過(guò)程控制系統(tǒng)精選(九篇)

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第1篇：過(guò)程控制系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：過(guò)程控制系統(tǒng)；設(shè)備數(shù)據(jù)管理；日志系統(tǒng)

1.過(guò)程控制概述

過(guò)程控制的主要任務(wù)是指通過(guò)各種的協(xié)調(diào)方法與協(xié)調(diào)措施，對(duì)生產(chǎn)制造過(guò)程中的各個(gè)設(shè)備的數(shù)據(jù)以及產(chǎn)品制造數(shù)據(jù)等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，從而防止生產(chǎn)過(guò)程中可能發(fā)生的生產(chǎn)計(jì)劃脫離與目標(biāo)偏差，并對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃脫離與生產(chǎn)制造目標(biāo)偏差等問(wèn)題進(jìn)行處理，最終保證生產(chǎn)制造活動(dòng)的順利完成，保證生產(chǎn)進(jìn)行控制、在制品控制、以及生產(chǎn)制造過(guò)程中的成本控制與質(zhì)量控制。

過(guò)程控制系統(tǒng)一般是指由被控對(duì)象、測(cè)量變送、計(jì)算機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)。其中控制器的設(shè)計(jì)用到經(jīng)典的控制理論和現(xiàn)代控制理論，并通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行相關(guān)操作與實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)控制的建立在自動(dòng)控制理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)之上的。其中，自動(dòng)控制理論是計(jì)算機(jī)控制的理論基礎(chǔ)。而不斷發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)為自動(dòng)控制理論的發(fā)展與應(yīng)用提供了豐富的空間。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及各種通信技術(shù)的發(fā)展，使得過(guò)程控制的范圍與階段極大的得到了擴(kuò)張。目前，企業(yè)生產(chǎn)管理的全過(guò)程的信息化的實(shí)現(xiàn)方法逐漸趨于成熟。

過(guò)程控制系統(tǒng)所涉及的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了解。由于在生產(chǎn)制造過(guò)程中的大部分物力參數(shù)通常通過(guò)模擬信號(hào)來(lái)進(jìn)行表示，而計(jì)算機(jī)采用的信號(hào)通常是數(shù)字信號(hào)，為了保證信號(hào)傳遞的通暢無(wú)阻需要進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)化，從而實(shí)現(xiàn)兩種不同信號(hào)的轉(zhuǎn)換。過(guò)程控制系統(tǒng)通常起到的作用體現(xiàn)在連接生產(chǎn)管理系統(tǒng)與基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)的連接作用上。除了這些工作，過(guò)程控制系統(tǒng)還要對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中不同的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理。所以控制系統(tǒng)中需要進(jìn)行信號(hào)的采樣、信號(hào)的保持以及信號(hào)的變化。要對(duì)生產(chǎn)制造過(guò)程中的數(shù)學(xué)模型分為輸入與輸出模型和狀態(tài)空間模型兩種類型。輸入輸出模型主要是為了描述過(guò)程在輸入函數(shù)的作用下的輸出特性，它只刻畫過(guò)程的外部特征。而狀態(tài)空間模型則對(duì)過(guò)程的內(nèi)容進(jìn)行描述，通常揭示了過(guò)程內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

現(xiàn)代過(guò)程控制理論為過(guò)程控制系統(tǒng)提供來(lái)了理論技術(shù)。通過(guò)利用現(xiàn)代過(guò)程控制理論，不但可以有效地解決簡(jiǎn)單控制的問(wèn)題，而且可以設(shè)計(jì)復(fù)雜的控制系統(tǒng)。特別是多輸入與多輸出系統(tǒng)，非線性響應(yīng)系統(tǒng)，時(shí)變系統(tǒng)以及隨機(jī)系統(tǒng)等等?，F(xiàn)代控制技術(shù)涉及到過(guò)程控制的很多方面，比如系統(tǒng)狀態(tài)的最優(yōu)估計(jì)、最有控制、過(guò)程識(shí)別以及自適應(yīng)控制等等。

2. 過(guò)程控制系統(tǒng)的主要功能與技術(shù)要求

過(guò)程控制系統(tǒng)具有以下功能：與生產(chǎn)管理計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊的功能；能夠接收并管理生產(chǎn)計(jì)劃數(shù)據(jù)的功能；原料數(shù)據(jù)與生產(chǎn)要求數(shù)據(jù)的功能；工作人員交接班數(shù)據(jù)的功能；向生產(chǎn)管理系統(tǒng)發(fā)送生產(chǎn)計(jì)劃申請(qǐng)的能力；原料數(shù)據(jù)申請(qǐng)的能力等等。

企業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃一般采用如圖1所示的模式。通常企業(yè)根據(jù)客戶的需求制定整個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)需求計(jì)劃，并根據(jù)產(chǎn)品各個(gè)部件的零部件特征分發(fā)至各個(gè)加工車間，制定不同零部件的加工計(jì)劃。為了保證生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃的順利完成，需要根據(jù)生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃進(jìn)行生產(chǎn)進(jìn)度控制；為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品制造過(guò)程中消耗資源與費(fèi)用的降低，需要進(jìn)行通過(guò)過(guò)程控制系統(tǒng)成本控制；為了經(jīng)常保持科學(xué)的原材料、在制品的數(shù)量，需要進(jìn)行高效的庫(kù)存控制。這一系列工作于過(guò)程控制系統(tǒng)密不可分。

3. 現(xiàn)代生產(chǎn)企業(yè)的過(guò)程控制信息系統(tǒng)組成層次

現(xiàn)代生產(chǎn)企業(yè)的信息系統(tǒng)包含了過(guò)程控制層、制造試行層以及企業(yè)資源規(guī)劃層。其中由于過(guò)程控制直接面向企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，因此對(duì)過(guò)程控制系統(tǒng)要求具有極高的實(shí)時(shí)性、可靠性、數(shù)據(jù)完整性與可用性。過(guò)程控制系統(tǒng)的工作原理如圖2所示。

當(dāng)前先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為過(guò)程控制的實(shí)現(xiàn)提供了強(qiáng)有力的實(shí)施基礎(chǔ)?，F(xiàn)場(chǎng)總線是過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的重要基礎(chǔ)。它與Internet等信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有明顯的區(qū)別。一般而言，現(xiàn)場(chǎng)總線是在標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，并進(jìn)行了一定的簡(jiǎn)化?，F(xiàn)場(chǎng)總線一般只包括IOS/OSI七層模型中的三層。也就是現(xiàn)場(chǎng)總線只具有物理層、數(shù)據(jù)鏈路層以及應(yīng)用層。過(guò)程控制系統(tǒng)利用現(xiàn)場(chǎng)總線，將企業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)中最低層的現(xiàn)場(chǎng)控制器與現(xiàn)場(chǎng)職能儀表設(shè)備互聯(lián)形成實(shí)時(shí)控制的通信網(wǎng)絡(luò)，也被稱為工程的底層網(wǎng)絡(luò)。

過(guò)程控制因素是生產(chǎn)過(guò)程建模的參數(shù)，一般而言它是由不同模式下的生產(chǎn)特征與生產(chǎn)過(guò)程控制決策所共同決定的。在生產(chǎn)過(guò)程中，在制品的控制的最終目標(biāo)是為了將在制品的庫(kù)存數(shù)量保持在一個(gè)合理的級(jí)別。即能夠維持企業(yè)正常的生產(chǎn)，又可以保證企業(yè)生產(chǎn)物流的連續(xù)性，從而盡量建設(shè)企業(yè)庫(kù)存量，從而盡可能的降低企業(yè)生產(chǎn)成本。

企業(yè)在制品的控制主要取決與車間生產(chǎn)類型與生產(chǎn)組織的形式。在大批量生產(chǎn)模式下，在制品的通過(guò)加工路線單與工票憑證，來(lái)保證在制品數(shù)量的穩(wěn)定。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在生產(chǎn)中的應(yīng)用，不同的過(guò)程控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。這些過(guò)程控制系統(tǒng)利用先進(jìn)的計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了在制品物流信息的追蹤與監(jiān)督，為生產(chǎn)過(guò)程中的控制提供了動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)。因此，利用過(guò)程控制系統(tǒng)提供的在制品生產(chǎn)信息，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)制造過(guò)程中產(chǎn)品控制的最終目的。

過(guò)程控制系統(tǒng)能夠?qū)⑸a(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品的各種質(zhì)量問(wèn)題與加工失誤率降至最低。過(guò)程控制系統(tǒng)通過(guò)建設(shè)整個(gè)制造過(guò)程中產(chǎn)品的質(zhì)量狀況，通過(guò)對(duì)原材料與不同零部件的檢驗(yàn)，使產(chǎn)品在各個(gè)生產(chǎn)階段的不合格率盡可能的降低。

參考文獻(xiàn)：

[1]金以慧， 王詩(shī)宓. 過(guò)程控制的發(fā)展與展望[J]. 控制理論與應(yīng)用， 1997， 14（2）： 145-151.

第2篇：過(guò)程控制系統(tǒng)范文

【關(guān)鍵詞】連鑄機(jī)過(guò)程控制基礎(chǔ)自動(dòng)化跟蹤 服務(wù)器

中圖分類號(hào)：TL362文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

1.前言

冶金行業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中始終占有重要地位，雖然我國(guó)現(xiàn)階段已經(jīng)成為世界鋼鐵的生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，但在技術(shù)經(jīng)濟(jì)等各方面指標(biāo)與發(fā)達(dá)國(guó)家間存在較大差距，要縮小差距很重要的一點(diǎn)就是切實(shí)推進(jìn)企業(yè)的信息和自動(dòng)化應(yīng)用建設(shè)。目前縱觀冶金行業(yè)在各主要生產(chǎn)流程上基本普及了基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)控制，過(guò)程控制級(jí)雖然有了一些進(jìn)步，但由于數(shù)學(xué)模型的研發(fā)緩慢及引進(jìn)消化吸收效果不佳等情況，過(guò)程控制技術(shù)本身仍然具有很大的發(fā)展空間，對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量有不可替代的作用。

2.過(guò)程控制系統(tǒng)的軟硬件構(gòu)成及網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

2.1 硬件構(gòu)成

硬件由連鑄工段PC服務(wù)器DELL PowerEdge 2800；服務(wù)器電源；以太網(wǎng)卡； 研華工控機(jī)；軟件Windows2000Server；數(shù)據(jù)庫(kù)Oracle；開發(fā)軟件VB6.0組成。

2.2 軟件構(gòu)成及網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

2.2.1 過(guò)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)初始必須在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上充分考慮工廠三級(jí)（L3）和與其他生產(chǎn)作業(yè)區(qū)域的二級(jí)系統(tǒng)的通訊和數(shù)據(jù)接口的應(yīng)用需求，保證在系統(tǒng)處理速度、數(shù)據(jù)量級(jí)、通訊接口等方面適應(yīng)生產(chǎn)組織的發(fā)展要求和數(shù)學(xué)模型進(jìn)一步升級(jí)的需求。一級(jí)單獨(dú)設(shè)立網(wǎng)段，確保數(shù)學(xué)模型運(yùn)行的效率，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)采用兩層結(jié)構(gòu)，把一、二級(jí)網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)在物理層面上分置，保證網(wǎng)絡(luò)間安全隔離互不影響，在PC服務(wù)器選取上采用雙CPU系統(tǒng)配置，服務(wù)器電源熱備，磁盤陣列同時(shí)采用鏡像，系統(tǒng)磁盤與數(shù)據(jù)磁盤分離布置，可以在故障處理時(shí)縮短恢復(fù)時(shí)間。

