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苯酚丙酮装置的控制系统设计和信息集成

作　者: 张会泉
导　师: 凌志浩；田少青
学　校: 华东理工大学
专　业: 控制工程
关键词: 苯酚丙酮 集散控制系统 现场总线控制系统 远程监控 信息集成
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


针对苯酚丙酮装置的控制要求,从事了DCS系统的设计。通过对DCS控制特点以及实际运行中所存在问题和不足的分析,提出了一种将DCS与现场总线技术相结合用于苯酚装置的控制系统和实施方案。介绍了苯酚装置工艺流程,描述了苯酚装置自控系统的要求,探讨了仪表选型和系统配置情况。在此基础上,重点讨论了苯酚装置的复杂控制回路及其组态,分析了CL控制语言在氢气提纯过程的应用以及DC点组态在氧化空压机稳定运行中的作用。分析了现场总线控制系统的特点及其发展趋势,比较了DCS与FCS的各自优势,介绍了苯酚装置采用现场总线技术和开放系统后、对实现远程监控和实时监管的支持,并分析了现场总线控制系统在实际应用中需注意的问题,提出了DCS与FCS并举的实施架构。根据信息集成要求,采用基于DCS、FCS系统基础上的OPC技术,解决了“信息孤岛”的信息共享问题,对实现工业化和信息化的两化融合目标提供了适用方法。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章 绪论  10-18
  1.1 集散控制系统  10-14
    1.1.1 集散控制系统的发展历史  10-11
    1.1.2 TDC3000系统及其功能概述  11-14
  1.2 现场总线技术介绍  14-16
    1.2.1 概述  14-15
    1.2.2 现场总线的发展历程  15
    1.2.3 现场总线的技术特点  15
    1.2.4 现场总线结构  15-16
    1.2.5 现场总线技术的应用情况  16
  1.3 本文研究的主要内容和章节安排  16-18
    1.3.1 研究背景  16-17
    1.3.2 研究的主要内容和章节安排  17-18
第2章 苯酚丙酮装置工艺及DCS控制系统要求  18-30
  2.1 苯酚工艺流程  19-24
    2.1.1 异丙苯单元  20-21
    2.1.2 苯酚单元  21-24
  2.2 苯酚丙酮装置DCS控制要求  24-29
    2.2.1 控制策略及操作原则  24
    2.2.2 工艺装置对自动控制的要求  24
    2.2.3 仪表选型  24-25
    2.2.4 仪表成套供货范围  25
    2.2.5 主要仪表和设备  25-28
    2.2.6 设计中采用的主要标准及规范  28-29
  2.3 本章小结  29-30
第3章 苯酚丙酮装置DCS控制系统设计  30-39
  3.1 苯酚装置DCS基本应用功能设计  30-33
  3.2 氢气提纯(变压吸附)装置控制软件设计  33-38
    3.2.1 工艺过程描述  33-34
    3.2.2 基于CL控制语言实现的氢气提纯控制过程软件  34-38
  3.3 本章小结  38-39
第4章 苯酚丙酮装置典型DCS控制方案组态  39-48
  4.1 典型DCS控制系统控制方案  39
  4.2 根据工艺需要所实施的自控方案  39-44
    4.2.1 DCS系统典型控制方案组态分析  39-44
    4.2.2 DCS组态  44
  4.3 氧化空压机C-101稳定运行  44-47
  4.4 本章小结  47-48
第5章 FCS系统的应用研究  48-59
  5.1 DCS系统现有问题  48-49
  5.2 FCS系统介绍  49-50
    5.2.1 现场总线技术系统结构的优势分析  49
    5.2.2 现场总线系统的控制类型及特点  49-50
    5.2.3 PROFIBUS现场总线系统的特点  50
  5.3 FCS结构设计  50-57
    5.3.1 PROFIBUS在工厂信息管理中的应用  50-51
    5.3.2 结合DCS的FCS结构设计  51-52
    5.3.3 结合DCS的FCS结构的实际应用  52-57
  5.4 现场总线技术与DCS系统对比分析  57-58
    5.4.1 解决了"信息孤岛"问题  57
    5.4.2 实现了彻底的"分散控制"  57
    5.4.3 提高了系统的抗干扰能力和测控精度  57-58
  5.5 现场总线应用中遇到的问题  58
    5.5.1 危险集中性  58
    5.5.2 信息流阻塞  58
    5.5.3 复杂回路组态困难  58
    5.5.4 系统开放型不足  58
  5.6 本章小节  58-59
第6章 基于OPC技术的信息集成  59-71
  6.1 OPC技术  59-64
    6.1.1 OPC技术定义  59
    6.1.2 OPC技术规范发展历程  59-60
    6.1.3 OPC规范的主要内容  60-61
    6.1.4 OPC UA  61
    6.1.5 OPC的技术优势  61-62
    6.1.6 OPC的系统体系构成  62-63
    6.1.7 OPC技术的应用案例  63-64
  6.2 基于DCS和FCS的OPC结构  64-65
  6.3 OPC实现过程  65-68
    6.3.1 硬件配置  66
    6.3.2 软件配置  66-67
    6.3.3 网络设置过程  67-68
  6.4 OPC实施效果  68-70
  6.5 本章小结  70-71
第7章 结语  71-72
参考文献  72-74
致谢  74

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中图分类: > 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
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