合成氨调优在线指导系统研究与开发

论文摘要

随着Internet的迅速发展,工业控制自动化、智能化程度的不断提高,进一步提升了工业控制的能力和拓展了工业控制的范围,基于Internet/Intranet的远程监控模式越来越受到人们的关注。然而工业控制的远程化使现有的网络技术面临种种挑战,时延的不确定性就是其中最为典型的问题。由于这些问题的存在,使得实时性要求高的工业控制真正走向Internet远程控制还有很多问题。然而实时性要求高的生产装置往往流程复杂,工艺相关性大,对专家在线指导的需求也更迫切。 合成氨生产工艺具有高温、高压、易燃、易爆的特点,对工艺控制的实时性要求极高。论文针对合成氨工艺生产特点,采用GIS作为操作平台,试图构建一个操作简便,人机交互友好、基于Internet的合成氨调优在线指导系统。 论文以如何实现合成氨工艺调优在线指导为重点,就控制网络与信息网络的集成、数据的采集与通讯、工艺设备及流程导航、数据的动态显示及历史数据的显示查询等做了深入分析和研究。论文中,控制网络通过动态数据交换（Dynamic Data Exchange, DDE）技术向信息网络传送所需的数据;系统整体上划分为现场监控层、应用服务层和远程监控层三层结构。其中,应用服务层是连接现场监控层与远程监控层之间的桥梁。它的主要任务是从现场监控层获取实时数据,进行相应的保存、图形化处理等任务,并为远程监控层提供网络应用服务。以应用服务层的设计为中心,系统采用Java作为开发语言,通过串口通讯技术来获取现场监控层的数据信息,应用Socket技术来实现数据传输、指导信息的交互等。为方便专家选择相关控制点和查询工艺设施信息,系统尝试采用MAPGIS-IMS（Internet map server）技术实现数据导航,采用JfreeChart技术实现工艺数据的动态显示。出于系统安全性的考虑,系统还引入基于角色访问控制技术（Role-Based Access Control, RBAC）对用户及其权限进行管理。 通过所开发的原型系统证明,结合GIS、控制、网络集成、图形图像、数据库等技术,本文给出的合成氨调优在线远程指导系统实施模型,对于实现实时性要求较高的自动化系统远程监控提出了一些新思路,对于合成氨生产过程中生产调优、事故及时诊断提供了切实可行的参考实现手段。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 基于Internet远程监控系统概述
• 1.2 远程监控技术的研究现状
• 1.3 课题的背景及意义
• 1.4 课题研究的内容
• 第2章 合成氨调优在线指导系统
• 2.1 合成氨工艺简介
• 2.1.1 合成氨的作用及方法
• 2.1.2 煤制气合成氨系统及工艺流程
• 2.2 调优与指导
• 2.2.1 系统调优
• 2.2.2 调优指导
• 2.3 合成氨调优在线指导系统
• 2.3.1 问题分析
• 2.3.2 系统功能
• 2.3.3 系统组成
• 2.3.4 系统架构
• 2.4 小结
• 第3章 系统数据通信技术研究
• 3.1 控制网络与信息网络的集成方式
• 3.2 Socket网络通讯技术
• 3.2.1 Socket套接字原理
• 3.2.2 Java实现Socket编程
• 3.3 串口通讯技术
• 3.3.1 串口通讯概述
• 3.3.2 Java实现串口通讯
• 3.4 系统中数据通信技术的应用
• 3.4.1 数据的采集
• 3.4.2 指导信息的传输
• 3.5 小结
• 第4章 系统图形显示技术研究
• 4.1 地理信息系统概述
• 4.2 MapGIS—IMS介绍
• 4.2.1 MapGIS-IMS系统模型
• 4.2.2 MapGIs-IMS服务器组件
• 4.2.3 MapGIS-IMS的数据管理
• 4.3 动态 HTML图形显示技术研究
• 4.3.1 DelPhi中ActiveForm技术
• 4.3.2 SVG技术
• 4.3.3 JfreeChart技术介绍
• 4.4 系统静态图形技术应用
• 4.4.1 系统空间参数和属性参数数据结构
• 4.4.2 空间数据库和外部数据库的连接
• 4.5 系统中动态图形技术应用
• 4.5.1 实时数据动态显示
• 4.5.2 历史数据动态显示
• 4.6 小结
• 第5章 系统实现
• 5.1 数据的组织与管理
• 5.1.1 系统GIS数据
• 5.1.2 工艺参数数据
• 5.1.3 指导信息数据
• 5.1.4 用户权限数据
• 5.2 系统的开发语言
• 5.3 系统主要组成模块
• 5.3.1 系统架构
• 5.3.2 数据采集模块
• 5.3.3 数据管理及传输模块
• 5.3.4 数据显示与信息交互模块
• 5.3.5 用户管理模块
• 5.3.6 图形导航模块
• 5.4 小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 硕士在学期间发表的论文
• 致谢