【正文】 在此對(duì)楊老師表示衷心的感謝。參考文獻(xiàn)[1] [M]，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，80～85[2] 童志權(quán). 工業(yè)廢氣凈化與利用[M]，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，12～90、131～15323～337[3] 袁任光. 組態(tài)控制應(yīng)用技術(shù)[M]，北京：電子工業(yè)出版社，168～260[4] 樂嘉謙. 儀表工手冊(cè)第二版[M]，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，106～26490～543[5] 吳勤勤. 控制儀表測量及裝置[M]，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1～126[6] 張新薇. 集散控制系統(tǒng)及系統(tǒng)開放[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，11～183[7][M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1～36[8] [M]，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1～150 [9] 集散控制系統(tǒng)[10] 集散控制系統(tǒng)、以及煙氣凈化系統(tǒng)、電解工業(yè)凈化系統(tǒng)工藝流程[11] 集散控制系統(tǒng)、以及煙氣凈化系統(tǒng)、電解工業(yè)凈化系統(tǒng)工藝流程附 錄A電解鋁煙氣凈化系統(tǒng)組態(tài)圖致 謝在本次設(shè)計(jì)過程中，我的指導(dǎo)老師楊立清講師給了我全面的指導(dǎo)和幫助，在此我表示深深的感謝！在整個(gè)設(shè)計(jì)、調(diào)試和論文完成期間，她對(duì)我們嚴(yán)格要求、悉心指導(dǎo)并給于了親切關(guān)懷，讓我感受到了楊老師淵博的學(xué)識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)的工作作風(fēng)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們四年所學(xué)知識(shí)的綜合所用，它像一根線一樣把我們所學(xué)到點(diǎn)點(diǎn)滴滴串起來，使我們的知識(shí)體系系統(tǒng)起來，讓我們的能力有了質(zhì)的飛躍。這期間，自己培養(yǎng)了較強(qiáng)的獨(dú)立學(xué)習(xí)能力，分析綜合能力和交流合作能力，另外，也讓我從理論到實(shí)踐的能力有了進(jìn)一步提高，這些方面的提高對(duì)于我來說也是個(gè)很大收獲。 結(jié) 論 本次設(shè)計(jì)我選擇的題目是《電解鋁煙氣凈化集散控制系統(tǒng)》，經(jīng)過三個(gè)多月的學(xué)習(xí)，我可以熟練使用MCGS軟件，并且完成了將集散控制系統(tǒng)應(yīng)用于電解鋁煙氣凈化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，通過應(yīng)用組態(tài)軟件的調(diào)試、仿真，最終可以得出此系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)現(xiàn)場工藝參數(shù)的監(jiān)視和控制操作的結(jié)論。即根據(jù)γ射線是否達(dá)到探測器來判斷容器內(nèi)盛有物料是否超過設(shè)定位置的。工作原理：將射線源和接收器對(duì)置安裝在容器的同一水平面上。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化過程檢測中物位檢測占有重要的地位。由于這種節(jié)流作用，在靶的前后形成靜壓差。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流元件我們選用標(biāo)準(zhǔn)孔板，取壓裝置采用法蘭取壓。： 電解鋁煙氣凈化系統(tǒng)壓力測量點(diǎn)列表模擬壓力測量點(diǎn) 測量點(diǎn)壓力范圍 型號(hào) 布袋除塵器前后差壓 0～6 KPa電容式差壓變送器 煙氣出口壓力1 0～4 KPa 壓電式傳感器煙氣出口壓力20～4 KPa 壓電式傳感器壓縮空氣機(jī)出口壓力 0～2 KPa 壓電式傳感器 流量的過程檢測與控制在生產(chǎn)過程中，為了有效的進(jìn)行操作、控制和監(jiān)督，需要檢測各種流體的流量，流量檢測儀表是發(fā)展生產(chǎn)，節(jié)約能源，改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量，提高經(jīng)濟(jì)效益和管理水平的重要工具，是工業(yè)自動(dòng)化儀表與裝置中的重要儀表。許多工藝過程只有在一定的壓力條件下進(jìn)行，才能取得預(yù)期的效果；壓力檢測也是安全生產(chǎn)所必須的，通過壓力監(jiān)視可以及時(shí)防止生產(chǎn)設(shè)備因過壓而引起的破壞或操作。（2） 為了消除連接導(dǎo)線電阻對(duì)測量的影響，必須采用三線制接法。金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻溫度函數(shù)關(guān)系一旦確定以后，就可以通過測量置于溫度對(duì)象之中并于溫度對(duì)象達(dá)到熱平衡的熱電阻的阻值而求的對(duì)象的溫度。