精馏塔监控系统设计

1、 * ROMAN * ROMAN IV精馏塔监控系统设计摘 要自动化技术已成为国家工业生产力水平的一个重要标志，本文阐述了基于实时网络把握自动化技术的进展，从精馏塔把握方案入手，介绍与精馏塔相关的工 把握系统常识，表达了精馏塔把握系统所涉 把握策略，并以精馏塔工业为为例分析了自动化技术在国内重要工业领域的应用状况，说明白自动化技术在工业进展中的重要作用。 的数据信息，而且还能供给主要监测点的动态画面，它还具有牢靠的多级报警系统，可提示故障点和修理措施，同时，计算机系统还能从宏观的角度调整精馏塔过程把握，使整个精馏塔系统从整体上协调运行，实现生产过程自动化。 在乙烯精馏装置中得到广泛应用。实践说

2、明，本系统运行牢靠稳定，操作便利，正确调整有关参数，就能到达较好的把握效果，具有推广价值。关键词：自动化；精馏塔系统；DCS 把握系统；计算机把握系统MonitoringandControllingSystemDesignofDistillationAbstractThe automated technology has become the national industry productive forceslevel an important symbol. The article introduced the industrial automation technology devel

3、opment based on the real-time network control automation technologys design,started from the Distillation control scheme , introduced process equipment, production process, control process and DCS control system knowledge about the distillationcolumn ，and the distillation control column system invol

4、ved in instrumentation andDCS controls the basics. The composition and functions and control strategy of controlsystem are particular described, and has analyzed the automated technology take the batch distillation and distillation industry as the example in the domestic essentialindustry dominos ap

5、plication condition, has expounded the automated technology in theindustrial development influential role.Using DCS control system inbatch distillation system, it not only provide reliable data for the operator ,but also provide dynamic images of the main detecting point, and it also has a reliable

6、multi-level alarm system to hint the failure point and maintenance measures. At the same time, the computer system can also adjust process control ofbatchdistillationfrommacroanglesothatthewholebatchdistillationsystemharmoniously runs as a whole to achieve production process automation.Theadvantages

7、suchasflexiblecontrolofDCS,multiplefunctions,convenient key technical parameters setting and the open-and-shut interface of theoperating system etc. Will finally make it applied extensively in the rectification device.Practice shows that the system is reliable and stable in operation and is convenie

8、nt to be operated. This system can be effectivelycontrolled if related parameters are correctly adjusted, which is of great popularization value.Keywords: automation; batch distillation system; DCS; computer control system名目 HYPERLINK l “_TOC_250032“ 摘要IAbstractII HYPERLINK l “_TOC_250031“ 第一章绪论1 HY

9、PERLINK l “_TOC_250030“ 精馏塔把握的争辩背景及意义1精馏塔把握进展概况1 HYPERLINK l “_TOC_250029“ 精馏塔把握存在的问题及最进展2 HYPERLINK l “_TOC_250028“ 其次章精馏塔把握的原理和工艺要求4 HYPERLINK l “_TOC_250027“ 精馏塔分馏原理4 HYPERLINK l “_TOC_250026“ 精馏塔的把握要求及主要扰动5 HYPERLINK l “_TOC_250025“ 精馏塔的把握要求5 HYPERLINK l “_TOC_250024“ 精馏塔的干扰因数特性6 HYPERLINK l “_T

10、OC_250023“ 精馏塔的把握目标9 HYPERLINK l “_TOC_250022“ 质量指标9 HYPERLINK l “_TOC_250021“ 产品产量和能量消耗10 HYPERLINK l “_TOC_250020“ 精馏塔装置的工艺流程12 HYPERLINK l “_TOC_250019“ 第三章精馏塔把握方案设计13 HYPERLINK l “_TOC_250018“ 精馏塔把握方案13 HYPERLINK l “_TOC_250017“ 提馏段参数把握13 HYPERLINK l “_TOC_250016“ 精馏段参数把握15 HYPERLINK l “_TOC_250

11、015“ 精馏塔的温差把握及双温差把握17 HYPERLINK l “_TOC_250014“ 乙烯精馏塔装置的把握方案20 HYPERLINK l “_TOC_250013“ 精馏塔工艺因数影响及系统维护24 HYPERLINK l “_TOC_250012“ 工艺因数影响24 HYPERLINK l “_TOC_250011“ 故障分析及系统维护25 HYPERLINK l “_TOC_250010“ 仪表选型26 HYPERLINK l “_TOC_250009“ 第四章 上位机治理软件设计29 HYPERLINK l “_TOC_250008“ 组太简介29 HYPERLINK l “