2.2.2 軟件數(shù)學(xué)模型涵蓋了結(jié)晶器漏鋼預(yù)報(bào)模型、結(jié)晶器非正弦振動(dòng)模型、板坯扇形段輕壓下模型、二冷水動(dòng)態(tài)冷卻模型。

2.2.3 在以太網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方面在連鑄區(qū)域操作室單獨(dú)設(shè)置二級(jí)終端機(jī)，在一級(jí)和二級(jí)終端上分別設(shè)置人機(jī)接口程序，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)分別對(duì)各自的服務(wù)器進(jìn)行訪問(wèn)。數(shù)據(jù)獲取上由二級(jí)負(fù)責(zé)完成同一級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化的通訊接口程序編制，二級(jí)負(fù)責(zé)與三級(jí)通訊接口中的二級(jí)服務(wù)器范圍內(nèi)的程序編制。其中一級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化將需交換數(shù)據(jù)單獨(dú)編制數(shù)據(jù)塊存儲(chǔ)，由二級(jí)計(jì)算機(jī)采用OPC方式直接訪問(wèn)數(shù)據(jù)塊。

3.過(guò)程控制系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)構(gòu)成

（1）計(jì)劃子系統(tǒng) （2）連鑄設(shè)備子系統(tǒng) （3）連鑄生產(chǎn)實(shí)績(jī)子系統(tǒng) （4）火焰切割子系統(tǒng) （5）數(shù)據(jù)通訊子系統(tǒng)（6）板坯跟蹤子系統(tǒng) （7）維護(hù)子系統(tǒng)（8）報(bào)表查詢打印子系統(tǒng)

3.2 子系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.2.1 計(jì)劃子系統(tǒng)

接收三級(jí)下傳的生產(chǎn)計(jì)劃目標(biāo)，制定連鑄區(qū)域的生產(chǎn)詳細(xì)計(jì)劃，以及對(duì)三級(jí)計(jì)劃的修改和反饋?？梢圆灰蕾嚾?jí)數(shù)據(jù)進(jìn)行生產(chǎn)計(jì)劃的排定，保證系統(tǒng)的相對(duì)獨(dú)立性和完整性。

子系統(tǒng)包含內(nèi)容主要有：生產(chǎn)合同號(hào)、鋼種、精煉爐號(hào)，精煉出鋼標(biāo)志、鑄機(jī)號(hào)、連鑄總爐數(shù)、去向、計(jì)劃板坯號(hào)、坯長(zhǎng)、坯寬、坯厚、坯重、切割流標(biāo)志、尾坯最小定尺長(zhǎng)、

3.2.2 連鑄設(shè)備子系統(tǒng)

完成鑄機(jī)內(nèi)板坯的跟蹤、爐次跟蹤、澆鑄長(zhǎng)度的計(jì)算和反推、大包中包實(shí)時(shí)重量的跟蹤趨勢(shì)、結(jié)晶器漏鋼預(yù)報(bào)模型計(jì)算、結(jié)晶器非正弦振動(dòng)模型計(jì)算、板坯扇形段輕壓下模型計(jì)算、二冷水動(dòng)態(tài)冷卻模型計(jì)算、尾坯優(yōu)化切割模型的計(jì)算等。

爐次跟蹤不僅包括在大包到平臺(tái)、受包位、澆鑄位的跟蹤，還包括從開澆后大包鋼水在中包內(nèi)、結(jié)晶器內(nèi)、扇形段內(nèi)、切割機(jī)開始結(jié)束、去毛刺、噴號(hào)的整個(gè)過(guò)程中的跟蹤。

根據(jù)大包重量、中包重量、大中包實(shí)測(cè)溫度、當(dāng)前澆速預(yù)計(jì)澆鑄長(zhǎng)度和澆鑄時(shí)間，計(jì)算鋼坯切割數(shù)據(jù)和分配噴號(hào)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)跟蹤在切割完成時(shí)自動(dòng)生成坯料數(shù)據(jù)和噴號(hào)數(shù)據(jù)。預(yù)估各流當(dāng)前拉速下的大包更換周期，為轉(zhuǎn)爐和精煉提供依據(jù)。

3.2.3 連鑄生產(chǎn)實(shí)績(jī)子系統(tǒng)

主要完成生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)的采集和存儲(chǔ)、調(diào)用、顯示、上傳到三級(jí)計(jì)算機(jī)的任務(wù)。

包括大包包號(hào)、包次、鋼包重、空包重、鋼包凈重、鋼包開澆重量、鋼包停澆重量、上臺(tái)時(shí)間、到澆鑄位時(shí)間、上臺(tái)溫度、開澆時(shí)間、停澆時(shí)間、中包包號(hào)、包次、中包開澆時(shí)間、中包停澆時(shí)間、中包溫度、中包重量、中包空包重、中包熱換、大包換包、每流的拉速、每流的澆鑄計(jì)長(zhǎng)、每流結(jié)晶器號(hào)、每流結(jié)晶器振動(dòng)振幅、頻率、結(jié)晶器冷卻水表號(hào)、結(jié)晶器冷卻水進(jìn)水壓力、進(jìn)水溫度、結(jié)晶器寬邊外弧水量、結(jié)晶器寬邊內(nèi)弧水量、結(jié)晶器窄邊左側(cè)水量、結(jié)晶器窄邊右側(cè)水量、結(jié)晶器寬邊進(jìn)出水溫差、結(jié)晶器窄邊進(jìn)出水溫差、二次冷卻水1-15路各路水量、二次冷卻氣3-15路各路氣量、扇形段驅(qū)動(dòng)輥各段拉坯力、預(yù)設(shè)板坯號(hào)、板坯所屬爐次號(hào)、板坯計(jì)劃長(zhǎng)度、板坯設(shè)定長(zhǎng)度、板坯實(shí)際長(zhǎng)度、板坯理論重、頭尾坯長(zhǎng)度、切斷時(shí)間、向三級(jí)發(fā)送的標(biāo)志。

3.2.4 火焰切割子系統(tǒng)

火焰切割子系統(tǒng)主要完成切割機(jī)的板坯切割、板坯稱重、板坯尾坯的優(yōu)化切割計(jì)算功能，自動(dòng)采集切割長(zhǎng)度和切割開始、結(jié)束標(biāo)志上傳至三級(jí)計(jì)算機(jī)。

板坯稱重裝置將切割后的板坯在輸出段輥道上稱重，順序向二級(jí)計(jì)算機(jī)發(fā)送稱重開始結(jié)束標(biāo)志和稱重?cái)?shù)據(jù)，并上傳至三級(jí)計(jì)算機(jī)。

尾坯優(yōu)化切割計(jì)算功能可以減少尾坯浪費(fèi)，在保證最小定尺前提下，對(duì)最后幾塊坯進(jìn)行長(zhǎng)度優(yōu)化，提高收得率。關(guān)鍵點(diǎn)就是在大包澆鑄停止時(shí)準(zhǔn)確計(jì)算中包內(nèi)殘余鋼水量，自動(dòng)計(jì)算扇形段內(nèi)至切割機(jī)頭部的剩余坯長(zhǎng)以及中包內(nèi)鋼水剩余澆鑄時(shí)間給操作工提示。

3.2.5 數(shù)據(jù)通訊子系統(tǒng)

通訊子系統(tǒng)完成二級(jí)計(jì)算機(jī)與三級(jí)計(jì)算機(jī)間的通訊任務(wù)、二級(jí)計(jì)算機(jī)與一級(jí)計(jì)算機(jī)的通訊任務(wù)。

3.2.6 板坯跟蹤子系統(tǒng)

板坯跟蹤子系統(tǒng)主要完成板坯切割后的跟蹤，包括稱重時(shí)、去毛刺時(shí)、噴號(hào)時(shí)的跟蹤任務(wù)，對(duì)跟蹤的修正由后部操作室人員完成，生成的板坯可以與大包澆鑄長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)。

3.2.7 維護(hù)子系統(tǒng)

用來(lái)完成對(duì)系統(tǒng)的日常維護(hù)任務(wù)，包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)初始化、一級(jí)狀態(tài)設(shè)定、三級(jí)狀態(tài)設(shè)定、系統(tǒng)日志、系統(tǒng)通訊連接參數(shù)和狀態(tài)、系統(tǒng)備份、系統(tǒng)用戶權(quán)限設(shè)計(jì)和管理、報(bào)警記錄。

3.2.8 報(bào)表查詢打印子系統(tǒng)

用來(lái)完成生產(chǎn)報(bào)表的查詢和打印功能，分為操作工藝數(shù)據(jù)報(bào)表、班報(bào)表、周報(bào)表、月報(bào)表。

操作工藝數(shù)據(jù)報(bào)表主要以大包為單位統(tǒng)計(jì)在一個(gè)爐次的時(shí)間內(nèi)大包的信息、中包的信息、結(jié)晶器的水信息、結(jié)晶器振動(dòng)信息、二冷水、二冷氣信息、以及開澆停澆信息、拉尾坯信息、拉速信息，與拉速變化相關(guān)的信息每隔3分鐘系統(tǒng)自動(dòng)從一級(jí)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)塊中讀取。

班報(bào)表以板坯為單位統(tǒng)計(jì)每塊切割后的板坯的信息，包括坯的切割時(shí)間、鋼種、坯長(zhǎng)、坯厚、坯重、坯號(hào)、坯質(zhì)量記錄、坯對(duì)應(yīng)大包爐次。

周報(bào)表以班生產(chǎn)數(shù)據(jù)為單位統(tǒng)計(jì)一周時(shí)間內(nèi)每班生產(chǎn)的板坯規(guī)格、板坯數(shù)量、板坯合格數(shù)量、合格率、每班大包統(tǒng)計(jì)數(shù)量。

月報(bào)表以班生產(chǎn)數(shù)據(jù)為單位，統(tǒng)計(jì)一個(gè)月時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，內(nèi)容同周報(bào)表。

4.編程和測(cè)試

編程和測(cè)試步驟：

4.1 初步需求設(shè)計(jì)和內(nèi)容確定后，要對(duì)硬件配置參數(shù)進(jìn)一步落實(shí)確認(rèn)，特別是接口參數(shù)。

4.2 二級(jí)計(jì)算機(jī)人工錄入畫面的設(shè)計(jì)、內(nèi)測(cè)。

4.3 與三級(jí)、與一級(jí)計(jì)算機(jī)接口程序編制，需要確定采集的數(shù)據(jù)地址以及采集策略的規(guī)定。

4.4 編制二級(jí)系統(tǒng)程序。對(duì)各數(shù)學(xué)模型程序的編制，參數(shù)優(yōu)化。

4.5 按子系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)測(cè)，子系統(tǒng)間數(shù)據(jù)模擬測(cè)試。

4.6 與一級(jí)計(jì)算機(jī)通訊模擬測(cè)試，根據(jù)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行修正。

第3篇：過(guò)程控制系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞:過(guò)程控制;實(shí)訓(xùn)評(píng)估;實(shí)訓(xùn)管理

中圖分類號(hào):TP29文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1007-9599 (2010) 10-0000-03

Producing Practice Training Process Control System Analysis and Design

Lu HongJi Gang

(Institute of Computer Technology,Beijing Information Technology College,Beijing100018,China)

Abstract:Productive training is to achieve work and study together,how can the school production internship training to achieve the effect? In addition to the hardware environment to simulate an enterprise environment,but also in the production process to achieve enterprise management.Process control training has been a problem,if you want to achieve business process control standards,technical means must be taken, both by hand or man-made control difficult to achieve the desired results. This article describes the training process control system design methods and design ideas,through process management software and network platform for real-time control and management process to complete the project progress tracking,quality control,process online review and so on. Through this system the production of simulated training to enable students to enterprise management.

