原料加熱爐的DCS控制畢業(yè)設(shè)計說明書.doc

摘要畢業(yè)設(shè)計說明書原料加熱爐的dcs設(shè)計design of dcs for raw material heating furnace廣東石油化工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）誠信承諾保證書本人鄭重承諾： 原料加熱爐的dcs設(shè)計畢業(yè)設(shè)計（論文）的內(nèi)容真實、可靠，是本人在 ？ 指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究所完成。畢業(yè)設(shè)計（論文）中引用他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的成果、數(shù)據(jù)、觀點(diǎn)等，均已明確注明出處，如果存在弄虛作假、抄襲、剽竊的情況，本人愿承擔(dān)全部責(zé)任。 學(xué)生簽名： 2011 年 月 日1 畢 業(yè) 設(shè) 計 任 務(wù) 書院（系）： 計算機(jī)與電子信息 專業(yè) 電氣自動化技術(shù) 班 級： 電氣08-2班 學(xué)生： 學(xué)號： 08033 一、畢業(yè)設(shè)計(論文)課題 原料加熱爐的dcs設(shè)計 二、畢業(yè)設(shè)計工作自 2011 年 4月 25日起至 2011年 6月 11 日止三、畢業(yè)設(shè)計進(jìn)行地點(diǎn) 四、畢業(yè)設(shè)計(論文)的內(nèi)容要求 設(shè)計要求完成如下內(nèi)容： 1、學(xué)習(xí)advantrol-pro軟件，掌握軟件的使用方法以及控制系統(tǒng)的組態(tài)工作流程； 2、了解加熱爐裝置的工藝流程，完成加熱爐控制系統(tǒng)的設(shè)計，前期包括：系統(tǒng)的構(gòu)成、卡件布置情況、系統(tǒng)數(shù)據(jù)測量點(diǎn)數(shù)清單、數(shù)據(jù)分組、系統(tǒng)控制方案的選擇、監(jiān)控畫面、報表內(nèi)容等； 3、對原料加熱爐控制系統(tǒng)進(jìn)行硬件組態(tài)、軟件組態(tài)設(shè)計、反應(yīng)物流程圖畫面設(shè)計、實時監(jiān)控的設(shè)計（報警畫面、總貌畫面、分組畫面、調(diào)整畫面、趨勢畫面）； 4、對設(shè)計好的系統(tǒng)進(jìn)行工藝現(xiàn)場監(jiān)控軟件的模擬仿真； 5、按規(guī)范要求寫出論文說明書； 指導(dǎo)教師 接受畢業(yè)設(shè)計任務(wù)開始執(zhí)行日期 2011 年 4月 25日學(xué)生簽名 畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日指導(dǎo)教師評閱書指導(dǎo)教師評價：一、撰寫（設(shè)計）過程1、學(xué)生在論文（設(shè)計）過程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、學(xué)生掌握專業(yè)知識、技能的扎實程度 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力 優(yōu) 良 中 及格 不及格4、研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計方案的合理性 優(yōu) 良 中 及格 不及格5、完成畢業(yè)論文（設(shè)計）期間的出勤情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計）質(zhì)量1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格三、論文（設(shè)計）水平1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格建議成績： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級前的內(nèi)畫“”）指導(dǎo)教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日評閱教師評閱書評閱教師評價：一、論文（設(shè)計）質(zhì)量1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計）水平1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格建議成績： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級前的內(nèi)畫“”）評閱教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見教研室（或答辯小組）評價：一、答辯過程1、畢業(yè)論文（設(shè)計）的基本要點(diǎn)和見解的敘述情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、對答辯問題的反應(yīng)、理解、表達(dá)情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、學(xué)生答辯過程中的精神狀態(tài) 