过程控制实践考核评价系统的设计与实现
这是一篇关于考核评价系统,过程控制,性能指标,实践考核的论文, 主要内容为《过程控制》课程是自动化专业培养体系中至关重要的一门课程。我校对于该门课程实验环节考核已开展多年,采取一人一题现场限时搭系统、调试的方法进行考核,大幅提升了学生实际控制系统设计及系统调试的基本能力,取得了明显的教学引导效果。但这种考核方法的考核流程繁琐、阅卷工作量巨大,且评价结果不够精确。为了进一步优化考试方法,简化考试流程,提高阅卷水平和效率开发设计了本系统。本系统设计采用的是B/S架构,所用到的主要技术包括编写前端的HTML5、CSS、Java Script,编写后端的Java,数据库My SQL以及Web服务器Apache Tomcat等。本系统主要包括四个模块,分别是考试模块、考题管理模块、学生管理模块以及成绩管理模块。考试模块是学生端供学生用来考试的一个功能模块,该模块包括学生抽题、上传文件、查看成绩、查看成绩报告等功能。学生输入个人信息后,后台会核验该生信息是否正确,若信息无误则允许其抽题。学生抽题完毕之后,需要根据题目在仿真软件上搭建仿真控制系统并调节控制器参数使系统性能达到最佳。考生通过学生端上传系统响应输出结果后,可以自主评分并查看成绩。考题管理模块、学生管理模块以及成绩管理模块是管理端的三大主要功能模块,这三个模块具有一定的独立性,但同时也具有一定的相似性,例如每个模块都包括对应信息的增、删、改、查功能。首先,本文分析了控制系统评价的基本方法,并根据该过程控制实践考核的需要选择了一种最适合的评价指标对控制系统进行评价。其次,根据该实践考核的需要,本文对系统进行了需求分析与可行性分析,并在此基础上对考核评价系统进行了整体的功能设计。再次,通过相关技术的学习,编程实现了对过程控制实践考核系统的开发。最后,设计了详细的测试方案进行系统测试,且该考核系统成功通过测试环节,验证了该考核系统的功能。本系统的应用在很大的程度上简化了过程控制实践考核的流程,减少了考务人员评价过程中的主观干扰,提高了考核评价的客观公正性,减轻了考务人员的工作量。
基于S7-400PLC的实训装置控制系统的设计与开发
这是一篇关于实训装置,过程控制,SMPT-1000,S7-400 PLC,PCS7的论文, 主要内容为SMPT-1000是一款将全数字仿真技术与实物外观模拟装置相结合,集合多种功能于一体的实验实训装置。SMPT-1000可以通过AI/AO、DI/DO、Profibus、OPC与各种PLC、DCS或工业控制计算机等控制器相连,并可与西门子PCS7组成现场站、控制站、操作站三级完整的工业控制环境。本文采用西门子S7-400PLC为控制器,在SMPT-1000平台上设计开发了流量液位控制系统、高阶换热控制系统和连续反应过程控制系统。主要内容如下:(1)根据实训装置SMPT-1000硬件和软件方面的特点,完成了S7-400PLC的硬件设计,并通过软件开发,实现了控制器和被控对象之间的通讯。(2)在实训装置SMPT-1000平台上,采用西门子PCS7软件完成了流量液位控制程序的开发,并采用西门子WinCC软件开发了流量液位的监控界面,获得了良好的实验效果。(3)在实训装置SMPT-1000平台上,采用西门子PCS7软件完成了高阶换热控制程序的开发,采用西门子WinCC软件开发了高阶换热系统的监控界面,获得了良好的实验效果。(4)以化工行业中常见的连续反应过程为被控对象,采用串级控制等方法完成了连续反应过程控制方案的设计,在实训装置SMPT-1000平台上,采用西门子PCS7软件和WinCC软件完成了连续反应过程控制程序和监控界面的开发,获得了良好的实验效果。本文是以实训装置为控制对象,开展了以实训装置为基础的多个控制系统的设计与开发工作,实验结果表明,所开发的控制系统具有良好的控制效果,为实际工业过程控制系统设计提供了重要的参考价值。
