该系统在生产过程中的应用能够完成实时监测生产过程中出现的电量异常的情况,同时还能够对水泥厂实时消耗的电能进行分析,为进一步应用节约耗能的方式奠定基础,有助于在生产过程中企业在投入成本上的控制。
樊森[2](2020)在《某化工厂硅胶活化炉监控系统的设计与实现》文中进行了进一步梳理硅胶是一种具有高活性的吸附材料,它的化学性质稳定并具有多孔性,因此常常被用作某些催化剂的载体。但是由于硅胶表面含有大量羟基和化学水,这些物质会影响催化剂活性,所以在将硅胶作为催化剂载体之前需要将硅胶进行高温活化处理。在活化过程中,炉膛温度会出现较大的容量滞后和时常数等问题,这会严重影响硅胶的活化效率和质量,且可能会引起安全事故。因此,研发一套能对温度进行精确控制的、安全高效的硅胶活化炉监控系统是十分重要的。根据厂家需求以及对硅胶活化工艺过程的分析,本课题提出了以SHCAN智能测控组件完成下位机控制层设计,以FIX组态软件完成上位机监控层设计的控制方案。在控制层设计中,通过SHCAN智能测控组件对活化过程中的温度、压力以及气体流量等输入信号进行分析、计算后,输出控制信号去驱动现场控制设备,然后根据控制要求和I/O口的数量完成硬件选型和硬件资源分配工作,同时控制层还需完成的工作有:绘制双线回路图、设计下位机组态以及设置实时数据库初始参数。在监控层设计中,首先设计FIX通信变量表,完成对所有被控参数的实时数据库地址以及网卡地址的分配,然后完成I/O驱动设置和创建过程数据库工作,之后可通过FIX组态软件进行人机界面的搭建,包括:活化工艺流程界面、数据监控界面、参数设置界面、数据总览界面、历史数据记录以及系统故障报警界面。最后,运用SHCANCFG软件对整个系统进行调试。经过不断反复仿真调试,本文设计的硅胶活化炉监控系统,能够实现硅胶活化的工艺需求和相关控制功能,满足系统的监控需求。
王梓桐[3](2021)在《某资源利用中心DCS联动系统的设计》文中指出餐厨垃圾种类多、数量巨大,传统的填埋法、焚烧法等处理方式不能满足环保要求。餐厨垃圾厌氧处理虽在国内起步较晚,但作为近年来应用最为广泛的方法,处理后生成的沼气燃烧后可通过发电机组产生电能,生成的油脂经加工后可作为生活洗涤用品,此项技术虽然对环境污染小,对垃圾的复用率高,但在生产过程中控制设备单一,适用范围小。本文借鉴了大型化工厂的控制经验,针对某市再生能源利用中心的生产过程设计了集散控制系统,将集散控制思想应用其中适应该地区的餐厨垃圾处理工作。首先分析了主要生产工艺流程,根据实际国情选用浙江中控ECS-700型控制系统,通过对餐厨预处理、厌氧处理、污水净化等模块进行硬件系统选型与配置,共计1088个DI点,608个DO点,261个AI点,64个AO点及560个控制回路,并绘制控制流程图及控制逻辑图。其次应用Visual Field系列组态管理软件完成对系统组态画面的设计,根据工艺流程设计了沼气处理系统、锅炉净化系统等24个组态画面,实现设备内部逻辑块程序的编程实现、设备故障报警、历史数据存储等功能。通过对再生能源利用中心的工艺技术进行研究,根据其不同特点设计出对应的控制策略。最后分析了系统运行过程中的安全性,使其能够安全稳定的运行。为了提高控制效率,研究了传统PID控制与模糊控制之间的关系,并提出将模糊控制应用于集散控制,通过MATLAB仿真结果可得,模糊自适应PID控制相比于传统PID控制有着更快的响应速度,并具有超调小、鲁棒性强等优点,值得深入研究。为了提高系统的安全性,对沼气系统中的酸洗加酸电磁阀、氧化剂加药计量泵等使用联动控制策略,并将控制方法进行优化。最终完成整个系统软硬件系统调试,现场监控画面的数据显示实际运行效果设计满足系统控制要求,达到用户需求设计的目标。
王连进[4](2019)在《供热管网自动监控系统研究与开发》文中提出随着我国城镇化建设飞速发展和科学技术的不断进步,集中供热的覆盖面积正逐步扩大,同时居民对集中供热个性化和舒适化的要求也在不断提高。目前现有集中供热系统存在着诸如以下问题:由于监控测点数量不足,监控参数数量少,导致用户出现的问题发现不及时;现有供热管网热能分配不合理,资源浪费严重;现有的供热管网控制大多数是依靠有经验的操作人员手动调节控制,集中供热系统的自动化水平低,控制系统的准确性和实时性差等。针对供热管网出现的以上问题,本文在分析供热管网运行工艺流程的基础上,结合华能青岛热电有限公司的《供热管网节能平衡关键技术开发》项目需求,设计开发了供热管网自动监控系统。主要研究内容如下:(1)对集中供热系统的组成及工艺流程进行分析,构建了供热管网调节的数学模型。在分析供热管网的供热过程机理的基础上,优选质—量调节方法,并完成了该调节方法在供热过程中的数学建模和模型参数识别,为供热管网自动监控系统的应用提供了理论基础。(2)针对华能青岛热电有限公司供热管网项目的工艺流程和实际需要,对现有DCS技术、现场总线技术、工业以太网技术进行分析综述,结合现有技术在工业过程控制中存在的问题,提出一整套供热管网自动监控系统方案,为供热管网自动监控系统的实现提供了解决方案。(3)通过对监控软件功能分析,采用组件技术,提出一种基于组件技术的供热管网监控软件体系,选用美国Opto22公司的SNAP-PAC平台,设计开发供热管网自动监控系统。该系统以整个供热管网为监控对象,实现对供热管网各监控测点的数据采集和过程控制,以及对整个供热工艺流程的控制管理。本文在对供热工艺流程分析及理论建模基础上,实现了供热管网自动监控系统的设计开发与集成。相比于传统PLC监控平台,该系统具有目标用户针对性强,在保证系统安全可靠运行的情况下还具有操作简单易学易用的特点,设计内容符合项目需求,并具有应用推广价值。
