天然氣輸配站監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

【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,作為城市燃氣的一種,天然氣已經(jīng)進入工業(yè)領域和千家萬戶。城市天然氣輸配系統(tǒng)的自動化控制水平,已成為城市燃氣現(xiàn)代化的重要標志。因此,建設先進的城市天然氣輸配監(jiān)控系統(tǒng),對實現(xiàn)城市天然氣輸配系統(tǒng)的自動化運行,提高管理水平有重要應用價值。 本文結合邯鄲地區(qū)天然氣輸配系統(tǒng)的自動化控制需求,基于PLC和以太網(wǎng),設計實現(xiàn)了由設備級、控制級和監(jiān)管級三層結構構成的天然氣輸配站監(jiān)控系統(tǒng)。論文給出了天然氣輸配站監(jiān)控系統(tǒng)的總體結構,根據(jù)用戶的系統(tǒng)需求,建立了冗余PLC控制,利用Genius總線連接現(xiàn)場分布式I/O,再連接現(xiàn)場控制閥和變送器,大大減少了電纜的敷設;結合CIMPLICITY HMI組態(tài)軟件,給出了ODBC數(shù)據(jù)源的連接,SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫的建立以及ActiveX自制控件的編制;系統(tǒng)中監(jiān)控計算機利用Modbus通訊協(xié)議,通過串口與流量計算機進行數(shù)據(jù)通訊;監(jiān)控計算機與服務器通過VPN局域網(wǎng)進行數(shù)據(jù)傳輸,將采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)發(fā)送到服務器,進行集中調(diào)度監(jiān)管。 整個監(jiān)控系統(tǒng)具有以下優(yōu)點:采用現(xiàn)場總線技術,使控制系統(tǒng)具有更好的靈活性和可擴展性;為CIMPLICITY HMI組態(tài)軟件增加了自制ActiveX控件,增強了軟件的功能和安全性;監(jiān)控計算機實時地向服務器傳送現(xiàn)場數(shù)據(jù),有利于調(diào)度中心及時準確了解現(xiàn)場數(shù)據(jù),全面有效地進行系統(tǒng)調(diào)度。 本監(jiān)控系統(tǒng)提高了邯鄲地區(qū)天然氣資源輸配和調(diào)度的自動化水平,為以后開發(fā)更大規(guī)模覆蓋范圍更廣的天然氣輸配監(jiān)控系統(tǒng)進行了有益的嘗試,積累了寶貴經(jīng)驗。 【關鍵詞】：現(xiàn)場總線 PLC控制 TCP/IP 天然氣監(jiān)控
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TP277
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 緒論8-12
• 1.1 課題研究背景8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 邯鄲地區(qū)輸配站現(xiàn)狀10
• 1.4 課題研究內(nèi)容及意義10-11
• 1.5 論文結構安排11-12
• 第二章 系統(tǒng)總體設計12-18
• 2.1 輸配站工藝流程12-13
• 2.2 系統(tǒng)控制要求13-15
• 2.3 系統(tǒng)總體結構15-17
• 2.4 系統(tǒng)設計流程17-18
• 第三章 輸配站站控系統(tǒng)設計18-46
• 3.1 輸配站站控系統(tǒng)控制結構18-19
• 3.2 可編程控制器（PLC）硬件配置及程序設計19-26
• 3.2.1 PLC的工作方式和工作過程19-20
• 3.2.2 課題PLC選型20-22
• 3.2.3 I/O點數(shù)22-24
• 3.2.4 PLC程序設計24-26
• 3.3 監(jiān)控計算機人機界面程序設計26-37
• 3.3.1 建立新工程27-28
• 3.3.2 主要界面的設計28-31
• 3.3.3 自制控件31-37
• 3.4 監(jiān)控計算機與流量計算機數(shù)據(jù)通訊的實現(xiàn)37-46
• 3.4.1 天然氣的自動計量37-39
• 3.4.2 MSComm控件39-41
• 3.4.3 Modbus協(xié)議41-42
• 3.4.4 數(shù)據(jù)通訊程序設計42-46
• 第四章 系統(tǒng)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)通訊設計46-56
• 4.1 Socket套接字47-49
• 4.1.1 Socket套接字概述47-48
• 4.1.2 WinSock下的網(wǎng)絡編程實現(xiàn)48-49
• 4.2 通訊程序設計49-54
• 4.2.1 監(jiān)控計算機程序設計49-52
• 4.2.2 服務器程序設計52-53
• 4.2.3 客戶端程序設計53-54
• 4.3 實時性分析54-56
• 第五章 總結與展望56-57
• 參考文獻57-59
• 致謝59

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