三重冗余式压缩机综合控制系统研究
发布时间：2021-07-15 19:17
随着工业自动化的迅猛发展,作为工业自动化核心设备PLC控制技术以其灵活性,稳定性在工业冶金、化工、电力和环保等重要领域应用愈来愈广泛。由于工业现场环境的不定因素及生产工艺的复杂性比较高,所以对控制系统的抗干扰性、稳定性、实时性、扩展性及安全性都有着非常高的要求,而PLC控制系统通过自身的特点可以很好的满足上述要求。其中,在化工行业中对系统的安全性及稳定性的要求尤为突出,控制系统为了更好的满足上述技术要求,通常采取了系统冗余式的配置。本文以北京某公司设计的甲醇生产装置压缩机组控制系统作为研究对象,根据甲醇的生产工艺对控制系统的要求,系统的分析了一套成熟的压缩机组控制系统的特点,应用GE公司的GMR作为核心控制系统,对压缩机的联锁,防喘振,调速等控制要求进行了分析,设计了一套基于GMR的三重化冗余的压缩机组综合控制系统。该系统是一个涉及多个控制流程的复杂的控制系统。主要工作包括设计了压缩机组联锁方案,实现了机组的安全启动和紧急停车功能。根据离心式压缩机的喘振特点,设计了防喘振控制系统,为了控制汽轮机的转速,设计了透平系统等等。其中,本压缩机组的核心控制部分是采用的GE Fanuc公司使用的...
【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 冗余系统的技术应用
1.2.1 冗余系统原理
1.2.2 冗余系统的软件结构
1.3 GMR的发展与现状
1.3.1 GMR系统的概述
1.3.2 GMR系统特点
1.4 本文的研究目的及意义
1.5 本文的主要工作
第2章 系统总体设计与硬件设计
2.1 生产工艺及控制要求
2.1.1 工艺流程
2.1.2 生产工艺对系统要求
2.2 系统总体设计
2.2.1 系统设计目标
2.2.2 系统设计步骤
2.2.3 系统控制设计方案
2.3 GMR控制系统
2.3.1 输入与输出子系统
2.3.2 GMR系统的PLC子系统设计
2.3.3 GMR系统与DCS通讯设计
2.4 压机组联锁控制
2.4.1 压缩机组构成
2.4.2 压缩机组联锁控制系统硬件结构
2.4.3 压缩机组联锁系统的设计与实现
2.5 供电系统和接地设计
2.5.1 供电系统设计
2.5.2 接地系统设计
2.6 小结
第3章 防喘振控制系统设计
3.1 防喘振控制系统工艺
3.1.1 喘振现象分析
3.1.2 防喘振措施
3.2 防喘振自动控制方案
3.2.1 防喘振控制策略
3.2.2 防喘振控制系统功能块模型
3.3 防喘振控制系统的数学模型
3.3.1 喘振线现成测定方案
3.3.2 喘振线数据处理及拟合
3.4 小结
第4章 透平系统设计
4.1 汽轮机监测系统设计
4.1.1 Bently3500监测系统
4.1.2 Bently 3500系统设计
4.2 调速控制系统设计
4.2.1 WW505E电子调速器
4.2.2 流程及控制方案
4.3 解耦控制系统
4.3.1 系统设计
4.3.2 解耦前后性能比较
4.4 小结
第5章 系统的软件设计与调试
5.1 软件设计流程
5.2 机组监控系统开发
5.2.1 CIMPLICITY组态软件开发
5.2.2 润滑油系统、气路系统、冷却水系统、气量调节系统画面设计
5.2.3 报警联锁系统画面
5.2.4 防喘振控制画面
5.2.5 报警历时监控画面
5.3 系统控制程序设计
5.3.1 联锁保护系统程序
5.3.2 防喘振控制程序
5.4 自适应模糊PID
5.4.1 控制系统结构
5.4.2 模糊控制器设计
5.4.3 MATLAB仿真
5.4.4 模糊控制器实现
5.5 系统调试
5.5.1 硬件调试
5.5.2 软件调试
5.5.3 联机调试
5.6 小结
第6章 结论
参考文献
致谢
硕士期间发表论文
本文编号：3286305
【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 冗余系统的技术应用
1.2.1 冗余系统原理
1.2.2 冗余系统的软件结构
1.3 GMR的发展与现状
1.3.1 GMR系统的概述
1.3.2 GMR系统特点
1.4 本文的研究目的及意义
1.5 本文的主要工作
第2章 系统总体设计与硬件设计
2.1 生产工艺及控制要求
2.1.1 工艺流程
2.1.2 生产工艺对系统要求
2.2 系统总体设计
2.2.1 系统设计目标
2.2.2 系统设计步骤
2.2.3 系统控制设计方案
2.3 GMR控制系统
2.3.1 输入与输出子系统
2.3.2 GMR系统的PLC子系统设计
2.3.3 GMR系统与DCS通讯设计
2.4 压机组联锁控制
2.4.1 压缩机组构成
2.4.2 压缩机组联锁控制系统硬件结构
2.4.3 压缩机组联锁系统的设计与实现
2.5 供电系统和接地设计
2.5.1 供电系统设计
2.5.2 接地系统设计
2.6 小结
第3章 防喘振控制系统设计
3.1 防喘振控制系统工艺
3.1.1 喘振现象分析
3.1.2 防喘振措施
3.2 防喘振自动控制方案
3.2.1 防喘振控制策略
3.2.2 防喘振控制系统功能块模型
3.3 防喘振控制系统的数学模型
3.3.1 喘振线现成测定方案
3.3.2 喘振线数据处理及拟合
3.4 小结
第4章 透平系统设计
4.1 汽轮机监测系统设计
4.1.1 Bently3500监测系统
4.1.2 Bently 3500系统设计
4.2 调速控制系统设计
4.2.1 WW505E电子调速器
4.2.2 流程及控制方案
4.3 解耦控制系统
4.3.1 系统设计
4.3.2 解耦前后性能比较
4.4 小结
第5章 系统的软件设计与调试
5.1 软件设计流程
5.2 机组监控系统开发
5.2.1 CIMPLICITY组态软件开发
5.2.2 润滑油系统、气路系统、冷却水系统、气量调节系统画面设计
5.2.3 报警联锁系统画面
5.2.4 防喘振控制画面
5.2.5 报警历时监控画面
5.3 系统控制程序设计
5.3.1 联锁保护系统程序
5.3.2 防喘振控制程序
5.4 自适应模糊PID
5.4.1 控制系统结构
5.4.2 模糊控制器设计
5.4.3 MATLAB仿真
5.4.4 模糊控制器实现
5.5 系统调试
5.5.1 硬件调试
5.5.2 软件调试
5.5.3 联机调试
5.6 小结
第6章 结论
参考文献
致谢
硕士期间发表论文
本文编号：3286305
本文链接：https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/3286305.html
