基于PCS7的煤气厂DCS系统设计与实现

发布时间：2020-05-21 16:34

【摘要】：煤气是工业生产中的重要原材料,煤气生产过程的安全稳定一直以来都是值得研究的课题方向。由于煤气属于危险性气体且生产流程复杂,所以设计和研究一款能够安全稳定生产煤气的控制系统属于工业自动化领域的一个重要研究方向。本文结合越煤集团仁基氧化铝项目部的煤气厂生产线需求,设计控制系统,并选用PCS7系统实现煤气生产的分布式控制。本文研究内容如下:首先,对煤气生产工艺与流程进行分解,根据煤气生产的核心工艺水煤气反应,实现对煤气生产过程控制,再分析煤气生产的工艺流程和系统结构,并对系统中的主要组成部分进行功能与需求,根据项目需求确定煤气控制系统的系统I/O点数并设计控制方案,为系统硬件系统配置打下基础。其次,以PCS7系统为基础完成煤气生产的控制系统设计。根据给出的系统结构与I/O点数,设计环网结构以此完成AS站、ES站、OS Server、OS Client的配置和组态,依据系统控制需求,在PCS7系统下完成自动化程序编写,根据PCS7系统中CFC程序款的功能实现对数字量、模拟量的采集与显示、电动机、电动阀的控制程序、以及模拟量的PID调节如炉底饱和空气温度的自动调节程序。最后,利用CFC程序块生成控制模板,在WinCC中完成图形界面绘制。根据生产过程中对部分流程与参数的监控需求,完成监控界面的绘制,以实现对系统运行过程的实时监控和管理。同时依据检测数据建立归档文件,保存生产中温度压力的相关参数,显示温度与压力的随时间变化曲线,监测系统的运行状况。本文阐述了煤气系统的工业发展现状,以及越煤集团煤气厂的工艺设计条件,分析了系统结构、设计自动化控制程序和监控系统,使用PCS7系统完成了煤气生产的控制系统,完善了煤气控制系统的研究和探索,同时根据项目投运一年的运行情况,说明系统设计完整,稳定性强,合理满足生产需要,充分体现了本系统在煤气生产控制领域应用的可靠性强、兼容性好、控制效果显著、自动化程度高等特点。
【图文】：

3.1 PCS7 系统构成与特点3.1.1 PCS7 系统结构PCS7 系统的工程结构如图 3.1 所示，在实际应用中可将 PCS7 系统划分为：工程师系统、操作监控系统、总线系统、自动化系统、外设 I/O 等[35]。图 3.1 PCS7 系统结构工程师系统，主要是由 ES 工程师站构成，包括 SIMATIC Step7 项目管理软件；连续功能流程图 CFC；顺序流程图 SFC；WinCC 组态软件。

图 3.8 NetPro 网络配置图3.3 系统硬件设计根据冗余系统的需要，硬件系统中 AS 站，ET200M 分布式 I/O 站，Y 连接器应都含有冗余功能。根据系统结构，，设计硬件结构，再根据结构完成硬件组态。
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ545;TP273

【参考文献】

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3 甘能;;基于PLC控制技术在工业自动化中的应用研究[J];电子技术与软件工程;2015年06期

4 谢英杰;蒋月静;;工业过程控制自动化中智能控制的应用研究[J];黑龙江科技信息;2015年07期

5 殷晓磊;;西门子PLC与监控计算机通信问题的研究[J];电子技术与软件工程;2014年23期

6 吴玺泽;杨春明;吴华玲;朱家正;;复杂工业过程的运行优化与控制[J];装备制造技术;2014年09期

7 刘捷;;煤气发生炉生产自动控制改造研究[J];大众科技;2014年06期

8 柴天佑;;复杂工业过程运行优化与反馈控制[J];自动化学报;2013年11期

9 马伏旗;;PCS7控制系统在烧结机上的应用[J];金属世界;2013年03期

10 王娜;;PCS7在煤气交换机上的应用[J];燃料与化工;2013年03期

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3 袁慕;基于PCS7的水泥生产全集成自动控制系统设计[D];武汉理工大学;2014年

4 黄梅香;煤气站控制系统的研究与设计[D];昆明理工大学;2011年

5 纪亚芳;基于PCS7的步进式加热炉燃烧控制系统设计[D];重庆大学;2009年

本文编号：2674588