西部油田联合站集散控制系统的研究

论文摘要

本文通过对集散控制系统现状和发展趋势的分析,结合油田联合站的特点,给出了油田联合站集散控制系统的集成方案:将现场总线PROFIBUS-PA集成于该油田联合站集散控制系统的局部控制网LCN层,将OPC技术应用于油田联合站集散控制系统中。着重研究了现场总线PROFIBUS-PA采用的数据传输协议、适用的场合和与现场智能设备连接的方法。分析了工业控制中的先进技术OPC技术的产生背景和其应用的扩展,给出了OPC技术在油田联合站集散控制系统中的具体应用。同时研究了OPC服务器的直接开发和快速开发的两种开发方式,给出了直接开发的方法和步骤,并利用VC++6.0的活动模版库ATL开发了一个OPC服务器的框架;也给出了利用快开发工具KOSRDK开发OPC服务器的方法和步骤,并利用该工具开发了一个仿真的OPC服务器,通过力控组态软件完成了对该仿真OPC服务器的测试。 集散控制系统就是通过其应用软件组态来完成对生产过程监控的,因此应用软件组态在集散控制系统的应用中是一个非常重要的环节。在对集散控制系统应用软件组态之前,首先需要分析监控对象的生产工艺流程,然后根据生产工艺流程的分析列出需要监控的参数和这些参数的控制要求。在本文中,油田联合站集散控制系统的应用软件组态是以油田联合站中原油处理的生产过程为控制对象进行组态的,通过对原油处理工艺流程的分析,给出了原油处理过程中所采用的监控方案,并利用力控通用组态软件完成了原油处理过程的监控画面组态、数据库组态和控制策略组态。

论文目录

• 1 引言
• 1.1 问题的提出
• 1.2 集散控制系统的特点及发展历程
• 1.2.1 集散控制系统的特点
• 1.2.2 集散控制系统的发展历程
• 1.3 集散控制系统的国内外研究现状及发展趋势
• 1.3.1 集散控制系统的国内外研究现状
• 1.3.2 集散控制系统的发展趋势
• 1.4 本论文研究的内容
• 2 油田联合站集散控制系统
• 2.1 油田联合站集散控制系统的结构配置
• 2.1.1 局部控制网 LCN层
• 2.1.2 通用控制网 UCN层
• 2.1.3 数据高速公路 DH层
• 2.2 油田联合站集散控制系统的不足及采取的新方案
• 3 现场总线在油田联合站集散控制系统中的应用
• 3.1 现场总线在油田联合站集散控制系统中的应用方式
• 3.2 现场总线 PROFIBUS-PA
• 3.2.1 现场总线 PROFIBUS-PA的概述
• 3.2.2 现场总线 PROFIBUS-PA物理层采用的 IEC61158-2传输技术
• 3.2.3 现场总线 PROFIBUS-PA数据链路层采用的总线存取协议
• 3.2.4 现场总线 PROFIBUS-PA与 PROFIBUS-DP之间的连接
• 3.3 油田联合站集散控制系统中现场总线仪表变送器的选型
• 3.3.1 MV2000T系列智能变送器
• 3.3.2 MV2000系列智能变送器在油田联合站集散控制系统中的应用
• 4 OPC技术应用于油田联合站集散控制系统
• 4.1 OPC技术的产生及应用
• 4.1.1 OPC技术产生的背景
• 4.1.2 OPC技术的应用扩展-实现控制系统的集成
• 4.2 OPC技术在油田联合站集散控制系统中的具体应用
• 4.3 油田联合站集散控制系统中OPC服务器的开发
• 4.3.1 OPC技术的基础 COM/DCOM
• 4.3.2 OPC数据存取规范
• 4.3.3 OPC服务器的直接开发方式
• 4.3.4 OPC服务器的快速开发方式
• 5 油田联合站集散控制系统的应用软件组态
• 5.1 原油处理的生产工艺
• 5.1.1 原油处理的工艺流程
• 5.1.2 原油处理过程的主要控制要求
• 5.1.3 原油处理过程所采用的控制方案
• 5.1.4 原油处理过程中所采用的数字 PID控制算式
• 5.2 油田联合站集散控制系统中应用软件的组态
• 5.2.1 力控组态软件
• 5.2.2 监控画面的组态
• 5.2.3 数据库组态
• 5.2.4 控制策略组态
• 5.2.5 软件组态的调试及运行
• 6 结论及展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间所发表的学术论文