基于组态王的储油罐液位控制的监控软件系统设计.doc

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西安石油大学本科毕业设计（论文）

毕业设计（论文）任务书

题目

储油罐液位控制的监控软件系统设计

学生姓名

学号

专业班级

设计（论文）内容及基本要求

1.立式储罐直径：

17m，储罐高：

9m，存储介质：

轻质油，罐内压力：

0.1013MPa，最大输入流量：

5m2/h。

2.学习研究液位控制系统的基本原理和应用。

研究学习储油罐控制系统。

3.学习现代工业组态软件的应用。

4.设计系统的上位机监控软件，实现储罐的单罐液位的监控。

液位控制精度1%。

。

5.软件设计中适当考虑仿真培训内容。

6.完成相关资料检索和开题报告。

7.完成论文的写作和15000字符以上的英文资料翻译。

设计（论文）起止时间

2014年2月24日至2013年6月13日

设计（论文）地点

自动化教研室

指导教师签名

年月日

系（教研室）主任签名

年月日

学生签名

年月日

储油罐液位控制的监控软件系统设计

摘要：

利用组态王开发的监控软件系统，是新型的工业自动控制系统，它以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代了传统的封闭式系统。

组态王监控软件系统在石油化工生产中起着非常重要的作用。

本文针对生产过程中的储油罐液位，设计开发了基于组态王的上位机监控软件系统。

该系统利用北京亚控公司生产的组态王软件实施上位机界面组态，对系统进行实时的操作和监控，在整个原油液位控制过程中不需要下位机。

储油罐液位监控软件系统实现上位机直接控制，使用组态王软件设计人机对话界面，完成上下限参数的在线设置，通过在组太王工程浏览器中的命令语言编辑对话框里输入控制程序，并且经过不断地调试运行，实现计算机在线自动监控。

在实际的原油生产中，该监控软件系统必须和外部硬件设备连接，通过RS232/485通讯电缆进行计算机与现场设备之间的数据交换，从而实现了对过程控制装置液位的实时数据采集和实时控制。

通过分析储油罐液位监控软件系统的设计要求，文章详细阐述了该系统的设计方法和制作流程，并进行了模拟仿真运行，最终达到了液位自动监控。

本次设计的重点是组态画面的建立以及命令语言程序的编写，只有准确地完成这两个方面，才能有效地实现液位的自动控制功能。

仿真测试结果表明：

该系统满足了设计需求，能够按照给定值进行储油罐液位的实时自动监控，具有良好的稳定性。

关键词：

监控；组态王；液位

ThedesignofTanklevelcontrolmonitoringsoftwaresystem

Abstract:

ThemonitoringsoftwaresystemdevelopedbytheKingviewisanewtypeofindustrialautomaticcontrolsystem,whichisanintegratedsystemhavingstandardindustrialcomputersoftwareandhardwareplatform.Ithasreplacedthetraditionalclosedsystem.ThemonitoringsoftwarebasedontheKingviewplaysaveryimportantroleinthepetrochemicalindustry.

Inthispaper,aimingatthetanklevelintheproductionprocess,thePCmonitoringsoftwaresystembasedonthekingviewhasbeendesignedanddeveloped.ThesystemimplementthePCinterfaceconfigurationusingtheKingviewproducedbyBejingAsiacontrolcompany.Itcancompletethereal-timeoperationandmonitoringofthesystem.Theoillevelcontrolinthewholeprocessdoesnotrequirethethenextcrew.Thetanklevelmonitoringsoftwaresystemachivesthedirectcontrolofthehostcomputer.Itcompletestheon-linesetoftheupperandlowerparametersusingtheinteractiveinterfacedesignedbytheKingview.ByimportingthecontrolprograminthecommandlanguageeditingdialogoftheengineeringbrowseroftheKingview,continuouslycommissioningandoperationing,thesystemcancometruethecomputeron-lineautomaticmonitoring.Intheactualproductionofthecrudeoil,themonitoringsoftwaresystemmustbeconnectedtotheexternalhardwareequipment.ExchangingthedatabetweenthecomputerandthefielddevicesviaRS232/485communicationcable,thesystemcanachivethereal-timedataacquisitionandcontroloftheleveloftheprocesscontroldevices.

