聯(lián)合站安全監(jiān)控系統(tǒng)軟件設計(采用PLC、儀表方案)_第1頁
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目錄第一章緒論 31.1計算機監(jiān)控系統(tǒng)的介紹 31.2計算機監(jiān)控系統(tǒng)的主要特點 4第二章聯(lián)合站軟件設計 42.1組態(tài)王軟件結構 42.2組態(tài)王與下位機的通訊 52.3建立新工程 52.4畫面設計 62.5定義外部設備合數(shù)據(jù)變量 72.6動畫連接 132.7趨勢曲線 142.8報表系統(tǒng) 18參考文獻 21附錄 22第一章緒論聯(lián)合站是轉油站的一種,但由于其功能較多,在油田上普遍存在。站內(nèi)包括有脫水站,轉油站系統(tǒng),原油穩(wěn)定系統(tǒng),污水處理系統(tǒng),注水系統(tǒng),天然氣處理系統(tǒng)等。它是油氣集中處理聯(lián)合作業(yè)站的簡稱。聯(lián)合站是油田原油集輸生產(chǎn)中最重要的生產(chǎn)工藝過程,它是集油水分離、污水處理、原油及天然氣集輸?shù)榷鄠€工藝系統(tǒng)為一體的綜合性生產(chǎn)過程,主要包括油氣集中處理(原油脫水、天然氣凈化、原油穩(wěn)定、輕烴回收等)、油田注水、污水處理、供變電和輔助生產(chǎn)設施等部分。目前,各大油田聯(lián)合站生產(chǎn)工藝過程的控制主要有人工監(jiān)測控制、常規(guī)儀表自動監(jiān)測控制、計算機監(jiān)測控制等三種方法。計算機監(jiān)測控制是一種功能強大的現(xiàn)代工業(yè)過程控制方法。它采用計算機技術與自動化儀表相結合,對工業(yè)生產(chǎn)過程中的各種工藝參數(shù)進行處理、運算、顯示和控制。相對于常規(guī)儀表控制,它可以提供更為復雜的控制算法,通過對各種相關參數(shù)進行綜合分析,實現(xiàn)協(xié)調(diào)管理和優(yōu)化控制。在現(xiàn)在的油田聯(lián)合站生產(chǎn)過程中,如何更好更合理的利用計算機監(jiān)控系統(tǒng)保證聯(lián)合站的生產(chǎn)成為現(xiàn)在油田生產(chǎn)應用所面臨的重要課題。1.1計算機監(jiān)控系統(tǒng)的介紹目前的計算機監(jiān)控技術是一門綜合性技術。它是計算機技術、通信技術、網(wǎng)絡技術和自動化技術的綜合應用。所謂計算機監(jiān)控系統(tǒng),就是采用計算機取代常規(guī)的顯示和調(diào)節(jié)儀表作為工業(yè)數(shù)據(jù)采集和控制過程的處理核心,利用傳感器或變送器將被監(jiān)控對象中的物理參量(如溫度、壓力、流量、液位等)轉換為電信號,再將這些電信號經(jīng)輸入裝置轉換為計算機可識別的數(shù)字量,并且在顯示裝置中以數(shù)字、曲線或圖形的方式顯示出來,從而使操作人員能夠直觀、迅速地了解被監(jiān)控對象的變化過程。同時計算機還可以將采集的數(shù)據(jù)存儲起來,隨時進行分析、統(tǒng)計和顯示并生成各種報表。如果需要對被監(jiān)控的對象進行控制,則由計算機中的應用軟件根據(jù)采集到的物理參量的大小和變化情況以及按照工藝要求的設定值進行判斷,然后根據(jù)一定的控制算法在輸出裝置中輸出相應的電信號,并推動執(zhí)行裝置動作從而完成相應的控制任務。圖1-1就是一個典型的計算機測控系統(tǒng)組成原理圖。由于近年來計算機軟件的迅速發(fā)展,各種可視化應用軟件已廣泛應用于工業(yè)計算機系統(tǒng),能夠為操作者提供更加直觀完善的操作界面,大大豐富了現(xiàn)場監(jiān)視功能。圖SEQ圖表\*ARABIC1.1計算機監(jiān)控系統(tǒng)組成原理圖1.2計算機監(jiān)控系統(tǒng)的主要特點(1)實時性。對工業(yè)生產(chǎn)過程進行實時在線檢測與控制,按優(yōu)先級進行采集和輸出調(diào)節(jié),保證被控系統(tǒng)的正常運行。