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煤造气集成控制系统的设计与实现

李主国  
【摘要】: 本文所涉及的项目是某厂的技术改造工程,主要讨论的是合成氨工业中的首要环节——煤造气的控制实现问题。分析了间歇式制半水煤气的典型时序操作过程的控制特点和要求,并详细介绍利用DCS功能块图语言完成顺序控制功能的程序设计方法,分析了诸如网络互连、DDE、Browser / Server、OPC等与该项目有关的系统集成关键技术。结合实际项目的需要,对于具体项目的软硬件实现给出了说明。对硬件和软件两个方面的内容做了较为详细的介绍,包括下位机模块通道的参数设置、程序组织方法、顺序控制的具体实现、人机界面数据库的建立、工艺流程图的制作以及PID调节面板的制作等具体软件的使用。 结合专用软件的特点,比较详细地介绍了具体PID调节器的实现以及涉及到的各功能块参数的设定。并研究了对于常规PID算法的模糊控制改进方法,即由PID参数自调整规则,调节器根据偏差的绝对值、偏差和的绝对值、偏差变化率的绝对值大小来调整时间的长短,不断地修正PID参数Kp、Ki、Kd,从而达到比常规PID鲁棒性能更好的效果。重点陈述了专用上位机和下位机软件的具体灵活的使用问题。以实现客户机在故障时自动选择和切换服务器,保证现场设备的安全和正常生产为目的,研究了基于TCP/IP的冗余以太网络通信的具体要求,并介绍了其通信程序的编制与实现问题。 工业现场的运行表明,该系统结构合理、功能完善,较其它DCS结构而言,具有许多显著的优点,集成工作实现了自动化设备改造扩容任务,达到了预期目标。


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