12、_TOC_250007“ 乙烯精馏塔工艺流程画面30 HYPERLINK l “_TOC_250006“ 历史趋势44 HYPERLINK l “_TOC_250005“ 创立历史趋势44 HYPERLINK l “_TOC_250004“ 历史趋势显示46 HYPERLINK l “_TOC_250003“ 4.4 报警46 HYPERLINK l “_TOC_250002“ 第五章结论48 HYPERLINK l “_TOC_250001“ 参考文献49 HYPERLINK l “_TOC_250000“ 谢 辞50 10精馏塔把握的争辩背景及意义1。对把握作用响应缓慢，参数间相互关联严峻

13、，而把握要求又大多较高。这些都给 自动把握的实施带来肯定困难。同时各塔工艺构造特点又千差万别，这就更需要 深入分析工艺特性，进展自动把握方案的设计和争辩。精馏过程是一个简单的传质传热过程，表现为：“过程变量多，被控变量多，” 。作为化工生产中应用最广的分别过程，精馏也是耗能较大的一种化工单元操作。但在实际生产中，为了保证产品合格，精馏装置操作往往偏于保守，操作方法以及操作参数设置往往欠合理，过分别分别组分带走。因此，精馏过程的节能潜力很大，收效也极为明显。精馏塔把握的争辩现状离过程耦合的塔(吸附-精馏耦合、结晶-精馏耦合等)；精馏一精馏耦合的塔：热耦精馏塔；内部热耦合精馏塔；分隔壁精馏塔(Di

14、viding wall column)DWC。精馏塔也是一种最常见且消耗能量最大的操作单元。其具有较长死时延滞、相互关联的多变量系统，动态特性分析简单并困难，难以进展变量配对，约束条大致经受了下述过程2。80 年月以前，主要是常规仪表和计算机数字把握(DDC)，把握算法以各PID 把握、比值、分程和前馈把握等为主。 (DCS)。在硬件上将回路分散化，数据显示、监视等功能集中化，硬件牢靠性大大提高，效果甚好，但在把握算法上无显著改进。 的根底上实现优化操作和高级过程把握。在硬件上承受上位计算机和下位 DCS 相结合。在把握算法上，在原PID 把握的根底上，消灭智能把握、过程把握等一些先进把握方法

15、。使得化工生产中产品质量得到了很大的提高。 致趋势是：(1)开发和应用线性多变量把握技术，自适应、自校正把握，推测推理馏塔节能， 应用先进把握策略把握精馏塔。近几年来， 对塔两端组份把握及把握系统构造分析综合成为首要争辩热点。精馏塔把握存在的问题及最进展目前，大多数石化生产装置都承受了 DCS 进展把握，产生了较好的效益，但总的说来，DCS 的应用水平不高，其技术优势还远没有完全发挥出来。据专家们DCS 30DCS 的应用上还存在着很大的缺乏。主要是 DCS 仍旧是一门型的把握系统，使用时要考虑它的通融性、便利性、系统配件性等。它技术更快，应用时要考虑把握系统在技术上是否成熟，是否已有在多个行

16、业、多个用户中成功的使用先例。并且存在一个使用成熟技术与使用先进技术的冲突。一般而言，技术诞生时间短，实际应用中的考验少，而成熟技术用起来格外放心，但技术先进性上确定差一些。此外，DCS供给了强大的运算和把握功能，如TDC3000系统供给了流量累积、温PID 把握、比率把握等十几种把握功能。实时报警等功能的争辩，使整个过程更加直观。精馏塔分馏原理2.1 A 100B 的沸点是 135.两组分的混合比变化时，混合溶液的沸点也将随之变化，如图中液相曲线所示，图中还标出了温度变化时，汽相组分的变化曲线3。A 20%，B80%，把A、B 124.5时，液体沸54.2%，将这些气体单独 A73.5%，B