Keywords:Process control;Practice training evaluation;Practice training management

一、研究背景與意義

生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)在職業(yè)院校已廣泛開展,但是一直沒有一套有效的、先進(jìn)的生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)過(guò)程控制方法和系統(tǒng)。在這樣一個(gè)背景下,根據(jù)多年企業(yè)項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn)、軟件開發(fā)經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)和開發(fā)了一套生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)過(guò)程控制系統(tǒng),生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)管理平臺(tái),用于生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)實(shí)踐教學(xué)實(shí)施與管理。項(xiàng)目經(jīng)理或?qū)嵱?xùn)指導(dǎo)教師可以通過(guò)此系統(tǒng)對(duì)參加生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)的學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目過(guò)程控制和管理,可以對(duì)項(xiàng)目進(jìn)展的全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以監(jiān)控幾十人或幾百人的項(xiàng)目組成員工作情況,為項(xiàng)目管理提供了有效的、科學(xué)的現(xiàn)代化管理手段和方法。

二、系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

(一)功能結(jié)構(gòu)圖

(二)角色描述

(三)頁(yè)面設(shè)計(jì)

(四)實(shí)體關(guān)系分析

每個(gè)項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的參考實(shí)訓(xùn)流程中包括多個(gè)過(guò)程,在每一過(guò)程名下建立工單,每一工單與過(guò)程有關(guān)聯(lián)。

(五)功能模塊設(shè)計(jì)

1.實(shí)訓(xùn)基地模塊。

介紹實(shí)訓(xùn)基地基本情況,實(shí)訓(xùn)結(jié)構(gòu)。

2.實(shí)訓(xùn)管理模塊。

該模塊是實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的核心部分,首先在實(shí)訓(xùn)平臺(tái)上選擇項(xiàng)目,然后進(jìn)入項(xiàng)目流程,可行性分析、項(xiàng)目計(jì)劃、需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試、維護(hù)。每個(gè)過(guò)程項(xiàng)目經(jīng)理都可以下達(dá)“工單”,開發(fā)人員根據(jù)“工單”完成各項(xiàng)工作,項(xiàng)目進(jìn)度和項(xiàng)目完成情況通過(guò)“工作日志”體現(xiàn),開發(fā)人員每天都要填寫“工作日志”匯報(bào)每天完成的工作情況,項(xiàng)目經(jīng)理可以在實(shí)訓(xùn)平臺(tái)上查閱本項(xiàng)目成員的“工作日志”,了解每個(gè)成員工作完成情況,隨時(shí)進(jìn)行督導(dǎo),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題可以隨時(shí)在平臺(tái)上給與指導(dǎo)。各種文檔都可以通過(guò)“工單”下發(fā),通過(guò)“工作日志”上傳。代碼、界面設(shè)計(jì)、測(cè)試報(bào)告均可以通過(guò)這個(gè)平臺(tái)傳送。項(xiàng)目經(jīng)理每天也需要填寫“工作日志”發(fā)送給技術(shù)總監(jiān),技術(shù)總監(jiān)負(fù)責(zé)對(duì)項(xiàng)目經(jīng)理的管理和考核?！斑M(jìn)度”是項(xiàng)目開始時(shí)設(shè)定的,由于一些環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題可以調(diào)整進(jìn)度,但總進(jìn)度原則上不能調(diào)整,“進(jìn)度”的把握是對(duì)項(xiàng)目經(jīng)理重要的考核指標(biāo)。項(xiàng)目經(jīng)理通過(guò)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)對(duì)實(shí)訓(xùn)學(xué)員進(jìn)行項(xiàng)目評(píng)估和實(shí)訓(xùn)評(píng)估。

3.實(shí)訓(xùn)資源模塊。

可下載實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)手冊(cè)、項(xiàng)目案例、質(zhì)量規(guī)范、軟硬件資源等。

4.實(shí)訓(xùn)安排模塊。

主要功能是實(shí)訓(xùn)申請(qǐng),在實(shí)訓(xùn)平臺(tái)上填報(bào)實(shí)訓(xùn)申請(qǐng)單,實(shí)訓(xùn)審批同意,公布實(shí)訓(xùn)安排,實(shí)訓(xùn)時(shí)間、工位位置等。

5.人員管理模塊。

實(shí)訓(xùn)人員基本信息錄入,形成實(shí)訓(xùn)人員唯一標(biāo)示碼,對(duì)實(shí)訓(xùn)學(xué)員進(jìn)行工作安排、日?？记凇?shí)訓(xùn)評(píng)價(jià)等。

6.項(xiàng)目立項(xiàng)模塊

主要功能是新項(xiàng)目評(píng)審,通過(guò)專家評(píng)審的項(xiàng)目自動(dòng)從待評(píng)審項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)中轉(zhuǎn)為實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。同時(shí)公布項(xiàng)目評(píng)審結(jié)果。

三、業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì)

1.項(xiàng)目經(jīng)理選擇項(xiàng)目

2.項(xiàng)目經(jīng)理申請(qǐng)實(shí)訓(xùn)

3.實(shí)訓(xùn)基地審批實(shí)訓(xùn),創(chuàng)建項(xiàng)目編號(hào),此編號(hào)貫穿整個(gè)項(xiàng)目?！皩?shí)訓(xùn)安排表”自動(dòng)生成。

4.項(xiàng)目經(jīng)理建立本項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn)學(xué)員基本信息。注意實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目編號(hào)要選對(duì)。

5.項(xiàng)目經(jīng)理在“項(xiàng)目列表”中選擇當(dāng)前實(shí)訓(xùn)的項(xiàng)目編號(hào),項(xiàng)目名稱,進(jìn)入當(dāng)前實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。

6.項(xiàng)目經(jīng)理創(chuàng)建工單。

7.實(shí)訓(xùn)學(xué)員只能進(jìn)入實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,其他項(xiàng)目名稱變灰,屏蔽。

8.實(shí)訓(xùn)學(xué)員接到工單后仔細(xì)閱讀并確認(rèn)。

9.工單確認(rèn)信息隨時(shí)發(fā)送給項(xiàng)目經(jīng)理。

10.項(xiàng)目經(jīng)理發(fā)放項(xiàng)目文檔。

11.實(shí)訓(xùn)學(xué)員根據(jù)工單分配的工作,進(jìn)入相應(yīng)的項(xiàng)目流程。

12.實(shí)訓(xùn)學(xué)員按工單要求提交項(xiàng)目文擋或接到項(xiàng)目文檔后學(xué)習(xí)理解,

將描述理解的內(nèi)容和補(bǔ)充的文檔發(fā)送給項(xiàng)目經(jīng)理。

13.項(xiàng)目經(jīng)理給與評(píng)審意見和成績(jī)。

14.項(xiàng)目經(jīng)理每天都將接到“待處理文件”,“待處理文件”按時(shí)間和文件類型排序。處理過(guò)的文件名變顏色。項(xiàng)目經(jīng)理每天檢查工作日志,督促工作。項(xiàng)目經(jīng)理對(duì)測(cè)試組的測(cè)試結(jié)果,轉(zhuǎn)送給開發(fā)人員,程序修改完后,進(jìn)行復(fù)測(cè),直至測(cè)試通過(guò)。

15.實(shí)訓(xùn)學(xué)員每天同樣也有“待處理文件”,“待處理文件”按時(shí)間和文件類型排序。處理過(guò)的文件名變顏色。實(shí)訓(xùn)學(xué)員每天要提交日志、程序、文檔等,每天查看項(xiàng)目經(jīng)理評(píng)審意見。

16.項(xiàng)目經(jīng)理根據(jù)階段情況,匯總給出實(shí)訓(xùn)評(píng)價(jià),綜合成績(jī)自動(dòng)計(jì)算生成。

17.項(xiàng)目經(jīng)理提交日志、文檔給技術(shù)總監(jiān)。

18.技術(shù)總監(jiān)根據(jù)項(xiàng)目經(jīng)理日志、提交的文檔、實(shí)訓(xùn)學(xué)生總體成績(jī)、項(xiàng)目完成情況對(duì)項(xiàng)目經(jīng)理進(jìn)行考核。

19.項(xiàng)目經(jīng)理可以進(jìn)行新項(xiàng)目立項(xiàng)。

20.項(xiàng)目評(píng)審組評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)的項(xiàng)目轉(zhuǎn)成正式“實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目”,加標(biāo)示。

四、過(guò)程控制方法

項(xiàng)目管理最主要的工作是過(guò)程控制,如何實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)的過(guò)程控制?我們借鑒了軟件企業(yè)對(duì)軟件開發(fā)項(xiàng)目管理的控制方法,借鑒了軟件工程、項(xiàng)目管理的思想和方法,采用了CMM(能力成熟度模型)過(guò)程控制和項(xiàng)目質(zhì)量管理方法,使項(xiàng)目管理從無(wú)序的初始級(jí)(CMM1級(jí))到項(xiàng)目管理可重復(fù)級(jí)(CMM2級(jí))、項(xiàng)目管理已定義級(jí)(CMM3級(jí))、項(xiàng)目管理已管理級(jí)(CMM4級(jí))、項(xiàng)目管理優(yōu)化級(jí)(CMM5級(jí))。通過(guò)這套系統(tǒng)項(xiàng)目經(jīng)歷可以對(duì)項(xiàng)目管理進(jìn)行持續(xù)改進(jìn),通過(guò)項(xiàng)目經(jīng)理下達(dá)工單、學(xué)生提交日志的模式,項(xiàng)目經(jīng)理可以監(jiān)控每位實(shí)訓(xùn)學(xué)生項(xiàng)目完成的進(jìn)度和質(zhì)量情況,同時(shí)可以了解每位學(xué)生生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)的狀態(tài),工作態(tài)度、學(xué)習(xí)態(tài)度等,工單就是項(xiàng)目經(jīng)理給每位學(xué)生下達(dá)的任務(wù),工作日志反映學(xué)生完成任務(wù)的情況,通過(guò)此系統(tǒng)解決了一位項(xiàng)目經(jīng)理或?qū)嵱?xùn)指導(dǎo)教師難于管理和控制每位學(xué)生的問(wèn)題。過(guò)程控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)每天實(shí)時(shí)監(jiān)控也可以監(jiān)控項(xiàng)目過(guò)程的節(jié)點(diǎn)情況,可以建立里程碑。過(guò)程控制系統(tǒng)可以自定義工作流,除了軟件開發(fā)項(xiàng)目可以通過(guò)此系統(tǒng)進(jìn)行管理,其他項(xiàng)目也可以通過(guò)此項(xiàng)目進(jìn)行管理。生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)負(fù)責(zé)人或院領(lǐng)導(dǎo)也可以通過(guò)此系統(tǒng)了解學(xué)生生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)的情況,因?yàn)槿罩痉从沉藢W(xué)生的實(shí)訓(xùn)狀況,通過(guò)此系統(tǒng)也可以了解項(xiàng)目經(jīng)理或?qū)嵱?xùn)指導(dǎo)教師組織生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)的工作情況,工單和日志是否認(rèn)真填寫,反映項(xiàng)目經(jīng)理或?qū)嵱?xùn)指導(dǎo)教師責(zé)任心和項(xiàng)目經(jīng)理或?qū)嵱?xùn)指導(dǎo)教師工作態(tài)度。

