| 作者： | 唐和林 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 高立群 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 关键词： | 集散控制系统;制氧机组;生产工艺;组态软件;硬件系统;抗干扰效果 |
| 摘要： | 以PC(Personal Computer)为基础的集散控制系统，是目前控制领域发展的一个重要方向。它由过程控制级、控制管理级和生产管理级组成。以通信网络为纽带，集中显示操作管理，控制相对分散，具有灵活配置、组态方便的多级计算机网络系统结构，完全能够适应生产流程长、检测控制回路多、生产控制方案复杂、安全可靠性高的要求。在现代工业生产中提高自动化控制水平和管理水平，实现最优技术经济指标、提高经济效益和社会效益等方面起着重要作用，对研究制氧生产过程中稳定、精确、可靠的自动化控制系统的运用具有重要意义。 本文在研究集散控制系统体系结构的基础上，以首钢氧气厂30000Nm3/h(三万)制氧机组控制部分改造为背景，对三万制氧机的作用、工艺过程及其自动化系统组成进行了简要介绍，分析了现设备存在的问题和缺陷，对原系统的控制结构深入剖析，论述了设备改造的现实意义和改造要求，提出新系统的解决方案，选用了横河公司CS3000硬件设备及组态软件的第四代集散控制系统。通过理解制氧生产工艺特点，根据集散型控制系统设计思想提出制氧工程集散控制系统的设计原则，设计了符合制氧生产工艺要求的控制系统并完成了硬件系统的组装及与现场仪表的连接。为了避免和减少干扰的影响，在硬件方面还采取了大量硬件抗干扰的措施，使系统获得了较好的抗干扰效果。CS3000系统组态软件可以灵活方便地实现对生产过程的监视、故障检测及统计报表等功能，给生产和管理带来很大方便。对生产过程中的各种控制变量，应用基本PID、串级控制等控制算法实现稳定可靠的控制，达到了工艺要求，保证了生产质量。 该系统自2006年4月实施改造后，已正常运行近20个月时间，系统运行稳定，可靠，完全满足了制氧生产工艺的控制要求，验证了设计方案的有效性。所做工作可为同行业兄弟企业提供参考。 |