张志朋[5](2019)在《热电厂能源与动力管理信息系统研究与应用》文中进行了进一步梳理随着现代企业改革的深化,传统热电厂的经营模式逐渐由粗放型转为集约型。利用现代信息技术提高运营效率与效率,成为现代热电厂企业核心竞争力来源的主要途径。研究工作以某橡胶集团热电厂为例,针对企业目前存在的子系统分散、实时性差、人力成本高、管理欠规范等问题,开发能源与动力管理信息系统,利用互联网技术,实现独立子系统之间的信息共享,在提高生产效率、优化管理结构和减少生产成本方面具有重要意义。首先,对某橡胶集团热电厂的能源与动力系统发展现状、问题所在及未来趋势进行了阐述,分析了热电厂的生产及管理背景。提出了热电厂能源与动力管理信息系统的功能性需求与非功能性需求。其次,从三个维度深入探讨了构建热电厂能源与动力管理信息系统的总体方案:一是对辅助决策子系统进行了理论研究、规划与设计;二是对配电、除氧与空压机等运行管理子系统进行了集散控制系统的设计,提出了以西门子S7-1500为主控制器的设计方案;三是对已有DCS系统中的锅炉汽机、超低排放及污水站、原料及燃料供应、能源介质供应等管理子系统,运用OPC技术和WinCC组态软件,实现监控子系统的动态数据交换与集团能源与动力管理信息系统。最后,阐述了系统功能模块、WinCC与监控子系统的动态数据交换、集散控制子系统三大层面的实现过程。
田军强[6](2019)在《面向工业计量和控制的集散控制系统研究》文中认为集散控制系统是以工业生产及其之间的分散与协作关系为对象,结合控制技术、通信技术和图形显示技术,广泛应用于化工、冶金等生产过程的控制系统。随着微电子技术、接口通信技术和信息处理技术等快速发展,现代自动化仪表不断更新换代,促使着集散控制系统将向着智能化、网络化、数字化的方向发展。本文在此背景下,根据集散控制的实际功能和需求,开发研究了面向工业计量和控制的集散控制单元。该控制单元选择工业级的ARM系列微处理器,并采用软、硬件结合的方式完成其开发和研究。首先,对工业计量及自动化系统的国内外研究现状进行深入调研,结合物联网相关知识,提出一种面向工业计量和控制的集散控制系统架构,对系统各层功能进行分析,明确系统数据流向。其次,对控制单元进行软硬件设计。硬件方面,对主要电路进行详细设计,设计断电数据保护电路,采用电容储能方案实现断电续流保护数据的功能,提高控制单元的可靠性;结合光电隔离、电磁隔离、浮地系统等抗干扰技术抑制复杂工业现场产生的不确定性干扰;软件方面,对数据采集、传输程序设计,采用数字滤波技术进一步提高数据的准确性,利用一阶差分法剔除奇异项,递推平均法实现数据清洗处理;建立任务模型,按照任务编号实现对应功能。再次,在先进控制策略方面,引入预测函数控制算法,提高生产过程控制的精准度,并结合氟化反应工艺中温度要求,进行了反应釜内温度控制仿真,结果表明能够实现温度准确控制。在对系统功能的分析之后,运用模块化思想划分若干功能模块,并逐块实现;研究数据库设计过程,对数据库进行搭建,实现双机热备功能。最后,开发了集散控制单元样机,并以样机为核心搭建集散控制单元测试环境。通过对集散控制单元以及系统做测试,验证了断电续流功能和双机热备功能,结果表明基本实现了预期的设计目标,具有一定的应用价值。
高鹏[7](2016)在《DeltaV自动控制系统在多晶硅工厂中的应用》文中研究说明近年来,微电子芯片制造及太阳能发电行业在我国迅猛发展,它们的上游原材料——多晶硅的消耗量也呈现逐年快速递增趋势。随着下游行业对多晶硅的产量和纯度要求越来越高,对多晶硅生产关系紧密的自动化控制系统的要求也愈来愈高。集散控制系统(DCS)是目前精细化工行业在控制系统中的主流产品,它的广泛应用使得工艺人员能够更加准确的掌控产品的成产过程。针对多晶硅生产行业特点,本论文主要研究了艾默生公司开发的DeltaV集散控制系统的实际应用,完成对针对多晶硅生产工厂的控制系统的设计和组态。论文首先介绍了工程项目背景,多晶硅的生产工艺流程,包括工业硅粉的准备、三氯氢硅制备及精馏提纯,多晶硅的还原工艺,同时对生产过程用到的中大型成套设备进行了介绍。结合多晶硅制造的实际情况,提出了对控制系统的控制目标要求。其次,从控制系统的实际硬件组态方式开始,介绍DeltaV DCS系统功能特点,包括通讯卡件的物理参数、系统画面的开发过程、软件逻辑的组态流程以及远程通讯功能等等。其中详细介绍了几种典型控制回路的控制原理及开发过程,以及顺序控制的开发思想与编写过程。再次,控制系统开发完成以后,对项目的所有功能进行了调试,包括人机界面,软硬件系统测试与修改。最终,试生产过程中系统控制的功能达到了预期效果,完全满足工艺操作人员对自控系统功能的使用需求。
