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天然气输配站监控系统的设计与实现

来源:论文学术网
时间:2024-08-19 08:16:18
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天然气输配站监控系统的设计与实现【摘要】:天然气作为一种清洁、高效的新型环保能源,正逐渐成为继煤炭和石油之后的第三大天然能源。随着天然气的开发和利用,作为城市燃气的一种,天然气已经

【摘要】: 天然气作为一种清洁、高效的新型环保能源,正逐渐成为继煤炭和石油之后的第三大天然能源。随着天然气的开发和利用,作为城市燃气的一种,天然气已经进入工业领域和千家万户。城市天然气输配系统的自动化控制水平,已成为城市燃气现代化的重要标志。因此,建设先进的城市天然气输配监控系统,对实现城市天然气输配系统的自动化运行,提高管理水平有重要应用价值。 本文结合邯郸地区天然气输配系统的自动化控制需求,基于PLC和以太网,设计实现了由设备级、控制级和监管级三层结构构成的天然气输配站监控系统。论文给出了天然气输配站监控系统的总体结构,根据用户的系统需求,建立了冗余PLC控制,利用Genius总线连接现场分布式I/O,再连接现场控制阀和变送器,大大减少了电缆的敷设;结合CIMPLICITY HMI组态软件,给出了ODBC数据源的连接,SQL Server 2000数据库的建立以及ActiveX自制控件的编制;系统中监控计算机利用Modbus通讯协议,通过串口与流量计算机进行数据通讯;监控计算机与服务器通过VPN局域网进行数据传输,将采集的现场数据发送到服务器,进行集中调度监管。 整个监控系统具有以下优点:采用现场总线技术,使控制系统具有更好的灵活性和可扩展性;为CIMPLICITY HMI组态软件增加了自制ActiveX控件,增强了软件的功能和安全性;监控计算机实时地向服务器传送现场数据,有利于调度中心及时准确了解现场数据,全面有效地进行系统调度。 本监控系统提高了邯郸地区天然气资源输配和调度的自动化水平,为以后开发更大规模覆盖范围更广的天然气输配监控系统进行了有益的尝试,积累了宝贵经验。 【关键词】:现场总线 PLC控制 TCP/IP 天然气监控
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TP277
【目录】:
  • 中文摘要3-4
  • ABSTRACT4-8
  • 第一章 绪论8-12
  • 1.1 课题研究背景8-9
  • 1.2 国内外研究现状9-10
  • 1.3 邯郸地区输配站现状10
  • 1.4 课题研究内容及意义10-11
  • 1.5 论文结构安排11-12
  • 第二章 系统总体设计12-18
  • 2.1 输配站工艺流程12-13
  • 2.2 系统控制要求13-15
  • 2.3 系统总体结构15-17
  • 2.4 系统设计流程17-18
  • 第三章 输配站站控系统设计18-46
  • 3.1 输配站站控系统控制结构18-19
  • 3.2 可编程控制器(PLC)硬件配置及程序设计19-26
  • 3.2.1 PLC的工作方式和工作过程19-20
  • 3.2.2 课题PLC选型20-22
  • 3.2.3 I/O点数22-24
  • 3.2.4 PLC程序设计24-26
  • 3.3 监控计算机人机界面程序设计26-37
  • 3.3.1 建立新工程27-28
  • 3.3.2 主要界面的设计28-31
  • 3.3.3 自制控件31-37
  • 3.4 监控计算机与流量计算机数据通讯的实现37-46
  • 3.4.1 天然气的自动计量37-39
  • 3.4.2 MSComm控件39-41
  • 3.4.3 Modbus协议41-42
  • 3.4.4 数据通讯程序设计42-46
  • 第四章 系统网络数据通讯设计46-56
  • 4.1 Socket套接字47-49
  • 4.1.1 Socket套接字概述47-48
  • 4.1.2 WinSock下的网络编程实现48-49
  • 4.2 通讯程序设计49-54
  • 4.2.1 监控计算机程序设计49-52
  • 4.2.2 服务器程序设计52-53
  • 4.2.3 客户端程序设计53-54
  • 4.3 实时性分析54-56
  • 第五章 总结与展望56-57
  • 参考文献57-59
  • 致谢59


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