基于PLC的罐区监控系统设计与实施

摘要

针对某炼油厂油品罐区自动控制系统的升级改造项目,结合罐区工艺控制要求,设计开发一套基于PLC的罐区监控系统。
　　 通过对主流自控方案的研究确定适合该罐区的控制系统为PLC+IPC的监控方案。在进一步分析罐区工艺流程、仪表工况及控制要求的前提下,设计仪表自控回路(包括点数及控制方案)并确定仪表选型。PLC系统下位机选用SIEMENS公司S7-300系列产品。系统硬件配置:314C-2DP CPU模块、ET200M分布式I/O模块及其它AI/AO、DI/DO模块。安装STEP7编程软件和WinCC人机界面组态软件,利用STEP7平台开发下层控制程序,在WinCC中完成流程图、数据管理、人机交互及趋势、报警等上层组态。现场安装系统硬件并下装软件,系统上电,现场仪表接入PLC进行联校,完成整个控制系统调试,最终实现系统投入运行。
　　 通过控制系统的设计与实施,有效提高罐区自动化管理水平、降低工人劳动强度及事故发生率。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 选题背景和意义

1.1.1 课题来源

1.1.2 课题意义

1.2 罐区控制系统发展和现状

1.3 罐区控制的几种方案比较

1.3.1 采用单元仪表控制

1.3.2 采用可编程控制器(PLC)控制

1.3.3 采用集散控制系统(DCS)控制

1.3.4 采用现场总线控制系统(FCS)控制

1.3.5 罐区仪表控制系统改造方案确定

1.4 本文的主要工作

第2章 罐区控制系统总体介绍

2.1 罐区工艺介绍

2.1.1 原油罐区工艺流程介绍

2.1.2 液化气罐区工艺流程

2.2 罐区控制系统控制要求

2.3 罐区控制系统升级后应实现的功能

第3章 现场仪表概况及选型

3.1 罐区现场仪表概况

3.2 仪表选型

3.2.1 温度仪表

3.2.2 压力仪表

3.2.3 液位仪表

3.2.4 执行机构

第4章 控制系统下位机设计

4.1 PLC硬件设计

4.1.1 PLC的基本结构及特点

4.1.2 PLC选型

4.1.3 S7-300 PLC的结构和特点

4.1.4 PLC硬件配置

4.2 PLC软件组态设计

4.2.1 STEP7组态软件简介

4.2.2 STEP 7组成及功能

4.2.3 STEP 7项目设计过程

4.2.4 PLC程序总体结构

4.3 PID控制功能的实现

4.4 系统上位机与下位机通讯

4.4.1 CPU314C-2DP与WINCC的通讯

4.4.2 CPU与ET200M的通讯

第5章 控制系统上位机设计

5.1 上位工控机硬件配置及软件安装

5.1.1 工控机配置

5.1.2 STEP7软件的安装

5.1.3 WINCC软件安装

5.1.4 CP5611通讯卡安装

5.2 上位机软件设计

5.2.1 组态软件介绍

5.2.2 WINCC的特点

5.2.3 WINCC主要组成部分

5.2.4 项目组态

5.2.5 监控系统的实现

第6章 系统安装调试和投运

6.1 系统安装

6.1.1 机柜安装

6.1.2 系统安装

6.2 系统接地和上电前检查

6.3 系统通电

6.4 系统调试与投运

6.4.1 PLC系统单校

6.4.2 仪表系统联校

结论

参考文献

攻读硕士学位期间取得的学术成果

致谢