燃气站调节阀门自动控制系统开发Rockwell系统毕业设计.docx

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燃气站调节阀门自动控制系统开发Rockwell系统毕业设计

摘要

当今世界是信息自动化的世界，人们对计算机的依赖性越来越高，计算机已经被公认为是一种解决问题的工具。

随着计算机技术和自动化技术的迅猛发展，监控组态软件以为具有实时控制、联网通讯、数据记录、人机对话等各项功能，被广泛的运用于PLC、DCS及FCS等系统中，在工业自动化领域扮演着越来越重要的角色。

本论文以美国RockwellAutomation公司的RSView32软件和Rslogix500软件为基础，设计出了天然气管道阀门的自动控制系统。

通过下位机梯形图程序，和上位机监控组态软件投入运行后，操作员可以在它的支持下查看生产现场的实时数据及流程画面。

重点介绍罗克韦尔组态软件RSView32和梯形图软件Rslogix500在天然气管道阀门控制系统上的应用。

接着介绍使用RSView32怎样制作人机界面，Rslogix500怎样编写调试梯形图程序，以及Rslogix500和RSView32的各项功能在天然气管道阀门控制系统中应用。

在整个设计过程中，重要的部分是使用RSView32制作人机界面和Rslogix500编写调试梯形图程序，但是在之前，还必须花大量的时间熟悉RSView32的各项功能和Rslogix500的编程，这是我们做这个项目的基础。

关键词：

RSView32；组态；控制；Rslogix500；编程

Abstract

Today’sworldhasenteredtheeraofinformationandautomation.Peoplebecomemoreandmoredependentonthecomputer,whichhasbeenknownasatooltosolveproblems.Withthecomputertechnologyandautomationtechnologiesanddevelopmentbyleapsandbounds,Monitorconfigurationsoftwarethathasreal-timecontrol,networkcommunications,datarecording,variousfunctionssuchashuman-computerdialoguearewidelyusedinthePLC,DCSandFCSsystems，Inthefieldofindustrialautomationplaysanincreasinglyimportantrole.

Inthispaper,theUnitedStates,RockwellAutomation'sRSView32softwareandRslogixsoftware-based,Thedesignofthegaspipelinevalvecontrollingsystemcanbemade;Configurationsoftwaretomonitorpost-operation.ProgramsoftwareRslogix500towork.Operatorscansupportinitsproductionsitetoviewreal-timedataandprocessimages,FocusesontheconfigurationsoftwareRockwellRSView32andtheprogramsoftwareRslogix500ingaspipelinevalvecontrollingsystem.ThenintroducedtheuseofhowtheproductionofRSView32human-machineinterfaceandhowthewritingofRslogix500program,andRSView32ingaspipelinevalvecontrollingsystemandintroducethefunction.

Throughoutthedesignprocess,ImportantpartoftheproductionistouseRSView32human-machineinterfaceandRslogix500programming.However,beforethis,wehavetospendalotoftimetoknowtheRSViewsystemandRslogix500programming,whicharethebasisforustodothisproject.

Keywords:

RSview32;Configuration;Control;Rslogix500;Programming

1绪论

绪论主要讲的是本课题提出的背景及其意义，还简单介绍了燃气站调节阀门控制的理论。

1.1课题研究的背景及意义

1.1.1背景介绍

随着工业生产的飞速发展，人们对生产过程的工业化控制水平、工业产品和服务产品质量的要求也越来越高。

每一个实用、先进和监控算法的出现都对工业生产具有积极的推动作用。

然而，当前的学术研究成果与实际生产应用技术水平并不是同步的，通常情况下实际生产中大规模的应用算法要比理论研究方面的滞后几年，甚至有的时候是滞后几十年。

这是目前控制界所面临的最大问题，研究其根源主要在于理论研究缺乏实际背景支持，一旦应用于现场就会遇到各种各样的实际问题，制约了其应用。

在现代化燃气运输的自动控制中，调节阀起着十分重要的作用，燃气运输的质量和效率取决于流动着气体的正确分配和控制。

这些控制无论是能量的交换、压力的降低或者是简单的容器加料，都需要某些最终控制元件去完成。

所以研究调节阀的自动控制在燃气运输中的应用具有十分重要的意义。

1.1.2简单理论介绍

燃气站阀门控制系统简介：

该控制系统主要包括调节阀门、管道、气缸。

SCADA（SupervisoryControlAndDataAcquisition）系统，即数据采集与监视控制系统，是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。

