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拔头油火车装车控制系统的开发与研究

The Development and Research of the Control System of Topped Oil Train Loading

作者: 专业:模式识别与智能系统 导师:潘学军 年度:2010 学位:硕士  院校: 大连理工大学

Keywords

Ration loading, PLC(Programmable Logical Controller), Configuration software, Upper computer, Alarming

        石化类的企业生产出的液态产品大多由鹤臂管装车装置来完成产品的装车,此种方法延续至今已有相当长的历史。常规的液态类物料鹤臂管装车装置系统是由泵站、管线和装车鹤管组成。由操作工人现场凭经验手动操作并目测来完成装车过程。定量装车控制系统将仪表自动控制技术、计算机控制技术、网络技术、通讯技术和传统的鹤臂管装车系统技术等有机结合起来,实现了液态类物料装车系统的分散控制和集中管理功能。解决了石化企业里液态类物料装车作业中存在的工艺管线的水击现象和装车作业过于繁忙的问题。提高系统装车精度和效率,降低了损耗,减轻工人的劳动强度并提高了安全性,为企业实现生产全过程自动化控制和采用高科技企业管理技术提供了良好的解决方案。本文以中国石油锦西石化公司拔头油装车站台为背景开发了火车装车监控系统,系统由上位机和下位机两部分组成。通过分析和研究装车工艺,明确了控制系统所要实现的目的和要求,使设计的监控系统更方便更快捷的被客户所接受。在该控制系统中,上位机画面应用Wonderware公司生产的InTouch组态软件,可实时监督和控制生产中的各项参数;下位机采用GE RX3i PLC,完全可以满足现场的控制要求,并很好的解决了系统的可靠性问题。本文给出了火车装车监控系统的总体设计方案、系统硬件组态、网络通讯配置方案及程序的开发方案。阐明了通过使用InTouch开发的上位机监控程序的设计及开发过程和基于PME软件的控制器编程过程。通过使用GE RX3i PLC作为下位机,实现了系统参数的采集和对过程的控制,并且顺利完成了该系统的安装和调试。本系统具有远程控制、报警监测、历史趋势曲线查询、报表打印等较为全面的功能,现已投入生产,系统运行稳定良好。
    Petrochemical companies have taken advantage of liquid material pipes to accomplish loading process and this method has a long history of use. The conventional loading of Petrochemical liquid material pipes is composed of pump, pipe and loading pipes system. The whole process of loading operations is manual. And it really relies on experience.Ration loading control system combines automation instrumentation control technology, Computer control technology, network technology, Communication Technology and traditional pipe loading system technology, achieving automatic distributed control and centralized management function of liquid material loading system.Based on a topped oil loading system from Jinx Petrochemical Company which is a branch of CNPC, this essay presents a train ration loading control system which is composed of upper monitor and lower computer. After analyzing the whole loading process, I got to know what the system should do clearly. It makes the design much more convenient to the customer. In this control system, the upper monitor is designed by InTouch which is produced by Wonder-ware and a GE RE3i PLC plays the role of lower computer. The control system matches demands of the field perfectly and makes the loading process more reliable.In this paper, the total design plan, hardware configuration and network communication plan of the automatic fixed amount packs of cars monitoring system are given. The paper also presents the program process of upper monitor and lower computer. The GE Rx3i PLC is used as the lower level controller on site. The control system has many functions including remote control, alarm, data processing, history trend display, automatic report printing. After the installation and the commissioning, the system works steadily and well now.
        

拔头油火车装车控制系统的开发与研究

摘要4-5
Abstract5
1 绪论8-12
    1.1 火车装车的现状8-9
    1.2 液态石油类产品装车存在的主要问题9-10
    1.3 本论文研究的意义和目的10-11
    1.4 本论文主要研究内容11-12
2 装车工艺12-15
    2.1 油品装车方式12
    2.2 拔头油装车工艺12-15
3 系统设计方案15-19
    3.1 系统组成15-16
    3.2 操作站监控系统设计16
    3.3 现场控制系统设计16-18
    3.4 系统主要技术指标18-19
4 GE RX3i PLC在本系统中的应用19-28
    4.1 PLC系统概述19-22
        4.1.1 PLC的产生与发展19-20
        4.1.2 PLC的组成与功能介绍20-21
        4.1.3 GE RX3i PLC的特点21-22
    4.2 Logic Developer编程软件22-23
        4.2.1 Logic Developer简介22
        4.2.2 Logic Developer的功能介绍22-23
        4.2.3 Logic Developer的特点23
    4.3 PLC控制程序的开发23-28
        4.3.1 工程创建23
        4.3.2 PLC硬件组态23-24
        4.3.3 PLC软件设计24-26
        4.3.4 PLC与现场仪表的通讯设置26-28
5 应用InTouch开发监控系统28-50
    5.1 组态软件概述28-31
        5.1.1 组态软件的定义28
        5.1.2 组态软件的发展趋势28-29
        5.1.3 主要组态软件介绍29-31
    5.2 InTouch概述31-32
        5.2.1 InTouch的功能和特点31
        5.2.2 InTouch的工作环境31-32
        5.2.3 InTouch的程序组件32
    5.3 InTouch的应用32-46
        5.3.1 项目的建立32-33
        5.3.2 系统的参数设置和变量定义33-35
        5.3.3 用户管理35-37
        5.3.4 拔头油装车工艺界面设计37-38
        5.3.5 实时报警界面设计38-39
        5.3.6 装车总揽工艺界面设计39-40
        5.3.7 历史趋势界面设计40-41
        5.3.8 操作记录界面设计41-42
        5.3.9 报表打印界面设计42-46
    5.4 InTouch与PME的通讯设置46
    5.5 试装车与现场调试46-50
        5.5.1 试装车的目的46
        5.5.2 试装车的现场操作面板控制键及其功能46-47
        5.5.3 试装车的控制室内操作面板控制键及其功能47
        5.5.4 试装车的步骤47
        5.5.5 装车现场的保护措施及总结47-50
结论50-51
参考文献51-53
攻读硕士学位期间发表学术论文情况53-54
致谢54-55
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