(2)可靠性。具有在較為惡劣的工業(yè)現(xiàn)場長期工作的能力,并具有良好的故障診斷和維護性。(3)較強的輸入/輸出能力??膳c工業(yè)現(xiàn)場的檢測儀表和控制裝置相連接,完成各種測量控制任務。(4)應用軟件豐富。目前大多數(shù)計算機監(jiān)控系統(tǒng)以WINDOWS做工作平臺,系統(tǒng)軟件、應用軟件豐富,可提供良好的人機界面,特別是組態(tài)軟件更為用戶提供了方便。第二章聯(lián)合站軟件設計2.1組態(tài)王軟件結構組態(tài)軟件系統(tǒng)是集多年PLC工程應用、開發(fā)和服務經(jīng)驗,基于WindowsNT、Windows2021/XP操作平臺,獨立研制開發(fā)的純32位、高檔次的軟件,其運行穩(wěn)定、速度快、簡單易用、功能強大、擴展性好,能為用戶提供經(jīng)濟完善的工業(yè)自動化監(jiān)控解決方案;已經(jīng)被成功應用于冶金、化工、電力、環(huán)保、筑路、核輻照、煙草、啤酒、鐵路、煤炭、樓宇、水處理、鍋爐、碼頭輸送等各個行業(yè),經(jīng)實踐證實適合所有的大中小型自動化項目應用。“組態(tài)王6.51”是采用了多線程、COM組件等新技術的人機界面軟件,實現(xiàn)了實時多任務,軟件運行穩(wěn)定可靠。組態(tài)軟件包括工程瀏覽器、工程管理器、畫面運行系統(tǒng)三部分組成。在工程瀏覽器中可以查看工程的各個組成部分,也可以完成數(shù)據(jù)庫的構造、定義外部設備等工作;工程管理器內(nèi)嵌畫面管理系統(tǒng),用于新工程的創(chuàng)建和已有工程的管理。畫面的開發(fā)和運行由畫面制作系統(tǒng)合工程運行系統(tǒng)來完成。2.2組態(tài)王與下位機的通訊“組態(tài)王”把每一臺與之通訊的設備看作是外部設備,下圖為組態(tài)軟件架構。其他工控設備智能儀表模塊PLC組態(tài)王其他工控設備智能儀表模塊PLC動畫顯示畫面數(shù)據(jù)采集線程歷史記錄線程其他線程PLC模塊模塊動畫顯示畫面數(shù)據(jù)采集線程歷史記錄線程其他線程PLC模塊模塊PLC設備驅動1模塊PLC設備驅動2PLC設備驅動2設備驅動3設備驅動3其他工控設備設備驅動4其他工控設備設備驅動4計算機 外部設備圖2.1組態(tài)王軟件架構2.3建立新工程建立聯(lián)合站監(jiān)控中心,在組態(tài)軟件中建立一個新的工程項目,命名為“聯(lián)合站監(jiān)控系統(tǒng)軟件設計”,按照提示建好新的工程項目,如圖2.2和2.3圖SEQ圖表\*ARABIC2.2組態(tài)王新建工程步驟圖2.32.4畫面設計工程瀏覽器的使用和Windows的資源管理器類似。工程瀏覽器由菜單欄、工具條、工程目錄顯示區(qū)、狀態(tài)條組成。使用工程瀏覽器,選擇“畫面”并且新建畫面,在畫面制作中使用圖形工具與調(diào)色板等共工具繪制聯(lián)合站工藝流程圖如圖3.4。圖2.4聯(lián)合站工藝流程圖2.5定義外部設備合數(shù)據(jù)變量1、定義外部設備下位機采用PLC和儀表,對于組態(tài)王來說就是外部設備,它通過串行口與上位機進行數(shù)據(jù)交換;定義外部設備后,組態(tài)王才可以通過I/O變量合他們交換數(shù)據(jù)。在組態(tài)王工程瀏覽器的左側選中COM1,在右側單擊“新建”,運行“設備配置導向”。圖2.5設備配置步驟1圖2.6設備配置步驟2·為外部設備取名,輸入PLC2,單擊“下一步”:圖2.7設備配置步驟3·填寫設備地址,填入2.2,單擊“下一步”:·注:在實際連接設備時,地址的設置要和在設備上配置的地址要一致。圖2.8設備配置步驟4·設置通訊故障恢復參數(shù),在此使用默認值,單擊“下一步”:圖2.9設備配置步驟5·檢查后確認無誤,單擊“完成”。設備定義到此已經(jīng)完成,在工程瀏覽器的右側可以看見所定義的的設備PLC2,在打開數(shù)據(jù)詞典時,把I/O變量連接到該設備上,便可以與組態(tài)王交換數(shù)據(jù)。