17、26.5%，这样反复A 分别出来。图2.1A,B二组分混合物温度-浓度曲线精馏塔的把握要求及主要扰动精馏塔的把握要求以下几方面的要求：保证产品质量 对于正常工作的精馏塔，应当使塔顶或塔底产品中的一个产品到达规定的纯度；另一端产品的成分亦应保持在规定的范围内。为此，应以塔顶或塔底一种产品的纯度作为质量参数进展把握，这样的把握系统称为质量把握系统。把握系统代替质量把握系统。保证平稳生产 为了保证精馏塔的平稳运行，应设法预先抑制原料进塔之前的主要可控干扰，同时尽可能减缓不行控的扰动。可通过进料的温度把握、加热剂和冷凝剂的压力把握、进料量的均匀把握等，使精馏塔的进料参数保持稳定或避开其猛烈波动。为了维

18、持塔的物料平衡，还要把握塔顶和塔底产品采出量，使二者之和等于进料量，两个采出量变化要缓慢，以保证精馏塔的平稳运行；精馏塔内的储液量应保持在限定的范围内。把握塔内压力稳定也是精馏塔平稳运行所必需的。满足约束条件 为了保证精馏产品质量和生产过程的正常运行，必需满足极限时，容器的安全就没有保障。节能要求和经济性 精馏过程消耗的能量主要是再沸器的加热量和冷凝器的冷却能量的消耗。另外，塔和附属设备及管道也要散失一局部能量。证质量指标的前提下，应使产品产量高一些，能量消耗尽可能低一些。精馏塔的干扰因数特性2.2 F 塔板就称为进料板。进料板将精馏塔分为上下两段，进料板以上局部称精馏段，进料板以下局部称提馏

19、段。在精馏塔运行过程中，影响其质量指标和平稳生产的主要干扰有以下几种4。图2.2精馏塔物料流程图F 的波动F 的波动通常是难免的，假设精馏塔位于整个生产过程的起点，则以F 往往是由上一道生产工序所打算，假设肯定F 恒定，就必需设置中间储槽进展缓冲。现在精馏工艺是尽可F F 的猛烈变化。ZF的变化1.2 所示的精馏塔来讲，它是不行控的扰动因数。TF QF 的变化进料温度和状态对塔的操作影响很大，一般状况下进料温度是比较稳定的， 承受进料温度把握可抑制这种干扰，然而在多相进料时，进料温度恒定并不能保QF 恒温进料的热焓值才能恒定。为了保持精馏塔的进料热焓值恒定，必要时可通过热焓把握来维持进料热能恒

20、定。再沸器加热剂输入热量变化度串级把握系统的副回路予以抑制。冷却剂在冷凝器内吸取热量的变化抑制加热剂压力变化类似的方法进展把握。环境温度的变化律变化。服和抑制，各种精馏塔的工作状况不尽一样，需要依据实际状况具体分析。精馏塔的把握目标质量指标另一产品也应保证在规定的范围内5。符合技术要求或塔底产品中重组分纯度符合技术要求。为对二元关键组分的分别，这就大大的简化精馏操作。“卡边”生产。超过规定的产品是一种铺张，因此它的售价不会太高，只会增加能耗、降低产量而已。产品产量和能量消耗高，产品产量越大，则所消耗的能量越多i 的回收率定义为：Ri=P/Fzi式中，P 为产品产量；F 为进料流量；Zi i 的

21、浓度。2.3 中的曲线来说明。这是对于某一精馏塔按分别 50%两组合分混合液作出的曲线图，纵坐标是回收率，横坐标是产品纯度按纯度的对数值刻度用塔内上升蒸气量 V 与进料量 F 之比 V/F 来表示V/F 状况下，随着产品纯度的提高，会使产品的回收率快速下降。纯度越高，这个倾向越明显。 2.3 产品纯度、产品回收率和能量消耗的关系2.3 V/F 从小到大逐步增加，V/F 增加到肯定程度以后，再进一步增加 V/F 1.3 98%的纯度下，V/F 2 4 14%88%74%V/F 再从 4 6 88%96.5%8.5%。及使综合经济效益最大等，均是属于不同目标函数的最优把握问题。精馏塔装置的工艺流程

22、续地进展62.4 为精馏塔装置的工艺流程。2.4 精馏塔工艺流程精馏塔把握方案精馏塔把握方案较多。下面对常见的几种方案进展分析。提馏段参数把握当塔底液为主要产品时，常承受提馏段温度作为衡量质量的间接指标，这时可选提馏段某点温度作为被控参数，以再沸器加热蒸气流量为把握变量。另外，F 的变化首先影响到塔底产品浓度，而塔顶或精馏塔板上的温度不能准时地反映这种变化。图 3.1 数FF 平衡变化；为维持塔内压力恒定，在塔顶设置QL承受定植把握，而且回流量应足够大，以便当精馏塔的负荷最大时，仍能保持塔顶产品的质量指标在规定的范围内7。承受提馏段温度把握系统时，在回流量足够大的状况下，塔顶产品的质量也承受提

