基于DCS的海洋平台水处理计算机控制系统

摘要

针对该平台水处理工艺所存在的问题,该文为平台的整个水处理工艺构建基于DCS的计算机控制系统,其系统下位采用工业可编程控制器PLC实现对过程现场的分散控制,并开发相应的上位实时计算机监控系统实现对整个水处理工艺的全局监控与实时动态模拟,且创建相应的数据管理系统实现对过程现场的工控数据进行有效管理,为平台水处理工艺的静态最优化生产获取资料依据.此外,为平台注水泵机组的优化运行构建了基于专家整定PID控制的变频调速恒压注水控制子系统,并开发了相应的软件模块,完全省却了PID控制器的硬件设备,使得注水泵机组可以根据油田注水量的配注方案优化运行,自动控制注水泵的转速和运转台数,既能实现平稳增压注水,又能在很大程度上节能降耗.长期的运行结果表明,该计算机控制系统的实施切实有效,既成功实现了对被检测参数的数据采集与处理、远传以及注水泵机组的变频调速恒压注水控制,又提高了系统的自动化程序,真正实现了无人值班作业,在很大程度上降低了工作人员的劳动强度,极大的改善了现场的管理状况,提高了生产管理水平,且有效避免了设备损耗,提高了水处理效率,降低了生产成本.`

目录

文摘

英文文摘

第一章前言

1.1课题的提出

1.1.1课题来源与背景

1.1.2问题的提出

1.1.3解决方案初步探索——创建基于DCS的计算机控制系统

1.2计算机控制系统及其发展与应用现状

1.2.1计算机控制系统概述

1.2.2计算机控制系统的发展历程与发展趋势

1.2.3计算机控制系统在海上石油开采行业中的应用

1.3本文主要工作

1.4主要技术创新点

第二章平台水处理计算机控制系统的整体构建

2.1平台水处理工艺设备安装概况

2.2计算机控制系统整体方案确定

2.2.1控制系统硬件构成

2.2.2通信功能的实现

2.2.3控制系统软件构成

2.3控制系统功能特点分析

2.3.1采用分级递阶结构方式

2.3.2采用微机智能技术

第三章平台注水泵机组变频调速恒压注水控制子系统设计

3.1供水系统中注水泵变频调速理论分析

3.1.1注水泵的基本参数和特性

3.1.2供水水泵变频调速运行的节能原理

3.1.3交流变频调速恒压供水系统的节能分析及效果

3.1.4恒压闭环控制电力驱动供水系统的基本工作原理

3.2平台注水泵机组变频调速恒压注水控制子系统设计

3.2.1平台注水泵机组原设计状况分析

3.2.2注水泵机组专家整定PID变频调速恒压注水控制系统设计

3.3专家整定PID变频调速恒压注水控制系统理论分析

3.3.1专家整定PID控制系统概述

3.3.2系统整定原理

3.3.3性能判别

3.3.4特征识别

3.3.5知识表示及获取

3.3.6推理机和推理过程

3.3.7PID参数整定的初值设置

3.4 PID数字控制器的实现

3.4.1PID控制规律

3.4.2一般PID数字控制器的算式

3.4.3该控制子系统PID控制器算式的导出

3.4.4PID数字控制器算式的改进

3.4.5PID数字控制器的实现

第四章上位实时计算机监控系统研究与开发

4.1系统开发用软件介绍

4.1.1Rockwell RSView32

4.1.2 VBA

4.2系统开发流程

4.3系统的数据采集与处理

4.4系统整体功能实现

4.4.1实时动态模拟与全局监控

4.4.2工控数据存储

4.4.3历史趋势描绘

4.4.4报警信息显示与处理

4.4.5报警上下限在线修改

4.4.6安全管理

4.4.7报表打印

4.4.8 OPC点对点通信方式的实现

4.5系统注水泵机组变频调速恒压注水控制回路程序设计

4.5.1数据采集与处理

4.5.2数字滤波程序设计

4.5.3 PID数字控制器程序设计

第五章控制系统数据管理

5.1 SQL Server2000简介

5.1.1SQL Server的网络体系结构

5.1.2 SQL Server的基本组件

5.1.3Transact-SQL

5.1.4 SQL Server数据库体系结构

5.2控制系统数据管理功能实现

5.2.1数据库创建

5.2.2触发器的创建

5.2.3存储过程的创建

5.2.4数据库备份与恢复

5.2.5数据库操作

第六章结论

参考文献

致谢