它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。

本系统采用的是美国RockwellAutomation公司的工控组态软件RSVieW32是一种易用的、可集成的、基于组件的MMI系统。

它是基于MicrosoftWindowsNT和Windows95设计，并且把ActiveX控制嵌入画面的MMI软件包。

RSView32采用了开放的技术如ODBC、OLE和DDE。

并提供了先进的功能齐全的工具允

许现场设备的在线修改。

如：

RSView32允许在运行时改变图形显示、tag地址、节点地址以及PLC网和设备驱动器的组态调整。

RSView32提供的绘图工具可生成简单或复杂的图形对象或文本，以及包含许多常用图形对象的库。

它的画面也可以使用用其它绘图软件如AutoCad和CorelDRAW等生成的对象。

它的动画控制可以激活图形对象以使它们反映出过程变化。

RSView32的开放式设计使它容易地与Microsoft产品共享信息。

RSView32标签数据库是ODBC兼容数据库．因而可以利用其它数据库工具浏览并管理标签，如MicrosoftAccess：

它的图形功能可以利用它自身的图形编辑工具灵活地集成ActiveX控制和OLE对象，如MicrosoftExcel电子表格、Word文档和Access数据库等；它是第一个内装MicrosoftVisualBasic的规范化人机接El。

可与其它应用软件交替使用。

RSView32可与其它RockwellSoft—ware的产品集成工作。

如：

利用同一个RSLinx通讯驱动程序．可以直接建立梯形图编程软件和RSView32与处理器的通讯。

RSView32利用MicrosoftWindows操作系统的多任务环境加上自己功能完善的多形式数据记录、实时与历史趋势、报警监视和事件检测等来完成监控系统的控制要求。

1.2课题的意义

本课题的目的就是应用DeviceNet现场总线技术及多变量控制技术于燃气站阀门控制中的多变量控制中。

预期在整个研究过程中，熟悉DeviceNet现场总线规则，学习简单的RSView、SLC500的编程，了解燃气站阀门控制的具体工艺流程，解决燃气站阀门控制系统的多变量控制问题。

利用Rockwell自动化组态软件RSView32，结合其周边的软硬件系统，构成基于RSView32的虚拟天然气位过程控制系统，不仅可以充分利用计算机的硬件资源，减小实验投入，降低实验成本，而且可以获得比普通实验装置更好的实验效果。

首先，由于虚拟环境不受场地、资金限制，可以构造比普通实验装置更接近实际工业环境的虚拟装置，这将有利于通过实验提高分析和解决实际问题的能力，其次，虚拟环境中的实验无安全问题，这使用户可以任意改动控制对象特性、控制器参数和控制方案来观察实验结果，有助于对控制理论的理解。

本课题所使用的控制系统采用了美国AB公司生产的可编程控制器输入/输出单元FLEXI/0构成，各站由DeviceNet现场总线（设备网络）同主控制站连接在一起，上位各管理监控工作站通过DH485网与设备网相连。

每台FLEXI/0工作站连接传感器和执行机构，直接进行脱水工艺控制并同管理监控计算机工作站进行数据交换。

构成了即独立又互相关联的控制系统。

生产现场各站即可脱离管理监控计算机独立工作，又可以由管理监控计算机进行操作。

这样既发挥了管理监控计算机的强大功能和FLEXI/0的高可靠性，又避免了计算机控制方案中计算机系统易破坏或瘫痪使系统无法运行的弊端。

2燃气站阀门控制系统介绍

本章介绍的是燃气站阀门控制系统的总体要求以及RSView32工控组态软件的特点及其功能,还简单介绍了本次工程用到的一些硬件设备和软件的特点及其功能。

2.1燃气站阀门控制系统总体要求

燃气站阀门控制系统采用Rsview32软件进行控制，所供仪表设备及系统应证明是具有世界先进水平的，即具有可用性、维护保养性、可靠性高、及系统扩展灵活等特点。

燃气站供气系统由手动操作控组成，所供设备的控制回路，可以接受手动控制。

实现当计算机控制系统故障时进行手动的无扰动切换和工艺量及阀位显示。

操作站必须具备优越的人机界面，丰富的画面显示、组件可构成复杂的控制算法，系统具有实时趋势、显示功能、报警等功能。

控制系统应实现检测，保护及自动参数调节功能，过程控制功能，当使用手操器控制时应能随时观测到被控变量的变化显示状况。

系统采用Micrologix系列产品的可编程控制器，必须保证模拟量I/O模块不增加任何转换装置既可直接、可靠处理一次仪表、传感器输出的4－20mA标准信号。

2.2控制系统技术规格及要求

2.2.1功能要求

1、显示燃气站阀门控制系统工艺流程画面。

2、控制燃气站调节阀门。

3、监控燃气站阀门压力趋势在要求的范围内。

4、应实现在工控机上方便、直观的进行组态和编程。

5、系统应能进行离线和在线修改，并带有自诊断功能。

6、能进行自动报警功能。

2.2.2系统可靠性

1、系统应采用先进、可靠的计算控制系统进行生产过程中的运行监视、操作及管理，控制系统要具有可靠的硬件设备、功能强、运行可靠、稳定、界面友好的系统控制软件和编程软件。