23、馏段温度把握系统。3.1 精馏塔提馏段温度把握方案提馏段温度把握系统具有如下特点：质。在以塔底采出液为主要产品，对塔底产品成分的要求高于对塔顶馏出液成分的要求时，往往承受提馏段温度把握系统方案。要引起提馏段和塔底的参数变化，故用提馏段温度把握比较准时，动态响应过程也比较快速。精馏段参数把握当以塔顶采出液为主要产品时，往往以精馏段的温度作为衡量质量的间接指标，这时可选精馏某点温度作为被控参数间接塔顶采出液的纯度QL高的精度。精馏段温度把握方案可保证塔顶产品的纯度，当干扰不很大时， 塔底产品的纯度变化范围也不大8。QL作为把握变量，QL同时也是串级把握系统的副参数。能保证塔底产品的质量指标稳定在肯

24、定范围内。图3.2段温度把握方案精馏段温度把握系统有如下特点：在以塔顶采出物为主要产品，对塔顶产品成分的纯度要求高于对塔底产品成分的要求时，往往承受精馏段温度把握系统方案9。当干扰首先进入精馏段时，例如在汽车相进料时，进料产生的干扰首先引流量的影响有较强的抑制。可实现被控参数的高精度把握。塔底温度变化很小。为了准时、准确地检测和把握产品质量，要求温度检测仪表 有很高的测量精度和灵敏度。假设将温度传感器安装在塔底以上的灵敏塔板上，以灵敏板的温度作为被控参数，可以取得满足的检测和把握效果。被控参数有利于提高把握精度。精馏塔的温差把握及双温差把握前面争辩的两种把握系统方案都是以温度作为被控参数这在一

25、般的精馏塔中是可行的。但在产品纯度要求很高，塔顶、塔底产品的沸点差异又不大、塔内压 力提高把握质量，满足工艺要求10。只有当压力完全恒定时，温度与成分之间才具有单值严格来说，只是对二元组分对应关系。在压力波动时，用温度作为被控参数就不能很好地代表产品 的成分。为了消退压力波动的影响，可以检测塔顶或塔底要将上述两温度相减，压力的影响就消退了，这就是承受温差来衡量质量指标 的依据。中选择温差信号时，假设塔顶塔底采出量为主要产品，可将一个检测点放在塔顶或其稍下位置塔底或其稍上位置，并将对应的塔板称为参照板；另一个检测点放在灵敏板四周，即浓度和温度变化较大的位置，然后取上述两点的温度差T作为被控参数。

26、这时塔顶塔底温度实际上起参比作用，压力变化对两点温度都有一样影响，相减之后其压力波动的影响就根本抵消。温差把握虽可以抑制由于塔内压力波动对塔顶或塔底产品质量的影响，但是还存在一个问题，就是当负荷变化时，上升蒸气流量发生变化，引起塔板间的压降变化。随着负荷增大，塔板间的压降增大引起的温差也将增大，温差和组分之3.3 所示的双温差把握系统，实现对高纯度精馏产品的质量把握。下面分析双温差把握系统的工作原理。3.3 精馏塔双温差把握方案依据11。3.3 馏段和提馏上选择温差信号，然后将两个温差信号相减作为调整器测量信号即。从前面的分析可知由压降引起的温差变化，不仅消灭在精馏段顶部，也消灭在提馏段底部，

27、这种因负荷变化在精馏段合格提馏段引起的温差变化相减后就可相互抵消。乙烯精馏塔装置的把握方案乙烯精馏过程是传质、传热的简单过程，各变量之间相互关联、耦合，系统存在时滞性、非线性等特性，因此是一个工艺机理简单，把握难度较大的过程。 随着计算机把握在化学工业中的普及和把握理论的进展，人们已不满足单纯从生 产(内含 C299.95 %的乙烯产品，塔底乙烯含量不超过05%的乙烷产品。乙烯精馏塔工3.4 20 th 左右，进料组分中含乙烯(C2 H4)80%18%H2、CO2、CO、C3H、CH4、C2H2 等气体，自塔板泡点进入塔内，经气液交换分别后自塔顶出来的是含少量杂质的乙烯气体，经-40的丙烯冷媒

