天然氣門站監(jiān)控管理系統(tǒng)

【摘要】：天然氣作為一種清潔、高效的新型環(huán)保能源,正逐漸成為繼煤炭和石油之后的第三大天然能源。隨著天然氣的開發(fā)和利用,作為城市燃?xì)獾囊环N,天然氣已經(jīng)進(jìn)入工業(yè)領(lǐng)域和千家萬戶。城市天然氣輸配系統(tǒng)的自動(dòng)化控制水平,已成為城市燃?xì)猬F(xiàn)代化的重要標(biāo)志。因此,建設(shè)先進(jìn)的城市天然氣輸配監(jiān)控系統(tǒng),對(duì)實(shí)現(xiàn)城市天然氣輸配系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行,提高管理水平有重要應(yīng)用價(jià)值。 本文通過對(duì)天然氣門站智能自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì),通過研究該系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)、軟件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、PLC硬件選型、控制柜設(shè)計(jì)以及PLC通訊結(jié)構(gòu)和上位機(jī)監(jiān)控畫面的設(shè)計(jì),以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)門站進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)度。該系統(tǒng)是以CPU226CN為控制核心,以傳感器(壓差傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器等)用來做檢測(cè)元件,以電動(dòng)閥為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。CPU不僅要分析處理判斷從EM231送過來的模擬量并轉(zhuǎn)化數(shù)字信號(hào),還要負(fù)責(zé)與流量計(jì)以及上位監(jiān)控電腦的通信,實(shí)現(xiàn)對(duì)參數(shù)的控制和報(bào)警指示以及控制相關(guān)電動(dòng)閥的動(dòng)作,從而實(shí)現(xiàn)天然氣門站的智能監(jiān)控。 基于對(duì)天然氣門站輸氣工藝的調(diào)研和理解,本方案設(shè)計(jì)采用了三層控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：即現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層、集中控制層、上位機(jī)監(jiān)控層。其中,選用了西門子公司的S7-200PLC作為集中控制層的核心,通過RS485通訊模塊以及PLC模擬量輸入模塊EM231,來采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備儀表數(shù)據(jù)信號(hào),再以PC/PPI電纜連接上傳給上位機(jī)。選用WINCC作為系統(tǒng)組態(tài)軟件,通過S7-200的OPC服務(wù)器專用軟件PC ACCESS,查看獲得PLC導(dǎo)入PC ACCESS的數(shù)據(jù)變量,實(shí)現(xiàn)工藝畫面的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示、各種工藝數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示、各種故障或緊急狀態(tài)的報(bào)警、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)查詢與報(bào)表打印、報(bào)警信息連鎖等。 【關(guān)鍵詞】：天然氣門站 PC/PPI協(xié)議 OPC協(xié)議 S7-200PLC WINCC
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TP277
【目錄】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 第1章 緒論11-15
• 1.1 課題研究背景11
• 1.2 課題研究的意義11-12
• 1.3 課題研究的原則12-13
• 1.3.1 安全性12
• 1.3.2 穩(wěn)定性、可靠性12
• 1.3.3 先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)實(shí)用性12
• 1.3.4 可擴(kuò)展性12
• 1.3.5 模塊化、便于維護(hù)12-13
• 1.4 研究?jī)?nèi)容13-15
• 第2章 門站監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能15-20
• 2.1 門站監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)15-16
• 2.2 門站監(jiān)控系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)16-17
• 2.3 門站監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能17-20
• 2.3.1 數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、顯示功能17-18
• 2.3.2 系統(tǒng)手動(dòng)及自動(dòng)控制功能18
• 2.3.3 系統(tǒng)故障及超限報(bào)警功能18-19
• 2.3.4 實(shí)時(shí)報(bào)表、歷史報(bào)表記錄及打印功能19
• 2.3.5 實(shí)時(shí)趨勢(shì)、歷史趨勢(shì)查詢及趨勢(shì)打印19-20
• 第3章 PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)20-46
• 3.1 可編程序控制器(PLC)概述20-23
• 3.1.1 PLC的產(chǎn)生20-21
• 3.1.2 PLC的定義21
• 3.1.3 PLC的工作方式和工作過程21-23
• 3.2 系統(tǒng)PLC選型以及PLC硬件選擇23-25
• 3.3 PLC控制柜體設(shè)計(jì)25-26
• 3.4 通訊設(shè)計(jì)26-27
• 3.4.1 儀表信號(hào)的采集26
• 3.4.2 PLC與上位監(jiān)控電腦的通訊26-27
• 3.5 軟件設(shè)計(jì)27-46
• 3.5.1 PLC編程軟件選用27
• 3.5.2 模擬量采集轉(zhuǎn)化處理27-31
• 3.5.3 報(bào)警處理31-32
• 3.5.4 Modbus通信32-40
• 3.5.5 PID算法在恒壓控制中的應(yīng)用40-46
• 第4章 上位機(jī)組態(tài)軟件設(shè)計(jì)46-56
• 4.1 組態(tài)軟件的簡(jiǎn)介46-49
• 4.1.1 組態(tài)軟件的概述46-47
• 4.1.2 組態(tài)軟件的特點(diǎn)47
• 4.1.3 組態(tài)軟件的功能47
• 4.1.4 組態(tài)軟件的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)47-49
• 4.2 WINCC組態(tài)軟件的選用49-50
• 4.2.1 WINCC的概述49-50
• 4.2.2 WINCC的特性50
• 4.3 WINCC的監(jiān)控畫面設(shè)計(jì)50-56
• 4.3.1 WINCC的簡(jiǎn)單使用步驟50-51
• 4.3.2 WINCC監(jiān)控畫面的實(shí)現(xiàn)51-56
• 第5章 總結(jié)56-58
• 參考文獻(xiàn)58-60
• 致謝60-62
• 附錄62-68
• 附表一：系統(tǒng)的主要配置62-63
• 附表二：天然氣采集與控制點(diǎn)63-65
• 附錄三：線纜選用、編號(hào)與功能說明65-67
• 附錄四：系統(tǒng)I/O點(diǎn)分析統(tǒng)計(jì)表67-68
• 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表68