參考文獻(xiàn):

[1]卡耐基梅隆大學(xué)軟件工程研究所 能力成熟度模型(CMM):軟件過(guò)程改進(jìn)指南 電子工業(yè)出版社 2004

第4篇：過(guò)程控制系統(tǒng)范文

[關(guān)鍵詞]PLC；過(guò)程控制系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）33-0101-01

PLC控制方式，是目前自動(dòng)化領(lǐng)域內(nèi)的一種主要的控制方式。這個(gè)控制方式，和以往的方式相比，具有成本低、控制靈活、維護(hù)簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，因此值得在自動(dòng)化領(lǐng)域進(jìn)行廣泛的推廣。

1.基于PLC的過(guò)程控制系統(tǒng)概述

PLC，即為一種可編程控制器，它主要是借助控制功能軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的編程功能的，因此可以適用于較為惡劣的工業(yè)環(huán)境，它具有較強(qiáng)的抗干擾能力。PLC主要由以下幾個(gè)特點(diǎn)：一、性價(jià)比較高；二、較為突出的可靠性；三、可編程強(qiáng)；四、在線編程較為簡(jiǎn)便。PLC的實(shí)質(zhì)，是用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)類似于微型計(jì)算機(jī)。它的主要結(jié)構(gòu)包括以下幾個(gè)方便，具體如圖1所示：

其工作原理為：它的工作過(guò)程主要包括三個(gè)方面，即為輸入采樣和用戶程序執(zhí)行，以及輸出刷新。進(jìn)過(guò)這三個(gè)階段的流程，即可完成一個(gè)掃描周期。目前，該控制系統(tǒng)多用于工業(yè)制造之中。

過(guò)程控制系統(tǒng)屬于一個(gè)封閉的控制系統(tǒng)。它主要包括四個(gè)組成部分，即為計(jì)算機(jī)、被控對(duì)象、測(cè)量變送、執(zhí)行裝置。其中，過(guò)程控制系統(tǒng)的控制機(jī)，就是這四個(gè)組成部分中的計(jì)算機(jī)。它依賴于現(xiàn)代的控制理論，以及經(jīng)典的控制理論，來(lái)實(shí)現(xiàn)工作運(yùn)行的?；谟?jì)算機(jī)的控制器，它的技術(shù)基礎(chǔ)就是：計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制化理論這兩個(gè)方面。

德國(guó)西門子PLC公司生產(chǎn)的可編程程序控制器，在我國(guó)主要應(yīng)用在冶金、化工、食品等領(lǐng)域內(nèi)。西門子生產(chǎn)的可編程程序控制器，其產(chǎn)品主要包括LOGO、S7-200、S7-300等，這些產(chǎn)品具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：體積較小、速度較快，同時(shí)其網(wǎng)絡(luò)通信能力較強(qiáng)，具有更加可靠的性能，因此可以在冶金、化工、食品等領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行更為廣泛的推廣。

2.基于PLC的過(guò)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于PLC的過(guò)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括以下幾個(gè)流程：

2.1 做好前提準(zhǔn)備工作

用PLC做控制核心，要充分考慮在工業(yè)生產(chǎn)中的獨(dú)特性，因?yàn)樯a(chǎn)過(guò)程涉及多個(gè)流程，而生產(chǎn)機(jī)械也不盡相同。所以在底層以PLC來(lái)作為生產(chǎn)的基本控制時(shí)一定要多方監(jiān)控和操作，做到數(shù)據(jù)合理統(tǒng)計(jì)分析。只有將細(xì)化了的工業(yè)生產(chǎn)流程和機(jī)械的特點(diǎn)和特性全面把握，才能在控制過(guò)程中提高運(yùn)作質(zhì)量水平?？偟膩?lái)說(shuō)，在進(jìn)行具體受控對(duì)象操作時(shí)，一定要從邏輯、時(shí)序和模擬上充分了解受控體機(jī)、電之間的具體聯(lián)系和區(qū)別，從而在PLC控制程序設(shè)計(jì)上精確其參數(shù)，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，滿足要求。

2.2 過(guò)程控制具體方案流程

1）對(duì)生產(chǎn)工藝步驟的了解

這篇文章主要研究的是在PLC控制下裂化催化劑成膠工藝流程的具體控制方案。（此次研究過(guò)程有兩個(gè)反應(yīng)器）下面是裂化催化劑成膠的具體工藝控制步驟：第一點(diǎn)要在反應(yīng)器Ⅰ中加入兩種物料，分別記做物料A和物料B，在物料全部加入完畢時(shí)啟動(dòng)攪拌機(jī)，將攪拌工作時(shí)長(zhǎng)控制在10min；第二點(diǎn)，在第一次加入物料A和B攪拌完成停止后再將物料C加到反應(yīng)器Ⅰ中，將攪拌工作時(shí)長(zhǎng)調(diào)整到15min接著攪拌，然后以同樣的工作流程加入物料D進(jìn)行10min攪拌，將物料E最后放入反應(yīng)器Ⅰ中進(jìn)行最后15min的攪拌，當(dāng)加入物料E攪拌完成后，停止攪拌機(jī)。除了進(jìn)行反應(yīng)器Ⅰ的工作，同時(shí)還要進(jìn)行反應(yīng)器Ⅱ的工作，反應(yīng)器Ⅱ的工作內(nèi)容和流程和反應(yīng)器Ⅰ相同，但是它們是相互獨(dú)立和分離的，之間無(wú)任何干擾項(xiàng)。只是反應(yīng)器Ⅰ和Ⅱ之間要進(jìn)行每25min的交替運(yùn)行工作，從而組成一個(gè)整體化的生產(chǎn)步驟流程。

2）確定控制要求

在生產(chǎn)設(shè)備處于初始工作狀態(tài)的情況下時(shí)，其進(jìn)口閥門關(guān)閉，循環(huán)閥門打開，而計(jì)量罐則保持空閑；當(dāng)過(guò)程控制系統(tǒng)開啟時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)開始運(yùn)轉(zhuǎn)，這時(shí)情況發(fā)生反轉(zhuǎn)，進(jìn)口閥門會(huì)變?yōu)榇蜷_狀態(tài)，而循環(huán)閥門則會(huì)轉(zhuǎn)為關(guān)閉狀態(tài)，而計(jì)量罐則會(huì)開始容納所需物料；當(dāng)物料加滿時(shí)，進(jìn)口閥門再次關(guān)閉，循環(huán)閥門再次打開，這就完成了一次完整的物料添加過(guò)程。根據(jù)反應(yīng)器的需要，上述動(dòng)作會(huì)呈現(xiàn)出循環(huán)重復(fù)的狀態(tài)。

3）確定控制方案

由于在整個(gè)過(guò)程控制系統(tǒng)控制過(guò)程中，開關(guān)量扮演著輸出和輸入信號(hào)的角色，所以，在設(shè)定任務(wù)時(shí)，就將其設(shè)定為一套單機(jī)邏輯控制系統(tǒng)。具體流程如圖2所示：

2.3 PLC輸出與輸入設(shè)備的選擇

嚴(yán)格遵照過(guò)程控制系統(tǒng)的控制要求和設(shè)計(jì)方案是選擇PLC設(shè)備的先決條件。輸出設(shè)備由信號(hào)指示燈/執(zhí)行設(shè)備和電磁閥組成；而輸入設(shè)備由電磁閥/傳感器和位置開關(guān)組成。

2.4 PLC設(shè)備的類型選擇

不同的廠家生產(chǎn)的不同型號(hào)的PLC設(shè)備的結(jié)構(gòu)、性能、容量和成本也都不同，在進(jìn)行選擇時(shí)，要從PLC設(shè)備的機(jī)型、容量等方面進(jìn)行綜合的考量。首先是機(jī)型方面，不但要保證功能可靠、維護(hù)方便，還要在性價(jià)比上占據(jù)優(yōu)勢(shì)，只有符合這些要求才能納入考量范圍。

2.5 設(shè)計(jì)控制軟件與調(diào)試

根據(jù)該系統(tǒng)的具體要求，所需要的編程軟件主要包括STEP7 V5.5和WinCCSP4。STEP7 V5.5主要完成邏輯控制部分程序；WinCCSP4主要實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面程序設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)步驟完成之后，需要對(duì)其進(jìn)行測(cè)試和調(diào)試。主要包括兩個(gè)方面，其一是實(shí)驗(yàn)室的模擬，科研人員需要在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對(duì)該設(shè)計(jì)進(jìn)行測(cè)試，根據(jù)測(cè)試的各項(xiàng)數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)試的方案?；赑LC的過(guò)程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，需要經(jīng)過(guò)這兩個(gè)步驟的測(cè)試，最終才能投入實(shí)際的生產(chǎn)使用之中。

3.結(jié)束語(yǔ)

在基于PLC的過(guò)程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可以有效的節(jié)省這個(gè)系統(tǒng)所需的研制費(fèi)用，節(jié)省了其單機(jī)手動(dòng)，以及半自動(dòng)控制的按鈕數(shù)量，也可以最大程度的節(jié)省PLC的占用輸入點(diǎn)數(shù)。這些運(yùn)行程序方面的節(jié)省，最大程度的減少了這個(gè)系統(tǒng)所需的安裝工作量，以及接線工作的任務(wù)量，也在最大程度上為操作這個(gè)系統(tǒng)的工作人員帶來(lái)了很大的便利。因此基于PLC的過(guò)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)而言，具有十分重要的意義，因此值得對(duì)其進(jìn)行廣泛的推廣。本文選取的設(shè)計(jì)方案，可以在惡劣的工作環(huán)境中進(jìn)行有效的運(yùn)行，它可以承受住現(xiàn)場(chǎng)施工的考驗(yàn)，其較高的通信速率、較低的出錯(cuò)率、較好的運(yùn)行效果，均體現(xiàn)了其廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景[1]。

第5篇：過(guò)程控制系統(tǒng)范文

中圖分類號(hào)：TE624文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

本文以烏石化公司煉油廠120萬(wàn)噸/年污水處理裝置為例，著重討論污水汽提裝置核心單元-汽提單元檢測(cè)及控制回路的設(shè)計(jì)原則及全裝置控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與選用，根據(jù)污水氣體裝置汽提單元對(duì)自動(dòng)控制的要求，通過(guò)選用技術(shù)先進(jìn)、成熟可靠的現(xiàn)場(chǎng)儀表和DCS系統(tǒng)，來(lái)構(gòu)成污水汽提裝置的自動(dòng)控制系統(tǒng)，確保污水汽提裝置能夠高、穩(wěn)、滿、優(yōu)運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：污水汽提；過(guò)程檢測(cè)及過(guò)程控制；DCS系統(tǒng)