方新[8](2016)在《基于Lonworks总线的空调智能控制网络的设计》文中认为在我国建筑能耗占总能耗的比重较大,且每年还在保持高速增长。空调系统的运行能耗在建筑能耗中占比最大,楼宇空调自动控制是实现空调系统节能高效运行的重要途径。本文结合当今现场总线(FCS)技术发展趋势,综合考虑了楼宇自控网络软硬件兼容性和扩展性方面存在的问题,提出相应的基于Lonworks现场总线技术的楼宇空调控制网络架构。针对大型中央空调系统的非线性、控制响应滞后的复杂系统特点,以及根据变风量和定风量两种类型的空调的系统特性,拟使用相应的优化控制方法,如温度分程控制,温度串级控制,利用虚拟空气参数,模糊智能温度控制等方法。概括起来本文研究的具体研究内容如下:(1)根据实际空调系统控制功能需求和楼宇自控网络的特点,开发出基于Lonworks现场总线技术的楼宇空调智能控制网络。它不仅能实现空调系统的自动控制,而且实现所有数据网络化管理。(2)针对变风量空调和定风量空调,在温度和湿度的自动控制方面提出相应的控制方法,在舒适性和节能性方面进行控制优化。(3)根据空调系统温度控制的特点,用模糊控制方法应用于温度控制,并对空调系统采用的模糊智能温度控制方法进行仿真与分析。本文所设计的空调智能控制网络及控制方法,经过总体控制调试运行,达到了预期的控制效果,对实现建筑的智能化控制提供了一种新思路。
吕桂东[9](2016)在《电厂生产分布式控制系统设计》文中指出近年来,现场总线技术与分散控制系统受到人们的极大关注。针对电厂中出现的信息不能及时共享、不能实时监控等问题,基于现场总线技术和分散控制系统开展电厂生产分布式控制系统设计课题,具体如下:本文首先介绍了课题的研究背景、目的和意义,对现场总线技术国内外研究现状进行了阐述,通过对IEC现场总线种类进行分析,阐明了常用的现场总线技术及其优点,并阐述了现场总线技术对分散控制系(Distributed control system简称DCS)发展的影响。其次进行电厂的需求分析,对热电厂生产工况进行简单介绍,全面分析了电厂生产控制系统的基本组成。详细介绍了DCS在工程实例中的应用及课题实施过程,为了解决信息不能及时共享等问题,利用工业以太网实现了DCS系统与PLC系统的通信,搭设了全厂生产控制信息网,建成生产实时监测分析系统,设计和实现了实时数据库,建立实时安全分析系统。最后进行工程设计及实现,采用工业以太网及EPA现场总线技术进行循环水泵房设计,使电厂各生产过程全面实现自动化,并在集控室、调度室分别对各生产环节进行实时监控,取消岗点人员,达到减员增效和安全生产的目的,此外还对整个电厂的经济运行情况进行了优化分析,提高了整个热电厂的自动化和管理水平。通过这套电厂生产分布式控制系统的设计,为其他电厂的发展做了理论与实践的铺垫。
席建华[10](2015)在《基于FF总线技术工厂管控网的应用与分析》文中进行了进一步梳理作为自动化技术发展热点之一,现场总线技术近年来发展迅速,变得日益成熟,被广泛地应用于对长周期和可靠性有很高要求的连续性化工生产领域。在过程控制点数规模较大的大型化、一体化的联合化工生产企业,现场总线技术通过数字信号取代模拟信号,使工艺变量测量和控制信息实现了就地采样、就地计算、就地控制,控制功能从DCS系统下放到现场仪表设备,以满足大型化工装置分散控制,集中管理、规模可变的要求。因此,越来越多的大型联合化工厂广泛采用以现场总线技术与集散控制系统集成的方式应用于工厂的过程控制。本文以拜耳材料科技一体化基地电解盐酸制氯装置控制系统的设计应用为例,深入分析并探讨了基于基金会现场总线技术工厂管控网自动控制系统应用的全过程。为构建一个生产经营管理一体化、高效率、低单位能耗和降低装置施工建设和生产维护成本的“数字化智能工厂”,选用合适的自动化过程控制系统显得尤为重要。其必须以满足几个基本要求:保证长周期运行的可靠性、低成本系统规模扩展、系统开放性和强大的系统集成功能。本文以实际工程应用为例,首先阐述了现场总线的概念、通信方式、网络架构,以及应用现场总线技术所具有的优势和特点。列举了当前几种比较典型的现场总线技术。结合电解盐酸制氯工艺特点,提出了基于基金会现场总线的工厂管控网控制设计方案,详细阐述了控制系统总体方案实施的过程,并提出一些具有建设性的现场总线应用技术措施,对系统硬件配置、软件组态、总线网络布局和资源的管理进行了深入的分析。利用FF总线仪表设备的数字化和智能化的特点,实现通过DeltaV内嵌的资源管理系统(AMS,Asset Management System)对FF、Profibus、Hart等现场总线设备运行状况实时监控,并对监控数据进行管理,及时了解现场总线设备的健康状态,预判现场总线设备的是否需要维护,实现真正意义上的仪表设备预防维护功能。电解盐酸制氯是较成熟的制氯工艺过程,它的特点是腐蚀性强、电能消耗大、要求连续长周期生产、辅助系统多、现场仪表设备易受电磁干扰严重等等。针对盐酸电解制氯生产过程控制的特点,重点分析传统PID控制器作为该装置控制回路主要算法的计算原理、参数整定及算法实现过程。列举了一个利用智能现场总线设备实现氯气分配控制策略优化的实例。详细地阐述了如何通过改进的前馈+PID控制器解决对长期困扰装置运行的氯气分配总管压力控制的问题。新方案投用后,对比了单纯使用传统PID控制器和前馈+PID控制器方案的实际应用结果后得出结论,新的前馈+PID控制器的改进方案控制效果优化明显,能有效地克服了下游装置非计划停工或下游某个装置生产负荷大幅波动,导致氯气总管压力波动得难题。并列举利用FF总线仪表PID控制功能实现盐酸浓度配比控制的优化过程。
