dcs的元明粉工程提硝工段的控制系统设计
集散控制系统发展至今也有半个世纪了，得益于现在集散系统的日趋完善，功能的日益增加，企业的生产效率以及生产安全稳定性得到了极大的提高。国内也出现了好多优秀的集散控制系统。本次课题是借助于国产浙大中控的JX-300X系统为元明粉生产中提硝工段设计一个集散控制系统，首先在了解当前的DCS发展背景下，通过对元明粉提硝工段工艺流程的学习，从而确定好需要检测控制的有关参数点，接着再进行相应的控制站卡件及操作站硬件选取，就进入到软件的组态，在控制站、流程图绘制及操作站组态完毕之后，即可通过JX-300X监控软件完成对该工段的生产监控。关键词 集散控制，元明粉提硝，JX-300X，组态
目 录
1 引言 1
1.1 课题研究背景及意义 1
1.2 DCS的概述 2
1.3 DCS的发展概况和发展趋势 2
1.4 研究方法和思路 3
1.5 元明粉提硝工艺的简单介绍 3
2 硬件 4
2.1 控制站硬件 4
2.2 控制站卡件 5
2.3 操作站硬件 7
2.4 通信网络 8
2.5 提硝工段硬件组态 10
2.6 数据采集传感器 11
3 组态软件概述 11
3.1 软件设计完成任务概述 13
3.2 设计的重点和难点 14
3.3 设计具体实现过程 16
3.4 控制站组态 18
3.5 流程图绘制 26
3.6 操作站组态 26
3.7 编译 32
3.8 运行结果 32
结 论 36
致 谢 37
参 考 文 献 38
附 录 工艺流程图 39
1 引言
本次课题是为元明粉工程提硝工段设计一个集散控制系统，采用了浙大中控的一款JX300X DCS系统及其监控软件JX300X AdranTrol来对系统进行设计。此次设计重点部分在于硬件、软件设计两个主要部分。对应的硬件设计应该给出完整的系统硬件配置信息，对所需用到的硬 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
件配置方面也应详细完整给出，以及系统的I/O接口。需要从系统组态和实时监控两个方面来进行系统的设计。
图11 JX300X 系统结构图
1.1 课题研究背景及意义
元明粉的化学名称为硫酸钠，是一种无机化合物。芒硝就是十水合硫酸钠，元明粉是高纯度、细颗粒的无水硫酸钠,为白色、无臭、有苦味的结晶或粉末，有吸湿性。外形为无色、透明、大的结晶或颗粒性小结晶。主要用于制造水玻璃、玻璃、瓷釉、纸浆、致冷混合剂、洗涤剂、干燥剂、染料稀释剂、分析化学试剂医药品、饲料等。
基于我国的芒硝资源十分丰富，总储量居世界首位。国内的元明粉现状更是供大于求，同时大量出口国外，供求基础决定了国内大多数元明粉生产企业的低利润率。元明粉作为大量需求的化工原料，国内主要应用于洗涤剂的合成、玻璃、医药等的加工生产。据调查发现现今的元明粉生产大多以煤炭作为主要生产能源，然而煤炭的污染情形又是相当的严重，同时热效率低、高耗能等诸多不利条件，急需能够适应现代发展需求的新型生产工艺技术。能够提高产品的生产效率、提高质量的同时带来更低的能源消耗，加大生产过程中副产品Na2SO4的回收力度，进一步降低生产带来的环境污染将是现代化元明粉生产企业的追求目标。
1.2 DCS的概述
DCS中文译作分散控制系统又称为集散控制系统。是以应对现代工业化生产以及日趋庞大的控制目标为出发点的集散控制系统，以生产综合自动化为目标，将微处理器作为核心的集中分散控制系统。
集散控制系统是利用自动控制技术、计算机技术、冗余及自诊断技术、网络通信技术和阴极射线管显示技术技术，多层分级的结构适应现代化生产控制管理，对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的新型控制系统。DCS严格讲是分散控制控制系统的一种。DCS各子系统间有密切联系和信息交换，系统对各子系统的总体目标和任务进行协调和分派。集散控制系统类别虽多，但其基本组成大同小异，一个典型的DCS由分散执行控制功能的现场控制站、执行操作的操作站以及高速通信的总线组成[1]。 其主要特点有：
I/O总线技术、先进冗余技术、热插拔技术、完备客户服务器结构、TCP/IP协议、高性能过控单元、标准现场总线。
1.3 DCS的发展概况和发展趋势
自1975年12月第一套集散控制系统问世以来，DCS大体历经以下三个发展阶段。
1.第一阶段（初创期）
19751980年初创阶段中。世界各大公司纷纷推出自己的集散控制系统，这一时期典型的DCS系统有Honeywell的TDC2000系统、Foxboro的Spectrum系统、Yokogawa(横河)的ECNTUM系统、Bailey公司的Network90系统、Siemens的
Teleperm M系统等[2]。
2.第二阶段（成熟期）
19801985年的这五年时间是DCS的成熟期，这期间由于高新技术的升级换代，尤其在信息处理技术和计算机网络技术这一方面的技术突破，另一方面硬件创新能力的不断加强，高位数运算能力CPU的出现，系统软件水平不断提升，系统自检功能增强，开发了各类大、中、小型具有数、模混合顺序控制功能的集散系统。以及高层次信息管理技术的发展，技术越来越成熟，导致价格的下降，DCS的应用场景开始普及[2]。