2、定義數(shù)據(jù)變量數(shù)據(jù)庫是“組態(tài)王”最核心的部分。數(shù)據(jù)庫中變量的集合為“數(shù)據(jù)詞典”,在數(shù)據(jù)詞典中定義工藝過程中需要的變量。圖2.10“變量屬性”對話框依次定義另外的一些變量油氣分離器的溫度、凈化罐的溫度、緩沖罐的液位、壓力除油罐的溫度、液位等變量。2.6動畫連接1、動畫連接“動畫連接”就是建立畫面的圖素與數(shù)據(jù)庫變量的對應關系。對已建立的“監(jiān)控中心”,在畫面上的變量的值的大小變化能夠顯示出來,便可以真實的反映現(xiàn)場監(jiān)控情況。2、建立動畫連接在畫面上雙擊圖形對應的“反應器”,彈出該對象的動畫連接對話框。圖2.11動畫連接對話框·變量名:“\\本站點\凈化罐液位”,分別選擇罐體,填充背景和填充顏色。·填充設置:如上圖所示。·單擊“確定”按鈕,完成凈化罐液位的動畫連接。連接后,變量“原料油液位”的變化就通過設置顏色的填充范圍表示出來,并且填充的高度隨變量值的變化而變化,用同樣的方法將余下的罐及泵做好設置。·完成后畫面顯示如下圖所示:圖2.12運行系統(tǒng)畫面效果.2.7趨勢曲線趨勢曲線用來反應數(shù)據(jù)變量隨時間的變化情況。趨勢曲線有兩種:實時趨勢曲線和歷史趨勢曲線。這兩種曲線外形都類似于坐標紙,X軸代表時間,Y軸代表變量的量程百分比。不同的是,在畫面運行程序時,實時趨勢曲線隨時間變化自動卷動,以快速反應變量的新變化,但不能時間軸“回卷”,不能查閱變量的歷史數(shù)據(jù);歷史趨勢曲線可以完成歷史數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)查看工作,但它不會自動卷動,而需要通過帶有命令語言的功能按鈕來輔助實現(xiàn)查閱功能。實時趨勢曲線·選中“實時趨勢曲線”工具,然后在畫面上繪制趨勢曲線?!るp擊此實時趨勢曲線對象,彈出“實時趨勢曲線”對話框,對話框設置如圖2.6.1·單擊“標識定義”配置頁,對話框設置如下圖2.6.2·可以對時間軸和數(shù)據(jù)軸進行任意設置?!螕簟按_定,”關閉此對話框。保存后激活運行系統(tǒng),畫面運行效果如下圖2.6.3·將畫面切換到view中,單擊“打開”,選中實時趨勢曲線,系統(tǒng)運行得到實時趨勢曲線曲線運行圖2.6.4圖2.13“實時趨勢曲線曲線定義”對話框圖2.14“實時趨勢曲線標識定義”對話框圖2.15“實時趨勢曲線”運行效果圖圖2.16實時趨勢曲線運行圖2、歷史趨勢曲線·在開發(fā)系統(tǒng)中新建畫面,在工具箱中單擊“插入通用空件”,彈出“插入控件”對話框,在列表中選擇“歷史趨勢曲線”,單擊“確定”,然后繪制一個矩形框,如下圖所示:圖2.17歷史曲線控件·單擊右鍵,選擇“控件屬性”命令,彈出控件屬性對話框,進行屬性設置,按照要求設置數(shù)據(jù),設置完成后單擊“確定”,便可得到如下圖所示:圖2.18歷史趨勢曲線·單擊“文件”按鈕,將畫面切換到view畫面,進行演示實驗,選擇“畫面”,單擊“歷史趨勢曲線”,點“確定”,便可得到歷史趨勢曲線演示圖,如下圖所示:圖2.19歷史曲線控件運行效果圖2.8報表系統(tǒng)1、數(shù)據(jù)報表的用途數(shù)據(jù)報表可以反應生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)、狀態(tài)等,并對數(shù)據(jù)進行記錄,是生產(chǎn)中不可缺少的一部分。它能反應系統(tǒng)實時的生產(chǎn)情況,也能對長期的生產(chǎn)過程進行統(tǒng)計、分析,使管理人員能夠實時掌握和分析生產(chǎn)情況。在這里制作聯(lián)合站的實時數(shù)據(jù)報表,以便隨時分析、掌握。制作實時數(shù)據(jù)報表在組態(tài)王工具箱內(nèi)選擇“報表窗口”工具,在報表畫面上繪制報表。