储罐保温计量监控系统设计----储罐液位控制.docx

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1、西安石油高校课程设计题目储扉保温计量监控系统设计-储罐液位限制学院电子工程学院班级自动化1002班学号学生指导老师阮岩二零一三年六月书目一 .课程设计任务书3二 .基本工艺流程4三 .组态软件及发展历史4四 .仪表选型5五 .系统分析与方框流程图6六PID参数的整定6七 .组态软件运行画面7八 .设计体会10九 .参考资料10自动化仪表与过程限制课程设计任务书题目储罐保温计量监控系统设计-储罐液位限制学生姓名学号314专业班级自1002设计内容与要求本次课程设计的目的是熟识过程限制系统的组态和调试，驾驭F1.动化仪表与过程限制的基本应用，加深和巩固本课程及相关课程的学问，要求完成如下内容：1

2、.熟识储罐保温系统的工艺流程,并在其工艺流程图上标注储罐液位限制，液位高报警(SP=2.85m)2 .依据工艺流程和基本数据，对所用仪表作出选型；3 .对限制回路画出方框图，写出所选限制规律，及参数整定方法；4.了解组态软件的历史、发展及国内外现状，熟识组态软件的应用，利用力控组态软件做出储罐保温计量监控系统的组态设计，并在报告中写出组态过程如：I/O端口安排、I/O点组态参数说明、限制回路组态说明等。最终要求做出工艺流程画面、趋势画面、报警画面，并利用软件供应的模拟对象，实现系统的自动限制。5.完成课程设计报告。起止时间2013年6月17日至2013年6月23日指导老师签名2013年6月26

3、B系(教研室)主任签名2013年6月28日学生签名2013年6月22日二.基本工艺流程中间产品须要保存在温度稳定的中间储罐中。为防止产品被空气氧化，罐顶采纳低压氮气作氮封处理。为防止产品的结晶和反应，采纳温水换热方式对储罐进行保温。天然气三.组态软件的概念和产生背景,发展组态英文是“Configuration，是用“应用软件”中供应的工具、方法、完成工程中某一详细任务的过程。组态软件指一些数据采集与过程限制的专用软件，是面对监控与数据采集（SUPerViSOryContrO1.andDateAcquisitionfCADARj自动限制系统监控层一级的软件平台和开发环境，能以敏捷多样的组态方式（

4、而不是编程方式）供应良好的用户开发界面和简捷的运用方法，其预设置的各种软件模块可以特别简洁地实现和完成监控层的各项功能，并能同时支持各种硬件厂家的计算机和I/O产品，与高可的工控计算机和网络系统结合，可向限制层和管理层供应软、硬件的全部接口，进行系统集成。在“组态”概念出现之前，是通过编写程序（如运用BASIC.C.FORTRAN等）来实现某一任务的,编写程序不但工作量大、周期长，而且简洁犯错误，不能保证工期。组态软件的出现，解决r这个问题。“组态”的概念是伴随集散型限制系统（DistributedContro1.Systems简称DCS）的应用产生的，如DCS组态，P1.C梯形图组态。在其他

5、行业也有组态的概念，如AutoCAD,Photoshop,办公软件(PoWerPoint)都存在相像的操作，即用软件供应的工具来形成自己的作品，并以数据文件保存作品，而不是执行程序。组态形成的数据只有其制造工具或其他专用工具才一能识别。由于个人计算机的普及和技术的渐渐成熟,如何利用PC进行工业监控，成为工业限制领域的重要探讨方向，市场的发展使许多DSC和P1.C厂家主动公开通信协议，向“PC”监控完全开放，这不仅降低了监控成本，也使市场空间得以扩大，智能仪器、嵌入式系统和现场总线的出现，更使组态软件成为工业F1.动化系统中的灵魂。组态软件是工业应用软件的一个组成部分，其发展受到许多因素的制约，

6、但应用的带动对其发展起着最为关键的推动作用。将来，组态软件的发展将主要表现为如下一些特征：(1)开放性技术组态软件正渐渐成为协作生产制造过程中不同阶段的核心系统，无论是用户还是硬件供应商都将组态软件作为制造范围内信息收集和集成的工具，这就要求组态软件大量采纳“标准化技术”这便于将局部的功能进行互连，如OPC.DDE、A以ActiveX控件、COM/DCOM等,这样使得组态软件演他激件平台，由单一的人机界面朝数据处理机方向发展，管理的数据量越来越大。当软件功能不能满意用户特别须要时，用户可以依据自一的须要进行二次开发。现在大部分自动化系统的硬件和软件不是由同一个厂商供应，软件部分与硬件发生分别，

