【摘要】：煤氣是工業(yè)生產(chǎn)中的重要原材料,煤氣生產(chǎn)過程的安全穩(wěn)定一直以來都是值得研究的課題方向。由于煤氣屬于危險(xiǎn)性氣體且生產(chǎn)流程復(fù)雜,所以設(shè)計(jì)和研究一款能夠安全穩(wěn)定生產(chǎn)煤氣的控制系統(tǒng)屬于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向。本文結(jié)合越煤集團(tuán)仁基氧化鋁項(xiàng)目部的煤氣廠生產(chǎn)線需求,設(shè)計(jì)控制系統(tǒng),并選用PCS7系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)煤氣生產(chǎn)的分布式控制。本文研究內(nèi)容如下:首先,對煤氣生產(chǎn)工藝與流程進(jìn)行分解,根據(jù)煤氣生產(chǎn)的核心工藝水煤氣反應(yīng),實(shí)現(xiàn)對煤氣生產(chǎn)過程控制,再分析煤氣生產(chǎn)的工藝流程和系統(tǒng)結(jié)構(gòu),并對系統(tǒng)中的主要組成部分進(jìn)行功能與需求,根據(jù)項(xiàng)目需求確定煤氣控制系統(tǒng)的系統(tǒng)I/O點(diǎn)數(shù)并設(shè)計(jì)控制方案,為系統(tǒng)硬件系統(tǒng)配置打下基礎(chǔ)。其次,以PCS7系統(tǒng)為基礎(chǔ)完成煤氣生產(chǎn)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。根據(jù)給出的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與I/O點(diǎn)數(shù),設(shè)計(jì)環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)以此完成AS站、ES站、OS Server、OS Client的配置和組態(tài),依據(jù)系統(tǒng)控制需求,在PCS7系統(tǒng)下完成自動(dòng)化程序編寫,根據(jù)PCS7系統(tǒng)中CFC程序款的功能實(shí)現(xiàn)對數(shù)字量、模擬量的采集與顯示、電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)閥的控制程序、以及模擬量的PID調(diào)節(jié)如爐底飽和空氣溫度的自動(dòng)調(diào)節(jié)程序。最后,利用CFC程序塊生成控制模板,在WinCC中完成圖形界面繪制。根據(jù)生產(chǎn)過程中對部分流程與參數(shù)的監(jiān)控需求,完成監(jiān)控界面的繪制,以實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)運(yùn)行過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。同時(shí)依據(jù)檢測數(shù)據(jù)建立歸檔文件,保存生產(chǎn)中溫度壓力的相關(guān)參數(shù),顯示溫度與壓力的隨時(shí)間變化曲線,監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。本文闡述了煤氣系統(tǒng)的工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,以及越煤集團(tuán)煤氣廠的工藝設(shè)計(jì)條件,分析了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)自動(dòng)化控制程序和監(jiān)控系統(tǒng),使用PCS7系統(tǒng)完成了煤氣生產(chǎn)的控制系統(tǒng),完善了煤氣控制系統(tǒng)的研究和探索,同時(shí)根據(jù)項(xiàng)目投運(yùn)一年的運(yùn)行情況,說明系統(tǒng)設(shè)計(jì)完整,穩(wěn)定性強(qiáng),合理滿足生產(chǎn)需要,充分體現(xiàn)了本系統(tǒng)在煤氣生產(chǎn)控制領(lǐng)域應(yīng)用的可靠性強(qiáng)、兼容性好、控制效果顯著、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)。
【圖文】：

3.1 PCS7 系統(tǒng)構(gòu)成與特點(diǎn)3.1.1 PCS7 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)PCS7 系統(tǒng)的工程結(jié)構(gòu)如圖 3.1 所示，在實(shí)際應(yīng)用中可將 PCS7 系統(tǒng)劃分為：工程師系統(tǒng)、操作監(jiān)控系統(tǒng)、總線系統(tǒng)、自動(dòng)化系統(tǒng)、外設(shè) I/O 等[35]。圖 3.1 PCS7 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)工程師系統(tǒng)，主要是由 ES 工程師站構(gòu)成，包括 SIMATIC Step7 項(xiàng)目管理軟件；連續(xù)功能流程圖 CFC；順序流程圖 SFC；WinCC 組態(tài)軟件。

圖 3.8 NetPro 網(wǎng)絡(luò)配置圖3.3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)根據(jù)冗余系統(tǒng)的需要，硬件系統(tǒng)中 AS 站，ET200M 分布式 I/O 站，Y 連接器應(yīng)都含有冗余功能。根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，，設(shè)計(jì)硬件結(jié)構(gòu)，再根據(jù)結(jié)構(gòu)完成硬件組態(tài)。
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TQ545;TP273

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2674588