同樣的方式將噴吹風(fēng)機(jī)控制溫度控制在110℃以下，還有要將提升機(jī)引風(fēng)機(jī)溫度控制在100℃以下，排煙機(jī)控制在135℃以下。在電解鋁煙氣凈化系統(tǒng)中，進(jìn)口煙氣溫度在80～100℃之間，因此可以直接進(jìn)入VRI反應(yīng)器與AL2O3進(jìn)行反應(yīng)。 系統(tǒng)控制調(diào)節(jié)方框圖 過程檢測與控制溫度測量是工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)中最普遍、最重要的物理量之一。伺服放大器應(yīng)安裝在環(huán)境溫度為0—45℃，相對(duì)濕度小于等于85%無腐蝕性氣體的環(huán)境中。使減速器輸出軸朝著減小這一偏差信號(hào)的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，若差值為正，伺服電機(jī)正轉(zhuǎn)，輸出軸轉(zhuǎn)角增大；若差值為負(fù)，伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)，輸出軸轉(zhuǎn)角減小。在計(jì)算機(jī)沒有輸出信號(hào)的情況下，當(dāng)輸入端無輸入信號(hào)時(shí)，伺服放大器沒有輸出，輸出軸穩(wěn)定在預(yù)選好的零位上。 控制系統(tǒng)方框圖介紹控制系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)就是將現(xiàn)場測得的數(shù)據(jù)送到顯示單元和電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（本次設(shè)計(jì)選用了角行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)），另外計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)也可通過現(xiàn)場控制總線將測量數(shù)據(jù)顯示在操作屏幕上，可及時(shí)反映現(xiàn)場的基本情況，以便使生產(chǎn)過程順利進(jìn)行。我們要檢測生產(chǎn)過程中的工藝參數(shù)，就要選擇合適的測量儀表，采用正確的檢測方法進(jìn)行測量。比如在除塵過程中，對(duì)布袋除塵器前后差壓的控制就是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)，若差壓在一定波動(dòng)范圍時(shí)，表示系統(tǒng)正常運(yùn)行，當(dāng)差壓過高時(shí)，系統(tǒng)發(fā)生報(bào)警，自動(dòng)啟動(dòng)反吹風(fēng)機(jī)，調(diào)節(jié)前后差壓。以基本上能夠滿足生產(chǎn)工藝的要求。豐富畫面和復(fù)合窗口技術(shù)，使操作人員可以監(jiān)視全部生產(chǎn)裝置乃至整個(gè)工廠生產(chǎn)情況。當(dāng)工藝或生產(chǎn)流程改變時(shí)，只需采用組態(tài)軟件改變某些配置和控制策略就能實(shí)現(xiàn)適合新對(duì)象的控制功能。集散控制系統(tǒng)各模塊均安裝在標(biāo)準(zhǔn)的柜內(nèi)，模塊間采用多芯電纜，標(biāo)準(zhǔn)化插件相連，與過程的連接采用規(guī)格化端子板，從控制室到現(xiàn)場總線連接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，布線量大大減少。 組態(tài)運(yùn)行圖總貌菜單中分別有系統(tǒng)管理、壓力報(bào)警數(shù)據(jù)、溫度報(bào)警數(shù)據(jù)、物位報(bào)警數(shù)據(jù)。本次設(shè)計(jì)采用的調(diào)試過程采用虛擬測試功能。接下來就是對(duì)系統(tǒng)能否正常實(shí)現(xiàn)各部分的功能進(jìn)行測試及調(diào)整。 運(yùn)行策略組態(tài)在運(yùn)行策略模塊中打開循環(huán)策略，進(jìn)行新建策略行，然后在工具箱中選擇腳本程序進(jìn)行編譯。共是選擇了40個(gè)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)共選取了15個(gè)模擬量輸入點(diǎn)，15個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn)，10個(gè)冗余點(diǎn)。要想系統(tǒng)能夠運(yùn)行起來，還得給它賦予控制思想，控制站就可以完成這些功能。物位主要有載氟氧化鋁貯倉的物位和新鮮氧化鋁貯倉的物位。進(jìn)行監(jiān)視的溫度主要有1排煙機(jī)溫度，2排煙機(jī)溫度，反吹風(fēng)機(jī)溫度，噴吹風(fēng)機(jī)的溫度。一般情況下，只有1閥門打開，當(dāng)系統(tǒng)的物位高于上限時(shí)，同時(shí)打開2閥門，當(dāng)系統(tǒng)低于下限時(shí)關(guān)閉2閥門。一般情況下，只有1閥門打開，當(dāng)系統(tǒng)的物位高于上限時(shí)，同時(shí)打開2閥門，當(dāng)系統(tǒng)低于下限時(shí)關(guān)閉2閥門。因此是致關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。