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計）質(zhì)量1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格三、論文（設(shè)計）水平1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格評定成績： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級前的內(nèi)畫“”）教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名）年 月 日教學(xué)系意見：系主任： （簽名）年 月 日摘要詳細(xì)論述了浙江中控技術(shù)股份有限公司advantrol pro 2. 56組態(tài)軟件組成與功能的特點(diǎn)，對原料加熱爐的dcs進(jìn)行設(shè)計，應(yīng)用advantrol pro 2. 56組態(tài)軟件并且根據(jù)原料加熱爐的dcs設(shè)計的題目要求，對原料加熱爐控制系統(tǒng)進(jìn)行硬件組態(tài)、軟件組態(tài)設(shè)計、反應(yīng)物流程圖畫面設(shè)計、實時監(jiān)控的設(shè)計（報警畫面、總貌畫面、分組畫面、調(diào)整畫面、趨勢畫面）；對設(shè)計好的系統(tǒng)進(jìn)行工藝現(xiàn)場監(jiān)控軟件的模擬仿真。關(guān)鍵詞: dcs組態(tài)軟件監(jiān)控過程控制 abstractthe composition and functional features ofadvantrol pro 2. 56 configuration software p rovided by zhejiang supcontech co. , ltd. aredescribed in detail. the app lication configuration software p latform based onwindows 2000 operationing system for automatic control is devel2oped. the system hardware configuration and monitoring software have been successfully integrated together. introduced ad2vantrol pro 2. 56 configuration software control in the process control device to complete system configuration, data services and real-time monitoring function of the successful application examples.keywords: dcs; configuration softwarehardware configuration;monitoring software; process control device;目錄目 錄摘要iabstractii1 系統(tǒng)軟件功能特點(diǎn)22 系統(tǒng)軟件的構(gòu)成與功能32.1用戶授權(quán)管理軟件42.2系統(tǒng)組態(tài)軟件42.2.1 主控卡xp24352.2.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡52.2.3 各類i/o卡件62.3圖形化編程軟件62.4語言編程軟件72.5二次計算組態(tài)軟件72.6流程圖制作軟件72.7實時監(jiān)控軟件82.8 故障診斷軟件82.9advmbl ink軟件與opc實時數(shù)據(jù)服務(wù)器軟件82.10 c /s網(wǎng)絡(luò)互連功能83 實際應(yīng)用103.1項目簡介103.2控制方案103.2.1溫度控制回路103.2.2壓力控制回路113.2.3流量控制回路123.2.4液位控制回路123.3 控制站及操作站配置133.3.1 控制系統(tǒng)組成133.3.2 操作小組配置133.4 控制站組態(tài)設(shè)置133.4.1 主控制卡xp243133.4.