基于ABB的DCS及SIS聚芳醚酮生产监控系统的设计
这是一篇关于聚芳醚酮,DCS,SIS,ABB-800x A,模糊控制,过程控制的论文, 主要内容为随着当代化工生产行业的蓬勃发展,生产规模的扩大,化学工艺过程愈加复杂对当代化工产业生产控制系统的要求越来越高,DCS(集散控制系统)逐渐变成过程控制的主流控制方式。在化工生产过程控制行业,DCS系统发挥了举足轻重的作用,同时被广泛应用于石油等诸多行业的控制过程中。而SIS(安全仪表系统)作为化工装置安全保护的最后一道,也是关键的一道保护措施之一,在过程生产过程中起到决定性的安全决策。目前已经被国内外以及行业内广泛认可并在实际生产中成功应用。最近几年,芳香族聚合物材料在各行各业取得广泛应用,在军用航空航天材料制造,民用日消品等领域应用广泛[1]。目前,世界上工程化的芳香族聚合物有很多,而聚芳醚酮就(PAEK),是隶属于芳香族聚合物中的一种高性能树脂类材料。本文基于盘锦某化工厂的PAEK精制和公辅过程,运用集成DCS和SIS的ABB-800x A控制系统进行PAEK安全生产过程监控及控制系统的设计。以PAEK生产的过程控制系统为对象,通过分析PAEK生产工艺过程的特点及具体要求,完成对PAEK精制以及公辅工艺DCS及SIS的监控及控制系统设计,并提出了相应的安全控制,监控及联锁设计方案。文章选择ABB-800x A控制系统,通过硬件选型、控制回路设计和程序设计实现PAEK精制和公辅工艺的监控与控制。由于精制工艺过程的高复杂性,本文将着重对精制工艺过程的通信、逻辑控制、PID功能、上位机界面等内容进行程序和画面设计。其中通信设备间使用Profibus,Modbus等通讯协议实现数据的收发。程序设计(下位机)通过Control Builder M软件使用顺序控制(SFC),功能块(FB),结构化文本(ST)等编程语言实现对工艺流程设计,PID设计,分成控制设计,模糊控制设计,SIS安全联锁等工艺流程控制方案的设计。在程序设计结束后,使用Graphic Display软件进行上位机界面组态。
基于工作流技术的协同设计过程管理系统研究
这是一篇关于协同设计,过程管理,工作流技术,组织管理,过程控制的论文, 主要内容为随着社会经济的不断发展,人们对产品的需求也越来越高。制造业竞争的焦点转变为在最短时间内开发生产出最满足客户需求的复杂产品。现代产品的复杂性使得产品需要多人协作开发,产品设计生产过程中的群体性、交互性、协同性和分布性的特点越来越突出,计算机支持的协同设计应运而生。协同设计是指在计算机支持的网络环境下,应用现代设计理论和方法对产品设计目标进行问题求解的过程。协同设计中任务的分解、分配和调度以及对设计群体成员的管理是完成产品设计目标的前提,所以针对协同设计过程管理的研究是进行产品协同设计的重要问题之一。协同设计过程管理系统的研究与应用能够提高整个产品协同设计的效率。因此研究协同设计过程管理系统是很有意义的。 协同设计过程管理可从项目管理的宏观层面和过程控制的微观层面进行研究。项目管理的宏观层面主要针对协同设计的项目管理、任务管理、用户角色管理进行,是协同设计的组织模型的研究。过程控制的微观管理是针对协同设计过程的工作流进行管理和控制,是协同设计过程模型的研究。本文基于工作流管理技术对协同设计过程管理系统进行了研究。主要工作为: (1)分析了协同设计过程管理业务流程特点的基础上,提出了协同设计过程管理的系统框架及业务功能模型。 (2)从协同设计的组织管理层面研究了项目管理、任务管理、角色权限管理等功能,详细分析了各功能的业务流程及数据模型。基于分层控制的思想实现了对项目、任务的管理。 (3)基于工作流管理技术,研究了协同设计过程的流程控制。利用开源工作流引擎JBPM实现了协同设计中设计审核流程的编辑、监控执行,以及设计审核流程任务之间的自动流转。 (4)以液压挖掘机为例,基于Web的B/S三层架构以及MVC模式的轻量框架Struts+Spring+Hibernate开发了协同设计过程管理系统。