28、冷凝后作为回流，不凝气体局部定量返回到压缩工段，回流液从第一块塔板返回塔内。成品乙烯从塔板侧线出料，其乙烯纯度要求大于9995%，大局部液体连续流向塔釜，经再沸器的丙烯加热成为蒸汽上升，与下降 的液体接触分别，升至塔顶，如此反复。以乙烷为主的产品经塔釜排出，作为下05%。该塔的能耗系统由塔釜再沸器、塔顶冷凝器三局部组成12。图3.4乙烯精馏塔工艺流程该系统投运后使出料流量马上趋于平稳，且平均产量增加，产品乙烯中的浓度大约在 0.04%左右，即乙烯浓度接近指标 9995 ，塔底组分合格，到达很好地降低能耗、提高产量的目的。乙烯精馏塔共有 127 层双溢流形式的浮阀塔盘,2 个底部再沸器,2 个侧

29、线再沸器;1 个用于回收不凝气中乙烯的冷凝器和 2 个塔顶冷凝器,从乙烯精馏塔塔顶出来的气体经冷凝器冷凝后 ,液相作为回流,少量不凝气返回裂解气压缩机。液态乙烯产品从乙烯精馏塔第 9 块塔板抽出,从乙烯精馏塔底部抽出乙烷。115 块塔板的在线分析把握器通过与塔底再沸器(EA403A/B)的丙烯冷剂的流量把握器构成串级把握来实现产品的质量把握;为了防止乙烯产品的过量采出,(比例一般设为 41);回流罐液位与回流量构成串级把握;PIC-403 把握进入回流冷凝器的冷剂量,PIC-404 把握回流罐不凝气体的放空;侧线再沸器(EA603)的流量把握与再沸器的液位把握器进展低选,来把握进入换热器壳层的

30、乙烯流量13。通常要求在保证塔顶乙烯产品把握在规定纯度的前提下,提高乙烯产量、降低塔底乙烯损耗和能耗。常规把握难以到达上述目的,因此,必需实行先进把握。乙烯精馏塔是精细分别塔，对产品质量要求严格，产品不合格将造成很大的经济损失。由 于分别过程通道很长，对进料扰动及调整器输出存在很大的纯滞后与很长的响应 过量的冷剂消耗。把握系统改造中，承受前馈，大纯滞后补偿及直接质量反响控 稳，维持乙烯产品中乙烷含量在规定的最大允许值，保持塔底产品中乙烯浓度符 合工艺要求。结果明显的节约冷剂用量及增加乙烯收率。,一般精馏塔直接,假设象一般精馏70%80%,当液位降低时,会消灭液位失控的状况,所以本塔液位一般把握

31、在满液位。由于乙烯精馏塔液位为满液位液位可调范围太小,所以不能象一般精馏塔那样通过把握液位来调整塔釜采出流量。乙烯精馏塔压差是衡量乙,液位上升则压差增大,所以选取压差作为间接指标,依据压差来调整塔釜采出量。影响乙烯精馏塔压差的因素很多,比方进料流量、塔釜液位、塔釜温度、灵敏板乙烯浓度等,这些因素相互耦合,相互影响。长期以来始终由现场操作人员凭阅历推断影响压差的因素然后手动调整,假设操作人员疏忽或阅历缺乏会消灭塔系不稳的状况。此外,乙烯精馏塔塔釜采出量的调整影响到裂解炉的平稳操作,不同操作人员的操作习惯不同,会对裂解炉造成不同程度的干扰14。精馏塔工艺因数影响及系统维护工艺因数影响上升蒸汽和回流

32、影响不计，因此上升蒸汽量的变化几秒钟内就可以影响到塔顶。开塔板的液相速度增加，因此对回流量变化的响应存在着滞后性组分滞后的影响也随着回流比的增加而增加，由于回流比的增加，意味着塔板上蓄液量的增加。 由于再沸器加热量的增加引起上升蒸汽量的增加，将会改善汽、液接触，从而使组分滞后削减15。故障分析及系统维护3.5 塔底温度低、回流温度高和液泛等。图3.5潜在故障向功能故障进展的示意图射线现场扫描检测技术可以诊断和消退故障、优化操依据。确定精馏塔检测周期及修理时间对精馏塔各个部件的监测周期确实定要依靠 Tc=Tnd，其中nd为离散度系数。nd确实定取决于设备运行的环境状况。精馏塔的修理时间要视检测后