Byanalyzingthedesignrequirementsofthemonitoringsoftwaresystemofthetanklevel,thearticleelaboratedthesystemdesignmethodsandproductionprocesses.Afterthesimulationofthesystemrunned,itultimatelyreachedtheliquidlevelautomaticmonitoring.Theemphasisofthedesignistobuidtheconfigurationscreenandwriteacommandlanguageprogram,onlythesetwoaspectswerecompleted,thesystemcouldeffectivelyachievetheautomaticcontrolfunctionofthelevel.

Thesimulationresultsshowthat:

thesystemmeetsthedesignrequirements.Itisalsoabletocompletereal-timeautomaticmonitoringofthetanklevelwiththegivenvalues.Thesystemhasagoodstability.

Keywords:

monitoring;Kingview;level

目录

1绪论 1

1.1课题研究的背景及意义 1

1.2国内外研究现状 2

1.3课题研究的目的 5

1.4课题研究的内容 5

1.5课题研究的准备工作 6

2液位监控系统的整体分析 7

2.1位式控制简介 7

2.1.1位式控制的概念 7

2.1.2位式控制与PID控制的区别 7

2.2液位监控系统的结构分析 8

2.3液位监控系统的控制方案 8

2.3.1控制方案的选择 8

2.3.2控制方案的基本原理 8

2.4液位控制系统的程序设计 9

3液位监控系统的硬件选型 11

3.1液位传感器 11

3.2数据采集卡 12

3.3监控主机 12

3.4继电器 13

3.5电磁阀 14

3.6电源 14

3.7放大电路 15

4液位监控系统的软件设计 16

4.1组态软件的介绍 16

4.1.1组态软件的概念和产生的背景 16

4.1.2组态软件的特点和功能 16

4.1.3组态软件现状和使用组态软件的步骤 17

4.1.3.1组态软件的现状 17

4.1.3.2使用组态软件的一般步骤 17

4.2KingviewV6.55概述 18

4.2.1工程管理器 18

4.2.2工程浏览器 19

4.2.3画面运行系统 19

4.3组态王监控软件系统的设计 19

4.3.1系统设计任务与要求 19

4.3.2工程的建立 19

4.2.1定义外部设备和变量 22

4.2.1.1定义外部设备 22

4.2.1.2定义变量 22

4.2.2画面制作 26

4.2.2.1主画面的制作 26

4.2.2.2历史曲线画面的制作 30

4.2.2.3数据报表画面的制作 31

4.2.3动画连接 32

4.2.3.1主画面的连接 33

4.2.3.2历史曲线画面的连接 39

4.2.3.3数据报表画面的连接 41

5系统运行测试 44

5.1硬件连接和通讯 44

5.2上位机仿真运行 44

5.2.1主画面的运行 45

5.2.1.1自动上升过程 45

5.2.1.2自动下降过程 45

5.2.1.3手动操作过程 45

5.2.2历史曲线画面的运行 45

5.2.3数据报表画面的运行 46

6设计结果与分析 52

6.1设计结果 52

6.2设计分析 52

7结论 54

参考文献 55

致谢 56

1绪论

1.1课题研究的背景及意义

我国石油资源丰富，采油炼油企业众多，储油罐是储存油品的重要设备，储油罐液位的精确计量对生产厂库存管理及经济运行影响很大。

但国内许多反应罐、大型储油罐的液位计量仍采用人工检尺和分析化验的方法，其他参数的测定也没有实行实时动态测量，这样极易引发安全事故，无法为生产操作和管理决策提供准确的依据。

每天工作人员必须花费很多时间和工作量去测量油罐中的油品液位，这种方法存在着一系列的问题，如测量精度受环境和人员因素影响很大、管理者劳动强度大、工作效率低、无法实现全天候计量、