【摘要】：煤氣是工業(yè)生產中的重要原材料,煤氣生產過程的安全穩(wěn)定一直以來都是值得研究的課題方向。由于煤氣屬于危險性氣體且生產流程復雜,所以設計和研究一款能夠安全穩(wěn)定生產煤氣的控制系統(tǒng)屬于工業(yè)自動化領域的一個重要研究方向。本文結合越煤集團仁基氧化鋁項目部的煤氣廠生產線需求,設計控制系統(tǒng),并選用PCS7系統(tǒng)實現煤氣生產的分布式控制。本文研究內容如下:首先,對煤氣生產工藝與流程進行分解,根據煤氣生產的核心工藝水煤氣反應,實現對煤氣生產過程控制,再分析煤氣生產的工藝流程和系統(tǒng)結構,并對系統(tǒng)中的主要組成部分進行功能與需求,根據項目需求確定煤氣控制系統(tǒng)的系統(tǒng)I/O點數并設計控制方案,為系統(tǒng)硬件系統(tǒng)配置打下基礎。其次,以PCS7系統(tǒng)為基礎完成煤氣生產的控制系統(tǒng)設計。根據給出的系統(tǒng)結構與I/O點數,設計環(huán)網結構以此完成AS站、ES站、OS Server、OS Client的配置和組態(tài),依據系統(tǒng)控制需求,在PCS7系統(tǒng)下完成自動化程序編寫,根據PCS7系統(tǒng)中CFC程序款的功能實現對數字量、模擬量的采集與顯示、電動機、電動閥的控制程序、以及模擬量的PID調節(jié)如爐底飽和空氣溫度的自動調節(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。根據生產過程中對部分流程與參數的監(jiān)控需求,完成監(jiān)控界面的繪制,以實現對系統(tǒng)運行過程的實時監(jiān)控和管理。同時依據檢測數據建立歸檔文件,保存生產中溫度壓力的相關參數,顯示溫度與壓力的隨時間變化曲線,監(jiān)測系統(tǒng)的運行狀況。本文闡述了煤氣系統(tǒng)的工業(yè)發(fā)展現狀,以及越煤集團煤氣廠的工藝設計條件,分析了系統(tǒng)結構、設計自動化控制程序和監(jiān)控系統(tǒng),使用PCS7系統(tǒng)完成了煤氣生產的控制系統(tǒng),完善了煤氣控制系統(tǒng)的研究和探索,同時根據項目投運一年的運行情況,說明系統(tǒng)設計完整,穩(wěn)定性強,合理滿足生產需要,充分體現了本系統(tǒng)在煤氣生產控制領域應用的可靠性強、兼容性好、控制效果顯著、自動化程度高等特點。
【圖文】：

3.1 PCS7 系統(tǒng)構成與特點3.1.1 PCS7 系統(tǒng)結構PCS7 系統(tǒng)的工程結構如圖 3.1 所示，在實際應用中可將 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)、自動化系統(tǒng)、外設 I/O 等[35]。圖 3.1 PCS7 系統(tǒng)結構工程師系統(tǒng)，主要是由 ES 工程師站構成，包括 SIMATIC Step7 項目管理軟件；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 網絡配置圖3.3 系統(tǒng)硬件設計根據冗余系統(tǒng)的需要，硬件系統(tǒng)中 AS 站，ET200M 分布式 I/O 站，Y 連接器應都含有冗余功能。根據系統(tǒng)結構，，設計硬件結構，再根據結構完成硬件組態(tài)。
【學位授予單位】：西安建筑科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TQ545;TP273

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 本刊評論員;;為制造業(yè)“強國夢”添磚加瓦[J];中國石油石化;2015年11期

2 洪鐘樓;程潔;;大型煤氣化技術的研究與發(fā)展[J];化工管理;2015年09期

3 甘能;;基于PLC控制技術在工業(yè)自動化中的應用研究[J];電子技術與軟件工程;2015年06期

4 謝英杰;蔣月靜;;工業(yè)過程控制自動化中智能控制的應用研究[J];黑龍江科技信息;2015年07期

5 殷曉磊;;西門子PLC與監(jiān)控計算機通信問題的研究[J];電子技術與軟件工程;2014年23期

6 吳璽澤;楊春明;吳華玲;朱家正;;復雜工業(yè)過程的運行優(yōu)化與控制[J];裝備制造技術;2014年09期

7 劉捷;;煤氣發(fā)生爐生產自動控制改造研究[J];大眾科技;2014年06期

8 柴天佑;;復雜工業(yè)過程運行優(yōu)化與反饋控制[J];自動化學報;2013年11期

9 馬伏旗;;PCS7控制系統(tǒng)在燒結機上的應用[J];金屬世界;2013年03期

10 王娜;;PCS7在煤氣交換機上的應用[J];燃料與化工;2013年03期

相關重要報紙文章 前1條

1 侯云龍;;中國制造2025升級路線圖 10大產業(yè)撐起制造強國[N];中國貿易報;2015年

相關碩士學位論文 前5條

1 吳其玲;轉爐煤氣干法除塵系統(tǒng)溫度控制策略研究[D];安徽工業(yè)大學;2016年

2 李敏;CO變換與煤熱解耦合過程研究[D];新疆大學;2014年

3 袁慕;基于PCS7的水泥生產全集成自動控制系統(tǒng)設計[D];武漢理工大學;2014年

4 黃梅香;煤氣站控制系統(tǒng)的研究與設計[D];昆明理工大學;2011年

5 紀亞芳;基于PCS7的步進式加熱爐燃燒控制系統(tǒng)設計[D];重慶大學;2009年

本文編號：2674588