1.污水汽提裝置工藝原理及流程簡(jiǎn)介

污水汽提裝置采用汽提法，借助水蒸汽來(lái)實(shí)現(xiàn)污染物的分離，即通過(guò)讓廢水（自塔上部經(jīng)塔盤落下）與水蒸汽（自塔底部經(jīng)塔盤上行）經(jīng)過(guò)各層塔盤后充分接觸，使廢水中的揮發(fā)性有毒有害物質(zhì)按一定比例擴(kuò)散到氣相中去，在一定的壓力和溫度梯度下各組分在塔內(nèi)形成一定的濃度梯度，可在塔的不同位置汽提出不同的組分，從而達(dá)到從廢水中分離污染物的目的。

污水汽提裝置主要用于處理煉油企業(yè)焦化、加氫、芳烴等裝置排出的含硫、含氨污水，通過(guò)汽提法降低污水中的硫化物和氨氮含量，保證污水達(dá)標(biāo)排放；同時(shí)從廢水中回收硫化氫、氨氣和凈化水。

2.汽提單元流程簡(jiǎn)介及對(duì)自動(dòng)控制的要求

含硫氨污水脫氣、脫油后，分兩路進(jìn)汽提塔，一路作為冷進(jìn)料，經(jīng)冷卻器冷至≤40℃進(jìn)入汽提塔塔頂；一路作為熱進(jìn)料，分別與汽提塔底凈化水及側(cè)線氣換熱至145℃進(jìn)入汽提塔上部，汽提塔底由重沸器通過(guò)加熱循環(huán)水，為汽提塔提供汽提蒸汽。

通過(guò)控制汽提塔塔內(nèi)的溫度和壓力，使污水中的NH3和H2S分別在塔的頂部和中部被汽提出，塔頂含大量H2S的酸性氣送至火炬焚燒或去硫磺回收裝置制硫；氨氣從塔中部抽出后經(jīng)過(guò)三段冷凝分離變成粗氨氣去氨精制系統(tǒng)可制得工業(yè)液氮，回送至化肥廠利用；塔底即得到合格的凈化水經(jīng)冷卻后送出裝置，作為其他裝置生產(chǎn)車間的回用水。

3.主要控制及操作參數(shù)表

主要控制參數(shù)見(表3-1)。

表3-1主要控制參數(shù)

4.主要檢測(cè)及控制回路

4.1塔頂溫度與冷進(jìn)料均勻穿級(jí)調(diào)節(jié)

冷進(jìn)料主要是洗滌H2S中NH3和冷卻的作用，我們知道NH3在溫度T≤40℃、壓力P≥0.5MPa的工況下，可以相對(duì)穩(wěn)定的溶解在水中而不會(huì)大量溢出，而H2S難溶于水，為氣相狀態(tài)游離于塔頂，這樣就可以保證把高純度的H2S經(jīng)塔頂精餾段分離出，達(dá)到脫硫的目的，因此塔頂冷進(jìn)料溫度和流量需做均勻串級(jí)調(diào)節(jié)，通過(guò)控制冷進(jìn)料量達(dá)到控制塔頂溫度的目的，既保證裝置隊(duì)冷進(jìn)料的處理能力又確保僅酸性氣H2S被汽提出塔，NH3處于汽相吸收狀態(tài)。

4.2塔頂壓力與側(cè)線氨氣抽出量單回路調(diào)節(jié)。

如1中分析，如果側(cè)線氣（汽相氨氣）被抽出過(guò)多過(guò)快，會(huì)造成塔內(nèi)壓力降低（P

4.3熱進(jìn)料溫度的檢測(cè)與控制

熱進(jìn)料溫度控制范圍：145℃≥T≥140℃，如果T≥145℃，塔內(nèi)溫度升高，塔頂NH3的量就會(huì)上升，保證不了精餾段H2S濃度≥95%的汽提工藝要求，T≤140℃，則導(dǎo)致溫度差和濃度差在塔內(nèi)的層次發(fā)生變化，氨氣聚集區(qū)（富氨區(qū)發(fā)生變化），導(dǎo)致NH3抽不出，更多NH3溶于水導(dǎo)致凈化水PH超標(biāo)，造成生產(chǎn)事故。 因此熱進(jìn)料溫度是重要的過(guò)程參數(shù)，但冷物料換熱到145℃進(jìn)塔，需要多級(jí)換熱器換熱，溫度的控制主要通過(guò)作為熱進(jìn)料的冷物料流量控制回路（FRC-102）及換熱器（E-103~E-105）三通調(diào)節(jié)回路(TRC-106）綜合調(diào)節(jié)。

4.4塔底溫度串級(jí)調(diào)節(jié)

（TRC-105）與塔底重沸器蒸汽流量(FRC-103)串級(jí)調(diào)節(jié)回路，塔底重沸器（E-102）通過(guò)蒸汽換熱來(lái)加熱塔底凈化水，使凈化水保持在20%左右的汽化量返回塔底，以確保汽提過(guò)程能夠順利進(jìn)行，因此必須通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)重沸器E-102的蒸汽流量來(lái)調(diào)節(jié)凈化水的汽化量，從而確保塔底溫度在160℃~165℃，如果溫度過(guò)超過(guò)設(shè)計(jì)溫度，則說(shuō)明汽化量過(guò)大，造成氣體流速增大，沒有在各層塔盤與污水進(jìn)行充分接觸就迅速?zèng)_塔，造成NH3積聚在塔頂，H2S純度不夠，生產(chǎn)不合格。相反，汽化量過(guò)小，造成塔內(nèi)汽提不充分，污水沒有汽提出H2S和NH3，塔底的凈化水PH值過(guò)高，顯堿性，裝置生產(chǎn)不合格。

4.5其他控制回路

4.5.1出塔酸性氣遙控回路(HC-101)

有穩(wěn)定塔壓作用，正常情況下控制閥HSV-101全開，酸性氣外排至硫磺回收裝置。

4.5.2塔底液位控制回路（LIC-101）

凈化水外排流量控制，保證塔底液位穩(wěn)定。

4.5.3氨氣流量檢測(cè)回路（FRQ-104）、凈化水水質(zhì)檢測(cè)回路(ARA-105)

5. DCS控制系統(tǒng)選型

DCS(Distributed Control System)，又稱為集中分散型控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱分散控制系統(tǒng)，其特點(diǎn)是以分散的控制適應(yīng)分散的控制對(duì)象，以集中的監(jiān)視和操作達(dá)到掌握全局的目的，即所謂分散控制集中管理。DCS系統(tǒng)是集計(jì)算機(jī)技術(shù)(Computer)、控制技術(shù)(Control)、通信技術(shù)(Communication)和CRT顯示技術(shù)為一體的高新技術(shù)產(chǎn)品，是針對(duì)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)施監(jiān)視、操作、管理和分散控制的4C技術(shù)的結(jié)合，系統(tǒng)具有較高的穩(wěn)定性、可靠性和可擴(kuò)展性。 在石油化工、電力、冶金等流程自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)十分成熟和普及。

根據(jù)本裝置對(duì)自動(dòng)控制的總體要求，裝置控制系統(tǒng)選用日本橫河電機(jī)公司CENTUM CS3000集散控制系統(tǒng)（DCS）。

5.1 DCS系統(tǒng)框圖

5.2 DCS系統(tǒng)硬件組成

本裝置CS3000 DCS系統(tǒng)其硬件主要包括：控制器、IO卡件、通訊模塊、通訊網(wǎng)絡(luò)、人機(jī)接口等。

5.2.1現(xiàn)場(chǎng)控制站

現(xiàn)場(chǎng)控制站是DCS的核心，包括控制器和I/O卡件，DCS由它實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程信號(hào)進(jìn)行輸入/輸出、數(shù)據(jù)采集、反饋控制、順序控制等。

5.2.2人機(jī)接口

包括操作員站和工程師站。操作員站實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝過(guò)程運(yùn)行的監(jiān)視和操作，通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場(chǎng)控制站連接；工程師站實(shí)現(xiàn)對(duì)控制功能的組態(tài)，直接與現(xiàn)場(chǎng)控制站連接。

5.2.3通訊網(wǎng)絡(luò)

用于連接各個(gè)站進(jìn)行相互通訊、交換數(shù)據(jù)。

5.3 DCS系統(tǒng)軟、硬件配置

DCS系統(tǒng)軟、硬件清單見表（5-1）：

6.總結(jié)

污水汽提裝置的過(guò)程控制目前已經(jīng)相對(duì)成熟，本自動(dòng)控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)角度已經(jīng)符合污水汽提單元的控制要求，裝置一次性開車投產(chǎn)成功，但是現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表以及調(diào)節(jié)閥等現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行器的選用、優(yōu)化、準(zhǔn)確的參數(shù)整定都會(huì)影響到全裝置的控制品質(zhì)。

參考文獻(xiàn)

[1]《化工過(guò)程控制原理》黃聰明主編，北京理工大學(xué)出版社

[2] 《過(guò)程控制及儀表》 邵裕森主編，上海交通大學(xué)出版社

[3] 《過(guò)程檢測(cè)技術(shù)》 李新光主編，機(jī)械工業(yè)出版社

[4]《電子技術(shù)基礎(chǔ)》康華光主編，高等教育出版社出版

第6篇：過(guò)程控制系統(tǒng)范文

【關(guān)鍵詞】 過(guò)程控制 鋼包爐精煉

一、引言

鋼包爐精煉（LF）是優(yōu)化煉鋼生產(chǎn)的一項(xiàng)重要工藝技術(shù)，它不僅僅能夠調(diào)控產(chǎn)品質(zhì)量，還可以優(yōu)化工藝和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、開發(fā)高附加值產(chǎn)品、節(jié)能降耗、降低生產(chǎn)成本、增加效益，調(diào)節(jié)生產(chǎn)節(jié)奏，保證生產(chǎn)穩(wěn)定進(jìn)行。通過(guò)鋼包爐精煉過(guò)程控制系統(tǒng)包括生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)管理、生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控、模型計(jì)算、生產(chǎn)信息收集等人C界面（HMI）、外部通訊管理。

二、過(guò)程控制系統(tǒng)的軟件架構(gòu)