7、不同厂家的软件也须要实现互连，这样就为组态软件的发展供应了可以充分发挥作用的舞台。(2)构造信息平台生产实时数据库存储和检索是连续变更的过程数据，现在越来越多的用户通过实时数据库来分析生产状况、汇总和统计生产数据，作为指挥、决策的依据，如何使实时历史数据能够进入企业信息管理系统，是现代信息工厂燃眉之急的需求。四,仪器仪表的选择1、温度传感器：JWB一体化温度变送器主要技术指标：供电电压：24VDC输出形式：-20MA,0IOMA,05V,1-5V量程：依据所选用传感器不同而有所不同引线：引线可分为二线或三线，引线的阻值不得超过50欧精度：I级，0.5级、0.25级储存环境：-202()OC2、

8、压力传感器：R1.-P-Y压力传感器/压力变送器主要技术指标：测量范围：-0.1250Mpa内各量程任选输出：mv信号：420MA.,0-5V,1-5V,O-IOV测量介质：对不锈钢无腐蚀的气、液体，浆状介质运用平膜无腔型接嘴工作方式：绝压、表压、负压、工作温度：-20-85,C精度：0.1%FS,0.25%FS,0.5%FS供电：24VDC过我实力：150%FS振动影响：对于IOHZ-IHZ的机械振动，输出变更小于0.1%FS温度补偿：0-70,补偿值002%FSC3、液位仪表R1.-YW液位变送器全封闭式电路，具有防潮、防结露、防渗漏功能量程：O-IOm可选不锈钢管（软、硬两种）液位变送器

9、，适应恶劣环境，性能更优。可选分体式、一体式精度：0.1%FS.0.25%FS0.5%F供电：24VDC输出：420mA、05VDC、15VD工作温度：-20C+60C适用于液位测量（有腐蚀性的介质请指出）密封级别：高等级IP68五,系统分析与方框流程图中间产品须要保存在温度稳定的中间储罐中。为防止产品被空气疑化，罐顶采纳低压氮气作氮封处理。为防止产品的结晶和反应，采纳温水换热方式对储罐进行保温。当来料量增加时，主罐内的液位会上涨。当液位高于2.85米时，超过警戒液位线，系统会进行报警，并起先进行液位调整。直到液位下降到平安液位时系统复原正常。六.PID参数的整定在选择了调整规律和调整器之后，

10、下一步的问题就是整定参数，以得到某种意义上的最佳过渡过程，和最佳过渡过程相对应的调整器参数值称为最佳整定参数。一般较通用的标准是上面所述的典型最佳过程，即要求在阶跃扰动下被调量得波动具有衰减率在0.75左右，在这前提下尽量满意精确性和快速性，即肯定误差的积分时间最小。在这里我们选用衰减曲线法进行参数的整定，衰减曲线法是在总结“稔定边界法”和其他一些基础方法的基础上，经过反复试验得出来的。这种方法不须要得到临界振荡过程即可求得比例度，步骤简洁，比较平安。假定是要求衰减率达到0.75的过程，先把调整器改成比例作用(Ti=8,Td=O),放在某一比例度，由手动投入自动，在达到稳定状态后，适当变更给定

11、值，视察调整过程的衰减比，假如达不到衰减比1/4,则相应变更比例度，宜到达到规定衰减比为止，登记此时的比例度Ps以及周期Ts1.,然后依据相应的阅历值公式选取参数。在采纳PID调整规律时，为了避开在切换时由微分作用引起初始振荡，可先将比例度放在稍大的数值，然后放积分时间，再渐渐放上微分时间，最终再把比例度减小到计算值。PID调整规律下的公式如下P=O.8PsT1=0.37；.,70%经整定后的参数为P=I.5,=8.0,7；=0.5七,组态软件运行画面1、工艺画面天然气出料2、趋势画面工艺画Ifi报警画面J设定值20.000P10.000洌量值19.992I5.000输出值19.774D1.0

12、002322:19:194fj2000S19.77VUa一,.0019.9922181822:18:3422:18:5022:19063、报警画面启苑SiBIXiB2013/Bg1999IO0U1.4、策略图八.设计体会通过本次课程设计，让我对工业流程以及工业限制有了初步的了解。在试验室是，我仔细听取了老师的讲解，跟着老师的思路一步一步的做,课卜通过收集相关资料最终独立完成任务。在完成任务的同时，我还收获了学问，收获了阅历，收获了成熟，在此过程中，我通过查找大量资料文献，请教老师，以及不懈的努力，不仅培育了独立思索动手操作的实力，还学会了许多学习的方法与技巧，让我在今后的学习生活中受益匪浅，勇于接受挑战。九.参考资料自动化仪表及过程限制课程设计指导书阮岩自动化仪表及过程限制施仁刘文江郑辑光其他资料来自网络