基于Honeywell的苯乙烯控制系统的开发与实现

发布时间：2017-06-10 11:13

  本文关键词：基于Honeywell的苯乙烯控制系统的开发与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本课题是以锦州某化工厂15万吨/年苯乙烯联合装置为原型,为辽宁石化职业技术学院研制的半实物装置控制系统(包括粗苯乙烯和精苯乙烯两个工段)。该系统的特色:是为了使学员在上岗前完成学习培训,提高化工人员的技术水平而设计开发的,该套装置不走真实的物料,用多元醇类来代替,真实性的模拟工艺生产全流程。随着现代化技术的不断发展,不仅要保证装置的正常运行,还要充分考虑到环保、安全、能耗以及成本问题,因此开发与设计高效节能、功能完善的苯乙烯设备控制系统至关重要,同时也具有很好地研究价值和发展前景。主要工作如下:首先,简要叙述了课题的背景意义,介绍了苯乙烯的生产原理,并对粗苯乙烯系统和精苯乙烯系统从工艺角度进行了简单介绍。根据工艺要求确定工控点,为后面章节的控制设计奠定基础。其次,Honeywell系统为当前石化主流控制系统,为了实现学员岗前零对接,本套控制系统采用了Honeywell系统,因此论文从软件编程和硬件设计两方面对该系统进行叙述。再次,针对粗苯乙烯系统和精苯乙烯系统中出现的非线性、大滞后等问题,分别对塔釜液位和换热器温度提出了模糊PID控制的方案,并进行了仿真实验,仿真结果显示了,模糊PID算法具有很好的适应性和鲁棒性,具有超调量小,调节时间短等优点。最后,以液位和温度为主要控制对象,用上位机监控软件完成了对控制系统的的设计。实现了对系统的在线监控,完成了实时监控数据、实时趋势图、历史数据、报警等信息。
【关键词】：苯乙烯半实物装置 Honeywell系统 HC900控制器 模糊PID 上位机
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ241.21;TP273
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 课题背景及研究意义10
• 1.2 霍尼韦尔控制系统的发展现状10-12
• 1.3 苯乙烯在国内外的发展现状12
• 1.4 控制算法的研究现状及发展趋势12-14
• 1.5 课题主要研究内容14-15
• 第2章 苯乙烯工艺流程及其生产设备15-20
• 2.1 装置简介15-16
• 2.2 苯乙烯生产原理16-17
• 2.3 工艺流程17-19
• 2.3.1 苯乙烯粗分离系统17-18
• 2.3.2 苯乙烯精分离系统18-19
• 2.4 本章小结19-20
• 第3章 霍尼韦尔控制系统的设计20-32
• 3.1 系统介绍21-23
• 3.1.1 DCS控制系统概述21-22
• 3.1.2 Honeywell HC900控制系统介绍22-23
• 3.2 系统结构及硬件设计23-27
• 3.2.1 系统硬件设计23-26
• 3.2.2 数据采集系统结构26-27
• 3.3 系统软件设计27-31
• 3.3.1 HC Designer软件的介绍及应用27-28
• 3.3.2 系统软件编程28-31
• 3.4 本章小结31-32
• 第4章 控制算法的研究32-48
• 4.1 模糊PID控制原理32-36
• 4.1.1 模糊控制算法32-33
• 4.1.2 PID控制原理33-34
• 4.1.3 模糊PID算法34-36
• 4.2 模糊PID控制器建模及设计36-44
• 4.2.1 塔釜建模36-39
• 4.2.2 换热器建模39-41
• 4.2.3 MATLAB中模糊PID控制器设计41-44
• 4.3 系统仿真及其分析44-47
• 4.4 本章小结47-48
• 第5章 上位机软件设计与实现48-56
• 5.1 WINCC简介48-50
• 5.2 监控软件的总体方案设计50-51
• 5.3 用户权限管理模块51-52
• 5.4 系统监控模块52-55
• 5.4.1 苯乙烯粗分离系统画面设计52-53
• 5.4.2 苯乙烯精分离系统画面设计53-55
• 5.5 本章小结55-56
• 第6章 工程实现56-61
• 6.1 模糊PID算法在控制器中的实现56-58
• 6.2 装置调试与实验分析58-60
• 6.3 本章总结60-61
• 结论61-62
• 参考文献62-66
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果66-67
• 致谢67

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6 赵m，

本文编号：438287