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基于PLC的油流量装置控制系统研究

作　者: 甘海云
导　师: 姚智慧
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 控制系统 PLC 油流量 装置 WinCC
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


油气的生产、储运、加工、销售等环节都离不开流量计量，计量器具性能的好坏直接关系到石油贸易能否公平进行。因此必须要遵循国家相关的检定规程，开展量值传递研究工作，实现油流量量值传递的统一，保证计量器具的准确、可靠。所以，需要建立一套高水平的油流量装置，实现油流量计量量值的统一，减少石油贸易纠纷，为石油贸易公平进行奠定重要基础。油流量装置的控制系统是油流量装置的重要组成部分。为了使油流量装置系统能够更好的工作，准确、高效、便捷的对油流量计进行检定，以及更好的在这套系统上开展系列油流量量值传递与溯源的研究工作，拟对这套系统进行计算机控制，研究建立一套完整的控制系统，使其满足规定的功能要求及各项技术指标。论文首先分析油流量装置的结构组成及控制要求，对控制系统的关键技术进行详细分析，给出系统中温度控制、流量控制、压力控制的实现途径，同时明确系统中其它功能实现的方法。由于系统软件编程的需要，对流量计检定过程中的数据处理进行了分析。根据油流量装置的功能及控制要求，给出控制系统硬件的组成及功能，确定系统硬件的基本组成，对上位机、触摸屏、两个控制器的功能进行详细的论述。计算控制系统所需的输入输出点数，进行了相关硬件选型，并设计了控制系统的电气原理图。根据系统的工作流程，为控制系统中的两台PLC控制器编制梯形图程序。结合控制系统的需求，设计控制系统的数据库。同时，利用WinCC组态软件和VisualBasic开发语言，对控制系统的上位机界面及软件功能进行设计与实现。为了验证控制系统的部分功能，以控温实验罐为被控对象，进行温度控制实验，给出实验结果与曲线并对其进行详细的分析。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章 绪论  8-13
  1.1 课题来源及研究的目的和意义  8-9
  1.2 国内外在该方向的研究现状及分析  9-12
    1.2.1 油流量装置国内外现状  9-10
    1.2.2 国内外检定油流量计的标准装置分类  10-11
    1.2.3 国内外油流量装置的常用控制系统  11-12
  1.3 本文主要研究内容  12-13
第2章 油流量装置控制系统的关键技术分析  13-22
  2.1 引言  13
  2.2 油流量装置系统的组成及控制要求  13-15
    2.2.1 油流量装置系统的组成  13-14
    2.2.2 油流量装置系统的控制要求  14-15
  2.3 油流量装置控制任务与功能的实现  15-19
    2.3.1 温度控制的实现  15-16
    2.3.2 流量控制的实现  16-18
    2.3.3 压力控制的实现  18-19
    2.3.4 其他功能的实现  19
  2.4 流量计检定的数据处理  19-21
    2.4.1 标准值的计算  19-20
    2.4.2 累积流量的计算  20
    2.4.3 误差及重复性的计算  20-21
  2.5 本章小结  21-22
第3章 油流量装置控制系统硬件设计  22-40
  3.1 引言  22
  3.2 控制系统的硬件组成及其功能  22-24
  3.3 硬件配置  24-29
    3.3.1 硬件选型  24-25
    3.3.2 控制系统输入输出点数的确定  25-27
    3.3.3 控制器及其扩展模块的配置  27-28
    3.3.4 PLC 供电能力计算  28-29
  3.4 油流量装置控制系统电气设计  29-39
    3.4.1 PLC 控制器 I/O 口的分配  29-33
    3.4.2 控制回路电气原理图  33-37
    3.4.3 主回路电气原理图  37-39
  3.5 本章小结  39-40
第4章 油流量装置控制系统软件设计  40-47
  4.1 引言  40
  4.2 PLC程序设计  40-42
    4.2.1 控制系统的软件功能模块  40-41
    4.2.2 系统的工作流程  41-42
    4.2.3 1#PLC 程序设计  42
    4.2.4 2#PLC 程序设计  42
  4.3 数据库设计  42-44
    4.3.1 需求分析  42-43
    4.3.3 数据字典及二维表创建  43-44
  4.4 上位机系统软件设计  44-46
  4.5 本章小结  46-47
第5章 温度控制实验  47-60
  5.1 引言  47
  5.2 实验装置及设备器材  47-48
  5.3 实验方案设计  48-50
    5.3.1 目标体温度平衡分析  48-49
    5.3.2 实验方案规划  49-50
  5.4 实验效果与分析  50-59
  5.5 本章小结  59-60
结论  60-61
参考文献  61-65
致谢  65

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统
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