化工过程计算机远程控制系统的研究与开发

化工过程计算机远程控制系统的研究与开发

马至成[1]2002年在《化工过程计算机远程控制系统的研究与开发》文中进行了进一步梳理化工过程计算机控制一直处于现场级控制,化工生产和管理模式对于适应信息数字化和市场全球化的要求有些滞后。实际应用中主要表现为管理者不能做到随时随地了解过程运行和管理参数;无法进行远距离的信息交互;生产管理方式固定、僵化。本论文所建立的用于化工过程的计算机远程控制系统从可解决这些问题。它利用远程数据传输技术,结合现有现场级工业控制系统形成了一套完备的集控制、管理于一身,具有良好的健壮性和可扩展性的工业远程控制系统。 论文首先综述了化工过程计算机控制系统的发展过程。在详细地论述了化工中的DCS、FCS、CIMS等现场级控制系统的发展过程和技术特点基础上,结合远程数字通信网络技术的发展引出了建立化工过程计算机远程监控系统的必要性和可行性,并列系统的总体结构、软硬件要求进行了详细论述。 系统由远端控制系统、数据传输系统和本地系统构成。对整个控制系统中的远程数据传输网的选择和数据传输原理、远端控制系统和现场控制系统软硬件要求等内容做了深入的探讨,最终建立了一套应用于化工过程中的计算机远程监控系统。该系统中的本地系统即可以是一般性的工控机、单片机、智能仪表等,也可以是一套可远程发送和接收数据信息的FCS、企业内部网Intranet等,其控制模式和数据远程传输方式可随具体要求而不同。 论文最后建立了一套用于CITEC-DENCO恒温恒湿机组的远程控制系统。系统成功地实现了生产现场的远距离控制;生产现场数据的实时采集和传输:在线远程修改控制参数:通过下位机监控实现的系统自动报警:根据现场分布情况进行动态组态:并具有运行稳定、安全性高、扩展功能强、初期投入和运营维护成本低等优点。 化学工业的发展对控制要求不断提高,过程控制与远程数据传输系统相结合必将是未来化工行业发展的重点,并发挥巨大经济和社会效益。

顾明[2]2008年在《戊唑醇生产过程集散型控制系统的设计与实现》文中认为戊唑醇生产过程是一个典型的间歇生产过程。目前国内生产厂家普遍处在人工操作为主的状态,工人劳动强度大,产品收率不稳定。针对某戊唑醇生产厂的实际情况、控制要求和生产规模,本文应用JX-300X集散型控制系统对其进行配料称量控制、顺序控制和温度控制,避免了人为操作失误,大大减轻了工人的劳动强度,提高了劳动生产率。本文对这套控制系统的软、硬件配置做了详细介绍,归纳和总结了化工过程控制系统的设计原则、方法和步骤,以及实际运行时的系统调试方法。文章最后,对温度控制的动态特性进行了分析,建立了控制模型,研究了温度预测控制方案。仿真结果表明预测控制对间歇生产过程具有良好的控制性能。

刘国扬[3]2013年在《基于LabVIEW设计的虚拟仪器在化工过程中对压力和温度控制的研究与应用》文中指出随着科学技术和计算机网络技术的发展,虚拟仪器的应用越来越广泛。虚拟仪器的思想是“软件就是仪器”,主要体现在使用软件(计算机编程)来解决硬件条件不充分或不足时的情况和问题,因此软件设计在虚拟仪器中就显得非常重要。虚拟仪器在计算机技术的支持下,数据的处理可以完全交给计算机来完成,不仅提高了效率还方便快捷以及避免了人为误差。基于LabVIEW设计虚拟仪器,是将丰富的计算机资源与现有的化学仪器资源相互结合起来,充分发挥两者的优点,促进实验有序更好地进行。本文研究内容是利用虚拟仪器软件设计对化工过程进行控制模拟,通过LabVIEW软件进行编程,基于其软件开发环境,对数据采集系统中的信号传输、处理、控制和显示,以及对控制系统进行研究,实现对化工过程中的压力与温度两个主要实验参数的检测、控制、分析和显示,实现用户自定义的实验系统。通过LabVIEW软件设计了化工过程中的压力与温度两个实验参数的系统主程序流程图,对数据采集、系统面板(包括参数设定、运行状态指示、控制按钮、结果显示与跟踪)等模块的编程。将化工过程中压力信号与温度信号实时转化为电信号,然后传输到计算机中虚拟仪器软件系统进行处理、控制和显示,从而实现对化工过程中的压力与温度参数的实时检测与控制,提高了实验效率、降低了实验成本,节约了实验时间。系统运行结果表明,本系统较好地达到了预期设计目标,具有较好的应用与推广价值。LabVIEW带有Web发布工具,在条件允许的情况下,可以将所建的虚拟仪器和实验仪器连接上网,这样可以方便试验人员对仪器的远程监控和操作。