某种气体驱油注入站计算机监控系统设计与开发
这是一篇关于某种气体驱油,石油设备,过程控制,PLC,PID的论文, 主要内容为本文结合长春公司承接的国家资金支持项目课题之一的某种气体驱试验工程注入站部分的监视和过程控制系统的开发与研究，对信号处理的方法，PLC（可编程逻辑控制器）在此类过程控制中的应用、工业以太网的原理和实施方法、人机交互系统的实现、PID调节技术的应用以及具体的软件算法等进行了理论及工程应用方面的研究和设计实施。 笔者首先总结和研究了工业过程控制的新方法、新理论，对当前广泛应用的各种传感器、执行器和控制器的原理进行了阐述并对比了同类产品的优缺点。通过上述研究总结，对某种气体驱试验工程地面监控系统进行了研制开发。包括测量、执行、控制器等元器件的选择、主要调节控制算法的确定、系统软硬件可靠性设计直到硬件选型、软件开发。系统的成功使用以及通过针对性实验的验证，表明了系统较好的实现了精度、响应频率等技术指标。 本文首先介绍了某种气体驱工艺的目的、特点和它的重要意义。接着对过程控制领域传感器、控制器以及执行器中和本项目有关的方面作了介绍对比。然后对现代信息技术与过程控制领域的结合进行了描述。通过以上阐述，说明了本项目的重要性、必要性和可行性。在这部分最后文章明确表述了本论文的主要研究内容。 论文首先详细介绍了某种气体驱工艺地面注入站工程的各项监控需求。然后根据这些监控需求，进行了各个物理量测量方法确定和元件选型、执行机构的选择以及控制器所需板卡数量种类的确定，同时还完成了上位管理计算机人机交互界面的设计和开发。首先完成了过程量测量和控制系统执行器的选型。这一步中着重考虑了针对注入泵出口、50m3储罐出口压力的不同特点选择不同执行器的实现方法。至此，整套系统的自动调节控制方案也就被确定了。第二步进行控制器功能的设计，确定了使用PID控制方法作为本系统的控制策略，详细安排了辅助功能的数量和各自的任务。第三步设计人机界面的功能，确定了人机界面的种类选择和功能。 系统开发是对总体设计方案的实现。系统的开发过程也是本论文的重点内容。这一章笔者从四个方面介绍了系统的开发情况。首先是控制器及电气系统的硬件配置，这部分详细描述了控制器各个模块的选型以及各模块的特性，叙述了系统电气系统配置的原则；然后，描述本系统通讯功能的实现，详细叙述了通讯系统原理、拓扑结构、协议；第三步叙述本系统人机界面的开发情况，描述了各个画面的内容，各个控件的功能；最后是本系统开发过程中的核心部分，这一步完成PLC的软件编制工作，所有的在总体设计中的构想都要在这里实现，笔者用流程图的方式对程序的主要部分的算法实现进行了详尽的描述。作为一个整体，这几步在实际系统的开发过程中并不是按部就班的进行的，往往需要采用交叉进行的方式不断重复、改进，只是在论文的写作中，从逻辑上把它们分成了独立的部分。 系统设计了两个实验，分别验证了系统的各种逻辑动作和系统的动态响应性能以及整体精度。本章将记录的实验数据转换成了曲线的形式并加以了分析。实验的最终结果充分证明了我们所采用的控制方法是得当的，总体设计是成功的。
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