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罐区管控一体化系统设计与开发

作　者: 郝志强
导　师: 侍洪波; 季建华
学　校: 华东理工大学
专　业: 控制工程
关键词: SCADA 现场总线 OPC HTMS 数据库
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 65次
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内容摘要


随着我国经济的快速发展,工业自动化技术的不断提高,SCADA系统技术在工业自动化领域的应用也不断地扩大。同时,随着全球经济一体化趋势的不断发展,各国对能源的需求量也越来越大,石油作为主要能源,其需求量的增长尤为显著,这就为油品储运行业带来了巨大的商机。而油港作为石油储运中的一个重要部分也得到了较快的发展。油港码头具有设备多样化,管理生产复杂等特点,且目前我国油港码头自动化程度相对较低,所以有必要开发出一套适合输油码头生产的SCADA系统。油港生产流程需要在监控和数据采集系统控制下运行。管理人员通过SCADA系统监控整个生产情况,并进行调节控制。本文针对华东某油港码头的特点,根据其生产要求设计了一套符合该项目的SCADA系统,并采用iFIX组态软件开发了SCADA上位机监控软件,该软件具有良好的人机界面,实现了对港口罐区的状态监控、流程监控、历史报警查询、报表数据库管理等功能,同时满足油港提高生产效率、增强设备稳定性和可靠性的目的。针对项目要求,本文选取了适用于生产的智能仪表,包括质量流量计,伺服液位计等。所选取的仪表均符合防爆统一认证,并满足项目中现场总线的要求。针对系统中的通讯问题,本文采用了OPC技术。OPC技术开放性的特点,使其像一座桥梁,将不同系统平台通过OPC协议融合在一起,成为一个整体。OPC技术的数据访问包含OPC服务器(数据信息的提供者)和OPC客户端(数据使用者),OPC客户端通过访问服务器来实现数据共享。项目中将监控系统当做OPC客户端来访问数据管理系统,从而实现整个SCADA系统的管控一体化。本文以iFIX组态软件为平台,设计开发了SCADA上位机人机操作界面。操作人员通过上位机可以完成油港码头的日常工作,根据项目要求,上位机软件设计主要包含罐区部分,码头部分,装车部分以及污水处理四大部分,根据不同流程建立不同的控制界面。本文以SQL数据库作为SCADA系统的历史数据库来存贮历史数据,利用VB+EXCEL模式实现报表功能。本文研究并设计的港油罐区SCADA系统监控软件不但实现了对现场设备的实时监控,而且提供了丰富、实用的报表数据管理功能。实际工程应用充分验证了该系统的实用性和可靠性。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章 绪论  10-18
  1.1 选题背景与意义  10-11
    1.1.1 选题背景  10-11
    1.1.2 选题意义  11
  1.2 SCADA系统的发展与应用  11-13
  1.3 目前油港罐区自动化发展状况  13-15
  1.4 论文内容安排  15-18
    1.4.1 论文研究目的  15-16
    1.4.2 论文安排  16-18
第2章 SCADA系统的硬件设计  18-31
  2.1 SCADA总体组成结构  18-20
  2.2 上位机监视系统组成  20
  2.3 下位机PLC选型  20-24
    2.3.1 集成架构Integrated Architecture  22
    2.3.2 控制平台ControlLogix  22-23
    2.3.3 IO卡件Flex系列  23
    2.3.4 电源模块  23-24
  2.4 现场智能仪表选型  24-30
    2.4.1 流量计选型  24-25
    2.4.2 物位仪表的选择  25-26
    2.4.3 温度及压力仪表的选择  26
    2.4.4 仪表选择清单  26-29
    2.4.5 其他现场设备选择  29-30
  2.5 控制柜设计  30
  2.6 本章小结  30-31
第3章 SCADA系统的软件功能设计  31-36
  3.1 软件工程思想  31
  3.2 项目软件开发平台选择  31-33
  3.3 系统软件功能设计  33-35
  3.4 本章小结  35-36
第4章 基于OPC技术的数据管理系统  36-50
  4.1 HTMS测量系统  36-38
  4.2 数据共享的实现  38-40
  4.3 库区管理系统设计  40-42
  4.4 OPC技术实现TM与监控系统的数据共享  42-47
    4.4.1 OPC服务器配置  42-43
    4.4.2 OPC客户端配置  43-47
  4.5 现场总线应用  47-49
  4.6 本章小结  49-50
第5章 监控软件实现与测试  50-68
  5.1 I/O驱动朽置  50-51
  5.2 全局变量的使用  51-53
  5.3 艺流程图的实现  53-57
    5.3.1 罐区流程图设计  53-55
    5.3.2 码头流程图设计  55
    5.3.3 污水处理流程图设计  55-57
  5.4 罐区储罐设计  57-58
  5.5 报警功能设计  58-62
  5.6 数据管理及报表设计  62-66
    5.6.1 SOL Server数据库应用  63
    5.6.2 开放式数据库连接  63-64
    5.6.3 数据库存储的数据  64
    5.6.4 数据库配置  64-65
    5.6.5 报表设计  65-66
  5.7 系统功能测试  66-67
  5.8 本章小结  67-68
第6章 总结与展望  68-70
  6.1 本文工作总结  68-69
  6.2 本文工作展望  69-70
参考文献  70-74
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 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 软件工程 > 软件开发
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