卢伟[4]2004年在《一类化工过程监控系统开发及优化控制应用研究》文中研究指明本文以辽宁锦州六陆实业股份公司年产3万吨二氧化碳精制回收工程为实例,根据该工程的设计要求和现场的实际情况,以降低项目成本、保证功能为出发点,在参考国内外现今流行的组态软件基础之上,设计开发了针对该化工生产过程的计算机监控系统。该监控系统具有良好的人机界面、简单方便的操作和易扩展性,同时,它也具有较好的可靠性和稳定性,不仪能够直观、形象地反映生产现场的实际工况,而且也为该化工生产过程安全可靠稳定连续的运行提供了有力的支持。 此外,本文也针对生产现场一些工艺参数,特别是温度参数采用常规的PID控制效果不好,并且参数整定麻烦这一问题,给出了一种解决办法。该方法实际上是根据常规PID离散化算式,借鉴了预测控制的思想,利用人工神经网络的非线性逼近能力和学习记忆能力,设计了一种神经网络的PID控制器及其改进的基于输出多步预测的神经网络PID控制器,通过仿真试验证明它们是可行的和有效的,能够较好地解决类似于温度这类响应较慢的对象的控制问题,对非线性、时变对象具有较强的适应性,并且其参数整定简单,方便用于在线实时控制。

吴志辉[5]2007年在《化工过程计算机集成运行系统及实验平台的研究与开发》文中指出化学产品开发途径的科学化、系统化,以及产品设计与过程开发的集成正成为化学工程学科中一个新的前沿方向。本文以化工产品设计和过程开发为主要研究对象,探索过程系统信息集成的理论和方法,开发了一个公斤级化工产品流程实验平台(Kilo-Plant),实现过程产品工程和过程工程的集成策略。对于过程系统来说,为了实现过程操作的信息集成,构建网络化的产品开发系统,首先是制定统一的数据描述方式,实现各个异构过程运行系统间的数据集成。本文提出基于SETP/XML模式的过程运行系统数据集成模型,为采用STEP标准描述的产品数据提供标准的访问接口,实现产品数据的XML描述,完成了对过程运行系统交互信息的统一的XML描述。为了实现过程运行系统中不同子系统的信息集成,本文提出了Web服务的技术架构,并对Web服务集成架构和传统集成架构进行了比较。在此基础上,提出了一个基于Web服务的过程运行系统任务集成模型,并对集成框架的功能、特点、关键部件进行了详细描述。这为构建具有快速反应能力的网络化产品开发平台提供了理论指导。传统的化工过程设计以追求产品生产的低成本和高效率为目标,现代产品设计更以产品功能符合市场最终用户需求为准则。基于此,本文在提出化工产品及过程开发集成策略的同时,开发了一个公斤级化工产品流程实验平台(Kilo-Plant),它由一系列各具功能的操作单元根据化学产品的生产要求装配而成。进一步探讨了过程运行系统信息集成在化学品的产品开发途径选择,以及过程运行的操作方案设计、安全监测、集成分析等方面的应用和方法。基于本文提出的过程运行系统数据集成模型及面向服务的系统任务集成框架,构建了基于Web服务的网络化在线优化平台。该优化控制平台集成Matlab、G2、GAMS等专业软件系统,并采用OPC、CORBA、数据库技术实现了优化控制平台与产品开发控制系统的动态集成;基于模型的产品开发过程优化、故障诊断;基于实时数据回归分析的产品质量建模。通过在Kilo-Plant产品开发过程优化控制,验证了本文构建的优化控制平台的有效性及适用性,从而也证明了Web服务技术在实现化工过程运行系统信息集成方面的有效性及适用性。

孙京诰, 侍洪波, 黄道[6]2002年在《基于Internet的化工过程远程故障诊断技术研究》文中进行了进一步梳理本文在综合目前化工过程故障诊断研究进展的基础上,提出了一种基于Internet的远程协作故障诊断系统的基本结构和具体功能实现方案。采用多层B/S模式和统一的知识表示格式。所设计的系统具有良好的开放性、模块化,便于实现广域的资源共享,可以进行多诊断资源的协同诊断和问题求解,从而使诊断系统的问题求解能力和整体的性能有了很大的提高。所设计的诊断组件和知识组件可以进行共享和重用。

李秀喜, 钱宇[7]2005年在《化工过程安全运行技术研究进展》文中提出安全是过程工业企业生产中的头等大事。本文结合研究中心在化工过程安全运行方向多年的研究成果,讨论了过程安全运行中的过程监测与故障诊断技术的研究进展。根据化工生产的特点,介绍了化工过程安全运行智能辅助支持系统的结构、功能以及其中的关键技术。最后讨论了基于网络的远程监测与诊断技术。

