基于现场总线技术的油库自动监控系统研究与应用

摘要

监控和储运自动化是油库发展的必然趋势。目前,我国传统油库监控系统普遍存在“布线繁杂、维护困难”的问题,制约了企业的发展。现场总线技术的兴起和发展,为这一问题的解决提供了可行的方法。本课题以中煤平朔油库改造项目为背景,对我国油库监控系统自动化进行了研究。并结合现场总线技术,采用IPC+PLC的上/下位机结构模式,设计了油库自动监控系统。确定了系统的纵向三层网络结构;分析并比较了系统的多种具体实施方案,确定了以S7-300为主站、I/O从站与S7-200智能从站相结合的PROFIBUS-DP网络系统方案。针对卸油栈桥区开关量繁杂而又相对集中的特点,应用了AS-i现场总线技术。对油库精确发油系统做了深入研究。采用逐级关断的调控思想,结合S7-200系列HSC的应用,设计了基于模糊PID调节控制的变频调速发油方案。对控制算法做了深入研究。建立了发油系统近似模型。通过MATLAB仿真结果说明了模糊PID算法较传统PID算法的优势。给出了模糊PID控制算法在PLC中实现的具体内容。结合DDE通讯技术及Access数据库调用技术,对基于Kingview6.52的上位机监控系统进行了设计和实现。

目录

致谢

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 引言

1.2 油库监控系统的发展现状

1.3 课题研究工程背景和意义

1.4 课题研究主要内容

2 系统总体方案设计

2.1 系统的三层网络结构

2.2 系统的实现方案

3 PROFIBUS 网络通讯的配置

3.1 PROFIBUS

3.1.1 PROFIBUS 概述

3.1.2 PROFIBUS-DP 结构

3.2 ET200M 的配置

3.3 DP 主站与 S7-200 从站的通信

3.4 DP 主站与上位机的通信

4 AS-i 总线技术的研究与应用

4.1 AS-i 概述

4.2 AS-i 主站模块 CP243-2 的应用

5 油库精确发油控制系统研究

5.1 发油系统的硬件配置

5.2 变频器的选用和连接

5.3 HSC 的应用研究

5.4 变频调速发油节能分析

5.5 变频调速发油控制方案研究

6 变频调速发油控制算法的研究与实现

6.1 传统 PID 控制原理

6.2 模糊控制理论研究

6.3 模糊 PID 控制器设计

6.4 发油系统建模及算法应用仿真

6.5 基于 PLC 的模糊 PID 控制器的实现

7 基于 KingView6.52 的上位机监控管理系统设计

7.1 软件设计总体结构

7.2 DDE 通信实现报表统计

7.3 数据库的调用

结论

参考文献

作者简历

学位论文数据集