在职工程硕士学位论文-模板

在职人员攻读硕士学位论文 基于*研究与开发 英文标题 申请人姓名： 指导教师： 学位类别： 工程硕士 专业名称： 控制工程 研究方向： 工业过程控制 河南理工大学电气工程与自动化学院 二一五年三月 河 南 理 工 大 学 学 位 论 文 原 创 性 声 明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是我个人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含任何其他 个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做 的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。 本人愿意承担因本学位论文引发的一切相关责任。 学 位 论 文 作 者 签 名 : 年 月 日 河 南 理 工 大 学 学 位 论 文 使 用 授 权 声 明 本学位论文作者及导师完全了解河南理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学 校有权保留和向有关部门、机构或单位送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅， 允许将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，允许采用任何方式公 布论文内容，并可以采用影印、缩印、扫描或其他手段保存、汇编、出版本学位论文。 保 密 的 学 位 论 文 在 解 密 后 适 用 本 授 权 。 学 位 论 文 作 者 签 名 ： 导 师 签 名 ： 年 月 日 年 月 日 中图分类号：TP274 密级：公开 UDC：622 单位代码：10460 基于 PLC 的*监控系统研究与开发 Research and Development of *Control System 申请人姓名 学位类别 工程硕士 专业名称 控制工程 研究方向 工业过程控制 导师 职称 教授 工程师 提交日期 2015 年 3 月 15 日 答 辩 日 期 2015 年 6 月 6 日 河南理工大学 致 谢 在论文的完成之际，我特别感谢我的指导教师*教授。在我课题的选择、设 计、实施过程中，*教授给予我很多的指导， *教授工作认真，治学严谨，对我 的课题的完成提供了极大的帮助，*教授人格高尚，对我各方面的工作提出了许 多的指导和建议，感谢您对我无私的、耐心细致的指导，感谢您对我论文提出了 许多珍贵的建议。 感谢压缩站各位同事，感谢大家为我的课题的设计和实验提供的帮助，感谢 大家给我的每一条建议和意见。 最后，衷心的感谢审阅论文的专家。 I 摘 要 *输送的一个重要环节。当前，在*生产过程中，存在生产工艺数 据繁杂、消息交互困难、人员工作量大等问题。为此，本课题针对*现场设 备多样、数据量大等特点，围绕压缩站管理的切实需求，对压缩站监控系统及其 关键技术进行了深入研究，并以 SIMENS S7-200 系列 PLC 为核心，开发了一套 监控系统。 首先，在分析了国内外 SCADA 系统的现状和发展趋势的基础上，针对* 系统的功能需求及设备工艺特点，设计了一套基于 PLC 的*监控系统，并提出 监控系统的三层结构，包括现场设备层、过程控制层、管理应用层。在此基础上， 完成了监控系统的研究与设计。 关键词：*；可编程控制器；监控系统 II III Abstract *l system of CNG station and its core technologies. And a professional station control system special for CNG station is developed based on Siemens S7-200 PLC. Keywords: *PLC, Station control software, Data integration IV 目录 摘要 .I ABSTRACT .III 1 引言 .1 1.1 课题研究的背景及意义 .2 1.1.1 研究背景 2 1.1.2 研究意义 2 1.2 国内外研究现状 3 1.2 国内外研究现状 5 1.4 本章小结 5 2 *工艺分析及控制要求 .7 2.