二、集散控制系统与现场总线控制系统的发展(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、集散控制系统与现场总线控制系统的发展(论文提纲范文)
(1)基于DCS的电量采集系统设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 课题研究的背景及意义 |
1.3 本课题主要研究目的和内容安排 |
1.4 本章小结 |
第2章 电量采集技术发展现状和趋势分析 |
2.1 国外相关研究及应用现状 |
2.2 国内相关研究及应用现状 |
2.3 本章小结 |
第3章 JX-300X集散控制系统 |
3.1 集散控制系统的概述 |
3.1.1 集散控制系统结构 |
3.1.2 集散控制系统的优势 |
3.2 JX-300X系统简述 |
3.3 JX-300X系统通讯网络 |
3.3.1 信息管理网络 |
3.3.2 过程控制网络 |
3.4 JX-300X系统硬件 |
3.4.1 控制站 |
3.4.2 操作站硬件 |
3.5 JX-300X系统组态软件及特点 |
3.5.1 组态软件概述 |
3.5.2 选择系统组态 |
3.5.3 系统监控 |
3.5.4 系统软件的优势 |
3.6 本章小结 |
第4章 电量采集系统的硬件设计与实现 |
4.1 工作原理及系统结构 |
4.1.1 工作原理 |
4.1.2 系统硬件结构 |
4.2 DCS控制系统的硬件设计 |
4.2.1 卡件设计 |
4.2.2 DCS控制系统的通讯网络 |
4.2.3 冗余的硬件设计 |
4.2.4 过程输入/输出(I/O)模块设计 |
4.2.5 电量采集终端设备 |
4.3 本系统的硬件原理设计 |
4.4 本章小结 |
第5章 电量采集系统的软件设计与实现 |
5.1 大型水泥厂的发展概况及用电情况介绍 |
5.1.1 大型水泥厂生产工艺 |
5.1.2 大型水泥厂用电设备介绍 |
5.2 软件简介及系统总体组态 |
5.2.1 Advantrol Pro组态软件 |
5.2.2 现场控制单元完成的主要控制任务 |
5.3 系统组态步骤 |
5.3.1 控制站 |
5.3.2 操作站组态 |
5.4 电量监控过程的程序设计和软件组态 |
5.4.1 程序设计 |
5.4.2 系统监控画面 |
5.5 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
附录A 开关量监控程序 |
附录B 输入量程转化程序 |
附录C 电量累计程序 |
附录D 电机控制程序 |
附录E 其他程序 |
附录F 电量采集监控画面 |
附录G 电量采集统计画面 |
致谢 |
在校期间主要科研成果 |
1 其他研究成果 |
(2)某化工厂硅胶活化炉监控系统的设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题的研究背景 |
1.2 自动控制系统发展现状 |
1.3 现场总线控制系统 |
1.4 论文研究的主要内容 |
本章小结 |
第二章 硅胶活化炉监控系统整体设计 |
2.1 硅胶活化工艺流程 |
2.2 SHCAN2000现场总线控制系统概述 |
2.3 SHCAN2000现场总线控制系统的硬件结构 |
2.3.1 上位机 |
2.3.2 网卡 |
2.3.3 智能测控组件 |
2.3.4 安全栅 |
2.3.5 继电器 |
2.4 SHCAN2000现场总线控制系统的软件体系 |
2.4.1 组态软件的选择 |
2.4.2 FIX组态软件介绍 |
2.4.3 I/O驱动器 |
2.4.4 下载和调试工具(SHCAN-CFG) |
2.4.5 CAN总线网络的软件设置 |
2.4.6 SHCAN智能测控组件的组态软件 |
本章小结 |
第三章 硅胶活化炉监控系统控制层设计 |
3.1 硅胶活化项目监控系统的硬件选型 |
3.2 硅胶活化炉硬件资源分配 |
3.3 双线回路图设计 |
3.4 组态序列设计 |
3.5 实时数据库初始参数设置 |
本章小结 |
第四章 硅胶活化炉监控系统监控层设计 |
4.1 设计FIX通信变量表 |
4.2 I/O驱动程序的设置 |
4.3 创建过程数据库 |
4.4 设计人机监控界面 |
本章小结 |
第五章 系统调试 |
5.1 MDCS调试 |
5.2 I/O信号测试 |
本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录 A 下位机FIX通信变量表 |
附录 B 下位机组态序列 |
致谢 |
(3)某资源利用中心DCS联动系统的设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题的背景 |
1.2 国内外餐厨垃圾处理研究现状 |
1.2.1 国内餐厨垃圾处理现状 |
1.2.2 国外餐厨垃圾处理现状 |
1.3 课题研究内容 |