本軟件系統(tǒng)使用.NET4.0框架。開發(fā)工具選用Visual Studio 2012，后臺(tái)程序和前臺(tái)畫面都采用Microsoft Visual C#.NET高級(jí)語(yǔ)言開發(fā)，數(shù)據(jù)庫(kù)可以通過(guò)配置可以支持目前市場(chǎng)上流行的通用大型數(shù)據(jù)庫(kù)，如 ORACEL 和SQL SERVER等。 系統(tǒng)采用C/S架構(gòu)，分為表現(xiàn)層、邏輯處理層、數(shù)據(jù)訪問(wèn)層。表現(xiàn)層（人機(jī)界面系統(tǒng)）：系統(tǒng)的操作界面采WPF技術(shù)，并應(yīng)用了MVVM設(shè)計(jì)模式，把程序的業(yè)務(wù)與展現(xiàn)邏輯從用戶界面干凈地分離開，保持程序邏輯與界面分離能夠幫助解決很多開發(fā)以及設(shè)計(jì)問(wèn)題，能夠程序能更容易的測(cè)試，維護(hù)與升級(jí)。邏輯處理層（系統(tǒng)邏輯處理系統(tǒng)）：系統(tǒng)根據(jù)過(guò)程控制的不同功能，分為多個(gè)功能模塊比如數(shù)據(jù)通訊模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、物料跟蹤模塊、模型計(jì)算模塊等，降低不同模塊間的耦合性，使得系統(tǒng)功能的擴(kuò)展、開發(fā)和調(diào)試等到大大提高，提高了系統(tǒng)的靈活性。數(shù)據(jù)訪問(wèn)層（數(shù)據(jù)處理訪問(wèn)系統(tǒng)）：數(shù)據(jù)訪問(wèn)層框架采用ORM框架中的NHibernate，Nhibernate從數(shù)據(jù)庫(kù)底層來(lái)持久化.Net對(duì)象到關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，大量減少開發(fā)時(shí)人工使用SQL對(duì)處理數(shù)據(jù)的時(shí)間。

三、過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能

鋼包爐精煉過(guò)程控制系統(tǒng)應(yīng)包括以下功能：

1、與外部計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的通訊。過(guò)程控制系統(tǒng)與下列系統(tǒng)之間網(wǎng)絡(luò)連接介質(zhì)用工業(yè)以太網(wǎng)，通訊協(xié)議采用TCP/IP協(xié)議Socket方式交換數(shù)據(jù)。與上級(jí)生產(chǎn)管理系統(tǒng)（3級(jí)）計(jì)算機(jī)之間通訊數(shù)據(jù)內(nèi)容包括：生產(chǎn)計(jì)劃數(shù)據(jù)、原料數(shù)據(jù)、檢化驗(yàn)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)狀態(tài)信息、生產(chǎn)實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)。與基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)之間通訊，數(shù)據(jù)交換內(nèi)容為生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)。

2、生產(chǎn)計(jì)劃管理。此功能模塊為鋼包爐精煉生產(chǎn)工序起始端。主要顯示3級(jí)系統(tǒng)下發(fā)的精煉計(jì)劃，由操作工選擇該計(jì)劃進(jìn)入合適的工位進(jìn)行生產(chǎn)，并監(jiān)視當(dāng)前工位的生產(chǎn)狀態(tài)。

3、生產(chǎn)原料管理。此功能模塊管理鋼包爐生產(chǎn)中用到的物料種類及各種屬性信息。

4、檢化驗(yàn)數(shù)據(jù)管理。此功能模塊可以根據(jù)爐次號(hào)或者精煉生產(chǎn)順序號(hào)查詢?cè)摖t次的檢化驗(yàn)實(shí)績(jī)以及自動(dòng)匹配該爐次計(jì)劃鋼種中的成分上下限數(shù)據(jù)與檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)。

5、生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控。此功能模塊主要顯示工位當(dāng)前的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)包括：生產(chǎn)事件信息、測(cè)溫信息、加料信息、通電信息、化驗(yàn)數(shù)據(jù)等，并提供鋼種標(biāo)準(zhǔn)查看、手動(dòng)投料、投料值管理等功能。

6、生產(chǎn)實(shí)績(jī)管理。此功能模塊主要根據(jù)不同的查詢條件如時(shí)間、班次、班別、爐次號(hào)、計(jì)劃號(hào)、制造命令號(hào)等查詢爐次生產(chǎn)實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)，并提供報(bào)表打印功能。

8、模型優(yōu)化管理。模型優(yōu)化管理包括二個(gè)模型應(yīng)用：合金加料模型、溫度預(yù)測(cè)模型。該優(yōu)化工具可以作為一個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng)運(yùn)行，但屬于二級(jí)機(jī)系統(tǒng)的一部分，計(jì)算所需的部分關(guān)鍵數(shù)據(jù)以及計(jì)算的結(jié)果由二級(jí)機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)配。

1）合金加料模型。合金優(yōu)化配料模型的功能為：根據(jù)當(dāng)前鋼水中元素實(shí)際含量，當(dāng)前可用的合金料，考慮一定約束條件，采用單純形法解決線性優(yōu)化問(wèn)題，計(jì)算出達(dá)到鋼水目標(biāo)要求的化學(xué)元素含量所要加入的合金料重量。計(jì)算結(jié)果滿足鋼液成分要求和成本控制。

2）溫度預(yù)測(cè)模型。溫度預(yù)測(cè)模型采用使用神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)報(bào)鋼水溫度，步驟：1.建立神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型；2.收集樣本數(shù)據(jù)；3.離線學(xué)習(xí)；4.在線應(yīng)用。該模型的優(yōu)點(diǎn)是具有自學(xué)習(xí)功能，因而能夠在不同程度上反應(yīng)出一些不能被檢測(cè)的因素對(duì)輸出的影響、使用比較方便。

結(jié)論：該系統(tǒng)對(duì)鋼包爐精煉實(shí)現(xiàn)了信息化的管理，便于三級(jí)系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行系統(tǒng)化的管理與調(diào)配，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與跟蹤，方便生產(chǎn)人員對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行管理與監(jiān)控；對(duì)生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)化的采集與分析，以便對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化；采用了數(shù)學(xué)模型來(lái)計(jì)算調(diào)節(jié)鋼水成分所需要添加的合金重量和預(yù)報(bào)鋼水溫度曲線，不僅降低了生產(chǎn)成本，而且提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，從而提高了產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。

參 考 文 獻(xiàn)

第7篇：過(guò)程控制系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：控制儀表；系統(tǒng)；防爆措施

中圖分類號(hào)： U173.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

近幾年來(lái)，我國(guó)的化工生產(chǎn)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)控制儀表和系統(tǒng)爆炸的安全事故，其原因是多方面的。所以過(guò)程控制儀表與系統(tǒng)的管理和維護(hù)一定要引起化工企業(yè)的高度重視，并且要采取有效的防爆措施，來(lái)進(jìn)一步提升它的安全性和穩(wěn)定性?；て髽I(yè)在過(guò)程控制儀表與系統(tǒng)防爆措施的制定以及實(shí)施過(guò)程中，設(shè)備管理人員不但要了解其基本結(jié)構(gòu)、工作原理、性能等等常規(guī)知識(shí)，而且要熟悉其生產(chǎn)過(guò)程控制的每一具體環(huán)節(jié)和具體步驟，這樣有助于防爆措施的科學(xué)制定和嚴(yán)格執(zhí)行。

過(guò)程控制儀表與裝置的分類

電動(dòng)控制儀表采用24V DC或220VAC供電，其傳輸信號(hào)為電信號(hào)（電流、電壓或數(shù)字），電動(dòng)控制儀表具有能源獲取方便、信號(hào)傳輸和處理容易、便于實(shí)現(xiàn)集中顯示和操作等特點(diǎn)，目前在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制中應(yīng)用了最為廣泛。氣動(dòng)控制儀表以140kPa的壓縮空氣為能源，其傳輸信號(hào)為20kPa～100kPa的氣壓信號(hào)，氣動(dòng)控制儀表具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、可靠性高、易于維護(hù)、安全防爆等特點(diǎn)，特別適用于石油、化工等有爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)所。過(guò)程控制儀表與裝置可大體分為(1)其按能源形式分類，(2)其按信號(hào)類型分類，可以分為模擬式和數(shù)字式的兩種哦個(gè)類型(3)其按結(jié)構(gòu)形式分類，可以分為單元組合式控制儀表、基地式控制儀表、集散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)。

2、過(guò)程控制儀表與系統(tǒng)防爆措施的原因

在有些生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)存在各種易燃、易爆氣體（化工、煉油等生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)）。將其安裝在危險(xiǎn)場(chǎng)所的儀表如果產(chǎn)生火花，這樣很容易引起爆炸，所以我們應(yīng)當(dāng)必須具有防爆性能。

3、防爆儀表的合理選用

目前，在國(guó)內(nèi)化工及儀表市場(chǎng)中的防爆儀表品種較多，不同防爆儀表在規(guī)格、性能、質(zhì)量、用途、安全性、價(jià)格等方面存在一定的差異，化工企業(yè)在選用時(shí)一定要堅(jiān)持合理的原則，并且加強(qiáng)對(duì)于產(chǎn)品類別和性能的嚴(yán)格區(qū)分。簡(jiǎn)單地說(shuō)防爆儀表的選用要考慮以下三方面的因素：1）防爆儀表本身防爆標(biāo)志級(jí)別；2）用戶按生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)具體要求選擇相應(yīng)級(jí)別的防爆儀表；3）防爆儀炭現(xiàn)場(chǎng)布線的選擇。限于文章篇幅，這里僅敘述前面兩部分的選用標(biāo)準(zhǔn)。

3.1 防爆儀表危險(xiǎn)區(qū)域的劃分

危險(xiǎn)區(qū)域的劃分是正確選擇防爆儀表的前提，按照我國(guó)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)規(guī)程，爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所是按其爆炸性物質(zhì)出現(xiàn)頻度、持續(xù)時(shí)間以及危險(xiǎn)程度從而劃分為不同危險(xiǎn)等級(jí)的區(qū)域。其中0級(jí)區(qū)域是指在正常情況下，爆炸性氣體混合物連續(xù)地，短時(shí)間頻繁地出現(xiàn)或長(zhǎng)時(shí)間存在的場(chǎng)所；1 級(jí)區(qū)域是指在正常情況下，爆炸性氣體混合物有可能出現(xiàn)的場(chǎng)所：2 級(jí)區(qū)域是指在正常情況下，爆炸性氣體混合物不能出現(xiàn)，僅在不正常情況下偶爾短時(shí)間出現(xiàn)的場(chǎng)所。

3.2 按危險(xiǎn)區(qū)域選定相應(yīng)的防爆儀表

3.2.1必須根據(jù)火焰?zhèn)鞅g隙和最小點(diǎn)燃電流比等因素決定的爆炸性氣體的分類來(lái)選擇相應(yīng)級(jí)別的防爆儀表，如甲烷為ⅡA 級(jí)，氫氣為ⅡC 級(jí)。

3.2.2必須根據(jù)點(diǎn)燃溫度所決定的爆炸性氣體的組別來(lái)選擇相應(yīng)溫度組別的防爆儀表，如乙炔為 T2 溫度組別，石汕為 T3 溫度組別。

4、過(guò)程控制儀表與系統(tǒng)的防爆措施

目前，在國(guó)內(nèi)化工業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)于過(guò)程控制儀表與系統(tǒng)防爆措施的研究具有重要的意義，而且直接關(guān)系到企業(yè)的安全生產(chǎn)與工人生命安全等重大問(wèn)題。本文僅結(jié)合筆者多年工作經(jīng)驗(yàn)，簡(jiǎn)要分析了過(guò)程控制儀表與系統(tǒng)的下列防爆措施：

4.1 隔爆型防爆儀表

采用隔爆型防爆措施的儀表稱隔爆型防爆儀表， 主要是將儀表安裝在一個(gè)密封的箱體內(nèi)，充滿不含易燃?xì)怏w的潔凈氣體或惰性氣體，并保持箱內(nèi)氣壓略高于箱外氣壓。隔爆型防爆措施的特點(diǎn)是儀表的電路和接線端子全部置于防爆殼體內(nèi)，其表殼強(qiáng)度足夠大。

