石化企业液态类物料定量装车系统设计研究

摘要

液态类物料汽车定量装车系统在石油化工类企业中有很长的使用历史，至今仍然是一种普遍使用的、不可缺少的装置系统。典型的液态类物料汽车定量装车系统是由液态物料储运罐区、物料输送泵、物料输送管线和装车站台等设施组成。在以往的装车作业中，操作人员主要借助简单的仪器进行现场观测（液位检尺），加上人工手动操作进行工作，自动化程度很低。为此，本文以中油宁波油库工程汽油、柴油汽车装车栈台项目为背景，从实际情况出发进行了以下研究:
　　(1)经过分析与研究，对装车过程工艺流程特点进行梳理与总结，明确了定量装车系统的控制对象和控制目的，考虑了企业和客户的实际需求，设计研究了一种面向用户的自动化装车控制系统。本文首先研究了采用定量装车控制器为核心的定量装车控制系统，其次研究了以DCS为控制核心的装车控制系统，综合两个系统在实际应用中的优缺点，设计提出了一种改进的装车系统，既能够在现场操作完成定量装车控制又能在控制室完成定量装车控制，并且能够完成高级装车控制算法。(2)基于对装车过程和数字电液阀特性的分析，本文研究了装车流量与装车量间的关系，给出了装车控制过程控制方法，利用电液阀多级开启和多级关闭的控制方式最大限度的降低了装车作业中“水击”现象的影响，在保护了设备的前提下，使生产效率得到了提高。通过研究装车精度的影响因素，设计了预知量自整定程序的数学表达，使系统在适应各种环境下的工作并改善了装车的精度。(3)本文完成了定量装车控制系统总的设计方案、控制系统硬件配置、以及装车算法的提高。达到了对现场仪表信号的接收、运算处理、及相关控制。定量装车系统兼具现场和控制室控制的特点，并且能够实现报警监测、历史信息查询、多种报表打印存储等较为完善的功能。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究的目的和意义

1．2 国内外定量装车自动化研究概况

1．2．1 国外定量装车自动化发展现状

1．2．2 国内定量装车自动化发展现状

1．3 本文的主要工作

第二章 定量装车流程

2．1 定量装车流程

2．1．1 国内定量装车作业流程

2．1．2 定量装车工艺与控制流程

2．2 定量装车系统要求

2．3 定量装车系统功能

2．4 装车中注意的问题

2．5 本章小结

第三章 定量装车系统设计及仪表选型

3．1 定量装车系统的构成

3．1．1 系统控制层功能需求分析

3．1．2 系统控制层的实现

3．2 定量装车控制器的设计

3．2．1 ARM微处理器的介绍及选型

3．2．2 PLC控制器的简介及选型

3．3 系统控制层的功能设计

3．4 现场仪表的选型

3．4．1 流量仪表选型

3．4．2 装车自控阀门选型

3．4．3 防溢油及防静电开关选型

3．4．4 宁波项目定量装车系统设备清单

3．5 安全防护设施系统要求

3．5．1 安全生产过程防护措施

3．5．2 火灾防护措施

3．5．3 防雷、防静电措施

3．6 本章小结

第四章 定量装车的系统改进及算法实现

4．1 DCS应用于定量装车

4．1．1 DCS系统的引入

4．1．2 DCS系统的介绍及选型

4．1．3 DCS控制平台的架构

4．2 DCS软硬件配置及功能实现

4．2．1 DCS系统硬件配置要求

4．2．2 DCS系统功能要求

4．3 定量装车控制系统的改进

4．3．1 系统架构的改进

4．3．2 系统通信的改进

4．3．3 系统供电的改进

4．4 提高装车精度的方法

4．4．1 影响装车精度的主要因素

4．4．2 提高装车精度的主要措施

4．4．3 控制程序设计

4．5 电液阀的控制算法

4．5．1 电液阀的特性分析

4．5．2 电液阀的控制算法

4．6 预知量的控制算法

4．6．1 装车预知量的控制

4．6．2 预知量控制算法

4．7 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 工作总结

5．2 工作展望

参考文献

致谢

作者和导师简介