论文题目: 机舱过程控制FCS系统集成
论文类型: 硕士论文
论文专业: 检测技术与自动化装置
作者: 张立红
导师: 黄学武
关键词: 过程控制,现场总线,组态
文献来源: 上海海事大学
发表年度: 2005
论文摘要: 在上海市高等学校科学技术发展基金项目支持的“多模式船舶机舱过程控制仿真及系统性能评价”(项目编号：03IK14)课题中，针对传统船舶机舱自动化系统的信息孤岛问题，提出了以基金会现场总线技术为基础的FCS(Fieldbus Control System)系统解决方案，研究并构建了机舱过程控制FCS系统。 本文所做的工作是基金会现场总线技术在船舶上应用的初步探索，设计并实现了机舱过程控制FCS系统的选型、控制策略建立和系统的组态，为机舱过程控制系统提出了一种基于现场总线技术的实现方式。 本文工作包括： ● 根据机舱过程控制的特点，对目前主流现场总线进行分析比较，选择合适的现场总线技术，选择控制系统需要用到的智能设备，实现系统互联。 ● 对本文所构建的机舱过程控制系统包含的燃油粘度控制系统和冷却水温度控制系统进行研究，并建立控制对象数学模型。 ● 利用OPC接口技术，实现上位机与现场设备的通信。 ● 利用SYSCON302组态软件对系统进行组态。 本文成功利用OPC技术实现了上位机与现场设备的通信，利用数学模型实现了被控对象特性仿真，解决了实验室中无被控对象的问题。 本文以构建机舱过程控制FCS系统的过程作为组织文章，布局谋篇的线索，结构安排如下： 第一章，绪论，介绍本课题的背景，国内外研究现状，本文的工作、创新点和意义； 第二章，简要介绍机舱过程控制系统的两个典型子系统，即燃油粘度控制系统和冷却水温度控制系统，根据其特点选择合适的控制系统。 第三章，介绍基金会现场总线控制系统的设计方式，构建燃油粘度控制和冷却水温度控制FCS系统。 第四章，建立燃油粘度控制过程和冷却水温度控制过程的数学模型，实现数学模型的离散化。 第五章，利用OPC接口实现上位机与现场设备的通信，使系统形成闭环。 第六章，对设计的FCS系统进行组态。 第七章，总结本文工作，课题展望。 附件中列举了本人读研期间发表的论文，FCS系统组态参数，燃油粘度温度关系表，用Visual Basic编写的利用OPC接口实现上位机与现场设备通信的程
论文目录:
第一章 绪论
1.1 课题来源与意义
1.2 本领域国内外现状
1.3 课题主要研究内容与工作
1.4 本文的创新点
1.5 课题的价值和意义
第二章 机舱过程控制系统简介及控制系统选择
2.1 船舶机舱过程控制系统
2.1.1 燃油粘度控制系统
2.1.2 冷却水温度控制系统
2.2 控制系统选择
2.2.1 单元组合式仪表控制系统与FCS的比较
2.2.2 DCS与FCS的比较
2.2.3 几种典型的现场总线技术
2.2.4 Smar System302介绍
第三章 机舱过程控制FCS系统设计
3.1 基金会现场总线控制系统的结构
3.2 FF控制系统的设计
3.3 机舱过程控制FCS系统构成
3.3.1 燃油粘度控制FCS系统
3.3.2 冷却水温度控制FCS系统
第四章 被控对象数学模型的建立
4.1 燃油粘度控制系统控制过程数学模型的建立
4.2 冷却水温度控制系统控制过程数学模型的建立
4.3 数学模型的离散化
第五章 利用OPC接口实现上位机与现场设备的通信
5.1 WINDOWS应用程序与现场总线的接口
5.2 OPC技术简介
5.2.1 OPC概要
5.2.2 OPC的优点
5.2.3 OPC的主要功能
5.3 VISUAL BASIC简介
5.3.1 VB的对象
5.3.2 VB的集合对象
5.4 OPC对象
5.4.1 OPC对象与接口
5.4.2 OPC对象的分层结构
5.5 用VB开发OPC应用程序
5.5.1 建立VB工程
5.5.2 建立OPC对象
5.5.3 连接OPC服务器
5.5.4 建立OPC组
5.5.5 添加OPC标签
5.5.6 OPC服务器句柄
5.5.7 断开OPC服务器
第六章 FCS系统组态
6.1 基金会现场总线设备的安装
6.1.1 DFI302硬件连接
6.1.2 现场仪表连接
6.1.3 SYSTEM302软件包安装
6.2 DFI配置
6.3 SYSCON组态
6.4 功能块介绍
6.4.1 资源块
6.4.2 转换器块
6.4.3 输入输出功能块
6.4.4 控制算法功能块
6.4.5 设定值程序发生功能块
6.5 系统调试
第七章 总结与展望
7.1 课题工作总结
7.2 发展和展望
致谢
攻读学位期间公开发表的论文
参考文献
附录一 系统组态参数表
附录二 上位机与现场设备通信程序
附录三 燃油粘度温度关系表
附录四 粘度控制温度程序控制给定值发生程序
发布时间: 2007-01-16
参考文献
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