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡xp233143.4.3 i/o卡件143.4.4 i/o點(diǎn)153.4.5 常規(guī)控制方案153.5 操作小組組態(tài)163.5.1總貌畫面173.5.2趨勢畫面193.6系統(tǒng)仿真運(yùn)行213.6.1實時監(jiān)控軟件簡介21結(jié)束語23附錄一：系統(tǒng)i/o點(diǎn)數(shù)列表24附錄二：流程圖27參考文獻(xiàn)280 引言0 引言dvantrol pro 256軟件包是浙江中控技術(shù)股份有限公司(簡稱中控)基于windows2000操作系統(tǒng)開發(fā)的自動控制應(yīng)用組態(tài)軟件平臺，advantrol pro 256軟件包成功將系統(tǒng)硬件組態(tài)與監(jiān)控軟件組合在一起，在supcon webfield系列集散控制系統(tǒng)dcs(distributedcontrol system)中完成系統(tǒng)組態(tài)、數(shù)據(jù)服務(wù)和實時監(jiān)控等功能。1 系統(tǒng)軟件功能特點(diǎn)advantrol pro 25組態(tài)軟件作為浙江中控技術(shù)股份有限公司的新一代組態(tài)軟件具有以下特點(diǎn)： 采用多任務(wù)、多線程，32位代碼，具有良好的開放性能、系統(tǒng)組態(tài)結(jié)構(gòu)清晰、界面操作方便等優(yōu)點(diǎn)； 報表功能靈活、應(yīng)用簡捷，并具有二次計算能力，實時和歷史趨勢操作靈活，支持歷史數(shù)據(jù)離線瀏覽； 強(qiáng)大的報警管理功能，可以分區(qū)分級設(shè)置； 提基于api接口的多種數(shù)據(jù)訪問接口，支持modbus等常用的通信協(xié)議； 在網(wǎng)絡(luò)策略和數(shù)據(jù)分組的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了具有對等c/s模式的操作網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，可有效避免c/s模式下由于服務(wù)死機(jī)而產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)癱瘓現(xiàn)象。2 系統(tǒng)軟件的構(gòu)成與功能2 系統(tǒng)軟件的構(gòu)成與功能如圖2-1所示advantrol pro 256組態(tài)軟件包可分成兩大部分，一部分為系統(tǒng)組態(tài)軟件，包括：用戶授權(quán)管理軟件(screg)、系統(tǒng)組態(tài)軟件(sckey)、圖形化編程軟件(sccontro1)、語言編程軟件(sclang)、流程圖制作軟件(scdrawex)、報表制作軟件(scformex)、二次計算組態(tài)軟件(sctask)、modbus協(xié)議外部數(shù)據(jù)組態(tài)軟件(advmblink)等；另一部分為系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控軟件，包括：實時監(jiān)控軟件(advantro1)、數(shù)據(jù)服務(wù)軟件(advrtdc)、數(shù)據(jù)通信軟件(advlink)、報警記錄軟件(advhisalmsvr)、趨勢記錄軟件(advhistrdsvr)、modbus數(shù)據(jù)連接軟件(advmblink)、opc數(shù)據(jù)通信軟件(advopclink)、opc服務(wù)器軟件(advopcserver)、網(wǎng)絡(luò)管理和實時數(shù)據(jù)傳輸軟件(advopnet)、歷史數(shù)據(jù)傳輸軟件(advopnethis)等。圖2-1系統(tǒng)組態(tài)軟件構(gòu)架系統(tǒng)組態(tài)軟件通常安裝在工程師站,各功能軟件之間通過對象鏈接與嵌入技術(shù),動態(tài)地實現(xiàn)模塊間各種數(shù)據(jù)、信息的通信、控制和管理。這部分軟件以sckey系統(tǒng)組態(tài)軟件為核心,各模塊彼此配合,相互協(xié)調(diào),共同構(gòu)成了一個全面支持supcon webfeild系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能組態(tài)的軟件平臺。系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控軟件安裝在操作員站和運(yùn)行的服務(wù)器、工程師中,監(jiān)控軟件構(gòu)架如圖2-2所示。圖2.2系統(tǒng)監(jiān)控軟件構(gòu)架2.1用戶授權(quán)管理軟件在軟件中將用戶級別共分為觀察員、操作員- 、操作員、操作員+、工程師- 、工程師、工程師+、特權(quán)- 、特權(quán)、特權(quán)+ 10個層次。不同級別的用戶擁有不同的授權(quán)設(shè)置,即擁有不同范圍的操作權(quán)限。對每個用戶也可專門指定(或刪除)其某種授權(quán)。2.2系統(tǒng)組態(tài)軟件sckey組態(tài)軟件主要是完成dcs的系統(tǒng)組態(tài)工作。