*工艺分析 7 2.2 系统功能及控制要求 8 2.3 控制系统设计原则 9 2.4 本章小结 .10 3 基于 PLC 的*监控系统总体方案设计 .11 3.1 现场层控制设备选型分析 .11 3.1.1 阀门执行器的选型 .11 3.1.2 温度监测传感器的选型 .15 3.1.3 压力监测传感器的选型与设计 .16 3.1.4 流量检测传感器的选型与设计 .17 3.2 过程控制层设计与组成 .17 3.2.1PLC 选型 17 3.2.2 I/O 模块选型与设计 .18 3.2.3 通信模块选型 .22 3.3 上位机监控方案设计 .22 3.3.1 组态王功能概述 .22 3.3.2 监控画面要求 .23 3.4 基于 PLC 的煤层气压缩站监控系统总体方案 .24 3.5 本章小结 .24 4*控制系统设计 25 V 4.1*控制要求 .25 4.1.1*运行现状 .25 4.1.2*自动化控制要求 .25 4.2 现场控制层设计 .25 4.3 PLC 系统接线 .27 4.4 PLC 控制程序设计 .32 4.4.1 数据读取模块 .33 4.4.2 排污控制模块 .36 4.4.3 数据分析模块 .38 4.4.4 计时模块与初始化模块 .43 4.4.5 主程序模块 .44 4.5 本章小结 .49 5 高压脱水装置控制系统设计 .51 5.1 高压脱水控制要求 .51 5.1.1 高压脱水设备结构 .51 5.1.2 运行现状 .52 5.1.3 自动化控制要求 .53 5.2 现场控制层设计 .53 5.3 PLC 系统接线 .55 5.4 PLC 控制程序设计 .60 5.4.1 主程序 .61 5.4.2 塔体运行控制 66 5.4.3 加热器控制 .69 5.4.4 报警控制 .72 5.5 本章小结 .74 6 上位机监控软件设计 .75 6.1 监控软件的设计 .75 6.1.1 通信组态 .75 6.1.2 变量组态 .76 6.1.3 图形组态与功能组态 .78 6.2 组态王通信 .91 VI 6.2.1OPC 技术 91 6.2.2 组态王网络功能 .92 6.3 公司级监控软件的设计 .95 6.4 本章小结 .96 7 系统测试与应用效果 .97 7.1 系统测试 .97 7.2 应用效果 .97 7.3 本章小结 .97 8 总结 .99 参考文献 .101 作者简历 .103 学位论文数据集 .105 1 引言 1 1 引言 煤炭是我国的主要能源，是能源安全的基本。当前社会，煤炭资源保障与国 民经济之间的矛盾日益突出 1，煤矿安全问题尚未得到妥善解决，煤炭资源保护 节约和合理开发利用已经摆到我国能源发展战略的议事日程上来，煤矿开发利用 的环境问题更成为了社会舆论关注的焦点。 河南理工大学工程硕士学位论文 2 2*工艺分析及控制要求 *工艺分析 *是煤层气对外输出的关键节点与生产工艺，负责煤层气的除尘、计量、 压缩、脱水，从而将压缩煤层气（CNG）充装到高压槽车中，由槽车运输到目的 地，进而加以利用。 图 2-2 系统架构图 Fig.2-2System architecture diagram 表 3-1 智能气动阀门选用表 Table3-1 Schedules for intelligent pneumatic valve installation 序 号 阀门名称 安装位置 阀门 规格 气动执行器扭矩 单台设备 使用数量 合计使 用数量 1 罐体排污阀 低压区罐体 DN50 不小于 230 Nm 1 17 2 压缩机进气阀 压缩机 DN100 不小于 230 Nm 1 14 3 压缩机一级排污阀 压缩机 DN10 不小于 146 Nm 1 14 4 压缩机二级排污阀 压缩机 DN10 不小于 146 Nm 1 14 5 压缩机三级排污阀 压缩机 DN10 不小于 146 Nm 1 14 参考文献 3 参考文献 1贺天才，秦勇.煤层气勘探与开发利用技术.江苏：中国矿业大学出版社， 2007.331-352 2王保玉等. 员工培训教材.山西：山西蓝焰煤层气集团有限责任公司.2012.70-73 河南理工大学工程硕士学位论文 4 作者简历 一、基本情况 姓名：* 性别：男 民族：汉 出生年月：1984-08-1 籍贯：山西省 朔州市 2002.092006.06 *学学士； 2012.052015.06 河南理工大学攻读工程硕士学位 二、学术论文 1. *. *控系统设计J.现代商贸工业，2015（2）：162-163. 作者简历 5 河南理工大学工程硕士学位论文 6 学位论文数据集 关键词* 密级* 中图分类号* UDC 论文资助 监控系统 公开 TP274 622 学位授予单位名称* 学位授予单位代码* 学位类别* 学位级别* 河南理工大学 10460 工程硕士 硕士学位 论文题名* 并列题名* 论文语种* 基于 PLC 的*研究与开发 Research and Development of CNG Station Control System 中文 作者姓名* * 学号* * 培养单位名称* 培养单位代码* 培养单位地址 邮编 河南理工大学 10460 河南省焦作市 454003 学科专业* 研究方向* 学制* 学位授予年* 控制工程 工业过程控制 三年 2015 年 论文提