| 【中文题名】 | 大型空气压缩机站SCADA系统设计与实现 |
| 【英文题名】 | The Research of SCADA System Designed for Large Air Compressors Station |
| 【学科专业】 | 控制工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-8-21 |
| 【中关键词】 | SCADA,空气压缩机,PLC,DCS,FCS,以太网 |
| 【英关键词】 | SCADA,air compressor,control,PLC,DCS,FCS,intranet design, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>自动控制、自动控制系统>计算机控制、计算机控制系统 |
| 【论文摘要】 |
本论文主要对大型空气压缩机站的数据采集与监控系统(SCADA)的设计开发过程进行了深入研究，空气压缩机站是工矿企业中的关键动力站房，负责向各生产车间供应压缩空气。论文论述了在大型空气压缩机站SCADA系统开发过程中充分运用和融合可编程控制器(PLC)技术、分布式控制系统(DCS)技术、现场总线控制系统(FCS)技术和以太网(INTRANET)通讯技术的思路与方法。重点研究了大型空气压缩机站SCADA系统的总体结构设计、空气压缩机就地CMC控制系统设计、辅助设备就地控制系统设计、系统通讯接口程序设计、系统实时数据库的开发设计、机组负载平衡等多个子控制程序设计、监控站人机画面组态设计、系统安全设计、历史趋势和历史数据库的构建与实现、系统报表输出设计等内容，论文最后对系统的实际运行情况进行了系统测试，分析了系统运行效果，总结得出开发设计的大型空气压缩机站SCADA系统具有分散化、网络化和智能化特点和可行性、可靠性和安全性特征，显著提升了大型空气压缩机站的工艺过程自动化控制水平、大大增强了工艺设备的可靠性，明显降低大型空气压缩机站的能耗水平。 |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
5-6 |
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Abstract |
6-10 |
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第1章 绪论 |
10-16 |
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1.1 课题的目的、意义 |
10-12 |
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1.2 课题的国内外发展的现状 |
12-14 |
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1.3 论文主要研究内容和工程技术难点 |
14-16 |
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1.3.1 论文主要研究内容 |
14 |
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1.3.2 论文主要的技术难点和重点 |
14-16 |
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第2章 空气压缩机站SCADA系统方案设计 |
16-33 |
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2.1 空气压缩机组及其辅助设备工艺流程介绍 |
16-18 |
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2.2 PLC、DCS、FCS在SCADA系统中的应用研究 |
18-24 |
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2.2.1 PLC基本特点 |
18-19 |
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2.2.2 DCS基本特点 |
19-20 |
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2.2.3 FCS的基本特点 |
20-22 |
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2.2.4 PLC、DCS、FCS相互联系与差别 |
22-24 |
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2.3 SCADA系统拓扑结构设计 |
24-28 |
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2.3.1 空压机站工艺系统主要需求的控制功能 |
24-25 |
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2.3.2 工艺系统现场控制信号分布统计表 |
25-26 |
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2.3.3 信号特性分析 |
26-27 |
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2.3.4 SCADA系统的拓扑结构图 |
27-28 |
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2.4 系统硬件 |
28-31 |
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2.4.1 现场层设备 |
28 |
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2.4.2 控制层设备 |
28-30 |
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2.4.3 工作站设备 |
30-31 |
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2.5 系统软件 |
31 |
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2.5.1 采集层和控制层软件 |
31 |
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2.5.2 控制工作站软件配置 |
31 |
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2.6 本章小结 |
31-33 |
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第3章 现场控制层组态设计研究 |
33-45 |
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3.1 冷冻干燥机控制器组态设计研究 |
33-35 |
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3.1.1 信号监测组态 |
33 |
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3.1.2 露点控制组态 |
33-34 |
|
3.1.3 控制器通讯组态 |
34 |
|
3.1.4 控制器组态的地址数据列表 |
34-35 |
|
3.2 吸附干燥机控制器组态设计研究 |
35-38 |
|
3.2.1 信号监测组态 |
35 |
|
3.2.2 通讯组态 |
35-36 |
|
3.2.3 露点控制组态 |
36-38 |
|
3.2.4 控制器组态的地址数据列表 |
38 |
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3.3 HC900控制器组态设计研究 |
38-41 |
|
3.3.1 HC900控制器的信号输入和处理 |
38-39 |
|
3.3.2 HC900典型控制策略组态 |
39-40 |
|
3.3.3 HC900控制器通讯设置 |
40 |
|
3.3.4 HC900控制器组态的地址数据表 |
40-41 |
|
3.4 离心空气压缩机控制器组态设计研究 |
41-44 |
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3.4.1 控制器的输入信号监测组态设计 |
41-42 |
|
3.4.2 控制器的恒压控制组态设计 |
42-43 |
|
3.4.3 控制器的喘振控制设计研究 |
43-44 |
|
3.4.4 通讯组态 |
44 |
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3.5 本章小结 |
44-45 |
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第4章 SCADA监控站组态和程序设计 |
45-75 |
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4.1 监控站iFIX软件组件化结构和系统功能 |
45-48 |
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4.1.1 iFIX组件 |
45-46 |
|
4.1.2 iFIX软件的主要系统功能 |
46-48 |
|
4.2 监控站I/O驱动器和通讯组态 |
48-59 |
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4.2.1 MODBUS通讯协议 |
48-56 |
|
4.2.2 SCADA控制站I/O通道和地址的定义 |
56-59 |
|
4.3 实时数据库的构建与实现 |
59-68 |
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4.3.1 实时数据库的基本概念与理解 |
59-61 |
|
4.3.2 数据块的创建 |
61-64 |
|
4.3.3 数据链与控制策略的设计和实现 |
64-68 |
|
4.4 历史数据库的构建和实现 |
68-70 |
|
4.5 工作站报警与消息功能的设计实现 |
70-71 |
|
4.6 监控站人机监控画面的组态实现 |
71-73 |
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4.7 系统报表输出的设计实现 |
73 |
|
4.8 系统安全机制设计实现 |
73-74 |
|
4.9 本章小结 |
74-75 |
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第5章 系统测试实验与应用效果 |
75-78 |
|
5.1 系统测试实验 |
75-76 |
|
5.1.1 通讯测试实验 |
75 |
|
5.1.2 功能测试实验 |
75 |
|
5.1.3 安全测试实验 |
75-76 |
|
5.1.4 系统测试结果 |
76 |
|
5.2 应用效果 |
76-77 |
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5.3 本章小结 |
77-78 |
|
结论 |
78-80 |
|
参考文献 |
80-84 |
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攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
84-85 |
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致谢 |
85-86 |
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个人简历 |
86 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.384695 |