如設(shè)置系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、冗余狀況、系統(tǒng)控制周期;i/o橫塊的數(shù)量、地址、冗余狀況、類型;設(shè)置每個i/o點(diǎn)的類型、處理方法和其他特殊設(shè)置;設(shè)置監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)畫面信息、常規(guī)控制方案組態(tài)等。該軟件用戶界面友好、操作方便,充分支持各種控制方案。sckey組態(tài)軟件通過簡明的下拉菜單和彈出式對話框建立友好的人機(jī)交互界面,并大量采用windows的標(biāo)準(zhǔn)控件,使操作保持了一致性,易學(xué)易用。該軟件采用分類的樹狀結(jié)構(gòu)管理組態(tài)信息,使用者能夠清晰把握系統(tǒng)的組態(tài)狀況。另外, sckey組態(tài)軟件還提供了強(qiáng)大的在線幫助功能,在組態(tài)過程中遇到問題,只須按f1鍵或選擇菜單中的幫助項,就可以隨時得到幫助提示。2.2.1 主控卡xp243綜述：系統(tǒng)的軟硬件核心，協(xié)調(diào)控制站內(nèi)部所有的軟硬件關(guān)系和執(zhí)行各項控制任務(wù)主要包括：i/o處理、控制運(yùn)算、上下網(wǎng)絡(luò)通信控制、診斷技術(shù)特點(diǎn)：主從cpu設(shè)計，工業(yè)級嵌入式芯片，協(xié)同完成各項任務(wù)具有雙重冗余的10m以太網(wǎng)通信接口，和上位機(jī)通信；同時通過1m的sbus總線管理i/o卡件靈活支持冗余（1：1熱備用）和不冗余的工作模式128個控制回路（64個常規(guī)+64個自定義），采樣控制速率100ms5s可選綜合診斷i/o卡件和i/o通道，具有靈活的報警處理和信號質(zhì)量碼功能后備鋰電池，斷電情況下，保證卡件內(nèi)sram中的數(shù)據(jù)最長3年不丟失2.2.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡(xp233)是系統(tǒng)i/o機(jī)籠的核心單元，是主控制卡連接i/o卡件的中間環(huán)節(jié)功能。i/o機(jī)籠的核心單元，管理i/o卡件，驅(qū)動sbus總線，連接主控卡和i/o卡件冷端溫度采集（用于遠(yuǎn)程溫度集中采集）負(fù)責(zé)整個i/o單元的冷端溫度采集，冷端溫度測量元件采用專用的電流環(huán)回路溫度傳感器，可以通過導(dǎo)線將冷端溫度測量元件延伸到任意位置處（如現(xiàn)場的中間端子柜），節(jié)約熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線。技術(shù)特點(diǎn) 上電時地址沖突檢測 通道自檢功能 sbus總線故障檢測功能2.2.3 各類i/o卡件功能：a/d轉(zhuǎn)換信號調(diào)理特點(diǎn)：全智能化設(shè)計專用的工業(yè)級、低功耗、低噪聲微控制器應(yīng)用隔離技術(shù)智能化自檢和故障診斷常用i/o卡件型號卡件名稱性能及輸入/輸出點(diǎn)數(shù)xp313電流信號輸入卡6路輸入，可配電，分組隔離，可冗余xp314電壓信號輸入卡6路輸入，分組隔離，可冗余xp316熱電阻信號輸入卡4路輸入，分組隔離，可冗余xp322模擬信號輸出卡4路輸入，點(diǎn)點(diǎn)隔離，可冗余xp361電平型開關(guān)量輸入卡8路輸入，統(tǒng)一隔離xp362晶體管觸點(diǎn)開關(guān)量輸出卡8路輸入，統(tǒng)一隔離xp363觸點(diǎn)型開關(guān)量輸入卡8路輸入，統(tǒng)一隔離xp000空卡i/o槽位保護(hù)板其他i/o卡件型號卡件名稱性能及輸入/輸出點(diǎn)數(shù)xp335脈沖量卡4路輸入xp341位置調(diào)整卡二通道xp369soe卡分辨率可達(dá)到1ms2.3圖形化編程軟件圖形化編程軟件( sccontrol)是supcon webfield系列控制系統(tǒng)用于編制系統(tǒng)控制方案的圖形編程工具。按iec6113123標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,提供高效的圖形編程環(huán)境。圖形化編程軟件集成了ld編輯器、fbd編輯器、sfc編輯器、st語言編輯器,支持fbd、sfc、st和ld語言。該軟件編程方便、直觀,具有強(qiáng)大的在線幫助和在線調(diào)試功能,可以利用該軟件編寫圖形化程序?qū)崿F(xiàn)所設(shè)計的控制算法。在系統(tǒng)組態(tài)軟件( sckey)中使用自定義控制算法設(shè)置可以調(diào)用該軟件。2.4語言編程軟件語言編程軟件( sclang)又叫scx語言,是sup2con webfield 系列控制站的專用編程語言。scx語言屬高級語言,語法風(fēng)格類似標(biāo)準(zhǔn)c語言,除了提供類似c語言的基本元素、表達(dá)式外,還在控制功能實現(xiàn)方面作了大量擴(kuò)充。可以利用該軟件靈活的編輯環(huán)境,編寫程序?qū)崿F(xiàn)所設(shè)計的控制算法。