基于DCS对化工厂油酸输送量采集装置的设计开题报告

A. 文献综述

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一、国内外研究现状

目前，中国的化工行业在2010 年以来得到飞速的发展，不仅主营业务的收入不断提升，利润也不断的增加，主要得益于中国国内的市场需求，国内对于化工新材料的需求不断的增加，特别是对于精细化工产品的需求量增多，推动中国精细化工产业的发展。化工产业中的农业化学、基础化工、合成材料、涂料、特殊化工品等的国内需求量大增，极大的推动化工产业的投资，使得国内的化工企业得到快速的增长。

化工企业大力推广实施自动化水平工厂，以达到高生产、高效率、低人工、低能耗的办厂理念，在此前提下，需要借助多种智能化手段，首要的就是检测技术，作为获取信息的重要数据采集技术，检测的目的是获得各过程变量值的信息，根据检测结果可对影响过程状况的变量进行自动调节或操纵，以达到提高质量、降低成本、节约能源、减少污染和安全生产等目的。

关于数据采集，在工业4.0的大环境下或者是在人工智能的大潮下，这都是不可或缺的一个环节。数据采集是指从传感器或者数据传输总线上获取数据，并传输至上位机进行分析处理。随着各种高集成度的采集芯片的出现，设计一个模拟量信号转化成数字量信号的装置变得很简单，但针对不同的环境、地点，我们需要采用不同的数据采集装置来达成目的，而不是一成不变的设计理念。

为确保化工企业的顺利运行，温度、速度、压力、电能等数据必不可少，这就需要用到各类数据采集计量工具，如温度计、变频器、压力变送器等核心设备，只有准确收集了数据，才能进行分析进行反馈，形成闭环控制系统。

为使各类数据相关联，用到了DCS系统。在经过近20年来的发展，国内在原来DDC直接数字控制技术自行研发和工控机应用的基础上，在对国外DCS的工程应用及技术引进的基础上，逐渐形成了独立自主的DCS产业。 

DCS技术的优势较多，主要体现在以下4个方面。1）DCS技术能对多个操控对象进行运行控制，可有效降低设备运行时的故障率。DCS技术使控制功能较为分散，因此更能够明确各自的控制工作。另外，DCS技术还可提高DPU（分散处理单元）设备的逻辑控制能力，由此表明 DCS技术可靠性高。2）DCS技术能在各种设备及系统中应用，能实现各系统间的信息交互，并且还能满足各个运行系统扩容的要求，在提高系统运行稳定性和扩展性中的作用重大。3）DCS技术对用户行业的理解决定了其方案的适用性。这一情况使得DCS供应商提供的产品更适合某些行业，而不是全部，因此供应商通常会有一个或数个较强的行业，但同时在一些行业里较难有突破。4）DCS技术具有分散性，各DPU控制任务较为单一，如果DCS系统某一个节点出现问题，操作者能快速找出问题所在，并及时进行维护，将故障有效排除，有利于保证DCS控制系统稳定运行。

尽管DCS技术存在较多优势，但也有一些不足，具体表现为 2个方面。1）工业现场使用的阀门、变送器及各类仪表大部分是模拟仪表，以模拟量操作为主，由于不具备数字信息传输功能，因此在进行计算机网络管理时，有可能会出现问题，从而严重影响到整个网络管理的合理性。2）通常不同厂家生产的DCS系统运行模式、组态软件、运行参数都有很大差异，如果不能有效解决这一问题，将有可能导致全厂DCS系统无法组网、系统应用受限。外加DCS系统开放性有限，在数据信息交互转换时，需要通过其他仪器设备进行，如此一来，将增加DCS系统的运行成本，影响DCS系统的发展。

二、设计思路

本人以现所在化工厂实际工况为着手点，对油酸这一配方原料的输送工艺流程进行设计，采用质量流量计这一数据采集装置，配合DCS控制系统，运用组态制作人机交互界面，运用编程制作简单功能块，实现数据的采集、分析以及反馈信息的功能，使工艺流程准确无误的运行，以保证化工厂生产效率。

 

B. ^范文提纲格式

摘要

引言

一、采集装置主体

  1.1  控制系统分析与确定

     1.1.1 集散控制系统DCS

     1.1.2 现场总线控制系统FCS

     1.1.3可编程逻辑控制器PLC

     1.1.4 控制系统确定

  1.2  控制设备分析与确定

     1.2.1 流量计分析与确定

     1.2.2 称重模块

     1.2.3 方案确认

  1.3  控制系统硬件配置介绍

     1.3.1 系统柜

     1.3.2 系统供电（交流）

     1.3.3 系统供电（直流）

     1.3.4 机架

     1.3.5 IO模块

     1.3.6 控制器

     1.3.7 基座

二、油酸输送工艺研究

2.1 管道输送工艺要求

   2.1.1 管道工艺要求

   2.1.2 管道工艺设计

2.2 油酸介绍

   2.2.1 物料特性

   2.2.2 输送情况分析

三、采集装置软件设计

  3.1  DCS控制系统设计与编程

     3.1.1 DCS编程基础

     3.1.2 DCS组态基础

  3.2  DCS控制程序设计

  3.3  DCS监控系统设计

四、数据采集校验

  4.1  仿真模拟

  4.2  实际数据采集

结束语

参考文献

致谢

C. 参考文献

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