井下助排劑是一種能夠提高地層工作殘液返排效率的表面活性劑。因其效果顯著,已經廣泛應用于各大油田之中。但助排劑種類繁多,生產工藝也各有不同。生產過程中各種參數(shù)的控制將會直接影響到助排劑產品的產量和質量。因此,設計一個穩(wěn)定性好、可靠性高、控制精確的自動控制系統(tǒng),對助排劑生產線而言就顯得尤為重要。本文以助排劑生產線自動控制系統(tǒng)設計為目標,在分析了原生產線狀況后,針對其存在的問題,結合廠家要求和現(xiàn)場情況,提出了基于西門子S7-300 PLC和PROFINET與PROFIBUS-DP相結合的自控系統(tǒng)設計方案,并進行了系統(tǒng)硬件部分設計和軟件部分設計。硬件部分采用IPC+PLC+從站的形式,并對現(xiàn)場硬件設備進行了選型。軟件部分利用WinCC V7.4設計上位機程序,利用STEP7 V5.6進行PLC程序的編寫,并利用WinCC Flexible 2008完成了觸摸屏界面的繪制。在助排劑生產過程中,為了實現(xiàn)對反應釜溫度的精確控制,本文結合生產工藝及反應釜結構特點,提出基于BP神經網絡的PID控制算法,實現(xiàn)了恒溫控制,并通過MATLAB仿真軟件驗證了BP神經網絡PID算法的優(yōu)越性和可靠性。實際運行表明,... 

【文章來源】：西安石油大學陜西省

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 課題研究現(xiàn)狀
    1.3 課題研究目的和意義
        1.3.1 課題研究目的
        1.3.2 課題研究意義
    1.4 論文研究內容
第二章 助排劑生產線控制系統(tǒng)方案設計
    2.1 助排劑生產過程概況
        2.1.1 助排劑生產現(xiàn)場概述
        2.1.2 助排劑生產工藝流程
        2.1.3 核心反應設備介紹
    2.2 助排劑生產線控制系統(tǒng)需求分析
        2.2.1 控制系統(tǒng)整體需求
        2.2.2 系統(tǒng)監(jiān)控變量分析與統(tǒng)計
    2.3 控制系統(tǒng)總體方案設計
        2.3.1 控制系統(tǒng)設計流程和原則
        2.3.2 控制系統(tǒng)硬件架構
        2.3.3 控制系統(tǒng)軟件架構
    2.4 本章小結
第三章 助排劑生產線控制系統(tǒng)硬件設計
    3.1 控制系統(tǒng)硬件構成
    3.2 控制系統(tǒng)硬件選型
        3.2.1 上位機硬件選型
        3.2.2 PLC硬件選型
        3.2.3 觸摸屏選型
        3.2.4 傳感器選型
    3.3 控制系統(tǒng)硬件連接
    3.4 系統(tǒng)控制柜設計
    3.5 本章小結
第四章 助排劑生產線控制系統(tǒng)軟件設計
    4.1 PLC控制程序設計
        4.1.1 PLC硬件組態(tài)與通信
        4.1.2 控制系統(tǒng)程序的實現(xiàn)
    4.2 上位機WinCC組態(tài)設計
        4.2.1 WinCC簡介
        4.2.2 WinCC項目創(chuàng)建與畫面組態(tài)
    4.3 觸摸屏的組態(tài)
        4.3.1 項目創(chuàng)建與變量管理
        4.3.2 觸摸屏畫面組態(tài)
    4.4 控制系統(tǒng)調試
    4.5 本章小結
第五章 反應釜溫度控制策略研究
    5.1 常規(guī)PID控制
        5.1.1 PID控制原理
        5.1.2 反應釜溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)
        5.1.3 PID控制分析
    5.2 BP神經網絡算法
        5.2.1 神經網絡概述
        5.2.2 BP神經網絡原理
    5.3 BP神經網絡PID控制器設計
    5.4 BP神經網絡PID反應釜控溫的應用
        5.4.1 反應釜控溫策略選擇
        5.4.2 BP神經網絡PID控制算法
        5.4.3 基于BP神經網絡的PID控制算法流程
    5.5 MATLAB系統(tǒng)仿真及結果分析
        5.5.1 反應釜溫度模型建立
        5.5.2 控制系統(tǒng)仿真及結果分析
    5.6 MATLAB與 Win CC通訊方法
    5.7 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
攻讀學位期間參加科研情況及獲得的學術成果


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]基于神經網絡的兩種PID控制方法研究及仿真[J]. 羅艷芬.  科技創(chuàng)新導報. 2017(28)
[4]神經網絡PID控制器對植物工廠溫度控制研究[J]. 崔世鋼,秦建華,張永立.  天津職業(yè)技術師范大學學報. 2017(03)
[5]工業(yè)自動化控制系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J]. 曾禮德.  中國石油和化工標準與質量. 2012(08)
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碩士論文
[1]基于BP神經網絡的PID控制系統(tǒng)研究與設計[D]. 李捷菲.吉林大學 2019
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[3]基于BP神經網絡PID的橡膠擠出機溫控系統(tǒng)研究[D]. 孟向海.青島科技大學 2019
[4]基于S7-300 PLC的空壓站監(jiān)控系統(tǒng)研究[D]. 周佳英.西安石油大學 2018
[5]反應釜爐溫智能PID控制系統(tǒng)設計[D]. 高晴.西安工程大學 2018
[6]基于PLC的油田加熱爐自動控制系統(tǒng)設計[D]. 韋舒婷.東北石油大學 2018
[7]間歇反應釜三階段溫度控制系統(tǒng)研究與應用[D]. 梁警衛(wèi).天津工業(yè)大學 2018
[8]基于S7-300 PLC軟冗余的油田注水站計算機監(jiān)控系統(tǒng)研究[D]. 程瑞洲.西安石油大學 2016
[9]制藥反應釜智能溫度控制系統(tǒng)設計[D]. 王子敬.濟南大學 2016
[10]大型丁腈膠乳反應釜自動控溫系統(tǒng)的研究與應用[D]. 楊亞威.河北科技大學 2016



本文編號：3169471