2.5二次計算組態(tài)軟件二次計算組態(tài)軟件( sctask)是advantrol2pro 軟件包的重要組成部分之一,用于組態(tài)上位機(jī)位號、事件、任務(wù),建立數(shù)據(jù)分組分區(qū)、歷史和報警文件設(shè)置、光字牌設(shè)置、網(wǎng)絡(luò)策略設(shè)置、數(shù)據(jù)提取設(shè)置等。目的是在supcon webfield系列控制系統(tǒng)中實現(xiàn)二次計算功能、提供更豐富的報警內(nèi)容、支持?jǐn)?shù)據(jù)的輸入輸出、數(shù)據(jù)組與操作小組綁定等。把控制站的一部分任務(wù)由上位機(jī)來做,既提高了控制站的工作速度和效率,又可提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。sctask具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)亩x、強(qiáng)大的表達(dá)式分析功能和人性化的操作界面。2.6流程圖制作軟件流程圖制作軟件( scdrawex ) 作為supconwebfield系列控制系統(tǒng)軟件包的主要組成部分,是一個具有良好用戶界面的流程圖制作軟件。它以中文windows 2000操作系統(tǒng)為平臺,提供了一個功能完備且簡便易用的流程圖制作環(huán)境。2.7實時監(jiān)控軟件實時監(jiān)控軟件(advantrol)是控制系統(tǒng)實時監(jiān)控軟件包的重要組成部分,是基于windows 2000 中文版開發(fā)的supcon webfield 系列控制系統(tǒng)的上位機(jī)監(jiān)控軟件,用戶界面友好。其基本功能為: 數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)管理。它可以從控制系統(tǒng)或其他智能設(shè)備采集數(shù)據(jù)以及管理數(shù)據(jù),進(jìn)行過程監(jiān)視(圖形顯示) 、控制、報警、報表、數(shù)據(jù)存檔等等。實時監(jiān)控軟件所有的命令都可以轉(zhuǎn)化為形象直觀的功能圖標(biāo),只須用鼠標(biāo)單擊即可輕而易舉地完成操作,再加上操作員鍵盤配合使用,生產(chǎn)過程實時監(jiān)控操作更是得心應(yīng)手,方便簡捷。2.8 故障診斷軟件故障診斷軟件(advdiagnose)是進(jìn)行設(shè)備調(diào)試、性能測試以及故障分析的重要工具。故障診斷軟件主要功能包括:故障診斷、以太網(wǎng)絡(luò)測試、網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)測試、節(jié)點(diǎn)地址管理、控制回路管理、網(wǎng)絡(luò)通信監(jiān)聽等。2.9advmbl ink軟件與opc實時數(shù)據(jù)服務(wù)器軟件modbus數(shù)據(jù)連接軟件(advmblink)是連接ad2vantrol控制系統(tǒng)及與其他設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)連接的軟件。它可以與其他支持modbus串口通信協(xié)議的設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,同時與advantrol控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。軟件本身包括了組態(tài)與運(yùn)行兩部分。通過對modbus設(shè)備進(jìn)行位號組態(tài)后可直接與設(shè)備通信測試;運(yùn)行時advmblink作為后臺程序負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的流入與流出。opc實時數(shù)據(jù)服務(wù)器軟件(advopcserver) 是將dcs實時數(shù)據(jù)以opc位號的形式提供給各個客戶端應(yīng)用程序。advopcserver的交互性能好、通信數(shù)據(jù)量較大、通信速度也快。該服務(wù)器可同時與多個opc客戶端程序進(jìn)行連接,每個連接可同時進(jìn)行多個動態(tài)數(shù)據(jù)(位號)的交換。2.10 c /s網(wǎng)絡(luò)互連功能advantrol2p rov 2. 56在網(wǎng)絡(luò)策略和數(shù)據(jù)分組基礎(chǔ)上實現(xiàn)了具有對等c / s特征的操作網(wǎng),在該操作網(wǎng)上實現(xiàn)操作站之間包括實時數(shù)據(jù)、實時報警、歷史趨勢、歷史報警、操作日志等實時數(shù)據(jù)通信和歷史數(shù)據(jù)查詢功能。該項功能主要通過程序advopnet. exe 和advopnethis. exe (歷史數(shù)據(jù)傳輸) 及其他相關(guān)模塊實現(xiàn)。3實際應(yīng)用3.1項目簡介組態(tài)與監(jiān)控軟件采用浙大中控的advantrol pro 2. 