孙宙[8]2003年在《化工过程设备制造业电子协作商务的研究》文中提出化工过程设备复杂的结构和多变的工况导致了对设备选型、报价及其故障诊断时需要查询大量的资料、进行大量的计算,耗费了很多时间。在面对日益激烈的全球化市场竞争,化工过程设备制造业面临着严峻的挑战。同时Internet网络的出现和电子商务技术的发展,又给化工过程设备制造业带来了前所未有的机遇。在面临着挑战和机遇并存的状况下,化工过程设备制造企业只有利用好电子商务技术,实现基于网络的产品设计、选型、报价、故障诊断等功能,才能缩短产品的生产和流通周期,降低交易成本,加快资金周转的速度,最终达到提高企业的竞争力的目的。 本文以化工过程设备中典型的换热产品板翅式换热器为例,针对板翅式换热器的特点,研究并开发了板翅式换热器的网上协作商务系统。本文主要进行了以下工作: 1) 查阅了电子商务方面的主要文献资料,对目前国内外过程设备制造企业的电子商务进程进行了全面的分析,指出了我国过程设备制造业电子商务的改正方向。 2) 在对板翅式换热器全生命周期进行分析的基础上,对板翅式换热器的网上协作商务系统进行了总体规划。确定了系统采用浏览器/服务器的总体框架;确定系统主要有选型模块、报价模块和故障诊断模块叁个模块组成;同时也确定了系统采用的数据库。 3) 利用ASP和ActiveX技术对基于Internet的板翅式换热器选型系统、报价系统和故障诊断系统进行了开发。通过二次选型的方式,快速、正确地选择了所需的换热器型号。在对换热器报价时,采用技术报价、财务报价、商务报价分类讨论的方法,确定了换热器最终报价计算模型。对换热器故障诊断时,建立了智能故障数据库,能够根据不同类型的板翅式换热器出现的故障现象,确定引起故障的原因,并给出解决故障的方案。 通过研究和开发板翅式换热器的网上协作商务系统,为我国的中小型化工过程设备制造企业提供了一个网上协作商务的原型。

石雪[9]2007年在《DMC生产过程自动控制系统》文中研究指明碳酸二甲酯(Dimethyl Carbonate,简称DMC)是近年来颇受重视的新型化工产品。它是无色透明液体,熔点4℃,沸点90.3℃,能以任意比例与醇、酮、酯等有机熔济混合,欧洲在1992年把它列为无毒化学品。DMC具有很好的反应活性,可取代剧毒的光气作羰基化剂,代替硫酸二甲酯(DMS)作甲基化剂。因此它作为绿色中间体,对环保有着特殊的意义,被誉为有机合成中的新基石。碳酸二甲酯生产设备要发挥装置的功能,优质、高效的生产出合格产品,很大程度上取决于生产装置的自动控制系统的性能好坏,所以充分运用自动控制技术、计算机技术和通讯技术建立一个完善的连续生产过程自动化控制系统,是本文研究的主要内容。本文以铜陵金泰化工的碳酸二甲酯生产装置为研究对象。介绍了化工自动化,特别是中小型化工生产的国内外现状,对目前所存在的问题进行了深入了分析。对反应精馏塔、加压精馏塔、间歇精馏塔的控制方法做了仔细的探讨。并在此基础上提出多塔连锁控制策略,研究和解决反应塔之间的耦合关系和响应慢的问题,抑制控制系统的干扰。通过对原有的仪表显示控制柜进行改造,工程师站利用组态王软件实现了数据采集、存储、记录、传送、各种模式的显示、打印以及数据调用等多种功能。并构建通讯网络,完成现场工艺状况的远程监控及信息管理系统,实现基于网络技术的控制系统。在此基础上按照物流自动化的架构,采取分级提升自动化层次的DMC自控系统。如安装智能化数字视频监控系统,对生产装置进行远程监控。并在此基础上进行流程工业综合自动化控制,即由过程控制系统(PCS)、制造执行系统(MES)和经营计划系统(BPS)组成的综合自动化系统,生产过程的信息及时提供给高层管理者以进行实时分析决策,使生产管理渐渐过渡到少库存、短周期的市场驱动模式,实现科学的信息化的管理。本论文的研究工作不仅提升了企业现有的自动化控制水平,也为中小型企业现有设备的技术改造提供了一种模式。

参考文献:

[1]. 化工过程计算机远程控制系统的研究与开发[D]. 马至成. 北京化工大学. 2002

[2]. 戊唑醇生产过程集散型控制系统的设计与实现[D]. 顾明. 东北大学. 2008

[3]. 基于LabVIEW设计的虚拟仪器在化工过程中对压力和温度控制的研究与应用[D]. 刘国扬. 东华理工大学. 2013

[4]. 一类化工过程监控系统开发及优化控制应用研究[D]. 卢伟. 大连理工大学. 2004

[5]. 化工过程计算机集成运行系统及实验平台的研究与开发[D]. 吴志辉. 华南理工大学. 2007

[6]. 基于Internet的化工过程远程故障诊断技术研究[C]. 孙京诰, 侍洪波, 黄道. 第六届全国计算机应用联合学术会议论文集. 2002

[7]. 化工过程安全运行技术研究进展[C]. 李秀喜, 钱宇. 第十届全国信息技术化工应用年会论文集. 2005

[8]. 化工过程设备制造业电子协作商务的研究[D]. 孙宙. 南京工业大学. 2003

[9]. DMC生产过程自动控制系统[D]. 石雪. 合肥工业大学. 2007

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