本文關鍵詞：煤層氣開采SCADA系統(tǒng)設計

  更多相關文章： SCADA系統(tǒng) PLC 組態(tài)軟件 煤層氣 監(jiān)控

【摘要】：本文以沁水盆地南部煤層氣開采SCADA系統(tǒng)工程為實例,通過前期的調(diào)研考察,依據(jù)3#集氣站的實際場景以及工程設計要求,以保障安全生產(chǎn)、降低企業(yè)生產(chǎn)成本、提高煤層氣利用效率為出發(fā)點,設計了整套煤層氣開采SCADA系統(tǒng),屬于工程應用型課題。該監(jiān)控系統(tǒng)采用上下位機協(xié)作模式,以S7-400型PLC為控制核心的下位機負責采集處理現(xiàn)場工藝參數(shù),以WinCC組態(tài)軟件為平臺的上位機負責將下位機傳輸進來的數(shù)據(jù)進行顯示并后臺數(shù)據(jù)庫歸檔,通過畫面組態(tài)直觀形象反映現(xiàn)場工藝生產(chǎn)狀況,將故障信息、實時狀態(tài)數(shù)據(jù)、趨勢曲線等直觀展示給用戶,為煤層氣開采生產(chǎn)利用的安全運行提供強有力的支持。此外,最新冗余技術的研究與引入增加了該套控制系統(tǒng)的可靠性,保證了系統(tǒng)在斷電以及故障情況下實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無縫連接以及無擾動切換。針對生產(chǎn)工藝當中的參數(shù)PID整定麻煩這一問題,本文通過在上位機組態(tài)對應參數(shù)整定界面,避免多次調(diào)試都修改Step7中用戶程序重新下載的麻煩,提高整定的效率,方便在線實時控制,通過系統(tǒng)仿真的結果表明其是可行有效的。從最初的硬件選型到硬件組態(tài)與通訊搭建雙機熱備系統(tǒng),從下位機工藝參數(shù)采集處理到上位機監(jiān)控系統(tǒng)軟件設計,本論文都有詳盡的描述。本套煤層氣開采SCADA系統(tǒng)將投入柿莊南3#集氣站現(xiàn)場,大大提高了3#集氣站的自動化控制水平,系統(tǒng)最終的實際運行效果對于類似課題的展開研究也具有一定的參考意義。
【關鍵詞】：SCADA系統(tǒng) PLC 組態(tài)軟件 煤層氣 監(jiān)控
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE93
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-13
• 1.1 課題背景以及意義8
• 1.2 SCADA系統(tǒng)簡介8-9
• 1.3 組態(tài)軟件簡介9-10
• 1.4 國內(nèi)外工業(yè)過程控制監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展10-12
• 1.5 本課題的主要研究內(nèi)容和方法12-13
• 2 煤層氣開采SCADA系統(tǒng)架構及硬件構成13-28
• 2.1 沁南盆地煤層氣集輸工藝概述13-15
• 2.1.1 煤層氣集輸工藝流程13-14
• 2.1.2 集氣站工藝流程14-15
• 2.2 系統(tǒng)架構15-16
• 2.3 硬件構成16-23
• 2.3.1 S7-400型PLC模塊構成17-18
• 2.3.2 輸入/輸出模塊18-21
• 2.3.3 ET200M分布式I/O設備21-22
• 2.3.4 CP341串口通訊處理器22-23
• 2.4 硬件組態(tài)通訊及同步連接23-28
• 2.4.1 SIMATIC H系統(tǒng)硬件組態(tài)23-26
• 2.4.2 S7-400H系統(tǒng)通訊及同步連接26-28
• 3 下位機程序設計28-44
• 3.1 西門子PLC28-30
• 3.1.1 PLC簡介28-29
• 3.1.2 西門子PLC的特點29-30
• 3.2 STEP 7編程30-31
• 3.3 符號表31-32
• 3.4 模擬量輸入/輸出的量程轉(zhuǎn)換32-37
• 3.4.1 模擬量規(guī)格化的原理32-34
• 3.4.2 規(guī)格化程序設計34-37
• 3.5 CP341 MODBUS RTU多站點輪換查詢37-42
• 3.5.1 Modbus通信協(xié)議37-38
• 3.5.2 Modbus RTU多站點輪詢程序設計38-42
• 3.6 模擬量PID程序設計42-44
• 4 HMI人機交互平臺設計44-64
• 4.1 HMI系統(tǒng)功能需求44-45
• 4.2 HMI系統(tǒng)組態(tài)設計45-46
• 4.3 平臺變量信息管理46-49
• 4.4 主要界面組態(tài)實現(xiàn)49-62
• 4.4.1 SCADA系統(tǒng)主界面模塊49-50
• 4.4.2 控制工藝流程界面50-54
• 4.4.3 趨勢曲線顯示界面54
• 4.4.4 PID參數(shù)整定界面54-55
• 4.4.5 高低限參數(shù)設定界面55-56
• 4.4.6 報表界面組態(tài)56-58
• 4.4.7 用戶設置界面58-62
• 4.4.8 故障報警界面62
• 4.5 工業(yè)現(xiàn)場實際運用62-64
• 結論64-65
• 參考文獻65-67
• 致謝67-68

