纯碱碳化过程计算机控制系统的设计与实现

论文摘要

碱是重要化工原料，广泛用于现代商品生产，在整个国民经济的发展中占有重要的地位。碳化过程是制碱工艺的中心环节，是一个具有气、液、固三相参与的，包括吸收、反应、结晶、流动等物理化学过程的复杂过程。对碳化过程实施计算机控制，改善结晶品质，提高产品质量具有重要意义。首先，本文详细阐述了氨碱法生产纯碱的主要过程和碳化的工艺过程原理，并且分析碳化过程的主要影响因素，然后，结合实际情况，根据这些影响因素设计出具体的控制方案。其次，根据控制方案以及现场控制设备的要求，设计了计算机控制系统的结构，对系统硬件进行了配置，对相关硬件进行了选型，选用研华公司的ADAM5510模块来控制碳化工业现场，然后，叙述了ADAM5510的一些特点和基本原理，设计了现场控制软件及数据采集子程序、信号调理子程序、PID控制子程序等子程序，实现了对系统的计算机实时控制。最后，用MCGS组态软件设计出上位机的监控软件，并将整个监控软件分成为动态图形显示模块、实时曲线显示模块、数据库管理模块、实时报警模块以及通信模块五个主要模块，分别详细介绍了具体的实现方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1. 绪论
• 1.1 选题背景及意义
• 1.2 纯碱生产自动控制的发展概况
• 1.3 国外碳化过程的控制与优化状况
• 1.4 国内外碳化过程的控制与优化状况
• 1.5 论文构成及研究内容
• 2. 碳化工艺原理及过程控制系统设计
• 2.1 氨碱法生产纯碱的主要过程
• 2.2 碳化过程工艺原理
• 2.3 系统的变量分析及控制方案设计
• 2.3.1 制碱气温度、压力控制
• 2.3.2 碳化塔中部、上部温度控制
• 2.3.3 出碱液温度的控制
• 2.3.4 碳化塔液位控制
• 3. 系统硬件设计
• 3.1 碳化过程计算机控制系统的结构设计
• 3.2 操作控制站机硬件系统配置
• 3.3 现场控制器硬件设计
• 3.3.1 现场控制器 CPU选型
• 3.3.2 变送器选型
• 3.3.3 现场控制器件
• 3.4 系统功能
• 3.4.1 操作控制站功能
• 3.4.2 现场控制器功能
• 4. 现场控制系统软件设计
• 4.1 ADAM-500的编程
• 4.2 现场控制软件的结构与组成
• 4.3 现场控制软件的基本子程序库设计
• 4.3.1 数据采集程序
• 4.3.2 信号调理子程序
• 4.3.3 PID控制子程序
• 4.3.4 串行通信子程序
• 4.4 现场控制器程序设计
• 5. 系统监控软件设计
• 5.1 MCGS组态软件介绍
• 5.1.1 MCGS组态软件简介
• 5.1.2 MCGS组态软件五大组成部分
• 5.1.3 MCGS组态软件的功能和特点
• 5.2 工程分析
• 5.3 制作工程画面
• 5.4 动画连接
• 5.5 设备连接
• 5.6 报警显法
• 5.7 报表输出
• 5.8 曲线显示
• 5.9 网络通讯
• 5.9.1 网络通讯的作用
• 5.9.2 TCP/ IP概述
• 5.9.3 网络连接及设备设置
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录