如圖所示:圖2.20繪制報表雙擊報表窗口的灰色部分,彈出“報表設計”對話框,對話框進行如下設計如下圖:圖2.21“報表設計”對話框對組態(tài)王報表畫面進行設置,選中兩個單元格區(qū)域,進行單元格合并,在報表工具箱里輸入“實時數(shù)據(jù)報表”,單擊“輸入”。在單元格中設置報表時間,從“數(shù)據(jù)詞典”中選擇日期、時間(日期、時間前必須加“=”)。在A4單元格中輸入“沉降罐壓力”文本值,再選中B4單元格,從“數(shù)據(jù)詞典”中選擇“沉降罐壓力”,并再往前面加“=”,選擇輸入。如下圖所示:圖2.22報表設置畫面3、保存報表在“文件”中選擇“全部保存”,將畫面切換到view畫面,進行演示實驗。則畫面如圖所示:圖2.23報表畫面運行效果3、制作歷史數(shù)據(jù)報表歷史數(shù)據(jù)報表的設計方法與實時數(shù)據(jù)報表的制作方法一致,報表樣式如圖所示:圖2.24歷史數(shù)據(jù)報表設計運行組態(tài)王,打開歷史數(shù)據(jù)報表,運行結果如下圖所示:圖2.25歷史數(shù)據(jù)報表運行效果圖參考文獻[1]《石油安全工程》課程設計指導書徐竟天、汪躍龍[2]《組態(tài)王軟件使用說明》北京亞控科技發(fā)展[3]《計算機監(jiān)控原理》附錄(1)計算機監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)廣泛的被用于各種工業(yè)生產(chǎn),特別是一些高危行業(yè),本次聯(lián)合站監(jiān)控系統(tǒng)軟件設計促使我們熟悉并且自己動手實踐??删幊踢壿嬁刂破鳎≒LC)最初是專為工業(yè)控制而設計的計算機,可靠性高,抗干擾能力強,但PLC的人機界面較弱。20世紀90年代后,許多PLC都配備有通信接口,將PC機通過通信網(wǎng)絡PLC相連接,實現(xiàn)信息的傳送和交換。這樣就將PLC的高可靠性與PC機的友好人機界面相結合,這種類型的計算機控制系統(tǒng)稱為PLC,也可以說是一種小型DCS。在該類系統(tǒng)中,PC機作為上位機提供良好的人機界面,進行全系統(tǒng)的監(jiān)控和管理;而PLC作為下位機,執(zhí)行可靠有效的分散控制。因此,即使上位機出現(xiàn)故障,也不會影響生產(chǎn)過程的正常進行,大大提高了系統(tǒng)的可靠性。通過對計算機監(jiān)控系統(tǒng)投用前后的現(xiàn)場重要工參數(shù)測試數(shù)據(jù)進行分析,該監(jiān)控系統(tǒng)能夠實現(xiàn)界面控制平穩(wěn),壓力控制穩(wěn)定的控制目標。自動控制系統(tǒng)投入運行后,各項生產(chǎn)技術指標均達到了工藝要求。與人工控制相比,自動控制使生產(chǎn)過程更加平穩(wěn),生產(chǎn)技術指標的控制效果更加理想。(2)計算機監(jiān)控系統(tǒng)的選型、設計應注意的問題計算機監(jiān)控系統(tǒng)的設計與開發(fā)不僅是一個理論問題,同時更是一個實際工程問題,必須遵循可靠性、方便性、開放性、經(jīng)濟性和開發(fā)周期短等原則。具體地說,選擇監(jiān)控系統(tǒng)的方案和系統(tǒng)軟硬件配置時,應該根據(jù)被監(jiān)控的生產(chǎn)過程的規(guī)模、資金情況和實際需要進行綜合考慮。對于規(guī)模較小且技術要求相對較低的小型系統(tǒng),可以由用戶自行設計和開發(fā)硬件或軟件;而對于大中型的或技術要求相對較高的系統(tǒng),應首先考慮選擇市場上已有的各種標準化的硬件和軟件產(chǎn)品,經(jīng)過二次開發(fā)后,組裝成一個計算機監(jiān)控系統(tǒng)。計算機監(jiān)控系統(tǒng)的選擇和設計,應以獲得最佳的性能價格比,完善的監(jiān)控功能,良好的可靠性、開放性及可維護性,并盡量縮短開發(fā)周期,從而給企業(yè)帶來理想的經(jīng)濟效益和社會效益為前提。實踐證明,與傳統(tǒng)的人工監(jiān)控系統(tǒng)相比,計算機監(jiān)控系統(tǒng)具有更好的靈活性和可靠性,更適宜在油田生產(chǎn)中推廣應用。