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 夏宇靖;國家“九五”科技攻關煤層氣項目五個專題通過驗收[J];煤田地質(zhì)與勘探;2001年01期

2 梅文;云南省穩(wěn)步推進煤層氣的開發(fā)利用工作[J];煤炭加工與綜合利用;2001年02期

3 隋玉林;撫順煤層氣項目規(guī)劃與發(fā)展[J];中國煤層氣;2004年01期

4 謝然浩;;首個煤層氣產(chǎn)業(yè)化示范項目投入商業(yè)運營[J];安全與健康;2006年01期

5 林宗虎;;煤層氣——一種亟待開發(fā)利用的清潔能源[J];工業(yè)鍋爐;2006年03期

6 朱志敏;沈冰;謝曉東;;四川省煤層氣開發(fā)利用的必要性與可行性分析[J];資源開發(fā)與市場;2006年03期

7 范章群;;煤層氣解吸研究的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J];中國煤層氣;2008年04期

8 杜麗娟;;淺談煤層氣的開發(fā)與利用[J];科技情報開發(fā)與經(jīng)濟;2009年11期

9 任會斌;;內(nèi)蒙古將大規(guī)模利用煤層氣[J];煤炭工程;2010年01期

10 ;煤層氣開發(fā)系列技術獲重大技術創(chuàng)新[J];地質(zhì)裝備;2010年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 牟學軍;崔越;;鐵嶺市開發(fā)利用煤層氣工程綜述[A];中國土木工程學會城市燃氣分會輸配專業(yè)委員會2005年會議論文集[C];2005年

2 王保玉;史紀敦;李國富;王峰明;衛(wèi)家印;田永東;張乃春;王國義;王正正;王祖亮;李貴山;宋洪剛;白建平;;煤層氣企業(yè)精細管理的探索與實踐[A];2008煤炭企業(yè)管理現(xiàn)代化創(chuàng)新成果集[C];2009年

3 左景欒;孫晗森;;國內(nèi)外煤層氣開發(fā)技術綜述[A];煤層氣勘探開發(fā)理論與技術——2010年全國煤層氣學術研討會論文集[C];2010年

4 房超;陳貴峰;孫銘偉;;中國煤層氣開發(fā)模式對比及開發(fā)技術研究[A];煤層氣勘探開發(fā)理論與技術——2010年全國煤層氣學術研討會論文集[C];2010年

5 吳立群;焦養(yǎng)泉;李紹虎;潘思東;王小明;;煤及煤層氣工程專業(yè)教學實踐環(huán)節(jié)的科學設置[A];城市空間結構理論與資源型城市轉(zhuǎn)型研究——中國科協(xié)第224次青年科學家論壇論文集[C];2010年

