油罐监测系统之原料罐报告.doc

控制系统软件设计项目报告 油罐监测系统之原料罐 班级： 自动化101 专业： 自动化 设计人： 完成日期： 2013年4月2日 成都信息工程学院控制工程学院1、 工程背景： 某石化企业储油灌区有1万立方储油罐30个，分为原料罐、半成品罐和成品罐三类。通过设计计算机监控系统，实现对储罐液位、温度自动监测；对输油泵、阀自动开关。其中原料罐、半成品和成品各10个。(液位与流量、时间之间要能够形成简单的线性函数关系）2、 工程要求： 1、对象描述： 能够画出大概的主画面，原料罐、半成品管、成品罐各10个，其中要以原料罐为主，并且用相应的开关能够控制原料油的进出阀，要能实时观测和检测，达到我们检测系统的目的。 2、控制要求：在泵启动前必须先开阀门，停止前要先关阀门。所有罐液位达上限先后自动关今进液阀和汞，低于满量程10%时，要能先后自动关出液阀、停泵。比如以两个原料罐为一组，交替出液。 3、测量信号：原料油液位，原料油液位1，原料罐壁压力，原料罐壁压力1，原料罐温度，原料罐温度1。 4、对象模拟:模拟主画面，即原料罐、半成品罐、成品罐各10，以原料罐为主，模拟其液位变化，管壁压力变化，罐内温度变化（彼此之间存在一种事先假定好的线性关系）。 5、设计内容： （1）绘制主画面，模拟整个灌区（原料罐、半成品罐、成品罐各10个），以原料罐为主，模拟实验；（2） 设计能反映储罐的液位、温度自动监控的操作画面，最好有演示动画，其中触发条件可以手动输入。（3） 画面要求：实时数据显示、状态指示、报警指示；3、 需求分析： 在石油、化工、工矿等企业一般都有油库，这些油库是企业重要的燃料基地，是一个重要的生产环节。各种油库的建设规模越来越大，造价也越来越高，为了确保油库的安全，必须要对影响油库安全的部分物理参数进行实时的数据采集，实现油库的自动化管理。能及时掌握油库油罐的液位、温度、压力、油气浓度等状态参数可以大大提高油库的进油，储油和管理的工作效率，极大的提高安全保障，因此有广泛的应用价值。通过对液位、温度、压力、油气浓度等状态量的实时监测，在智能仪表上实时显示并设置报警值，在越过限值时即可产生声光报警。此外这些状态值也可以通过互联网传输，有访问权限的管理者可以在任何地方通过浏览器查看油库的安全参数，实现无人职守的远程监测系统。此系统重点着重模拟液位、温度、管壁压力，并通过液位变化来报警，达到目的。四、功能描述： 系统中包含10个原料罐，其中以每两个为一组，共分为5组，每组之间情况类似，故以其中一组为例描述系统功能。当系统开始运行时，能够自动分别先后打开进料阀、和进料汞开关，待原料罐充满原料液后，自动关闭当天进料阀和进料汞开关，以此同时打开同一组的另外一个原料罐进料阀和汞开关，对其进行加入原料油，同时打开原先已经充满的原料罐的出料阀和出料汞开关，待当前原料罐液位满后关闭。此时第一次充满的原料罐液位已经为零，第二次充的原料罐液位满，再关闭第二次充的原料罐进料阀打开出料阀和出料汞，打开第一次充的原料罐的进料阀，关闭其的出料阀，如此循环，交替出液，五组类似，达到系统目的。原料罐左边，有能够实时显示目前各个原料罐液位、罐壁压力、罐内温度的数据，便于观测。该系统还有其他几个画面，分别实现了变量变化的实时趋势和历史趋势，变量的实时数据变化和查询，历史数据的查询观测等。当液位变化出现一场时，会发生报警，并且在报警画面当中显示出来。系统各画面之间能够自由的切换，彼此结合达到该项目模块要求。5、 工程设计： 根据工程的背景以及要求，本实验至少得包含，报警、实时数据观测与显示、状态的查询与现实等，于是主要定义了如下7个模块画面：主画面，报警画面，实时和历史曲线画面，数据查询画面，历史报表画面，以及能够反映变量彼此之间联系的XY控件曲线画面和解释如何操作XY曲线画面的XY曲线帮助画面。除了实现各画面功能，各画面之间还能自由切换方便观测，达到工程目的。 1、布置布局好，原料罐、半成品罐、成品罐的分布，标示清楚，用管道将彼此之间连接起来，并能够通过汞、和阀门，控制原料油的开关和进出。除此之外，还有相应液位、压力、温度，6个动态变量值的显示，达到实时观测，能够一目了然。 2、以液位的变化，过高、过低来反应原料罐内反应情况，以此报警。由于液位、压力、温度，之间存在事先定好的线性函数关系，故抱紧其中一类即可。 3、趋势画面，通过插入空间，并且从相关变量库中连接好相应的变量，通过变量的趋势曲线变化，直观的了解原料罐内变化情况。分别设置实时趋势曲线变化，和历史趋势曲线变化，两者相比较，更直观。（本实验此处以液位、压力的变化为例） 4、为了方便数据的直接观测、保存、查询，另设置一画面，包括直接的数字式数据变化（即实时数据报表），和实时数据的查询（查询报表）。通过按钮的设置，保存相应的实时数据，并且能够通过查询的按钮，显示出来。 5、历史数据报表查询：能够更加直观的对某一个时间段内的数据变化进行观测。新建一个报表，并且在相应的需要查询的变脸处将保存数据选项勾上，在报表中添加需要统一观测的变量名，再通过新增一按钮（查询功能）来达到模拟时的目的。 6、在插入空间之中选择好XY曲线空间，选择适当的尺寸，编写相应的程序，将原料油液位、原料罐壁压力和原料罐温度三个变量，作业XY分别进行两组比较，观察变量之间的关系。除此之外设置一个帮助按钮，便于用户对如何使用XY曲线控件的了解，方便操作。 7、在各画面中不乏需要写代码的按钮，编好程，实现按钮的功能。6、 结果分析与与心得： 通过不断的改进和试验，从如何布置画面到阀门管道的不止，从各个器件的动画链接到彼此之间的链接，从各个要求的实施到一个画面的完成从一个画面的完善逐渐到多个画面，最后到整个项目所有的画面，一步步的规划完善，最终完成了整个项目。通过此次实验，在项目的完成过程中了解到凡是都要去做去想，不能被困难吓到，特别是此次对于组态王这个软件可以说是以前完全不知道，根本都没有听说过，但是通过这这个项目的跟进完成，知道了如何使用好组态王，了解到组态王在于我们自动化特别是工业自动化模拟方面重要的作用。学习过程中我对c语言的运用有了更深刻的体会，同时也巩固了我对c程序相关知识的理解和掌握。虽然这个过程中我犯了不少错误，但是还是通过自己一步一步的改正和试验，最终还是不负重望的做了出来。但毕竟自己还是个这方面的初学者，不能说对于组态王我已经学习完毕，通过相关资料的查询，知道自己不过是学了十之一二罢了。听学长学姐们讲，将来毕业设计的时候或许还能够运用到这个软件，不仅如此在将来工作中肯定也不会缺乏对组态王软件的应用。所