論大學生寫作能力寫作能力是對自己所積累的信息進行選擇、提取、加工、改造并將之形成為書面文字的能力。積累是寫作的基礎,積累越厚實,寫作就越有基礎,文章就能根深葉茂開奇葩。沒有積累,胸無點墨,怎么也不會寫出作文來的。寫作能力是每個大學生必須具備的能力。從目前高校整體情況上看,大學生的寫作能力較為欠缺。一、大學生應用文寫作能力的定義那么,大學生的寫作能力究竟是指什么呢?葉圣陶先生曾經(jīng)說過,“大學畢業(yè)生不一定能寫小說詩歌,但是一定要寫工作和生活中實用的文章,而且非寫得既通順又扎實不可?!睂τ诖髮W生的寫作能力應包含什么,可能有多種理解,但從葉圣陶先生的談話中,我認為:大學生寫作能力應包括應用寫作能力和文學寫作能力,而前者是必須的,后者是“不一定”要具備,能具備則更好。眾所周知,對于大學生來說,是要寫畢業(yè)論文的,我認為寫作論文的能力可以包含在應用寫作能力之中。大學生寫作能力的體現(xiàn),也往往是在撰寫畢業(yè)論文中集中體現(xiàn)出來的。本科畢業(yè)論文無論是對于學生個人還是對于院系和學校來說,都是十分重要的。如何提高本科畢業(yè)論文的質量和水平,就成為教育行政部門和高校都很重視的一個重要課題。如何提高大學生的寫作能力的問題必須得到社會的廣泛關注,并且提出對策去實施解決。二、造成大學生應用文寫作困境的原因:(一)大學寫作課開設結構不合理。就目前中國多數(shù)高校的學科設置來看,除了中文專業(yè)會系統(tǒng)開設寫作的系列課程外,其他專業(yè)的學生都只開設了普及性的《大學語文》課。學生寫作能力的提高是一項艱巨復雜的任務,而我們的課程設置僅把這一任務交給了大學語文教師,可大學語文教師既要在有限課時時間內(nèi)普及相關經(jīng)典名著知識,又要適度提高學生的鑒賞能力,且要教會學生寫作規(guī)律并提高寫作能力,任務之重實難完成。(二)對實用寫作的普遍性不重視?!按髮W語文”教育已經(jīng)被嚴重地“邊緣化”。目前對中國語文的態(tài)度淡漠,而是呈現(xiàn)出全民學英語的大好勢頭。中小學如此,大學更是如此。對我們的母語中國語文,在大學反而被漠視,沒有相關的課程的設置,沒有系統(tǒng)的學習實踐訓練。這其實是國人的一種偏見。應用寫作有它自身的規(guī)律和方法。一個人學問很大,會寫小說、詩歌、戲劇等,但如果不曉得應用文寫作的特點和方法,他就寫不好應用文。(三)部分大學生學習態(tài)度不端正。很多非中文專業(yè)的大學生對寫作的學習和訓練都只是集中在《大學語文》這一門課上,大部分學生只愿意被動地接受大學語文老師所講授的文學經(jīng)典故事,而對于需要學生動手動腦去寫的作文,卻是盡可能應付差事,這樣勢必不能讓大學生的寫作水平有所提高。(四)教師的實踐性教學不強。學生寫作能力的提高是一項艱巨復雜的任務,但在教學中有不少教師過多注重理論知識,實踐性教學環(huán)節(jié)卻往往被忽視。理論講了一大堆,但是實踐卻幾乎沒有,訓練也少得可憐。閱讀與寫作都需要很強的實踐操作,學習理論固然必不可少,但是閱讀方法和寫作技巧的掌握才是最重要的。由于以上的原因,我們的大學生的寫作水平著實令人堪憂,那么如何走出這一困境,筆者提出一些建議,希望能對大學生寫作水平的提高有所幫助。三、提高大學生應用寫作能力的對策(一)把《應用寫作》課設置為大學生的必修課。在中國的每一所大學,《應用寫作》應該成為大學生的必修課。因為在這個被某些人形容為實用主義、功利主義甚囂塵上的時代,也是個人生存競爭最激烈的時代,人們比任何時代都更需要學會寫作實用性的文章,比如職場競爭中的求職信,生活中的財經(jīng)文書、法律文書等,以提高個人的生存競爭能力。(二)端正大學生的學習態(tài)度。首先,要讓大學生充分認識到實用寫作課的重要性,這門課關乎到他人生的每一個方面,諸如就職,求愛,理財,人際交往等,是他終生都需要使用的一些基礎性的知識,也是他

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