油田加熱爐在油氣田生產(chǎn)中有重要的應(yīng)用,是井產(chǎn)物開采所必須具備的設(shè)備。本文設(shè)計了一套油田加熱爐控制系統(tǒng),并通過其來對加熱介質(zhì)的溫度進(jìn)行自動控制。對比可知,此種油田加熱爐溫度控制需要達(dá)到精度高,且響應(yīng)速度快,可自動化控制和調(diào)節(jié),方能很好的滿足油田加熱控制要求。本文研究中首先通過分析加熱爐系統(tǒng)工藝要求與對象特性,參考以往的設(shè)計經(jīng)驗,而選擇了油田加熱爐的積分分離式PID脈沖控制方式。對此種控制方式的特征進(jìn)行了分析,可以有效提高系統(tǒng)響應(yīng)速度,減小系統(tǒng)超調(diào),有利于提高溫度控制的精度。根據(jù)相關(guān)系統(tǒng)工藝要求,依據(jù)可編程邏輯控制器(PLC)硬件選取原則,進(jìn)行適用于加熱爐系統(tǒng)特性的PLC控制系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)和軟硬件部分的設(shè)計。整個系統(tǒng)按功能可分為爐溫控制回路、爐壓控制回路、燃燒自動換向回路、安全報警連鎖回路、數(shù)據(jù)存取查詢模塊。主要工作包括結(jié)合具體工作要求進(jìn)行I/O分配、控制程序框圖設(shè)計,并利用STEP7軟件進(jìn)行了下位機程序設(shè)計,利用Wincc組態(tài)軟件開發(fā)制作人機接口可視化界面,監(jiān)控油田加熱爐控制系統(tǒng)的運行情況。實踐證明,該系統(tǒng)具有人機交互界面友好、易于操作,運行安全可靠、抗干擾能力強、自動化程度高以及便于升...

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 本文研究背景
    1.2 油田加熱爐概況
        1.2.1 油田加熱爐結(jié)構(gòu)和原理
        1.2.2 加熱爐的分類
    1.3 國內(nèi)外加熱爐控制方式發(fā)展概況
    1.4 本文的研究內(nèi)容和意義
第二章 加熱爐控制方案設(shè)計
    2.1 油田加熱爐概況
    2.2 加熱爐控制要求
    2.3 加熱爐工藝流程
    2.4 加熱爐溫度控制方案
    2.5 加熱爐控制系統(tǒng)總體設(shè)計
    2.6 PID控制方法
        2.6.1 位置式PID控制算法
        2.6.2 增量式PID控制算法
        2.6.3 積分分離PID控制算法
    2.7 本章小結(jié)
第三章 油田加熱爐控制系統(tǒng)硬件選擇
    3.1 可編程控制器(PLC)
        3.1.1 可編程控制器基本結(jié)構(gòu)
        3.1.2 可編程控制器工作原理
    3.2 PLC選型及硬件配置
    3.3 I/O分配及電氣連接圖
    3.4 系統(tǒng)電路分析及設(shè)計
        3.4.1 溫度傳感器的選型
        3.4.2 壓力變送器的選型
    3.5 本章小結(jié)
第四章 油田加熱爐控制系統(tǒng)軟件設(shè)計
    4.1 軟件開發(fā)環(huán)境簡介
    4.2 系統(tǒng)程序設(shè)計
        4.2.1 設(shè)計思路
        4.2.2 控制系統(tǒng)流程圖
        4.2.3 I/O分配模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊
        4.2.4 保護(hù)模塊
        4.2.5 MODBUS通訊模塊
        4.2.6 燃燒器控制模塊
    4.3 程序調(diào)試
    4.4 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)的整體調(diào)試
    5.1 界面設(shè)計
        5.1.1 顯示界面設(shè)計
        5.1.2 控制柜界面設(shè)計
    5.2 上位機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計
        5.2.1 主操作界面
        5.2.2 聯(lián)機調(diào)試
        5.2.3 參數(shù)設(shè)置界面
    5.3 調(diào)試結(jié)果圖
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3808285