浓硝酸生产过程控制系统设计与实现

论文摘要

浓硝酸是一种重要的化工基础原料。本文以吉林石化公司10万吨／年浓硝酸装置建设为任务,针对以往老装置在控制上存在的问题和不足,详细阐述了新建装置的控制方案的确定、控制系统总体设计、系统应用软件开发和现场应用的全过程。为保证自动控制的安全有效实施,采用日本横河公司的CS3000 R3系统,该系统充分利用DCS技术和自动化控制理论,采用Vnet/IP控制总线和ESB总线,系统网络的实时性好,网络硬件冗余、稳定可靠,软件功能强大组态灵活。本文所设计的方案,成功的对氧化炉实现了双闭环比值控制、对混合料配置实现了比值和串级控制,对部分工艺实现了联锁控制。同老装置的控制相比,本文所设计的系统优化了控制方案,提高了控制的精度。投运以来,生产很稳定,装置各项消耗均达到了设计指标,产品质量同比有了很大的提高,取得显著的经济效益和社会效益。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景与意义
• 1.2 课题的目的
• 1.3 DCS及其应用
• 1.3.1 DCS的产生和发展
• 1.3.2 DCS主要功能与特点
• 1.3.3 DCS在我厂的应用
• 1.4 横河DCS系统
• 1.4.1 横河DCS的发展
• 1.4.2 横河DCS介绍
• 1.5 本文的主要工作
• 第2章 浓硝酸工艺与控制
• 2.1 前言
• 2.2 浓硝酸工艺
• 2.2.1 浓硝酸的工艺原理
• 2.2.2 浓硝酸生产特点
• 2.2.3 浓硝酸生产过程
• 2.3 浓硝酸自动化控制系统
• 2.3.1 主要测控点
• 2.3.2 主要回路控制方案
• 2.4 本章小结
• 第3章 浓硝酸生产控制系统总体设计
• 3.1 前言
• 3.2 设计思想
• 3.3 设计原则
• 3.4 系统总体结构与功能
• 3.4.1 系统总体结构
• 3.4.2 系统功能
• 3.5 系统基本要求
• 3.5.1 工程师站和操作站
• 3.5.2 控制和数据处理系统
• 3.5.3 通讯系统
• 3.5.4 技术要求
• 3.6 系统选型
• 3.6.1 DCS选型
• 3.6.2 安全栅选型
• 3.6.3 现场仪表选型
• 3.7 浓硝酸装置DCS现场应用
• 3.7.1 系统硬件应用
• 3.7.2 系统软件应用
• 3.7.3 系统网络应用
• 3.8 本章小结
• 第4章 浓硝酸生产控制系统软件开发
• 4.1 前言
• 4.2 回路组态
• 4.2.1 单回路调节的实现
• 4.2.2 氧化炉双闭环比值控制系统的实现
• 4.2.3 混合料配制串级控制系统的实现
• 4.2.4 蒸汽温压补偿的实现
• 4.2.5 氧化炉安全联锁控制系统的实现
• 4.3 人机界面组态画面
• 4.3.1 趋势组态画面
• 4.3.2 流程图组态画面
• 4.3.3 控制分组组态画面
• 4.3.4 报警画面
• 4.3.5 数据列表组态画面
• 4.4 系统应用效果
• 4.5 本章小结
• 第5章 结论
• 5.1 本文主要工作总结
• 5.2 进一步的展望
• 参考文献
• 致谢