4.2 本質(zhì)安全型防爆儀表

采用本質(zhì)安全型防爆措施的儀表稱本質(zhì)安全型防爆儀表，也稱安全火化型防爆儀表。本質(zhì)安全型儀表的防爆，不是通過(guò)采用充氣、通風(fēng)、充油、隔爆等外部措施實(shí)現(xiàn)的，而是由電路本身實(shí)現(xiàn)的，因而是本質(zhì)安全的。本質(zhì)安全型防爆措施適用于一切危險(xiǎn)場(chǎng)所和一切爆炸性氣體、蒸汽混合物，并可以在通電的情況下進(jìn)行維修和整理。 但是它不能單獨(dú)使用必須和本安關(guān)聯(lián)設(shè)備、外部配線一起組成本安電路，才能發(fā)揮防爆功能。采用本質(zhì)安全型防爆措施的控制儀表與系統(tǒng)， 在正常狀態(tài)下或規(guī)定的故障狀態(tài)下產(chǎn)生的電火花和熱效應(yīng)均不會(huì)引起規(guī)定的易爆性氣體混合物爆炸。 正常狀態(tài)指在設(shè)計(jì)規(guī)定條件下的工作狀態(tài)， 故障狀態(tài)指電路中非保護(hù)性元件損壞或產(chǎn)生斷路、短路、接地及電源故障等情況。 對(duì)構(gòu)成系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、 安全柵必須經(jīng)過(guò)國(guó)家授權(quán)認(rèn)證機(jī)構(gòu)防爆認(rèn)證， 同時(shí)也需要認(rèn)證機(jī)構(gòu)簽發(fā)的本安儀表和安全柵的聯(lián)合取證確認(rèn)該本安回路的安全性。 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備為簡(jiǎn)單設(shè)備時(shí)無(wú)需本安認(rèn)證， 即可與已取得本安認(rèn)證的安全柵配合構(gòu)成本安防爆回路。簡(jiǎn)單設(shè)備是指熱電阻、觸點(diǎn)開關(guān)熱電偶、發(fā)光二極管以及橋路等，設(shè)備中不含儲(chǔ)能元件。

4.3 防熱與防振措施

在過(guò)程控制儀表與系統(tǒng)的安裝時(shí)，要注意選擇能適合于某溫度的儀表及布線材料，如果布線會(huì)受到儀表自身發(fā)熱的影響，則需采取遠(yuǎn)離或隔離措施； 在受熱后易變形的構(gòu)件上安裝電線管和保護(hù)管時(shí)，根據(jù)需要可加裝撓性連接管；使用水冷式儀表裝置時(shí)，考慮凍結(jié)引起的故障和停用時(shí)的措施。另外，在振動(dòng)激烈的場(chǎng)所，盡量采用電纜布線，在金屬管布線的連接處加裝撓性連接管，在易受振動(dòng)的地方的螺旋夾處，用彈簧墊圈和雙螺母防止松動(dòng)。

4.4 控制系統(tǒng)的防爆措施

要使整個(gè)過(guò)程控制儀表與系統(tǒng)的防爆性能符合安全火花防爆要求，那么必須要滿足兩個(gè)條件：1）在危險(xiǎn)場(chǎng)所使用安全火花型防爆儀表；2）在控制室儀表弓危險(xiǎn)場(chǎng)所儀表之間設(shè)置安全柵。由安全柵通向現(xiàn)場(chǎng)儀表的信導(dǎo)線，具有一定的分布電容和分布電感，因而儲(chǔ)存了一定的能量。為了限制它們的儲(chǔ)能，確保整個(gè)回路的安全火花性能，對(duì)信號(hào)線的分布電容和分布電感有一定的限制，其限制值可參閱安全柵的具體現(xiàn)定。

5．結(jié)束語(yǔ)

在我國(guó)全面構(gòu)建和諧社會(huì)的背景下， 加強(qiáng)安全生產(chǎn)的管理具有重要的意義。 本文僅從專業(yè)技術(shù)角度出發(fā)研究了過(guò)程控制儀表與系統(tǒng)的防爆措施， 但是很多內(nèi)容仍然停留于表面層次，對(duì)于其中存在的弊端和問(wèn)題，需要設(shè)備管理人員在工作實(shí)踐中不斷去充實(shí)和完善。另外，在現(xiàn)代化工生產(chǎn)中，設(shè)備管理與操作人員一定要提高自身的安全意識(shí)， 并且嚴(yán)格按照規(guī)范的流程進(jìn)行操作， 進(jìn)而才能保障過(guò)程控制儀表與系統(tǒng)的防爆措施真正發(fā)揮應(yīng)有的意義和作用。在危險(xiǎn)場(chǎng)所使用防爆電氣產(chǎn)品是否能夠確保防爆安全，不僅有賴于設(shè)計(jì)制造和檢驗(yàn)部門提供高防爆安全性的產(chǎn)品，并且也有賴于產(chǎn)品用戶部門的安全使用性能質(zhì)量再好的防爆電氣產(chǎn)品如果使用不當(dāng)。這樣不僅不能起到防爆作用，甚至也有可能成為危及安全的可怕殺手。防爆電氣產(chǎn)品的安全使用和防爆電氣產(chǎn)品安全性能質(zhì)量具有同等重要的地位防爆電氣產(chǎn)品。，

參考文獻(xiàn)：

[1]劉巨良.過(guò)程控制儀表[M].北京： 化工出版社，2003：59-63.

第8篇：過(guò)程控制系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；組態(tài)軟件

中圖分類號(hào)：TP273.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2013）29-0052-02

1 現(xiàn)代造紙的生產(chǎn)過(guò)程

紙?jiān)谌藗兊娜粘Ｉ钪斜夭豢缮伲热鐚懖牧蠈憟?bào)告要用到紙；學(xué)生學(xué)習(xí)要看書要寫字也要用到紙；產(chǎn)品的包裝要用到紙；廣告要用到紙等等。那么現(xiàn)代造紙的生產(chǎn)過(guò)程是怎樣呢？它一般可分為制漿、調(diào)制、抄造、加工等主要步驟。

1.1 制漿的過(guò)程

造紙首先要進(jìn)行制漿，因?yàn)槟静挠衫w維素和木素相間形成的，在結(jié)構(gòu)上，木材就像鋼筋混凝土一樣，木素就像水泥，所以木材由較多的“鋼筋”和較少的“水泥”組成。制漿的生產(chǎn)目的就是把“鋼筋”纖維分離出來(lái)用于造紙。制漿的方法有機(jī)械制漿法、化學(xué)制漿法和半化學(xué)制漿法等三種?；瘜W(xué)制漿過(guò)程就是保留原料中的纖維素，適當(dāng)?shù)乇Ａ舭肜w維素和盡可能的除去木素，例如硫酸鹽法蒸煮，化學(xué)品用于溶解木素，然后把木素通過(guò)篩選機(jī)從漿料中分離，經(jīng)洗選之后，脫除未漂漿殘余木素的25%～40%，送入漂白工序，去除制漿中有色物質(zhì)，或改變其化學(xué)組分使之脫色，且進(jìn)一步去除木素或其他不純物，以提高紙漿的白度和白度的穩(wěn)定性，滿足生產(chǎn)的紙或高純度精制漿的要求。經(jīng)漂白之后生產(chǎn)出符合要求的紙漿。

1.2 調(diào)制過(guò)程

紙漿由制漿車間送到抄紙車間時(shí)，大多數(shù)都不能直接用于抄紙，而且為了使成紙能具有某些特性，還必須由其它漿廠購(gòu)入某些具有不同特性的制漿。另外人們還需添加燃料和添加劑來(lái)獲得所需的顏色和物理性能，所以需要對(duì)紙漿進(jìn)行調(diào)制。紙漿的調(diào)制過(guò)程主要是散漿、打漿和加膠與充填，它影響紙張完成后的強(qiáng)度、色調(diào)、印刷性的優(yōu)劣、紙張保存期限的長(zhǎng)短。

1.3 抄造過(guò)程

將適合于紙張質(zhì)量的紙漿，用水稀釋至一定濃度，在造紙機(jī)的網(wǎng)部初步脫水，形成濕的紙頁(yè)，再經(jīng)壓榨脫水、烘干而制成紙張。所以抄紙過(guò)程的流程為：

紙料的篩選網(wǎng)部壓榨部壓光卷紙裁切選別包裝

2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

基于組態(tài)軟件的造紙過(guò)程的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括計(jì)算機(jī)控制算法、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、監(jiān)控組態(tài)軟件的設(shè)計(jì)過(guò)程。

2.1 計(jì)算機(jī)控制算法

對(duì)造紙過(guò)程的生產(chǎn)過(guò)程的控制算法采用PID控制算法，P表示比例算法，能較快地克服擾動(dòng)的影響，它的作用于輸出值較快，但不能很好穩(wěn)定在一個(gè)理想的數(shù)值；I表示積分算法，積分能在比例的基礎(chǔ)上消除余差；D表示微分算法，微分具有超前作用，對(duì)于具有容量滯后的控制通道，引入微分參與控制，能顯著提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。考慮到比例微分積分環(huán)節(jié)的作用，計(jì)算機(jī)的控制算法采用增量式PID控制算法。

得到控制器的第K-1個(gè)采樣時(shí)刻的輸出值：

Uk-1=Kp[ek-1+■■ej+Td■]

將第K個(gè)采樣時(shí)刻的輸出值與K-1個(gè)時(shí)刻的輸出值相減，就得到增量式PID控制器算法公式：

？駐Uk=Uk-Uk-1=Kp[ek-ek-1+■ek+Td■]

=Kp（1+■+■）ek-Kp（1+■）ek-1+Kp■ek-2

=Aek-Bek-1+Cek-2

其中：

A=Kp（1+■+■）e

B=Kp（1+■）

C=Kp■

它的部分程序如下：

2.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

在對(duì)抄紙過(guò)程的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，F(xiàn)X系列的PLC控制器作為下層控制主站和從站，從站分別對(duì)不同的生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)實(shí)現(xiàn)控制，主站接收從站送來(lái)的生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)，對(duì)它的各個(gè)從站進(jìn)行協(xié)調(diào)管理控制。根據(jù)造紙過(guò)程的生產(chǎn)工藝過(guò)程，整個(gè)系統(tǒng)是由5個(gè)S7-400過(guò)程控制站、8個(gè)S7-300過(guò)程控制從站、6個(gè)操作員站和1個(gè)監(jiān)控作用的工程師站組成的集散控制系統(tǒng)。整個(gè)控制系統(tǒng)的主干網(wǎng)絡(luò)采用ProfiBus網(wǎng)絡(luò)，各從站與主站之間通過(guò)專用的屏蔽雙絞線連接，利用西門子公司ProfiBus現(xiàn)場(chǎng)總線中的DP技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，并把現(xiàn)場(chǎng)將要采集的各傳感器的控制信號(hào)就近接入ProfiBus DP主從站，這樣不但可以最大限度地減少現(xiàn)場(chǎng)接線工作，而且因?yàn)樽呔€距離短，可以減少信號(hào)衰減個(gè)各種干擾對(duì)信號(hào)的影響。

