分布式油罐自动计量系统设计与实现

发布时间：2017-08-03 03:15

  本文关键词：分布式油罐自动计量系统设计与实现

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【摘要】：近年来,随着传感器技术、计算机技术、网络技术的不断发展,大量自动化仪表及系统应用到油库中。在油库自动化系统中,油罐自动计量系统作为掌控油库储量、保障油库作业安全、为行业油料供应提供基础依据的重要手段,正发挥着日趋重要的作用。随着自动化技术在油库应用的不断深入,油罐自动计量系统在发挥着其作用的同时,也显现出系统精度不高、可靠性差、系统的改造与集成难度大,系统维护困难等问题。 本文针对我军油库特殊环境与使用需求,分析现有油罐计量系统结构、特点及存在的问题,认为目前油罐自动计量系统存在成套自动计量系统技术垄断、协议不开放、与其它系统互不兼容、数据格式不符合我军油库业务使用习惯,后续维护成本高等问题,设计一种应用于储罐现场的“模块化油罐监控节点”,适应多厂家、多参数、多协议、多硬件接口的典型液位计、压力变送器、温度传感器等信号的采集与处理,并将每个油罐的计量参数按统一协议、统一总线方式传输至“油库信息平台”集成数据库。基于此设备,建立油库储罐分布式计量系统,既能够适应我军油库油罐分散,点多面广的特点,又克服了传统计量系统各仪表互不兼容,结构复杂各异,集成难度大等缺点。 作者完成的主要工作如下： (1)对我军油库油罐计量系统需求进行分析,确定系统采用的计量方法、网络结构与整体结构组成；(2)在充分分析我军油罐计量所需要仪表的硬件接口、技术特点与软件协议的基础上,设计可灵活搭配模块以适应现场仪表需求、具有多种硬件接口与数据处理能力的监控节点,并给出其软硬件设计思路；(3)设计LonWorks总线接口的基于IE浏览器的油罐监控组态软件,给出设计思路与实现方法；(4)通过实际油库的安装使用,分析系统计量的精度与实现的功能,验证系统设计的合理性。 该系统的设计为我军油库油罐计量系统设计提供了一种新的思路,其分布式系统设计,有效分散了监测系统的控制风险,基于模块化设计的油罐监控节点,为油罐计量仪表选型与合理搭配提供了可能,提高了系统整体的可靠性与标准化程度。
【关键词】：油库 油罐计量 分布式 模块化 监控节点
【学位授予单位】：中国科学院大学(工程管理与信息技术学院)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TE863.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目录8-10
• 第一章 绪论10-24
• 1.1 研究背景与意义10-12
• 1.2 油罐自动计量系统国内外研究现状12-22
• 1.2.1 油罐自动计量技术发展现状13-15
• 1.2.2 油罐计量方法的研究现状15-18
• 1.2.3 典型油罐计量系统分析18-21
• 1.2.4 典型油罐计量系统目前存在的主要问题21-22
• 1.3 本文主要研究内容22-24
• 第二章 油罐自动计量系统整体结构设计24-40
• 2.1 系统功能需求分析24-27
• 2.2 技术路线27-38
• 2.2.1 油罐计量方法选择27-29
• 2.2.2 计量仪表的选择29-30
• 2.2.3 测控网络的选择30-33
• 2.2.4 现场总线的选择33-35
• 2.2.5 监控组态软件平台的选择35-38
• 2.3 系统结构与组成38-39
• 2.4 本章小结39-40
• 第三章 模块化监控节点的硬件及软件设计40-66
• 3.1 模块化监控节点总体设计40-45
• 3.1.1 总体目标与功能40-42
• 3.1.2 模块化监控节点结构组成42-45
• 3.2 监控节点核心模块硬件设计45-49
• 3.2.1 电源模块45-46
• 3.2.2 CPU模块46-49
• 3.3 监控节点扩展模块硬件设计49-55
• 3.3.1 矩阵键盘扩展模块49-50
• 3.3.2 串口扩展模块50-51
• 3.3.3 DIDO扩展模块51-52
• 3.3.4 HART扩展模块52-53
• 3.3.5 RTD扩展模块53
• 3.3.6 LonWorks模块53-55
• 3.4 监控节点软件设计55-65
• 3.4.1 软件总体结构设计55-57
• 3.4.2 编程语言与编译环境57
• 3.4.3 现场一次仪表驱动程序开发57-59
• 3.4.4 数据采集与处理程序59-60
• 3.4.5 计算、存储、显示与上传60-63
• 3.4.6 仪表智能故障诊断程序63-64
• 3.4.7 配置与调试程序64-65
• 3.5 本章小结65-66
• 第四章 油罐自动计量系统软件设计66-80
• 4.1 监控组态软件系统架构67-68
• 4.2 LonWorks网络组网68-73
• 4.2.1 LonWorks网络数据接口选择68-71
• 4.2.2 LonWorks网络组网71-73
• 4.3 工程节点与监控节点的设计73-78
• 4.3.1 工程节点与监控节点的建立73-75
• 4.3.2 监控软件不IO点创建75-77
• 4.3.3 图形界面组态与数据共享77-78
• 4.4 本章小结78-80
• 第五章 系统实际应用与分析80-86
• 5.1 系统应用环境80
• 5.2 应用系统结构组成80-82
• 5.3 实际应用效果分析82-84
• 5.4 本章小结84-86
• 第六章 结论与展望86-88
• 6.1 论文工作总结86-87
• 6.2 未来工作展望87-88
• 参考文献88-90
• 致谢90-92
• 个人简历、在学期间发表的论文与研究成果92-93

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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2 林威汉;基于LNS的LonWorks网络数据监控接口[J];电气时代;2004年03期

3 李冬梅;国内外液位计量仪表技术发展动向[J];仪器仪表用户;2002年03期

4 沈尔诚;;油库综合自动化系统[J];工业控制计算机;2005年11期

5 王兰静;;静压式与混合式油罐计量系统准确度分析[J];信息技术;2008年05期

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7 黄红星;;Enraf伺服液位计的测量原理及应用[J];河南化工;2011年15期

8 于纪丽;;用WEBACCESS实现电力系统组态监控方案[J];哈尔滨职业技术学院学报;2005年02期

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本文编号：612408