33、的精馏塔状况来确定，在这里规定精馏塔的最大运行状态为精馏 即认为精馏塔已经到达极限寿命，需要修理。仪表选型量仪表和传感器。测量仪表和传感器的选型原则是：功能的力量。牢靠性是测量仪表和传感器的最重要的选型原则。虑有用性，既要保证功能的实现，又要考虑经常性，并非功能越强越好。先进性原则：随着自动化技术的飞速的进展，测量仪表和传感器的技术更由过程把握的任务可知，系统中常遇到的被测参数有温度、压力、流量、物 以下重点表达了温度和压力仪表的选型。温度仪表：SBW-带热电偶温度变送器-部件是小型化的，可安装于热电偶热电阻的接线内，成为一体化温度变送器。作420mA 信号，这样既省去昂贵的补偿导线，又提高了

34、信号长距离传送过程中的抗干扰力量。变送器部件精度高、功耗低，使用环境温度范围宽，工作稳定牢靠。而且由于承受硅橡胶密封构造，变送器耐震、耐湿，适宜于恶劣现场环境中使用。压力仪表：CYI17E电位计式小型压力传感器上海自动化仪表三厂。其特点是振动性好，在较恶劣的工作环境下，工作牢靠性高，使用便利，能作遥测及远距离传输。阀门仪表：ZJHC64型气动薄膜切断阀上海自动化仪表七厂。JHC 型气动薄膜切断阀是在精小型气动薄膜单座调整阀根底上改型设计的产品，具有精小 型单座阀小型轻松的特点，泄漏等级可到达国家标准。阀芯密封面是由聚四氟乙 烯和金属两局部组成。乙烯起密封作用，金属局部起限位作用，密封性能牢靠。

35、ZJHC 适用于化工、石油、电站、轻工等行业中要求严亲热断的且安装空间紧凑的自控 系统中。液位仪表：UTD-C-D53-电动浮筒液位变送器-上海自动化仪表五厂。其特点: 原理先进，功能多，应用范围广,高精度，高稳定性，高牢靠性,寿命长，功耗低，隔离防爆型或本质安全型,构造精巧，简洁牢靠，环境适应性强,不需定期重标和维护,省去或简化了二次仪表,安装调试简洁，维护便利,总线构造布线，易扩大，删减,网络构造简洁,巡检速度快，响应灵敏度高,能在线诊断,开放性好,实时测量,非接触式测量,多种信号输出方式选择,具有反向极性保护功能,可检测带压或不带压液罐的液位。组太简介组态王开发监控系统软件是型的工业自动

36、把握系统正以标准的工业计开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。通常可以把这样的系统划 分为把握层、监控层、治理层三个层次构造。其中监控层对下连接把握层， 对上连接治理层，它不但实现对现场的实时监测与把握，且在自动把握系统 动画。通过对监控系统要求及实现功能的分析，承受组态王对监控系统进展 设计。组态软件也为试验者供给了可视化监控画面，有利于试验者实时现场监控。而且，它能充分利用 并以动画方式显示把握设备的状态，具有报警窗口、实时趋势曲线等，可便16。使用组态王软件开发具有以下几个特点 :试验全部用软件来实现 ,只需利用现有的计算机就可完成自动把握系,从而大大削减购置仪器的经费。该系统是中

37、文界面 ,具有人机界面友好、结果可视化的优点。对用户而言,操作简洁易学且编程简洁 ,参数输入与修改机敏 ,具有屡次或重复仿真运行的把握力量,可以实时地显示参数变化前后系统的特性曲线,能很直观地显示把握系统的实时趋势曲线 ,这些很强的交互力量使其在自动把握系统的试验中可以发挥抱负的效果。在承受组态王开发系统编制应用程序过程中要考虑以下三个方面:图形,是怎样用抽象的图形画面来模拟实际的工业现场和相应的工控设备。数据,就是创立一个具体的数据库 ,并用此数据库中的变量描述工控对,比方水位、流量等。连接,就是画面上的图素以怎样的动画来模拟现场设备的运行,以及怎样让操作者输入把握设备的指令。乙烯精馏塔工艺