第二章 资源利用中心工艺模块 |
2.1 再生资源利用中心概述 |
2.2 资源中心主要工艺模块及控制方法 |
2.2.1 餐厨预处理模块 |
2.2.2 厌氧处理模块 |
2.2.3 沼气除杂质处理模块 |
2.2.4 污水净化处理模块 |
2.2.5 控制方法 |
2.3 本章小结 |
第三章 集散控制系统选型及控制需求分析 |
3.1 DCS概述 |
3.2 系统主要控制策略 |
3.2.1 PID控制 |
3.2.2 联动控制 |
3.2.3 顺序控制 |
3.3 系统选型 |
3.4 ECS-700 控制系统特性及结构 |
3.4.1 分操作域管理单元 |
3.4.2 通信网络 |
3.4.3 系统硬件 |
3.4.4 控制器 |
3.4.5 I/O模块 |
3.4.6 系统组态软件 |
3.4.7 人机接口 |
3.5 控制需求分析 |
3.5.1 数据采集 |
3.5.2 模拟量控制 |
3.5.3 开关量控制 |
3.6 本章小结 |
第四章 集散控制系统软硬件设计 |
4.1 DCS控制系统操作站配置 |
4.2 I/O点统计 |
4.3 硬件配置 |
4.3.1 全局配置 |
4.3.2 控制站配置及控制网设置 |
4.4 沼气系统软件组态设计 |
4.4.1 沼气系统分析及系统数据库设计 |
4.4.2 沼气系统流程图画面组态 |
4.4.3 沼气系统控制逻辑组态 |
4.5 联动控制设计 |
4.5.1 需求分析 |
4.5.2 酸洗加酸电磁阀联动控制设计 |
4.5.3 氧化剂加药计量泵联动控制设计 |
4.5.4 酸计量泵联动控制设计 |
4.6 本章小结 |
第五章 控制系统算法优化 |
5.1 模糊控制基本原理 |
5.2 模糊自适应PID控制算法分析 |
5.3 模糊PID控制方案实现 |
5.3.1 模糊化 |
5.3.2 模糊规则的建立 |
5.3.3 解模糊 |
5.4 系统仿真 |
5.5 仿真运行结果 |
5.6 本章小结 |
第六章 系统调试及安全性分析 |
6.1 调试运行及结果 |
6.1.1 软件调试 |
6.1.2 硬件调试 |
6.1.3 调试运行结果 |
6.2 系统安全性分析 |
6.2.1 系统安全性分析 |
6.2.2 系统冗余性分析 |
6.2.3 电源安全性分析 |
6.3 本章小结 |
第七章 总结及展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
附录 |
(4)供热管网自动监控系统研究与开发(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文的主要研究内容 |
第二章 供热管网调节控制方法研究 |
2.1 集中供热系统 |
2.1.1 集中供热系统组成 |
2.1.2 供热管网工艺流程 |
2.2 供热管网运行调节模型及调节方法 |
2.2.1 运行调节模型 |
2.2.2 调节方法 |
2.3 供热管网供热过程建模 |
2.3.1 供热过程的数学模型 |
2.3.2 数学模型参数的识别 |
2.4 本章小结 |
第三章 供热管网自动监控系统方案及硬件组成 |
3.1 系统概况 |
3.2 供热管网自动监控系统方案 |
3.2.1 DCS技术及存在问题分析 |
3.2.2 现场总线技术及存在问题分析 |
3.2.3 工业以太网技术 |
3.2.4 供热管网自动监控系统方案 |
3.3 系统硬件组成 |
3.3.1 SNAP-PAC-R2 控制器及配置 |
3.3.2 I/O模块及配置 |
3.3.3 电源模块 |
3.3.4 现场仪表的选型 |
3.4 本章小结 |
第四章 供热管网自动监控系统软件设计与实现 |
4.1 供热管网监控软件体系 |
4.1.1 监控组态软件 |
4.1.2 监控软件功能模块 |
4.1.3 组件技术 |
4.1.4 基于组件技术的供热管网监控软件体系 |
4.2 监控系统软件设计与实现 |
4.2.1 软件总体结构 |
4.2.2 软件平台及开发工具选择 |
4.2.3 数据采集程序实现 |
4.2.4 应用程序与控制器通讯 |
4.2.5 人机交互界面设计及运行效果 |
4.3 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的研究成果 |
致谢 |
(5)热电厂能源与动力管理信息系统研究与应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究状况 |
1.2.1 管理信息系统的研究现状 |
1.2.2 集散控制系统的研究现状 |
1.3 主要工作及研究内容 |
1.4 本章小结 |
第2章 热电厂能源与动力管理信息系统需求分析 |
2.1 引言 |
2.2 系统设计目标 |
2.3 系统概要介绍 |
2.3.1 背景介绍 |
2.3.2 项目范围及用户群体 |
2.4 功能性需求 |
2.4.1 系统分层图 |
2.4.2 系统功能简介 |
2.5 非功能性需求 |
2.5.1 系统维护功能需求 |
2.5.2 系统性能要求 |
2.5.3 数据库要求 |
2.5.4 数据交换与接口需求 |
2.6 本章小结 |
