天然氣門站流量監(jiān)控系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

【摘要】：天然氣門站是城市天然氣輸配系統(tǒng)的氣源點(diǎn)。門站肩負(fù)著為城市用戶日常供氣的責(zé)任,因此,保證天然氣門站供氣安全穩(wěn)定、計(jì)量準(zhǔn)確十分必要。天然氣門站監(jiān)測(cè)點(diǎn)多,生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)情況復(fù)雜多變。為了滿足天然氣門站流量計(jì)量和生產(chǎn)監(jiān)控的實(shí)時(shí)性和高精度要求,開發(fā)一套天然氣門站流量監(jiān)控系統(tǒng),具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本課題以西南油氣田分公司的天然氣門站監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)項(xiàng)目為背景,設(shè)計(jì)了一款自動(dòng)化程度較高的天然氣門站流量監(jiān)控系統(tǒng)。 本文基于西門子可編程邏輯控制器和WinCC組態(tài)軟件,以SCADA系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范為依據(jù),設(shè)計(jì)并開發(fā)一套上下位機(jī)結(jié)構(gòu)的天然氣門站流量監(jiān)控系統(tǒng)。本文根據(jù)天然氣門站實(shí)際監(jiān)控需求,結(jié)合門站生產(chǎn)工藝流程,對(duì)天然氣門站監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行總體分析,并給出系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)方案。系統(tǒng)利用流量計(jì)算機(jī)完成流量計(jì)量；并采用冗余的PLC作為下位機(jī)控制器,設(shè)計(jì)并編寫數(shù)據(jù)采集、報(bào)警管理、數(shù)據(jù)通信和PID控制程序,完成對(duì)流量數(shù)據(jù)及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的監(jiān)控任務(wù)。監(jiān)控系統(tǒng)的上位機(jī)采用西門子WinCC進(jìn)行組態(tài)編程,通過與下位機(jī)PLC和流量計(jì)算機(jī)通信,完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集任務(wù)；對(duì)界面進(jìn)行可視化組態(tài),實(shí)現(xiàn)工藝流程、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)等信息的實(shí)時(shí)顯示和監(jiān)控；并對(duì)系統(tǒng)的事件和報(bào)警,以及用戶權(quán)限進(jìn)行管理；對(duì)門站的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析,并存儲(chǔ)在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中,同時(shí)提供數(shù)據(jù)報(bào)表和趨勢(shì)曲線圖的查詢及打印功能。本文最后對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的軟件進(jìn)行測(cè)試,驗(yàn)證了系統(tǒng)能夠滿足天然氣門站流量監(jiān)控需求。 本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)顯示、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、電動(dòng)閥門控制、報(bào)警提示、事件記錄和數(shù)據(jù)報(bào)表輸出等功能,從而提高工作生產(chǎn)效率,滿足天然氣門站流量監(jiān)控和管理的自動(dòng)化、信息化需求,為今后天然氣工業(yè)控制領(lǐng)域監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)提供了方法和思路。 【關(guān)鍵詞】：天然氣門站 流量監(jiān)控 數(shù)據(jù)采集 WinCC組態(tài)軟件
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TP277
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 課題背景及研究意義10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)10-12
• 1.3 論文研究?jī)?nèi)容12
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)12-14
• 第2章 天然氣門站流量監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)14-24
• 2.1 天然氣門站工藝流程介紹14-15
• 2.2 監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)15-19
• 2.2.1 功能需求分析15-18
• 2.2.2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)18-19
• 2.3 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案19-23
• 2.3.1 系統(tǒng)配置選型19-22
• 2.3.2 軟件開發(fā)平臺(tái)選擇22-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第3章 下位機(jī)控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)24-45
• 3.1 下位機(jī)控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)24-29
• 3.1.1 下位機(jī)結(jié)構(gòu)組成24-25
• 3.1.2 下位機(jī)功能模塊劃分25-26
• 3.1.3 PLC技術(shù)概述26-29
• 3.2 PLC監(jiān)控軟件分析與設(shè)計(jì)29-41
• 3.2.1 I/O分配及采樣29-30
• 3.2.2 PLC系統(tǒng)硬件組態(tài)30-32
• 3.2.3 PLC監(jiān)控軟件總體設(shè)計(jì)32-34
• 3.2.4 閥門PID控制單元設(shè)計(jì)34-37
• 3.2.5 PLC報(bào)錯(cuò)處理設(shè)計(jì)37-38
• 3.2.6 PLC冗余設(shè)計(jì)38-41
• 3.3 下位機(jī)通信設(shè)計(jì)41-44
• 3.3.1 Modbus協(xié)議設(shè)計(jì)41-43
• 3.3.2 下位機(jī)之間通信實(shí)現(xiàn)43-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 第4章 上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)45-67
• 4.1 上位機(jī)總體設(shè)計(jì)45-47
• 4.1.1 軟件功能分析45-46
• 4.1.2 軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)46-47
• 4.2 上下位機(jī)通信47-50
• 4.2.1 上位機(jī)與PLC通信48-49
• 4.2.2 上位機(jī)與流量計(jì)算機(jī)通信49-50
• 4.3 上位機(jī)總體功能實(shí)現(xiàn)50-52
• 4.3.1 界面組態(tài)50-51
• 4.3.2 生產(chǎn)監(jiān)控51-52
• 4.4 系統(tǒng)管理52-55
• 4.4.1 事件管理52-54
• 4.4.2 用戶管理54-55
• 4.5 數(shù)據(jù)庫與報(bào)表管理55-64
• 4.5.1 WinCC歸檔數(shù)據(jù)庫55-57
• 4.5.2 用戶數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)57-61
• 4.5.3 數(shù)據(jù)訪問與報(bào)表輸出61-64
• 4.6 上位機(jī)冗余設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)64-66
• 4.7 本章小結(jié)66-67
• 第5章 系統(tǒng)軟件功能測(cè)試67-72
• 5.1 測(cè)試目的和測(cè)試環(huán)境67
• 5.2 測(cè)試內(nèi)容及結(jié)果67-71
• 5.2.1 數(shù)據(jù)采集通信測(cè)試67-69
• 5.2.2 控制功能測(cè)試69-70
• 5.2.3 報(bào)表輸出功能測(cè)試70-71
• 5.3 本章小結(jié)71-72
• 總結(jié)與展望72-73
• 致謝73-74
• 參考文獻(xiàn)74-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文77

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流量監(jiān)控全攻略（上）    softer

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升級(jí)后的網(wǎng)絡(luò)管理    陳江寧

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中小企業(yè)財(cái)務(wù)優(yōu)化六法    赫玲

高可用與高可控 網(wǎng)絡(luò)兩翼齊飛    李剛

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網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控中的若干基本問題研究與分析    于華

應(yīng)用層流量監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)    黃亭

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計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)    許堅(jiān)

P2P流量監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)    洪志蘋

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