自动化工程案例分析

《自动化工程案例分析》课程总结报告

时光如白驹过隙，转眼间，大学已经步入了第四年的光景。短暂的回眸，激荡起那一片片的涟漪，却才开始发现，案例分析，在我心中挥之不去，留下了难以磨灭的记忆。四位老师的倾情传授，为我们的大学生涯留下的不止是斑驳的光影，还有那一缕盘旋不去的温情。

四位老师给我们深入浅出地讲解了很多详细的实例，这些例子和我们所学的知识相互印证，加深了我们对专业知识的了解。也让我们对毕业后的工作方向有了一个更直观的认识，让我们更加有勇气，更加自信的面对即将到来的工作或者是研究生的学习生涯。

叶老师给我们演示的是“中石化某油库计量系统”。首先叶老师讲了背景：中国石化担负着保障国家能源安全的重要责任,一年的原油加工量约为亿吨,其中原油依赖进口,因此,如何降低原油的采购运输成本成为了影响企业生产经营效益的重要问题。原油运输大型化或者原油运输管道化已成为中国石化降低原油输送成本的主要手段。国外的油库管理中已经引入了先进的工业控制技术、网络技术、数据库技术等,对油库日常的收发油品作业、储油管理、油库监控系统等进行全方位的综合管理。而我国的油库自动化技术与国际先进水平相比还是有一定的差距。各种计量仪表的精度较低,稳定性较差,控制系统的控制精度比较低,信息化管理水平不够健全。我国的油库自动化控制和管理系统曾经历了一个较长的发展时期,各种系统操作方式各异,水平也参差不齐,其中还存在着许多人工开票、开阀、手动控泵的原始发油手段。这些系统一方面是可靠性不高,影响油库的经济效益另一方

面没有运用现代化信息技术使有关人员能够方便及时的了解现场的实时运行情况以及历史生产信息,不能为生产调度决策提供可靠的数据依据,同时也不利于提高整个企业的科学化管理水平。

自动化项目浏览：

油库监控自动化系统

原油调合自动化系统

选矿自动化系统

嵌入式项目浏览：

智能防溜系统

海关油气液体化工品物流监控系统

综合项目要求，从整个系统分析，我们需要：

自动化/嵌入式项目浏览

投标与方案

监控系统设计

监控系统调试

监控系统验收

项目管理

油库是储存和供应石油产品的专业性仓库,是协调原油生产和加工、成品油运输及供应的纽带。长期以来,我国油库数据采集工作中的许多操作都是采用人工作业的方式。一方面,不仅工作效率低,而且容易出现人为因素造成的失误另一方面,也不便于有关人员及时了解现场的实时运行情况,不利于提高企业的规范化管理水平。随着自动化

和信息化在石油化工行业的大力推广,作为石化自动化和信息化的重要组成部分的油库数据采集系统也日益受到重视。

油库计量系统以工控机为核心，采用plc控制运行，配以流量、温度、液位、压力等传感器，实现对液态的动态计量和控制，计量精度达到千分之二。这些传感器收集的信号有的需要全程监控，有的需要定时采集，有的又需要高速动态采集，这对监控系统就提出了较高的要求。

在本案例中，中石化某油库计量系统的设计原则：

1、安全、可靠

2、标准、开放

3、全面性与完整性相结合

4、实用性与先进性相结合

就是基于这样的要求提出的。

PLC控制系统应具有的功能有：可以获取温度信号，可以获取压力信号，可以获取质量流量计中的脉冲信号，可以与液位仪二次表通讯，可以与上位机通讯,传递相关数据，可以完成对泵和阀门的控制。

在油库监控系统中,标准密度求取非常重要,直接关系系统精度。采用多项式拟合和神经网络两种方法求取原油的标准密度,比较发现神经网络所求的标准密度的误差效果较采用多项式拟合的方法更优。实践证明,监控系统数据采集高效、准确,降低了劳动强度,提高了工作效率,达到了预期设计效果。

油库监控系统上位机软件是用户和现场设备的接口,负责接收用

户的命令并交给实时处理部分处理,并将设备信息和查询结果通过监控软件的图形化界面显示出来。一般来说,工业软件的开发方式有两种一是采用通用的软件开发工具如,料等进行开发,其特点是需要专业的软件开发技能,并且开发工作量大、开发周期长，二是采用工业界流行的组态软件如西门子公司等进行开发。工业组态软件提供了图形显示、数据库管理、控制运算、历史存储等成熟的模块与功能,因此在软件开发过程中就不需要掌握专门的软件开发技能,而且开发工作量小、开发周期短。

在课程的结尾，叶老师提出的一系列问题更加引发了我们的思考。

自动化技术发展概况？

自动化监控系统的工作机理是什么？

如何快速构建一个监控系统？

一个自动化项目如何实施？

最后是吕老师给我们讲解的“太浦闸应急监控系统”。吕老师严苛的要求和谆谆的教诲，时刻萦绕在我们的耳边。

太浦闸是太湖流域防洪和供水的主要控制工程之一,也是一座重要的水利建筑。但是,因其建设年代较早,状况差,控制不可靠,2000年被鉴定为三类闸(病险闸),其闸墩水平位移、垂直位移、混凝土裂缝、扬压力等参数需人工测量,工作量大、精度低,安全监测参数在阴雨天不能准确、及时地获得,因此,在加固/重建之前,监测其状态、确保其健康安全运行显得尤为重要和迫切。另外原有的闸门控制系统为陈旧的常规继电器控制,在汛期各种问题更为突出,原有系统运行的安全性和

调度指令执行的准确性均得不到保证。因此,2001年汛后开始设计并实施太浦闸应急监控系统,以满足全天候监测工程运行状况、掌握工情变化和应急监控的需要。为了使现场中控室与太浦闸管理所防汛会商室、值班室、会议室、机房和其他防汛业务用房等之间形成局域网络,以及数据信息共享、存储、传输、处理和使用不受限制,并可远地监视现场工况,使应急监控系统整体功能得到充分发挥,从2003年开始设计、实施监控系统网络的传输网络项目。

这样一个重要的工程却也面临着自己的问题：太浦闸是老工程,科技含量不高。虽然建有集中控制室, 但在中控室内进行操作时,工作人员不能观察闸门的运行情况, 影响工程操作安全和严格执行调度指令。现在闸门运行需要多人协助观察闸门的启闭及上下游河道的水流情况,运行程序复杂,工作效率低。另外, 太浦闸现有的集中控制台是1995年制作安装的, 经过6年运行后, 技术比较落后, 设备已经陈旧。所用的开度仪为KX-3型数字显示,生产厂家现在已经倒闭, 市场上也很难找到同类型的产品。

为了改变现状,提高防洪调度的科技含量和自动化水平，提高工程调度运行的精度，目前属需要建设一套闸门自动控制系统, 更新集中控制操作台, 改造集中控制室和防汛会商室.改善工程管理系统的操作运行条件,提高太浦闸工程控制运行和管理的自动化水平。

1设计原则及规划

太浦闸应急监控系统的初步设计原则是:监控现有枢纽工程、保证其安全运行,加固/重建工程完成后应急监控系统的主要设备能被重