38、流程画面使用组态王实现把握系统试验仿真的根本方法：图形界面的设计构造数据库建立动画连接运行和调试1图形界面设计进入组态王开发系统后，就可以为每个工程建立数目不限的画面，在每个画面上生成相互关联的静态或动态图形对象。这些画面都是由“组态王”供给的类型丰富的图形对象组成的。系统为用户供给了矩形圆角矩形、直圆、扇形圆弧、点位图、多边形多边线、文本等根本填充属性进展转变的操作工具 17。定义画面进入建的组态王工程，选择工程扫瞄器如图4.1图4.1组态王工程治理器在建的组态王工程，选择工程扫瞄器左侧大纲项“文件画面”，在工程扫瞄器右侧用鼠标左键双击 “建”图标，弹出对话框如图 4.2所示图4.2建画面建

39、立画面组：在工程扫瞄器框架窗口上放置有四个标签： “系统”，“变量”，“站点”和“画面”，选择“画面”“画面”4.3“画面”标签页的左侧视窗中显示 “画面”文件夹，在右侧的视图区显示画面选择“画面”文件夹，单击鼠标右键，在弹出的右键菜单中选择 “建画面组”，在“画面”在画面组下可以建子画面组。选择某一画面组，单击鼠标右键，在弹出的右键菜单中选择 “”，则在画面组下生成一个子画面组。留意，在画面组下创立的子画面组层数不能超过 9256个子画面组，总的画面组数不能超过 1000个。建立了画面组和子画面组的组态王界面如以下图 4.4图4.3画面组图4.4画面组文件夹I/O设备治理组态王软件系统与最终

40、工程人员使用的具体的PLC或现场部件无关。对于不同的硬件设施，只需为组态王配置相应的通信驱动程序即可。组态王驱方式既保证了运行系统的高效率，也使系统能够到达很大的规模。组态王支持的硬件设备包括：可编程把握器 PLC智能仪表，变频器等等。工程人员可以把每一台下位机看作一种设备，他不必关心具体的通讯协议，只需要在组态王的设备库中选择设备的类型，然后依据“”的提示一步步完成安装即可，使驱动程序的配置更加便利。组态王支持的几种通讯方式：串口通讯、数据采集板、DDE通讯、人机界面卡、网络模块、 OPC如何定义 DDE设备工程人员依据设备配置向导就可以完成 DDE设备的配置，操作步骤如下：DDE，则在名目

41、内容显示区消灭 “建”4.5所示：图4.5DDE通讯选中“建”图标后用左键双击，弹出 “设备配置向导”对话框；或者用右键单击，则弹出浮动式菜单，选择菜单命令“建DDE节点”，也弹出“设备配置向导”对话框，如图4.6所示：图4.6设备配置向导单击“下一步”按钮，则弹出“设备配置向导一 选择名称”对话框，在单击“下一步”按钮则弹出设备配置向导 “信息总结”对话框，如图4.7所示：图4.7信息总结PLC设备前，首先要定义它，实际 PLC设备都是通过计算机的串口向组态王供给数据，所以仿真 PLC设备也是模拟安装到串口 COM上，定义过程和步骤为：在组态王的工程扫瞄器中，从左边的工程名目显示区中选择大纲

42、项设备下的成员名 COM1 或COM2 ，然后在右边的名目内容显示区中用左键双击“建”图标，则弹出“设备配置向导”对话框如以下图4.8所示：在I/O设备列表显示区中， 选中PLC选中“亚控”将该节点开放，选中“仿真将该节点开放，选中 “串行”。4.8 设备配置向导1.构造数据库”动画的形式反映在屏幕上，同时工程人员在计算机前公布的指令也要快速送达生产现场，全部这一切都是以实时数据库为中介环节，数据库是联系上位机和下位机的桥梁。在数据库中存放的是变量的当前值，变量包括系统变量和用户定义的变量。变量的集合形象地称为数据词典信息。变量的数据类型种：实型变量7 位。离散变量0，1 两种取值，用于表示一

43、些开关量。字符串型变量128 个字符。整数变量取值范围-21474836482147483647。特别变量类型特别变量类型有报警窗口变量、历史趋势曲线变量、系统预设变量三种。这“组态王”特色。报警窗口变量这是工程人员在制作画面时通过定义报警窗口生成的，在报警窗口定义对话框中报警窗口名量在数据词典中是找不到的，是组态王内部定义的特别变量。可用命令语言编制程序来设置或转变报警窗口的一些特性，如转变报警组名或优先级，在窗口内上下翻页等。历史趋势曲线变量这是工程人员在制作画面时通过定义历史趋势曲线时生成的，在历史趋势曲线定义对话框中有一选项为：“历史趋势曲线名”， 工程人员在此处键入的内容即为历史趋势