56軟件。在過程控制實驗裝置中系統(tǒng)只有一個工程師站，設(shè)計為15點(diǎn)i/o，其中溫度測量點(diǎn)5個，液位測量點(diǎn)2個，帶控制的液位、壓力、流量和溫度測量點(diǎn)各1個，4個輸出。系統(tǒng)實際容量為2 500點(diǎn)。4個控制回路，分別控制液位、壓力、流量和溫度。在過程控制實驗裝置中設(shè)置了1個操作小組。3.2控制方案3.2.1溫度控制回路加熱筒的溫度受到進(jìn)口液體的溫度、流量，出口的流量和電阻絲加熱時間等因素影響，在這里只考慮電阻加熱時間。溫度控制回路采用熱電阻絲加熱，通過改變輸入信號強(qiáng)弱引起晶閘管的導(dǎo)通時間改變從而引起溫度的改變。溫度控制回路采用單回路控制。被控變量為加熱筒溫度，操作變量為電阻絲加熱時間，擾動變量為進(jìn)出口液體的溫度、流量。加熱爐出口溫度串級控制系統(tǒng)。pid副控制器溫度測量、變送器流量測量、變送器pid主控制器ti101fi104fv104-+-加熱爐控制閥3 實際應(yīng)用圖3-1溫度串級控制回路內(nèi)環(huán)：fic104(加熱爐燃料流量控制)；外環(huán)：tic101(加熱爐出口溫度控制)3.2.2壓力控制回路加熱爐煙氣壓力控制系統(tǒng)，單回路pid，回路位號pic102。pid控制器控制閥加熱爐pv102pi102+-pic102壓力測量、變送器 圖3-2 壓力控制回路3.2.3 流量控制回路3.2.4液位控制回路1）原料油罐液位控制系統(tǒng)，單回路pid，回路位號lic101。pid控制器液位測量、變送器控制閥原料油罐液位lv101li101-+lic101圖3-4 液位控制回路3.3 控制站及操作站配置3.3.1 控制系統(tǒng)組成（1）控制系統(tǒng)由一個控制站、一個工程師站、一個操作站組成；（2）控制站ip地址為02，且冗余配置；（3）工程師站ip地址為130、操作站ip地址為131、132、133。3.3.2 操作小組配置操作小組名稱切換等級實驗小組特權(quán)表1 操作小組設(shè)置3.4 控制站組態(tài)設(shè)置3.4.1 主控制卡xp243主控卡的地址設(shè)置為128.128.1.2，周期為0.5s，基于udp協(xié)議通訊，并且冗余設(shè)計。xp243的組態(tài)設(shè)置如圖3-5所示。圖3-5主控制卡設(shè)置3.4.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡xp233數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡組態(tài)是對某一控制站內(nèi)部的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡的冗余情況、卡件在sbus-s2網(wǎng)絡(luò)上的地址進(jìn)行組態(tài)。點(diǎn)擊菜單命令控制站i/o組態(tài)或是在工具欄中點(diǎn)擊圖標(biāo)將彈出io組態(tài)界面，選擇數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡標(biāo)簽頁。3.4.3 i/o卡件i/o卡件組態(tài)是對sbus-s1網(wǎng)絡(luò)上的i/o卡件型號及地址進(jìn)行組態(tài)。一塊主控制卡的一塊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡下可組16塊i/o卡件。在i/o卡組態(tài)界面中選擇i/o卡件標(biāo)簽頁，組態(tài)設(shè)置如下圖3-6所示。圖3-6 i/o卡件設(shè)置3.4.4 i/o點(diǎn)i/o點(diǎn)組態(tài)是對所組卡件的信號點(diǎn)進(jìn)行組態(tài)?？梢苑謩e選擇主控制卡、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡和i/o卡件進(jìn)行相應(yīng)的組態(tài)。在選定一塊i/o卡件后可以點(diǎn)擊“增加”按鈕連續(xù)添加其信號點(diǎn)，直至達(dá)到該卡件的信號點(diǎn)上限，此時“增加”按鈕呈灰色不可操作狀態(tài)。刪除時，其余信號點(diǎn)的地址將保持不變，不會重新編排。在i/o卡組態(tài)界面中選擇i/o點(diǎn)標(biāo)簽頁，組態(tài)設(shè)置如下圖3-7所示（以溫度信號輸入卡tc（k）xp314為例）。本設(shè)計中一共用到9塊各類i/o卡件，設(shè)置i/o點(diǎn)數(shù)為28個信號點(diǎn)（包括各卡件備用點(diǎn)數(shù)），系統(tǒng)i/o點(diǎn)數(shù)列表詳見附錄一。圖3-7 i/o點(diǎn)組態(tài)設(shè)置舉例3.4.5 常規(guī)控制方案常規(guī)控制方案是指過程控制中常用的對對象的調(diào)節(jié)控制方法。這些控制方案在系統(tǒng)內(nèi)部已經(jīng)編程完畢，只要進(jìn)行簡單的組態(tài)即可。