第3章 热电厂能源与动力管理信息系统总体设计 |
3.1 系统设计原则 |
3.2 系统概述 |
3.3 总体结构 |
3.4 系统方案设计 |
3.4.1 理论技术基础 |
3.4.2 集散控制子系统方案设计 |
3.4.3 集散控制子系统组成架构 |
3.4.4 辅助决策系统的规划与设计 |
3.4.5 不同子系统通讯设计 |
3.5 本章小结 |
第4章 热电厂能源与动力管理信息系统实现 |
4.1 系统功能模块设计实现 |
4.1.1 生产过程实时监控子系统 |
4.1.2 数据处理子系统 |
4.1.3 故障报警子系统 |
4.1.4 实验结果与分析 |
4.2 锅炉烟气超低排放子系统设计实现 |
4.2.1 锅炉烟气超低排放子系统工艺设计 |
4.2.2 湿式电除尘系统 |
4.2.3 石灰石制浆系统 |
4.2.4 烟气系统 |
4.2.5 吸收系统 |
4.3 OPC数据传输方式研究 |
4.3.1 OPC体系结构 |
4.3.2 OPC数据访问模式探究 |
4.3.3 OPC服务器冗余分析 |
4.4 OPC实现WinCC与监控子系统的动态数据交换 |
4.4.1 WinCC的OPC服务器设置 |
4.4.2 WinCC与力控的动态数据交换 |
4.4.3 WinCC与组态王的动态数据交换 |
4.5 集散控制子系统实现 |
4.6 集散控制子系统控制柜设计与实现 |
4.7 本章小结 |
第5章 总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(6)面向工业计量和控制的集散控制系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 课题国内外研究现状 |
1.2.1 工业计量及自动化行业的发展 |
1.2.2 集散控制系统的国内外研究现状 |
1.3 本文主要工作及内容安排 |
第二章 集散控制系统总体设计 |
2.1 新型集散控制系统架构设计 |
2.1.1 现场层 |
2.1.2 控制单元层 |
2.1.3 管理层 |
2.2 系统数据流设计 |
2.3 集散控制单元需求分析 |
2.4 集散控制系统关键技术概述 |
2.4.1 先进控制算法概述 |
2.4.2 系统通信协议简介 |
2.5 本章小结 |
第三章 集散控制单元硬件设计 |
3.1 微处理器选型 |
3.2 控制单元硬件结构设计 |
3.3 控制单元主要电路设计 |
3.3.1 最小系统电路设计 |
3.3.2 降压模块电路设计 |
3.3.3 光耦隔离模块电路设计 |
3.3.4 断电数据保护模块电路设计 |
3.4 透传模块选择 |
3.4.1 透传模块工作原理及特点 |
3.4.2 通讯参数配置及测试 |
3.5 抗干扰设计 |
3.5.1 常用抗干扰技术 |
3.5.2 控制单元的抗干扰技术 |
3.6 本章小结 |
第四章 集散控制单元软件设计 |
4.1 软件设计方案 |
4.1.1 软件架构设计 |
4.1.2 软件工作流程 |
4.2 数据采集预处理算法 |
4.2.1 基于差分法的数字滤波原理 |
4.2.2 滤波算法有效性验证 |
4.3 计量模型的建立 |
4.4 通信管理 |
4.4.1 集散控制单元与上位机的通信实现 |
4.4.2 Modbus通信协议应用 |
4.4.3 心跳机制研究设计 |
4.5 本章小结 |
第五章 集散控制系统客户端、数据库及先进控制研究 |
5.1 客户端软件设计 |
5.1.1 软件设计思想 |
5.1.2 系统功能分析 |
5.2 数据库设计与实现 |
5.2.1 数据库功能需求分析 |
5.2.2 数据库概念及逻辑结构设计 |
5.2.3 双机热备设计 |
5.3 预测函数控制 |
5.3.1 预测函数控制基本原理及算法 |
5.3.2 制药生产中预测函数控制设计 |
5.4 本章小结 |
第六章 系统测试与结果分析 |
6.1 实验平台搭建 |
6.2 集散控制单元硬件测试 |
6.2.1 开机时间测试 |
6.2.2 断电数据续流时间测试 |
6.3 集散控制单元性能测试 |
6.3.1 丢包率测试 |
6.3.2 时延测试 |
6.4 双机热备状况测试 |
6.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间所取得的相关研究成果 |
致谢 |
(7)DeltaV自动控制系统在多晶硅工厂中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 课题的意义与工程项目背景 |
1.2 集散控制系统研究现状 |
1.3 论文研究的主要内容 |
1.4 小结 |
2 多晶硅的生产过程及控制要求 |
2.1 多晶硅生产工艺流程 |
2.2 主要单体设备 |
2.3 多晶硅生产控制系统的总体需求 |
2.4 小结 |
3 DELTAV DCS系统设计 |
3.1 DELTAV DCS系统概述 |
3.2 DELTAV DCS系统硬件构成 |
3.2.1 DeltaV DCS系统网络结构 |
3.2.2 DeltaV卡件功能 |
3.2.3 FF总线标准 |
3.2.4 FF总线仪表的组态 |
