多通道甲烷芳构化微反装置组态监控系统的开发

摘要

甲烷无氧芳构化的催化剂性能研究是当前催化化工领域的研究热点之一。本文以中科院大连化物所甲烷无氧芳构化实验研究课题为背景，采用计算机组态设计方法，开发一套实现自动化、智能化的实验监控系统。根据甲烷无氧芳构化实验工艺需求，分析实验现场的设备层、通信层及计算机监控层组成的三层结构模型特点，以计算机监控层作为实验平台，利用组态王6.53环境开发甲烷无氧芳构化监控系统。监控系统组成主要包括构建系统实验平台、微反装置反应器程序升温、双控模式、远程报警及异常诊断五个部分。根据微反装置反应器催化实验炉温控制要求，设计了可编程最大三十段的程序升温控制，实现对催化反应器升温过程的实时监控。由于甲烷芳构化实验研究过程通常不限于实验过程的时序控制方式，需要不同设备配置及不同的设定条件的定制实验，为了满足具有多种选择因素的条件性实验，提出一种双控模式的解决方案，即时序控制模式及位置控制模式，两种控制模式可以相互切换，并保证系统实验测量过程的监控能够长时稳定，为研制甲烷无氧芳构化产品的实验研究提供有效的实验环境和实验数据。为了增强实验过程的安全性，确保及时维护实验现场，在系统中引入远程短信报警及异常诊断机制，以保证即使现场暂时无人值守，也会将故障信息及时传送到责任人或操作员的手机中。本系统运行时长已达到1个多月，目前尚在运行之中，系统实际运行表明，该系统甲烷无氧芳构化实验中实现了温度、压力及流量共计25个数据的实时测量和监控，数据测量准确，运行稳定可靠，实验操作灵活方便，短信报警方式进一步方便对系统有效维护和安全运行。

目录

声明

摘要

1 概述

1．1 选题背景

1．2 甲烷芳构化研究发展现状

1．3 工控组态软件发展现状

1．4 本文主要工作

2 甲烷芳构化监控系统方案设计

2．1 甲烷芳构化实验需求分析

2．2 监控系统构成

2．3 实验组态平台搭建

2．4 开发平台选择

3 微反装置升温控制

3．1 变量定义方法

3．2 升温参数表设计

3．2．1 升温参数表实现

3．2．2 升温参数表保存

3．3 温控曲线

4 双控模式

4．1 问题的提出

4．2 时序控制模式

4．3 位置控制模式

5 系统报警与异常诊断

5．1 本地报警

5．2 远程报警

5．2．1 组态环境DDE连接

5．2．2 远程短信报警方法

5．2．3 组态环境远程报警短信实现

5．3 安全机制与异常诊断

6 系统运行效果

结论

参考文献

致谢