點(diǎn)擊工具欄中圖標(biāo)或點(diǎn)擊菜單命令控制站/常規(guī)控制方案進(jìn)行組態(tài)設(shè)置。本設(shè)計需要的控制方案設(shè)置如下圖3-8所示。圖3-8 常規(guī)控制方案3.5 操作小組組態(tài)設(shè)置操作小組的意義在于不同的操作小組可觀察、設(shè)置、修改不同的標(biāo)準(zhǔn)畫面、流程圖、報表、自定義鍵等。所有這些操作站組態(tài)內(nèi)容并不是每個操作站都需要查看，在組態(tài)時選定操作小組后，在各操作站組態(tài)畫面中設(shè)定該操作站關(guān)心的內(nèi)容，這些內(nèi)容可以在不同的操作小組中重復(fù)選擇。點(diǎn)擊工具欄中圖標(biāo)，或者選擇菜單中操作站/操作小組設(shè)置命令彈出對話框。點(diǎn)擊增加按鈕將自動添加系統(tǒng)默認(rèn)的操作小組，單擊各項可以修改具體內(nèi)容。操作站組態(tài)采用樹形結(jié)構(gòu)，下拉菜單中包括總貌畫面、一覽畫面、趨勢畫面、分組畫面、流程圖、語音報警、二次計算、等組態(tài)設(shè)置標(biāo)簽，如下圖3-9中所示。圖3-9 操作站組態(tài)3.5.1總貌畫面每頁總貌畫面可同時顯示32個位號的數(shù)據(jù)和說明，也可作為總貌畫面頁、分組畫面頁、趨勢曲線頁、流程圖畫面頁、數(shù)據(jù)一覽畫面頁等的索引?？偯伯嬅媸菢?biāo)準(zhǔn)畫面之一。圖3-10總貌畫面設(shè)置3.5.2趨勢畫面趨勢畫面組態(tài)用于完成實時監(jiān)控趨勢畫面的設(shè)置。趨勢畫面是標(biāo)準(zhǔn)畫面之一。圖3-11趨勢畫面設(shè)置3.5.3分組畫面分組畫面組態(tài)是對實時監(jiān)控狀態(tài)下分組畫面里的儀表盤的位號進(jìn)行設(shè)置。分組畫面是標(biāo)準(zhǔn)畫面之一。圖3-12分組畫面設(shè)置3.5.4一覽畫面一覽畫面在實時監(jiān)控狀態(tài)下可以同時顯示多個位號的實時值及描述，是系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)畫面之一圖3-13一覽畫面設(shè)置3.5.5光字牌光字牌在二次計算組態(tài)軟件中設(shè)置，二次計算組態(tài)軟件sctask是advantrol-pro軟件包的重要組成部分之一，用于組上位機(jī)位號、事件、任務(wù)等，目的是在supcon webfield系列控制系統(tǒng)中實現(xiàn)二次計算功能、提供更豐富的報警內(nèi)容及報警方式、網(wǎng)絡(luò)策略設(shè)置、支持?jǐn)?shù)據(jù)的輸入輸出，把控制站的一部分任務(wù)由上位機(jī)來做，既提高了控制站的工作速度和效率，又可提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。光字牌是根據(jù)數(shù)據(jù)位號分區(qū)情況，在實時監(jiān)控畫面中將同一數(shù)據(jù)分區(qū)內(nèi)的位號所產(chǎn)生的報警集中顯示。圖3-14光子牌組態(tài)3.5.6工藝流程圖流程圖是supcon webfield系列控制系統(tǒng)中最重要的監(jiān)控操作界面，用于顯示被控設(shè)備對象的整體流程和工作狀況，并操作相關(guān)數(shù)據(jù)量。因此，控制系統(tǒng)的流程圖應(yīng)具有較強(qiáng)的圖形顯示（包括靜態(tài)和動態(tài)）和數(shù)據(jù)處理功能。流程圖制作軟件scdrawex是supcon webfield系列控制系統(tǒng)軟件包的重要組成部分之一，為用戶提供了一個功能完備且簡便易用的流程圖制作環(huán)境。流程圖見附錄二；3.6系統(tǒng)仿真運(yùn)行3.6.1實時監(jiān)控軟件簡介實時監(jiān)控軟件（advantrol）是supcon webfield系列控制系統(tǒng)的上位機(jī)監(jiān)控軟件，通過鼠標(biāo)和操作員鍵盤的配合使用，可以方便地完成各種監(jiān)控操作。實時監(jiān)控軟件（advantrol）的作用是對系統(tǒng)進(jìn)行實時監(jiān)視、控制操作、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理的平臺。在windows操作系統(tǒng)桌面上點(diǎn)擊圖標(biāo)可以進(jìn)入實時監(jiān)控畫面。監(jiān)控軟件界面包括標(biāo)題欄、工具欄、報警信息欄、綜合信息欄、光字牌和主畫面區(qū)六部分。工具欄主要包括系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)畫面（總貌、趨勢、分組、一覽）圖標(biāo)以及報警、流程圖、報表等畫面圖標(biāo)。實時監(jiān)控軟件的用戶界面友好，操作簡單，采用實時數(shù)據(jù)庫。