3.3 仪表的选型 |
3.4 PI系统 |
3.5 DELTAV系统冗余功能 |
3.6 小结 |
4 多晶硅控制系统的设计与实现 |
4.1 多晶硅控制系统的主要内容 |
4.2 DELTAV人机界面HMI组态 |
4.3 基本控制回路的研究与组态实现 |
4.3.1 PID技术的基本原理 |
4.3.2 复杂控制系统的应用 |
4.4 顺序控制SFC |
4.4.1 硅粉的风送系统流程 |
4.4.2 顺控PLM模块的组态 |
4.4.3 顺控EQM模块的组态 |
4.5 小结 |
5 DCS的系统调试 |
5.1 进行FAT的前提条件 |
5.1.1 硬件FAT的前提条件 |
5.1.2 软件FAT的前提条件 |
5.2 系统FAT步骤 |
5.2.1 系统硬件FAT |
5.2.2 控制系统工厂测试FAT |
5.2.3 控制系统现场测试SAT |
5.3 小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 研究与展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者在读期间的研究成果 |
(8)基于Lonworks总线的空调智能控制网络的设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.2 国内外研究发展现状 |
1.2.1 楼宇空调自控系统发展简介 |
1.2.2 国内楼宇空调自控系统发展现状 |
1.3 课题来源和本文主要内容 |
第二章 楼宇空调自控的组成与工作原理 |
2.1 空调系统的组成与工作原理 |
2.1.1 空调系统的组成 |
2.1.2 空调系统工作原理 |
2.1.3 空调系统两种风量控制方法的特点 |
2.2 楼宇空调自控网络架构的组成 |
2.3 本章小结 |
第三章 基于LONWORKS总线技术的空调控制网络 |
3.1 现场总线 |
3.2 LONWORKS总线技术 |
3.3 基于LONWORKS总线的空调控制网络架构 |
3.4 LONWORKS控制网络构建 |
3.5 本章小结 |
第四章 空调自控网络的硬件设计 |
4.1 自控网络架构及其硬件配置 |
4.1.1 自控网络的架构设计 |
4.1.2 自动控制层DDC控制器的选型和配置 |
4.2 电气控制回路的设计 |
4.2.1 空调机组的电气控制回路设计 |
4.2.2 冷水机组辅助设备的电气控制回路设计 |
4.3 本章小结 |
第五章 空调监控软件的设计与实现 |
5.1 空调系统集中远程监控的实现 |
5.1.1 空调自控监控软件 |
5.1.2 空调自控网络通讯集成 |
5.1.3 监控画面组态开发 |
5.2 空调自控的主控程序设计 |
5.2.1 空调机组控制程序 |
5.2.2 冷水机组控制程序 |
5.3 空调系统的控制策略和方法 |
5.3.1 空调机组控制策略和方法 |
5.3.2 冷水组控制策略和方法 |
5.4 变风量空调自动控制方法 |
5.4.1 控制特性分析 |
5.4.2 变风量空调的控制策略 |
5.4.3 温湿度优化控制方法 |
5.4.4 温湿度优化控制方法实验验证 |
5.5 本章小结 |
第六章 空调系统的智能控制方法 |
6.1 模糊控制理论和模糊控制器 |
6.1.1 模糊控制理论 |
6.1.2 模糊控制器 |
6.2 空调系统温度智能模糊控制方法 |
6.2.1 空调温度模糊控制器设计 |
6.2.2 实现温度模糊控制的程序和方法 |
6.3 本章小结 |
第七章 温度模糊控制仿真与分析 |
7.1 MATLAB模糊工具应用 |
7.2 MATLAB仿真分析 |
7.2.1 建立空调房间的数学模型 |
7.2.2 空调模糊温度控制仿真分析 |
7.3 本章小结 |
第八章 结论 |
8.1 总结 |
8.2 展望 |
参考文献 |
学位期间本人出版或公开发表的论着、论文 |
致谢 |
附录 |
(9)电厂生产分布式控制系统设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题的研究背景和目的及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 本论文的主要内容 |
第二章 DCS系统及现场总线技术与网络系统 |
2.1 集散控制系统 |
2.2 现场总线 |
2.2.1 现场总线的类型 |
2.2.2 现场总线的特点和优点 |
2.2.3 现场总线的基本设备 |
2.3 DCS发展与现场总线技术的联系 |
2.4 生产控制系统网络及通讯 |
2.4.1 工业以太网技术 |
2.4.2 工业以太网技术的特点 |
2.5 小结 |
第三章 需求分析 |
3.1 生产工况简介 |
3.2 电厂生产控制系统 |
3.2.1 锅炉燃烧系统 |
3.2.2 锅炉汽水系统 |
3.2.3 除灰系统和除渣系统 |
3.2.4 锅炉及汽轮机控制系统 |
3.2.5 电气控制系统 |
3.2.6 除尘除灰控制系统 |
3.2.7 输煤控制系统 |
3.2.8 泵房控制系统 |
3.2.9 化水控制系统 |
3.3 控制系统功能需求分析 |
