离心压缩机监控系统的设计与应用

发布时间：2020-06-03 22:21

【摘要】：石化行业的核心装置一般采用沈鼓集团制造的离心式压缩机,离心式压缩机是多级式的,能使气体获得较高压力,流量大,效率高等优点,已经成为当今工业生产中应用最为普遍的压缩机类型。但它也有一些固有的而且是难以消除的缺陷,例如稳定工作区域窄,容易发生喘振等,常有可能因为微小的偏差造成严重事故,而且这些事故的出现往往是迅速猛烈,单靠人工处理更是措手不及。随着计算机监控技术的发展,急需改善离心式压缩机监控手段,提高其监控品质。 本论文以石化行业的华锦化工乙烯装置压缩机监控系统为研究对象,从装置的流程工艺分析,基于MODBUS网络架构,设计出离心压缩机监控系统。 随着信息技术与计算机技术的迅速发展,人机接口技术越来越多地应用于各个领域。MODBUS协议在目前工业领域中较流行的协议之一,是实现人机接口技术的桥梁。因此,基于MODBUS协议的人机接口的研究具有一定的现实意义和指导意义。本文以控制器TS3000和用C#语言开发的人机操作界面为对象,对二者间的通信功能进行了研究,并成功实现了二者间的通信。 在MODBUS协议和异步串行通信原理的基础上,对控制器进行了硬件设计,包括TS3000系统硬件的选型及TCM通信模块配置,串行通信接口电路的设计及实现,同时给出了TCM串口与人机界面的连接方式。结合硬件在.NET编译环境下编写了C#语言程序,包括串行通信接口初始化程序、串口发送服务子程序、MODBUS帧处理程序、CRC校验程序等。在软、硬件设计完成的基础上,依次进行如下的测试与试验,包括TS3000控制器硬件测试、人机操作界面的测试、实际发送和接收MODBUS帧的测试与试验。最终,实现了控制器与人机界面(HMI)的正常通信。 本文提出的基于MODBUS RTU协议的离心压缩机监控系统的设计与应用,弥补了以往人机操作界面HMI与控制器通信难的缺陷,为开发HMI与PLC之间实现直接通信提供了理论依据。
【图文】：

离心式压缩机的结构:离心式压缩机转动的部件统称为转子，，不能转动的零部件称为静子。压缩机的级由叶轮及其相配合的固定元件组成。气体压缩过程为多次压缩，需要将压缩机分为多段。每个机壳所包括的机器本体称为缸l6]，如图1.1所示。图1.1离心压缩机结构图 Fig.1.1CentrifugalComPressorStrueture离心式压缩机的主要零部件如下:(l)转子是离心式压缩机的主要零部件，它由主轴、叶轮和平衡盘等组成。(a)主轴:主轴上安装所有的零部件，其作用就是支持旋转零件及逆转矩。(b)叶轮:叶轮也称工作轮，是压缩机中最重要的一个部件。气体在叶轮片的作用下，

MODBUS协议连接成工业网络，使不同厂商生产的控制器相互之间的通信得以实现。由于MODBUS协议具有开放性、可扩展性和标准化等特点，因此该协议已经成为一种通用的工业标准，如图2.1所示。
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH452;TP277

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本文编号：2695482