石蜡罐区液位监控系统改进设计

发布时间：2021-01-03 17:51

　　储罐是油库和石油码头的重要设备,承担着储存原油、中间产品以及成品油等任务。早期用于检测储罐液位的单法兰液位变送器在实际生产使用过程中存在很大问题,测量值非常不准确。因此,根据实际生产需要选用合理的液位检测仪器,配合设计合理的液位监控系统,对降低劳动强度、提高生产效率,从而达到罐区储罐液位的自动监控目的,就显得尤为重要。导波雷达液位仪计比其他传统流体测量仪器精度高、实时性好,在液位监控系统中优先进行选用,目前已经在石油、化工、冶金、锅炉等行业有较多应用。本文基于石蜡储罐液位监测的现状与问题,对其液位监测系统进行了更新与优化,设计选用了雷达液位计,代替原有的单法兰液位计,并对原有监测系统进行改进设计,达到对石蜡罐区液位进行精确监控的目的。完成的主要工作有:1.对DCS与雷达液位计,进行硬件设计分析,完成整体的系统结构搭建;2.建立了两种仪表控制系统的数学模型,进行了simulink仿真分析,对比两种系统的结果;完成了DCS雷达液位监控系统的整体建模与simulink仿真工作;3.对DCS控制系统算法依据的数学模型和数学原理进行分析,对比控制策略,设计较优化的DCS控制策略,对原有的控制进行... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 课题背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 本文研究内容及方法
2 石蜡罐区液位监控原理与控制方法研究
    2.1 储罐液位监控系统的使用现状
        2.1.1 石蜡罐区简介
        2.1.2 石蜡罐区主要问题
    2.2 液位控制策略研究
        2.2.1 控制策略的选择
    2.3 常用液位计选型及特点
        2.3.1 罐区液位测量特点
        2.3.2 液位监测中液位计选型原则
    2.4 本安型雷达液位计原理
3 石蜡罐区监控系统硬件设计
    3.1 DCS集散控制设计
    3.2 现场总线技术与RS485通信技术
        3.2.1 现场总线技术
        3.2.2 RS485通信技术
    3.3 雷达液位计硬件设计分析
        3.3.1 步进延时脉冲产生原理
        3.3.2 电源电路
    3.4 DCS系统组态安装
4 液位监控系统仿真分析与软件设计
    4.1 雷达液位计与单法兰的仿真对比
        4.1.1 单法兰模型建立
        4.1.2 单法兰仿真结果分析
        4.1.3 雷达液位计系统模型建立
        4.1.4 雷达液位计仿真结果分析
    4.2 石蜡罐区监控系统整体建模与仿真分析
        4.2.1 模型建立
        4.2.2 仿真结果分析
    4.3 PID控制与模糊PID算法建模仿真分析
        4.3.1 常规PID串联校正控制
        4.3.2 石蜡罐区监控系统PID算法仿真
        4.3.3 石蜡罐区监控系统模糊PID算法仿真
    4.4 模糊PID算法C程序的设计
5 石蜡罐区液位监控系统的测试
    5.1 配电装置试验
    5.2 I/O通道测试
        5.2.1 AI通道测试
        5.2.2 AO/DI/DO通道测试
    5.3 应用软件功能测试
        5.3.1 系统组态测试
        5.3.2 监控画面测试
        5.3.3 系统冗余配置测试
    5.4 石蜡罐区控制系统测试
        5.4.1 连续历史记录
        5.4.2 罐区液位控制响应结果
6 全文总结及展望
    6.1 全文总结
    6.2 展望
参考文献
编程
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]应用DSP与CPLD实现24脉波低频电源触发电路[J]. 王辉,李培培,李宏.  信息记录材料. 2018(07)
[2]导波雷达液位计测量技术研究[J]. 张庆庆.  仪器仪表用户. 2017(03)
[3]基于KNT-PGK3型的水箱液位模糊PID控制研究[J]. 魏玉莉.  自动化与仪器仪表. 2016(07)
[4]石油化工罐区自动控制系统和生产管理系统[J]. 张华莎.  石油化工自动化. 2016(01)
[5]大型油罐雷达液位计在线检定与校准装置研制[J]. 钟晨.  工业计量. 2015(04)
[6]浅谈储罐自动计量研究及系统实现[J]. 曹兵.  化工管理. 2015(18)
[7]基于PROFIBUS-DP的智能远程IO通信设备的设计和实现[J]. 姜世玲,梁荣,赵勇.  工业控制计算机. 2014(05)
[8]罐区智能仪表与国产DCS通信的研究与实践[J]. 杨利丰,俞文光,张哲强.  石油化工自动化. 2014(02)
[9]基于PROFIBUS现场总线通信的皮带传输调速系统设计与实现[J]. 童克波.  工业仪表与自动化装置. 2014(02)
[10]浅谈单法兰液位变送器在密闭容器中的应用[J]. 王雪冰,丁建跃.  中国井矿盐. 2013(03)

硕士论文
[1]基于DCS油库过程控制设计[D]. 由迪.吉林大学 2016
[2]FMCW雷达近距离反射性能研究[D]. 彭国豪.大连海事大学 2016
[3]基于DCS的中央空调冷水机组控制系统设计[D]. 郑丽华.沈阳工业大学 2015
[4]基于CS3000DCS的转炉煤气回收控制系统研制[D]. 王蕾.大连理工大学 2014
[5]雷达液位计在洛川输油末站原油储罐上的应用研究[D]. 周晓娜.西安石油大学 2013
[6]基于模糊自适应PID的油田注水井智能监控系统研究[D]. 姚海兰.燕山大学 2011
[7]油罐液位测量方法研究[D]. 淮文博.西安理工大学 2009



本文编号：2955235