操作員站和工程師站作為上位機(jī)也掛接到ProfiBus 網(wǎng)絡(luò)上，它們主要接收所有主站輸送的生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)，并對(duì)全廠的生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)進(jìn)行分析，挖掘信息，根據(jù)市場(chǎng)情況對(duì)每個(gè)主站實(shí)現(xiàn)控制。采用S7協(xié)議，另外，它們還可以同以太網(wǎng)進(jìn)行通信，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP通信協(xié)議及接口，通過(guò)交換機(jī)可與局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)進(jìn)行通信。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示：

2.3 監(jiān)控組態(tài)軟件的設(shè)計(jì)過(guò)程

監(jiān)控組態(tài)軟件是面向監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集的軟件平臺(tái)工具，具有豐富的設(shè)置項(xiàng)目，使用方式靈活，功能強(qiáng)大。它不僅可以解決人機(jī)圖形界面問(wèn)題，而且能支持各種工控設(shè)備和常見的通信協(xié)議，提供分布式數(shù)據(jù)管理和網(wǎng)絡(luò)功能，可向控制層和管理層提供軟、硬件的全部接口，進(jìn)行系統(tǒng)集成。組態(tài)軟件的設(shè)計(jì)步驟如下：

①首先要了解控制系統(tǒng)的構(gòu)成和工藝流程，弄清被控制對(duì)象的特征，明確技術(shù)要求。然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行工程的整體規(guī)劃。

②將所有I/O點(diǎn)的參數(shù)收集齊全，并填寫表格，以備在監(jiān)控組態(tài)軟件和PLC組態(tài)時(shí)使用。同時(shí)還要弄清所使用的I/O設(shè)備的生產(chǎn)商、種類、型號(hào)，使用的通信接口類型，采用的通信協(xié)議，以便在定義I/O設(shè)備時(shí)作出準(zhǔn)確的選擇。

③按照第二步建立的表格，建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，正確組態(tài)各種變量參數(shù)。并將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)變量與I/O點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)，即定義數(shù)據(jù)連接。

④根據(jù)工藝過(guò)程進(jìn)行畫面設(shè)計(jì)，畫面設(shè)計(jì)分為畫面建立、畫面編輯和動(dòng)畫編輯與鏈接。畫面可以根據(jù)實(shí)際需要編輯制作，也可以利用組態(tài)軟件提供的繪圖工具進(jìn)行畫面的編輯制作，還可以通過(guò)程序命令即腳本程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，本文采用WINCC組態(tài)軟件，可以利用組態(tài)軟件提供的繪圖工具進(jìn)行畫面的編輯制作。

⑤將操作畫面中圖形對(duì)象與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)變量建立動(dòng)畫連接關(guān)系，規(guī)定動(dòng)畫屬性。

⑥程序編寫好后，進(jìn)行在線調(diào)試，調(diào)試成功后，再連接外部設(shè)備，觀看運(yùn)行情況，反復(fù)調(diào)試，直到符合要求。

3 結(jié) 語(yǔ)

基于組態(tài)軟件的造紙過(guò)程的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)能夠在計(jì)算機(jī)的顯示器上動(dòng)態(tài)的顯示每一部分的生產(chǎn)情況和生產(chǎn)參數(shù)，并能夠?qū)ιa(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和打印，這就使工人對(duì)生產(chǎn)過(guò)程有個(gè)動(dòng)態(tài)的了解，更方便工作人員對(duì)造紙過(guò)程的控制。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鄭文波.控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2001.

[2] 黃道.化工企業(yè)工程[M].北京：中國(guó)經(jīng)濟(jì)出版社，1999.

第9篇：過(guò)程控制系統(tǒng)范文

【關(guān)鍵詞】過(guò)程控制；PROFIBUS；現(xiàn)場(chǎng)總線

一、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的意義及國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀分析

現(xiàn)場(chǎng)總線是一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線，它是自動(dòng)化領(lǐng)域中計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)最底層的低成本網(wǎng)絡(luò)。相對(duì)于傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（Fieldbus Control System）有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：開放式、互操作性、互換性、可集成性；數(shù)字化的信號(hào)傳輸；可靠性高、可維護(hù)性好；降低系統(tǒng)成本另外，還可以減少?gòu)S房面積、節(jié)省投資等等?，F(xiàn)場(chǎng)總線的出現(xiàn)使傳統(tǒng)的自動(dòng)化系統(tǒng)產(chǎn)生了革命性變革。它改變了傳統(tǒng)的信息交換方式、信號(hào)調(diào)制和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，改變了傳統(tǒng)的自動(dòng)化功能概念和結(jié)構(gòu)形式，也改變了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試方式。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前世界上出現(xiàn)過(guò)的現(xiàn)場(chǎng)總線約有40多種。經(jīng)過(guò)多年的競(jìng)爭(zhēng)和完善，現(xiàn)在較有生命力的有10多種，并仍處于激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中。目前主要得到應(yīng)用的一些現(xiàn)場(chǎng)總線包括：FF現(xiàn)場(chǎng)總線、PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線、CAN、WorldFIP、Interbus、ControlNet、DeviceNet、CC-Link等。到目前為止，還沒有一種現(xiàn)場(chǎng)總線能覆蓋所有的應(yīng)用面，因此，多種總線并存的局面還可能存在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。

其中，PROFIBUS是過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線（Process-Field Bus）的縮寫。1991年，PROFIBUS成為德國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)DIN 19245，1996年6月成為歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 10170，1999年加入IEC 61158協(xié)議。PROFIBUS協(xié)議根據(jù)ISO 74898國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，以開放系統(tǒng)互連ISO/OSI為參考模型。A3000高級(jí)過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)獨(dú)創(chuàng)現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)概念，而不是對(duì)象系統(tǒng)?，F(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)包括了實(shí)驗(yàn)對(duì)象單元、供電系統(tǒng)、傳感器、執(zhí)行器（包括變頻器及移相調(diào)壓器）、以及半模擬屏，從而組成了一個(gè)只需接受外部標(biāo)準(zhǔn)控制信號(hào)的完整、獨(dú)立的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。OPC是OLE for Process Control的縮寫（OLE對(duì)象鏈接和嵌入式）。它的出現(xiàn)為基于Windows的應(yīng)用程序和現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程控制應(yīng)用建立了橋梁，是把OLE用于工業(yè)控制領(lǐng)域。OPC規(guī)范提供了兩套標(biāo)準(zhǔn)接口：Custom標(biāo)準(zhǔn)接口，OLE自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)接口。通常在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用OLE自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)接口。

本課題是結(jié)合A3000實(shí)驗(yàn)裝置并基于現(xiàn)場(chǎng)總線中PROFIBUS-DP協(xié)議的控制系統(tǒng)。通過(guò)該設(shè)計(jì)，加深對(duì)PROFIBUS-DP協(xié)議的理解并掌握其應(yīng)用以及組態(tài)控制的實(shí)現(xiàn)。

二、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研究目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題

（一）研究目標(biāo)

利用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和OPC技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)程實(shí)驗(yàn)裝置的控制，開發(fā)出基于PROFIBUS-DP變頻器網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。利用SIMATIC S7系統(tǒng)中PROFIBUS-DP實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的A3000實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)液位、流量、溫度、壓力的過(guò)程控制。基于OPC技術(shù)建立MATLAB與STEP7的通信，實(shí)現(xiàn)在MATLAB環(huán)境下對(duì)A3000過(guò)程實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行液位特性測(cè)試，編寫PID控制算法進(jìn)行控制。

（二）研究?jī)?nèi)容

①在掌握PROFIBUS-DP協(xié)議的原理、結(jié)構(gòu)和總線存取控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用西門子Simatic PCS7和STEP7軟件對(duì)變頻器、ET200S輸入輸出模塊進(jìn)行設(shè)備硬件組態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)A3000過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置的數(shù)據(jù)采集與基本控制。

②結(jié)合OPC技術(shù)，利用STEP7軟件實(shí)現(xiàn)了OPC Server。

③采用組態(tài)王工控軟件，組態(tài)開發(fā)基于PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線的A3000過(guò)程控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)A3000裝置液位、流量、溫度各參數(shù)的單回路、串級(jí)和前饋控制方案。

④基于OPC技術(shù)建立MATLAB與STEP7的通信，實(shí)現(xiàn)在MATLAB環(huán)境下對(duì)A3000過(guò)程實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行液位特性測(cè)試，編寫PID控制算法進(jìn)行控制。

（三）擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題

1.利用SIMATIC S7系統(tǒng)對(duì)PROFIBUS-DP進(jìn)行組態(tài)，以便確定實(shí)驗(yàn)裝置的信號(hào)采集。

2.利用組態(tài)王的OPC功能，組態(tài)王作為OPC Client訪問(wèn)STEP7軟件提供的OPC Server進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)對(duì)A3000裝置的控制，包括簡(jiǎn)單、串級(jí)、均勻、前饋、比值控制。

3.利用MATLAB的OPC功能函數(shù)，編寫M文件，建立與STEP7 OPC Server的連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)A3000裝置的簡(jiǎn)單PID控制。

三、課題的研究方法、設(shè)計(jì)及試驗(yàn)方案，可行性分析

（一）研究方法、設(shè)計(jì)及試驗(yàn)方案

調(diào)研國(guó)內(nèi)外相關(guān)資料，研制一套綜合A3000過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置并基于PROFIBUS-DP的變頻器網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)；

利用SIMATIC S7系統(tǒng)對(duì)PROFIBUS-DP進(jìn)行組態(tài)，將實(shí)驗(yàn)裝置的信號(hào)采集上來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)液位、流量、溫度、壓力等參數(shù)的控制，提供OPC SERVER；

利用組態(tài)王軟件組態(tài)出實(shí)驗(yàn)裝置的流程圖，研究組態(tài)出液位、流量、溫度、壓力控制方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)A3000過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置的常規(guī)控制組態(tài)，包括簡(jiǎn)單、串級(jí)、均勻、前饋、比值控制。

（二）課題可行性分析

目前，在自動(dòng)控制系統(tǒng)研究和開發(fā)中，很多采用Simatic STEP7軟件對(duì)PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備進(jìn)行組態(tài)，并提供出OPC數(shù)據(jù)服務(wù)器，具有OPC功能的組態(tài)王和MATLAB軟件都可以對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問(wèn)，本次設(shè)計(jì)也采用此設(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)中，運(yùn)用組態(tài)王的OPC功能，以A3000裝置為對(duì)象，完成單回路的簡(jiǎn)單PID控制和串級(jí)、前饋-反饋等復(fù)雜控制，還在MATLAB環(huán)境下編寫的PID算法控制對(duì)象，如果被控對(duì)象比較簡(jiǎn)單，控制效果會(huì)良好，如果對(duì)象比較復(fù)雜效果將會(huì)變差，這主要是控制算法的優(yōu)化和檢測(cè)值中干擾成分的處理。在此設(shè)計(jì)中將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集到MATLAB中進(jìn)行處理，就可以實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)控制和系統(tǒng)辨識(shí)等分析研究。

四、總結(jié)與展望

形成一整套以PROFIBUS-DP為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)室A3000實(shí)驗(yàn)裝置，以實(shí)現(xiàn)對(duì)液位、流量、溫度、壓力的過(guò)程控制。

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