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基于PROFIBUS的铀水冶DCS的研究与设计

作　者: 高巧玲
导　师: 王晓君
学　校: 河北科技大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 自动化监控系统过程现场总线（PROFIBUS） DCS（集散控制系统）铀水冶浸出吸附淋洗转型沉淀
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 7次
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内容摘要

本文针对某铀水冶厂的自动化监测控制系统进行研究，在分析铀的水冶提炼过程以及其工业环境的基础上，调查研究了相关铀水冶厂的自动化控制系统，详细分析了水冶的生产工艺和生产特点，针对其自动化系统在工作过程中效率相对较低、所需要的线路极其复杂，造成了整个自动化监控系统工作稳定性较低的缺点；另外，由于线路和硬件设备的复杂，使得整个自动化监控系统的安装耗费很大，而且维修不易，针对这些问题，以如何优化系统为目标，在分析某铀水冶厂铀水冶生产过程五大工艺（浸出-吸附-淋洗-沉淀-转型）的工业特点和现场环境的基础上，提出了基于过程现场总线（PROFIBUS）的自动化监控系统的研究和设计。从用户的实际需求出发，以节约和实用为目标，探讨、论证了PROFIBUS技术和DCS在铀水冶工业监控系统结合的可行性和必要性，并根据某铀水冶厂的设计要求（检测控制对象），详细分析了整个控制系统的功能及其稳定性要求，最终确定了基于过程现场总线（PROFIBUS）的自动化监控系统的组成结构、系统的集成方案、硬件配置、软件配置以及系统对仪表的要求和选型。本设计主要针对某铀水冶厂的自动化监控系统进行分析和优化设计，将PROFIBUS总线技术应用于铀水冶DCS控制系统，摈弃了传统的线路多、结构复杂的缺点，具有成本低，系统结构简单、易于维护管理，运行成本较低的特点，使铀水冶的生产过程更加经济、高效，将铀水冶生产过程中数据的采集、处理和控制任务分配给各个控制节点的微处理器，极大的简化控制网络、优化控制设备，减少系统控制的复杂性，提高了数据的准确率，增强了系统控制的稳定性。本设计研究可对同类型铀水冶厂的自动监控系统的设计提供有意义的借鉴和参考。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章绪论  10-16
  1.1 课题背景和科学意义  10-11
  1.2 国内外现状分析  11-12
  1.3 研究内容  12-16
    1.3.1 我国铀水冶厂现状分析  12
    1.3.2 现场总线技术及其在铀水冶领域应用的可行性  12-14
    1.3.3 基于 Profibus 的铀水冶 DCS 监控系统的设计思路  14-16
第2章现场总线技术  16-26
  2.1 现场总线技术的定义  16
  2.2 现场总线技术的特点  16-18
    2.2.1 现场总线的技术特点  16-17
    2.2.2 现场总线的优点  17-18
  2.3 现场总线技术的国际标准  18-20
  2.4 PROFIBUS 现场总线  20-24
    2.4.1 PROFIBUS 现场总线的发展  20-21
    2.4.2 PROFIBUS 现场总线的组成  21
    2.4.3 PROFIBUS 现场总线的应用  21-22
    2.4.4 PROFIBUS 的协议结构  22-24
  2.5 本章小结  24-26
第3章铀水冶控制系统  26-38
  3.1 铀水冶工艺介绍  26-31
    3.1.1 浸出  27-29
    3.1.2 吸附  29-30
    3.1.3 淋洗  30
    3.1.4 沉淀  30-31
    3.1.5 转型  31
  3.2 工业自动化控制系统  31-34
    3.2.1 工业自动化网络  31-32
    3.2.2 工业自动化网络的发展过程  32-33
    3.2.3 现场总线在工业自动化网络中的地位和作用  33-34
  3.3 铀水冶控制系统  34-36
    3.3.1 过程控制  34-35
    3.3.2 控制系统组成  35-36
    3.3.3 PROFIBUS 技术在铀水冶领域应用的可行性和必要性  36
  3.4 本章小结  36-38
第4章基于 PROFIBUS的铀水冶控制系统  38-50
  4.1 控制要求  38
  4.2 设计方案  38-40
  4.3 系统组成  40-41
  4.4 系统功能  41-42
  4.5 系统的硬件配置  42-45
    4.5.1 控制站硬件  43-44
    4.5.2 操作站硬件  44
    4.5.3 系统调试与维护  44-45
  4.6 系统软件配置  45-47
  4.7 本章小结  47-50
第5章铀水冶过程检测仪表的选型  50-64
  5.1 过程检测  50
  5.2 水冶工艺对仪表的要求  50-51
  5.3 仪表选型  51-62
    5.3.1 压力检测仪表选型原则  51-52
    5.3.2 压力检测仪表选型  52
    5.3.3 物位检测仪表选型原则  52-56
    5.3.4 物位检测仪表选型  56-57
    5.3.5 流量检测仪表选型原则  57-59
    5.3.6 流量检测仪表的选型  59
    5.3.7 控制阀选型原则  59-62
    5.3.8 控制阀选型  62
  5.4 本章小结  62-64
结论  64-66
附录 A  66-68
附录 B  68-70
参考文献  70-74
致谢  74-76
个人简历  76

基于PROFIBUS的铀水冶DCS的研究与设计

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