44、曲线变量(区分大小写)。此变量在数据词典中是找不到的，是组态王内部定义的特别变量。工程人员可用命令语言编制程序来设置或转变历史趋势曲线的一些特性，如转变历史趋势曲线的起始时间或显示的时间长度等18。系统预设变量8 个时间变量是系统已经在数据库中定义的，用户可以直接使用：$年：返回系统当前日期的年份。$1 12 之间的整数，表示当前日期的月份。$1 31 之间的整数，表示当前日期的日。$0 23 之间的整数，表示当前时间的时。$分：返回 0 到 59 之间的整数，表示当前时间的分。$秒：返回 0 到 59 之间的整数，表示当前时间的秒。$日期：返回系统当前日期字符串。$时间：返回系统当前时间字符

45、串。$1=启动；0=未启动工程人员在开发程序时，可通过按钮弹起命令预先设置该变量为 1，$1=启动；0=未启动0。工程人员在开发程序时，可通过数据变化命令语言设置，当报警发生时，产生声 音报警用PlaySoun函数0，确认报警。$1=启动；0=未启动可由工程人员把握，按下按钮启动后台命令。$1=主机工作正常；主从机初始工作状态是由组态王中的网络配置打算的。该变量的值只能由主机进展修改，从机只能进展监视，不能修改该变量的值。变量及变量属性的定义“数据词典”量属性由根本属性、报警配置、记录配置三个属性页组成。承受这种卡片式治理”4.9 所示。4.9 变量属性2 建立动画连接“动画连接”所谓“动画连

46、接”I/O接口，将引起实时数据比方指针与这个变量相关，我们将会看到指针在同步偏转。动画连接的引入是设计人机接口的一次突破，它把工程人员从重复的图形编程中解放出来，为工程人员供给了标准的工业把握图形界面，并且由可编程的命令语言连接来增加图形界面的功能。图形对象与变量之间有丰富的连接类型，给“组态王”系统还为局部动画连接的图形对象设置了访问权限，这对于保障系统的安全具有重要的意义。4.10 乙烯精馏塔工艺流程画面图形对象可以按动画连接的要求转变颜色、尺寸、位置、填充百分数等，一现出令人难以想象的图形动画效果。4.10 所示。历史趋势创立历史趋势4.11 乙烯精馏塔运行效果图通过对实时数据库的设置，

47、承受动画连接方式，对乙烯精馏塔装置系统进展操作，乙烯精馏塔的操作和把握水平直接关系到乙烯产品的质量、收率和能量消耗。通常要求在保证塔顶乙烯产品把握在规定纯度的前提下,提高乙烯产量、降低4.11 乙烯精馏塔运行效果图组态王供给二种形式的历史趋势曲线：第一种是从图库中调用已经定义好各功能按扭的历史趋势曲线，对于这种历史趋势曲线，用户只需要定义几个相关变量，适当调整曲线外观即可完成历史趋8 条曲线,但该曲线无法实现曲线打印功能。其次种是调用历史趋势曲线控件，对于这种历史趋势曲线，功能很强大，使用比较简洁。通过该控件，不但可以实现组态王历史数据的曲线绘制，还可以实现 ODBC 数据库中数据记录的曲线绘

48、制，而且在运行状态下，可以实现在线动态增加/删除曲线、曲线图表的无级缩放、曲线的动态比较、曲线的打印等等。8 条曲线，该曲线无法实现曲线打印功能。4.12 历史记录配置历史趋势显示4.13 历史趋势曲线报警1999，1 为最高，999 最低。模拟量报警定义区域：假设当前的变量为模拟量，则这些选项是有效的，开关量报警定义区域：假设当前的变量为离散量，则这些选项是有效的，解释。在报警产生时的报警窗中可以看到。4.14 报警配置页面毕业设计完成的主要工作是乙烯精馏的自动把握。通过搜集目前精馏塔把握的相关材料，了解国内外精馏过程的方法，并通过设计方案的比较，针对设计任务提出了可行方案。本毕业设计承受前馈把握与反响把握相结合的把握策略，并 实现数据和信息共享，能使操作人员准时了解状况，转变生产把握和经营策略， 使生产处于最优状态。在精馏塔把握中有以下几个关键点，一是将灵敏板和稳定板的温差作为