運(yùn)行環(huán)境上，除advantrol本身運(yùn)行外，還有advrtdc（實時數(shù)據(jù)服務(wù)）、advhisdata（報警、趨勢記錄）和advdiagrec（故障診斷記錄）在后臺運(yùn)行，提供實時和歷史數(shù)據(jù)讀取，數(shù)據(jù)更周期1秒，動態(tài)參數(shù)刷新周期1秒，支持網(wǎng)絡(luò)實時數(shù)據(jù)庫。圖3-15趨勢圖結(jié)束語結(jié)束語經(jīng)過一段時間的努力，在老師的指導(dǎo)下，總于完成了畢業(yè)設(shè)計。這次的設(shè)計需要自己查找有關(guān)資料并學(xué)習(xí)，根據(jù)要求構(gòu)想出設(shè)計結(jié)構(gòu)模板框架，還要學(xué)習(xí)advantrol pro 2. 56組態(tài)軟件，從而能夠在組態(tài)軟件上設(shè)計并調(diào)試從而達(dá)到設(shè)計的要求，同時也讓學(xué)生能夠自己根據(jù)要求設(shè)計出一個系統(tǒng)，不但提高學(xué)生的獨(dú)立制作能力，同時也加深了這方面的知識，使學(xué)生能夠更好的把理論應(yīng)用到實踐，為以后的工作打下一定的基礎(chǔ)。在次感謝各位老師對我的支持和幫助，特別是康老師，在此表示謝意。附錄一：系統(tǒng)i/o點(diǎn)數(shù)列表表1：加熱爐測控點(diǎn)清單見表序號及位號信 號趨 勢 要 求序號位號描述i/o類型量程單位報警要求周期(秒)壓縮方式和統(tǒng)計數(shù)據(jù)1pi102原料加熱爐煙氣壓力ai不配電4-20ma0-100kpa90%高報1低精度并記錄2li101原料油儲罐液位ai不配電4-20ma20-100%100%高高報2低精度并記錄3fi001加熱爐原料油流量ai不配電4-20ma0-600跟蹤值250，高偏差80報警60低精度并記錄4fi104加熱爐燃料氣流量ai不配電4-20ma0-0.5下降速度10%/秒報警60低精度并記錄5ti106原料加熱爐爐膛溫度tck0-800上升速度10/秒報警2低精度并記錄6ti107原料加熱爐輻射段溫度tck0-100010%低報1低精度并記錄7ti102反應(yīng)物加熱爐爐膛溫度tck0-800跟蹤值300，高偏100報警，低偏20報警2低精度并記錄8ti103反應(yīng)物加熱爐入口溫度tck0-600跟蹤值300，高偏 30報警，低偏20報警2低精度并記錄9ti104反應(yīng)物加熱爐出口溫度tck0-80090%高報2低精度并記錄10ti108原料加熱爐煙囪段溫度tce0-500下降速度15%/秒報警2低精度并記錄11ti111原料加熱爐熱風(fēng)段溫度tce0-400上升速度15%/秒報警2低精度并記錄12ti101原料加熱爐出口溫度rtdpt1000-80090%高報1低精度并記錄13pv102加熱爐煙氣壓力控制ao正輸出低精度并記錄14fv104加熱爐燃料氣流量控制ao正輸出低精度并記錄15lv1011原料油罐液位a閥控制ao正輸出低精度并記錄16lv1012原料油罐液位b閥調(diào)節(jié)ao正輸出低精度并記錄17ki301泵開關(guān)指示dinc（常閉）on報警1低精度并記錄18ki302泵開關(guān)指示dinc變化率大于2秒報警延時3秒1低精度并記錄19ki303泵開關(guān)指示dinc1低精度并記錄20ki104泵開關(guān)指示dinc1低精度并記錄21ki305泵開關(guān)指示dinc1低精度并記錄22ki306泵開關(guān)指示dinc1低精度并記錄23ko302泵開關(guān)操作donc1低精度并記錄24ko303泵開關(guān)操作donc1低精度并記錄25ko304泵開關(guān)操作donc1低精度并記錄26ko305泵開關(guān)操作donc1低精度并記錄27ko306泵開關(guān)操作donc1低精度并記錄28ko307泵開關(guān)操作donc1低精度并記錄附錄二：流程圖參考文獻(xiàn)1王常力，羅安，集散型控制系統(tǒng)選型與應(yīng)用，清華大學(xué)出版社，19%年6月第一版。2王常力，現(xiàn)場總線與dcs的討論與實踐，自動化博覽，1999,(5)3黃正慧.過程控制系統(tǒng)工程設(shè)計.北京:科學(xué)出版社,19954周春暉.過程控制工程手冊.北京:化工出版社,19955周永初.自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)工程設(shè)計.北京:機(jī)械出版社,19836王驥程.化工過程控制工程.北京:化工工業(yè)出版社,19817王立奉.現(xiàn)場總線技術(shù)的dcs系統(tǒng).中國儀器儀表.1999(2)8王常力等.分布式控制系統(tǒng)（dcs）設(shè)計與應(yīng)用實例m. 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明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(論文)，是本人在指導(dǎo)老