6 白建梅;秦義;石惠寧;王勝利;段寶玉;;煤層氣低成本排采技術探討[A];煤層氣勘探開發(fā)理論與實踐[C];2007年

7 李獻水;李雪峰;陳平;張心彬;;淺談加強煤層氣學科人才培養(yǎng)[A];中國煤炭學會礦井地質(zhì)專業(yè)委員會2007年學術論壇論文集[C];2007年

8 王紅霞;王遇冬;薛崗;劉yN;王登海;;山西沁水煤層氣地面集輸工藝的實踐與認識[A];2008年煤層氣學術研討會論文集[C];2008年

9 秦萬成;陳仕林;;沁南煤層氣田地面工程建設[A];2008年煤層氣學術研討會論文集[C];2008年

10 周麗霞;李震;;煤層氣綜合利用的發(fā)展方向和環(huán)境效益[A];中國煤炭學會礦井地質(zhì)專業(yè)委員會2007年學術論壇專輯[C];2007年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;各國減排新舉措：回用煤層氣[N];中國環(huán)境報;2005年

2 焦洋;煤層氣：穩(wěn)定清潔的廉價能源[N];中國經(jīng)濟導報;2005年

3 記者 胡萌;我市煤層氣開發(fā)提上日程[N];重慶日報;2004年

4 易茗忻;企業(yè)直接排放煤層氣將受限[N];中國工業(yè)報;2006年

5 呂曉宇;太原社會車輛開始使用煤層氣[N];中國化工報;2006年

6 特約記者 陳繼軍 武保洲;煤層氣：產(chǎn)業(yè)化開發(fā)指日可待[N];中國化工報;2007年

7 本報記者　 徐建軍;四大煤炭集團投身煤層氣[N];中國證券報;2006年

8 蘇梅;礦城阜新靠煤層氣來充“氣”[N];中國國土資源報;2006年

9 曹英邋實習生 張琴琴;山西推進煤層氣開發(fā)利用[N];中國經(jīng)濟時報;2007年

10 本報記者　 李雁爭;欲攜手山西 李嘉誠重磅投資煤層氣[N];上海證券報;2006年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 楊蕾;煤層氣解析—擴散—滲流問題的數(shù)值模擬方法及理論[D];山東大學;2015年

2 姚征;煤層氣開發(fā)中固相微粒的成因機理與防治措施研究[D];中國礦業(yè)大學(北京);2016年

3 吳世躍;煤層氣與煤層耦合運動理論及其應用的研究[D];東北大學;2006年

4 高婷;含氮煤層氣二氧化碳凈化指標與液化提純流程研究[D];上海交通大學;2012年

5 陳艷容;煤矸石和煤層氣循環(huán)流化床混燒關鍵影響因素研究[D];重慶大學;2011年

6 崔永君;煤對CH_4、N_2、CO_2及多組分氣體吸附的研究[D];煤炭科學研究總院;2003年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 詹敏;煤層氣排采出煤粉預測研究[D];中國石油大學(華東);2014年

2 秦一天;促進我國煤層氣開發(fā)的財稅支持政策研究[D];北京交通大學;2016年

3 李凱;基于雙擴散模型的煤層氣注氣開發(fā)數(shù)值模擬方法研究[D];中國石油大學(華東);2014年

4 劉厚寧;煤潤濕性及其對煤層氣吸附/解吸的影響[D];西安科技大學;2015年

5 杜興隆;煤層氣井壁穩(wěn)定與防塌鉆井液研究[D];東北石油大學;2016年

6 曾柏明;大樣量煤層氣吸附解吸采集控制系統(tǒng)應用研究[D];西安科技大學;2015年

7 張藝賓;山西壽陽煤層氣開發(fā)項目地面氣體輸送工程與工藝設計[D];北京化工大學;2015年

8 苗玉;煤層氣單井系統(tǒng)故障診斷與參數(shù)預測的研究[D];大連理工大學;2016年

9 宗帥;煤層氣開采SCADA系統(tǒng)設計[D];大連理工大學;2016年

10 高軍;面向煤層氣開發(fā)的WSN技術設計與實現(xiàn)[D];大連理工大學;2016年

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本文編號：840088