油库自动化系统下位机设计

论文摘要

石油在现代化工业,交通,军事等方面都越来越体现出它的重要性,而油库作为协调石油生产及成品油运输的纽带,发挥着同样重要的作用。随着计算机控制技术的快速发展,油库综合自动化技术得到很大的改进,形成了以微型计算机控制技术为核心的新一代控制技术。论文课题在分析发油自动化系统典型设计方案的基础上,结合现场总线的应用趋势,设计了集测量、计算、控制为一体的发油系统。该系统采用上下位机控制模式,充分发挥各自优势,实现发油作业的完整监控工作。本文首先介绍了定量发油单元的硬件电路及软件实现,并基于CAN2.0A协议制定了上位机和定量发油单元之间的通讯规约。在发油精度的问题上,采用质量流量计,并提出了逐级关阀及提前量自整定的控制算法,经调试后证实提高了发油精度及可靠性。最后提出一系列的抗干扰措施,确保了系统的稳定性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 致谢
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 油库自动化系统的组成及特点
• 1.3 油库自动化系统的框架
• 1.4 科题的意义及本论文主要内容
• 第二章 发油系统的现场总线控制系统
• 2.1 现场总线控制系统
• 2.2 总线的选型
• 2.3 发油过程简介
• 第三章 发油系统的硬件设计
• 3.1 模拟信号采集
• 3.2 开关量输入输出电路
• 3.3 主CPU模块
• 3.4 看门狗电路
• 3.5 CPLD模块
• 3.5.1 CPLD开发软件
• 3.6 CAN通讯模块
• 3.6.1 SJA1000模块
• 3.6.2 SJA1000的报文选择方式
• 3.6.3 CAN总线收发器
• 3.7 人机接口模块
• 3.8 电液阀
• 3.8.1 目前常用阀门存在的一些问题
• 3.8.2 发油系统对控制阀的要求
• 3.8.3 阀门的选择
• 3.8.4 电液阀工作原理
• 3.8.5 电液阀控制模块
• 3.8.6 关阀提前量控制
• 3.8.7 电液阀优化法
• 3.9 流量计的选择
• 3.9.1 流量的概念
• 3.9.2 体积流量计
• 3.9.3 质量流量计的种类
• 3.9.4 质量流量计的优势
• 3.9.5 质量流量计的选择
• 3.9.6 参数对CMF的影响
• 第四章 软件设计
• 4.1 软件总体结构
• 4.2 CAN协议简介
• 4.2.1 CAN的一些基本概念
• 4.2.2 报文传送及其帧结构
• 4.2.3 错误类型和界定
• 4.2.4 CAN协议帧的实现
• 4.3 CAN模块的软件设计
• 第五章 工作总结及展望
• 5.1 工作总结
• 5.2 工作展望
• 参考文献