第三阶段（扩展期）
1985年至今是DCS扩展期。这一阶段，DCS系统有机的结合了过程控制、监督控制、管理调度，在逻辑功能领域的继续发展。使得该时期DCS系统功能综合化和系统网络开放性水平不断提高[2]。
目 录
1 引言 1
1.1 课题研究背景及意义 1
1.2 DCS的概述 2
1.3 DCS的发展概况和发展趋势 2
1.4 研究方法和思路 3
1.5 元明粉提硝工艺的简单介绍 3
2 硬件 4
2.1 控制站硬件 4
2.2 控制站卡件 5
2.3 操作站硬件 7
2.4 通信网络 8
2.5 提硝工段硬件组态 10
2.6 数据采集传感器 11
3 组态软件概述 11
3.1 软件设计完成任务概述 13
3.2 设计的重点和难点 14
3.3 设计具体实现过程 16
3.4 控制站组态 18
3.5 流程图绘制 26
3.6 操作站组态 26
3.7 编译 32
3.8 运行结果 32
结 论 36
致 谢 37
参 考 文 献 38
附 录 工艺流程图 39
1 引言
本次课题是为元明粉工程提硝工段设计一个集散控制系统，采用了浙大中控的一款JX300X DCS系统及其监控软件JX300X AdranTrol来对系统进行设计。此次设计重点部分在于硬件、软件设计两个主要部分。对应的硬件设计应该给出完整的系统硬件配置信息，对所需用到的硬 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
件配置方面也应详细完整给出，以及系统的I/O接口。需要从系统组态和实时监控两个方面来进行系统的设计。
图11 JX300X 系统结构图
1.1 课题研究背景及意义
元明粉的化学名称为硫酸钠，是一种无机化合物。芒硝就是十水合硫酸钠，元明粉是高纯度、细颗粒的无水硫酸钠,为白色、无臭、有苦味的结晶或粉末，有吸湿性。外形为无色、透明、大的结晶或颗粒性小结晶。主要用于制造水玻璃、玻璃、瓷釉、纸浆、致冷混合剂、洗涤剂、干燥剂、染料稀释剂、分析化学试剂医药品、饲料等。
基于我国的芒硝资源十分丰富，总储量居世界首位。国内的元明粉现状更是供大于求，同时大量出口国外，供求基础决定了国内大多数元明粉生产企业的低利润率。元明粉作为大量需求的化工原料，国内主要应用于洗涤剂的合成、玻璃、医药等的加工生产。据调查发现现今的元明粉生产大多以煤炭作为主要生产能源，然而煤炭的污染情形又是相当的严重，同时热效率低、高耗能等诸多不利条件，急需能够适应现代发展需求的新型生产工艺技术。能够提高产品的生产效率、提高质量的同时带来更低的能源消耗，加大生产过程中副产品Na2SO4的回收力度，进一步降低生产带来的环境污染将是现代化元明粉生产企业的追求目标。
1.2 DCS的概述
DCS中文译作分散控制系统又称为集散控制系统。是以应对现代工业化生产以及日趋庞大的控制目标为出发点的集散控制系统，以生产综合自动化为目标，将微处理器作为核心的集中分散控制系统。
集散控制系统是利用自动控制技术、计算机技术、冗余及自诊断技术、网络通信技术和阴极射线管显示技术技术，多层分级的结构适应现代化生产控制管理，对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的新型控制系统。DCS严格讲是分散控制控制系统的一种。DCS各子系统间有密切联系和信息交换，系统对各子系统的总体目标和任务进行协调和分派。集散控制系统类别虽多，但其基本组成大同小异，一个典型的DCS由分散执行控制功能的现场控制站、执行操作的操作站以及高速通信的总线组成[1]。 其主要特点有：
I/O总线技术、先进冗余技术、热插拔技术、完备客户服务器结构、TCP/IP协议、高性能过控单元、标准现场总线。
1.3 DCS的发展概况和发展趋势
自1975年12月第一套集散控制系统问世以来，DCS大体历经以下三个发展阶段。
1.第一阶段（初创期）
19751980年初创阶段中。世界各大公司纷纷推出自己的集散控制系统，这一时期典型的DCS系统有Honeywell的TDC2000系统、Foxboro的Spectrum系统、Yokogawa(横河)的ECNTUM系统、Bailey公司的Network90系统、Siemens的
Teleperm M系统等[2]。
2.第二阶段（成熟期）
19801985年的这五年时间是DCS的成熟期，这期间由于高新技术的升级换代，尤其在信息处理技术和计算机网络技术这一方面的技术突破，另一方面硬件创新能力的不断加强，高位数运算能力CPU的出现，系统软件水平不断提升，系统自检功能增强，开发了各类大、中、小型具有数、模混合顺序控制功能的集散系统。以及高层次信息管理技术的发展，技术越来越成熟，导致价格的下降，DCS的应用场景开始普及[2]。
第三阶段（扩展期）
1985年至今是DCS扩展期。这一阶段，DCS系统有机的结合了过程控制、监督控制、管理调度，在逻辑功能领域的继续发展。使得该时期DCS系统功能综合化和系统网络开放性水平不断提高[2]。
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