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西門子WinCC在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用    楊更新;

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實(shí)驗(yàn)用低值易耗品微機(jī)管理系統(tǒng)    陳剛;

郵政通信質(zhì)量微機(jī)管理系統(tǒng)簡(jiǎn)介    羅賢通

1800m~3高爐渣處理系統(tǒng)及自動(dòng)控制    龐凱;馬英力;李錦龍;

WinCC在鋁冷軋機(jī)中的應(yīng)用    李超;

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基于WinCC的鋁電解監(jiān)控系統(tǒng)    周娟;劉祥;左東升;朱小佩;

馬鞍山港華燃?xì)庥邢薰抉R鞍山市城市天然氣利用項(xiàng)目    

基于WINCC的蒸發(fā)冷卻空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)的研究    盧永梅;黃翔;強(qiáng)天偉;

WinCC在電鍍錫機(jī)組HMI畫面開發(fā)中的應(yīng)用    曹蕾;顧穎蘭;

基于WinCC的礦井提升機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)    劉祥;劉佳;胡兆銀;顏傳寶;

記一次SACECP模塊翻轉(zhuǎn)故障處理問題    童仁元;王璽;

基于PLC及WinCC的控制系統(tǒng)在化工污水處理中的應(yīng)用    羅向陽;

800萬支持天然氣入戶工程    本報(bào)記者 書生 通訊員 孟祥鑫

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全市42萬戶居民用上天然氣    記者 饒潔第五燕燕 實(shí)習(xí)生 董子凡

天然氣入銀工程前期準(zhǔn)備工作就緒    劉在軍

新絳有了全省首個(gè)“天然氣村”    楊英杰

“溫馨提示”進(jìn)萬家    記者 李兵通訊員 路俊艷

西溫莊天然氣門站投入運(yùn)營(yíng)    彭書 張慧

中石化川氣東輸管道開始鋪設(shè) 2010年入滬    龍佳

省城6萬戶居民年底用上天然氣    記者 鄭娜

應(yīng)急平臺(tái)建設(shè)若干問題研究    李永麗

復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)（鍵合圖—模態(tài)分析）方法研究    王艾倫

語言歧義及其消解研究    孫國(guó)俊

基于WebGis的農(nóng)作物病蟲預(yù)警診斷平臺(tái)    張谷豐

西南季節(jié)性干旱區(qū)農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境要素?cái)?shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與應(yīng)用    張臻

基于MPSoC的空間光學(xué)CCD遙感相機(jī)控制系統(tǒng)研究    臧佳

移動(dòng)主體部分關(guān)鍵技術(shù)研究    武成崗

工程機(jī)械多功能試驗(yàn)臺(tái)牽引及加載性能研究    王述彥

基于3G混合網(wǎng)絡(luò)和GPS技術(shù)的果樹移動(dòng)專家系統(tǒng)（FMES）的構(gòu)建    潘錦山

復(fù)雜產(chǎn)品多學(xué)科優(yōu)化方案設(shè)計(jì)理論及方法研究    朱殿華

天然氣門站監(jiān)控管理系統(tǒng)    任福建

基于WinCC的天然氣門站SCADA系統(tǒng)上位監(jiān)控軟件研制    朱榮

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OPC技術(shù)及其在SCADA系統(tǒng)中的研究和應(yīng)用    李世學(xué)

基于PLC的高速全自動(dòng)包裝機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用研究    唐國(guó)蘭

石油焦煅燒過程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的研究與開發(fā)    雷亞軍

現(xiàn)場(chǎng)總線在柔性制造系統(tǒng)中的應(yīng)用研究    趙律

基于WinCC的港口起重機(jī)移動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的研究與應(yīng)用    何苗

基于網(wǎng)絡(luò)的服裝定制MTM系統(tǒng)研究    薛煜東

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