3.3.1 锅炉分散控制 |
3.3.2 汽轮机数据采集 |
3.3.3 数据趋势分析 |
3.3.4 设备故障报警显示 |
3.3.5 历史数据的查询 |
3.3.6 报表打印 |
3.3.7 自动控制回路 |
3.3.8 数据分析与应用 |
3.3.9 生产过程视频监测 |
3.4 小结 |
第四章 工程设计及实现 |
4.1 生产控制系统总体设计 |
4.1.1 整体控制系统架构 |
4.1.2 工业以太网构建 |
4.2 集散控制系统设计实施 |
4.2.1 集散控制系统设计 |
4.2.2 集散控制通信网络 |
4.2.3 集散控制系统功能 |
4.3 循环水泵房现场总线 |
4.3.1 EPA现场总线控制系统设计 |
4.3.2 循环水泵房现场总线控制系统构成 |
4.3.3 循环水泵房设备组成 |
4.4 实时监测分析平台 |
4.4.1 监控平台软件架构 |
4.4.2 数据库软件要求及分析 |
4.4.3 电厂画面和操作面板 |
4.5 小结 |
第五章 结论 |
参考文献 |
作者简介、发表文章及研究成果目录 |
致谢 |
(10)基于FF总线技术工厂管控网的应用与分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题的背景及应用分析的目的和意义 |
1.1.1 课题背景和应用分析的目的 |
1.1.2 应用分析的意义 |
1.2 盐酸电解制氯的工艺发展趋势及控制要求 |
1.2.1 盐酸电解制氯装置工艺发展趋势 |
1.2.2 盐酸电解的控制特点 |
1.3 本文概要和内容 |
第二章 基金会现场总线技术 |
2.1 现场总线介绍 |
2.1.1 现场总线的技术特点 |
2.1.2 现场总线的技术优点 |
2.1.3 主流现场总线技术介绍 |
2.2 基金会现场总线 |
2.2.1 基金会现场总线体系结构 |
2.2.2 基金会现场总线技术的优越性 |
2.3 基金会现场总线仪表 |
2.3.1 发展背景 |
2.3.2 基金会现场总线仪表发展现状和优点 |
2.3.4 智能化的现场仪表设备 |
2.4 本章小结 |
第三章 电解盐酸制氯装置工艺及自动控制方案 |
3.1 生产工艺及工段主要控制 |
3.2 装置自动化系统要实现的设计目标及系统选型 |
3.2.1 自动化控制系统设计目标 |
3.2.2 控制系统选型及控制单元 |
3.3 装置自动化系统网络架构设计 |
3.3.1 HCL电解装置的控制要求及控制网架构 |
3.3.2 工厂局域网络构造 |
3.3.3 工厂数据的管理和应用 |
3.4 系统的安全策略管理 |
3.5 本章小结 |
第四章 基于FF总线管控网软硬件设计 |
4.1 盐酸电解装置总线控制系统硬件设计 |
4.1.1 基于基金会现场总线标准的管控网结构设计 |
4.1.2 总线控制系统的拓扑结构 |
4.1.3 网段的设计及安装规范 |
4.2 盐酸电解装置控制系统软件设计 |
4.2.1 监控画面的组态 |
4.2.2 过程控制的组态 |
4.2.3 辅助系统的应用 |
4.3 本章小结 |
第五章 过程控制计算在总线设备中的应用 |
5.1 电解盐酸制氯主要控制算法的运用 |
5.1.1 PID控制器的概念 |
5.1.2 增量型PID控制器在总线设备中的应用 |
5.1.3 控制系统中PID参数整定 |
5.2 控制回路优化计算在智能仪表中的实施 |
5.2.1 氯气分配系统控制策略的改进 |
5.2.2 盐酸浓度配比控制器的改进 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 主要工作与创新点 |
6.2 后续工作方向 |
参考文献 |
致谢 |
读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
四、集散控制系统与现场总线控制系统的发展(论文参考文献)
- [1]基于DCS的电量采集系统设计[D]. 侯刚. 齐鲁工业大学, 2021(09)
- [2]某化工厂硅胶活化炉监控系统的设计与实现[D]. 樊森. 大连交通大学, 2020(06)
- [3]某资源利用中心DCS联动系统的设计[D]. 王梓桐. 西安石油大学, 2021(09)
- [4]供热管网自动监控系统研究与开发[D]. 王连进. 青岛大学, 2019(02)
- [5]热电厂能源与动力管理信息系统研究与应用[D]. 张志朋. 杭州电子科技大学, 2019(01)
- [6]面向工业计量和控制的集散控制系统研究[D]. 田军强. 河北工业大学, 2019
- [7]DeltaV自动控制系统在多晶硅工厂中的应用[D]. 高鹏. 西安建筑科技大学, 2016(01)
- [8]基于Lonworks总线的空调智能控制网络的设计[D]. 方新. 苏州大学, 2016(05)
- [9]电厂生产分布式控制系统设计[D]. 吕桂东. 东北石油大学, 2016(02)
- [10]基于FF总线技术工厂管控网的应用与分析[D]. 席建华. 上海交通大学, 2015(03)
标签:现场总线论文; 现场总线控制系统论文; 生产过程控制论文; 工业空调论文; 分散控制系统论文;