膜制氮设备监控系统的研究与设计

论文摘要

依照膜制氮设备工艺流程的要求,本文设计了一套基于智能仪表、PLC及计算机控制技术的自动监控系统。本文在分析膜制氮设备的工作原理、工艺流程的基础上,对其监控系统的组成原理和控制功能进行了系统地研究,完成了以上位工控机、可编程控制器PLC及现场智能控制仪表为构架的监控系统的设计。本监控系统针对膜制氮设备温度、压力、流量、氧浓度等参数的监控要求,采用控制仪表及PLC实现对工艺流程的实时控制,利用MCGS组态软件设计人机界面实现了对设备运行情况的远程监控及报表输出。经过安装、调试后,整个系统运行及通讯稳定,参数采集精确可靠,很好地满足了设备的要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 1.1 选题的意义
• 1.2 国内外膜制氮设备控制技术现状
• 1.3 计算机控制系统的发展
• 1.4 PLC与其他顺序逻辑控制系统的比较
• 1.5 混合控制系统与组态软件概述
• 1.6 课题的主要研究内容
• 第2章 膜制氮设备监控系统的总体设计
• 2.1 膜制氮设备的工作原理及工艺控制流程
• 2.2 膜制氮设备监控系统的功能要求和技术指标
• 2.3 监控系统总体方案分析与设计
• 2.3.1 参数控制要求
• 2.3.2 被控参数范围
• 2.3.3 监控系统设计思想
• 2.3.4 监控系统总体结构
• 2.3.5 监控系统流程
• 第3章 膜制氮设备监控系统的设计
• 3.1 硬件选型与设计
• 3.1.1 可编程控制器PLC及扩展模块的选配
• 3.1.2 温度传感器及控制仪表的选用
• 3.1.3 压力变送器及控制仪表的选用
• 3.1.4 流量计及流量积算仪表的选用
• 3.1.5 氧分析仪表的选用
• 3.1.6 电磁阀及调节阀的选用
• 3.2 模拟量闭环控制控制系统设计
• 3.3 控制程序设计
• 3.3.1 PLC输入／输出继电器地址分配
• 3.3.2 PLC及智能温控仪表接线图
• 3.3.3 PLC梯形图程序
• 3.3.4 PLC对模拟量的处理
• 3.3.5 PLC模拟量闭环控制系统中PID控制设计
• 第4章 远程人机界面的设计
• 4.1 硬件选型与设计
• 4.2 基于MCGS的上位机人机界面的设计
• 4.2.1 MCGS组态软件介绍
• 4.2.2 人机界面的设计
• 4.2.2 操作权限的设定
• 4.3 PLC与工控机及现场仪表的通信实现
• 4.3.1 57-200 的PPI通信协议介绍
• TZN系列温控仪表的通信实现'>4.3.2 与奥托尼克斯TZ_TZN系列温控仪表的通信实现
• 4.3.3 与西门子57-200PLC的通信设计
• 第5章 结论
• 第6章 附录
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间的研究成果