下面為布袋除塵器組態(tài)圖（） 布袋除塵器組態(tài)圖本系統(tǒng)中載氟氧化鋁貯倉物位和新鮮氧化鋁貯倉物位的控制也是一個(gè)很重要系統(tǒng)，系統(tǒng)中分別設(shè)定了上限報(bào)警和下限報(bào)警，當(dāng)測量值高于上限設(shè)定值時(shí)候，產(chǎn)生上限報(bào)警，當(dāng)測量值低于下限設(shè)定值時(shí)產(chǎn)生下限報(bào)警。壓力有一定的設(shè)定值，當(dāng)壓力超出這個(gè)設(shè)定值時(shí)，通過調(diào)節(jié)檔板開度，來調(diào)節(jié)壓力。出口煙氣有三個(gè)量需要測量：分別為排煙機(jī)溫度，出口煙氣壓力，出口煙氣溫度。然后從VRI反應(yīng)器中出來的氣體直接進(jìn)入布袋除塵器中進(jìn)行除塵，除去煙氣中的載氟氧化鋁。下圖為降溫過程中跳變后的電機(jī)。 系統(tǒng)總貌圖設(shè)計(jì)中排煙機(jī)的溫度控制、布袋除塵器的各個(gè)電機(jī)的控制、載氟氧化鋁的物位控制、新鮮氧化鋁的物位控制以及出口煙氣壓力的控制是本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。操作站可以顯示和繪制各種畫面，如控制組畫面、系統(tǒng)總貌畫面、流程圖畫面以及操作畫面等。根據(jù)對(duì)JX300X系統(tǒng)的掌握和對(duì)電解鋁煙氣凈化工藝的了解，我們利用JX300X系統(tǒng)工具，創(chuàng)建工程，并做如下配置：系統(tǒng)配置了一個(gè)操作站和一個(gè)控制站，其中操作站兼做工程師站，在JX300X中操作站組態(tài)是對(duì)系統(tǒng)操作站上操作畫面組態(tài)，是面向操作人員的PC操作平臺(tái)的定義。安全方便、維護(hù)簡單、產(chǎn)品多元化、正規(guī)化：JX300X立足國內(nèi)過程控制的要求，運(yùn)用當(dāng)今世界的先進(jìn)技術(shù)，能簡單、方便得地完成整個(gè)工廠的控制、管理系統(tǒng)的集成。豐富、實(shí)用、友好的實(shí)時(shí)監(jiān)控界面：實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件AdvanTrol是基于中文WINDOWSNT/95開發(fā)的應(yīng)用軟件，支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，用戶界面友好，具有分組顯示、趨勢圖顯示打印、動(dòng)態(tài)流程、報(bào)警管理、報(bào)表記錄、數(shù)據(jù)存檔、現(xiàn)場控制站遠(yuǎn)程自診斷等監(jiān)控功能。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的開放性和互操作性。根據(jù)現(xiàn)場要求不同，系統(tǒng)配置規(guī)?？梢詮膸讉€(gè)回路、幾十個(gè)信息量到1024個(gè)控制回路，6144個(gè)信息量。系統(tǒng)配有SCNETII網(wǎng)絡(luò)診斷軟件，內(nèi)容覆蓋了網(wǎng)絡(luò)上每一個(gè)站點(diǎn)（操作站、數(shù)據(jù)服務(wù)器、工程師站、控制站、數(shù)據(jù)采集站等）、每一個(gè)冗余端口（0和1）、每個(gè)部件（HUB、網(wǎng)絡(luò)控制器、傳輸介質(zhì)等），網(wǎng)絡(luò)各組成部分經(jīng)診斷后的故障狀態(tài)被實(shí)時(shí)顯示在操作站上以提醒用戶及時(shí)維護(hù)。對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸，除專用控制器所有的循環(huán)冗余校驗(yàn)、命令/響應(yīng)超時(shí)檢查、載波丟失檢查、沖突檢測及自動(dòng)重發(fā)等功能外，應(yīng)用層軟件還提供路由控制、流量控制、差錯(cuò)控制、自動(dòng)重發(fā)（對(duì)于物理層無法檢測的數(shù)據(jù)丟失）、報(bào)文傳輸時(shí)間順序檢查等功能，保證了網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)特性，使響應(yīng)時(shí)間小于1秒。SCNETII的通訊介質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)控制器、驅(qū)動(dòng)接口等均可冗余配置，在冗余配置的情況下，發(fā)送站點(diǎn)對(duì)傳送通道故障判斷、擁擠情況判斷等處理；若校驗(yàn)結(jié)果正確，按時(shí)間順序等方法擇優(yōu)獲取冗余的兩個(gè)數(shù)據(jù)包中的一個(gè)，而濾去重復(fù)和錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)包。根據(jù)過程控制系統(tǒng)的要求和以太網(wǎng)的負(fù)載特性，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模受到了一定的限制，基本性能指標(biāo)如下：① 拓?fù)湟?guī)范：總線形結(jié)構(gòu)，或星形結(jié)構(gòu)；② 傳送方式：曼徹斯特編碼方式；③ 通訊控制：符合TCP/；④ 通訊速率：10Mbps；⑤ 節(jié)點(diǎn)容量：最多15個(gè)控制站，32個(gè)操作站、工程師站和多功能站；⑥ 通訊介質(zhì)：雙絞線，50歐姆細(xì)同軸電纜、50歐姆粗同軸電纜、光纜；⑦ 通訊距離：最大10Km。它直接連接了系統(tǒng)的控制站、操作站、工程師站、通訊接口單元等，是傳送過程控制實(shí)時(shí)信息的通道，具有很高的實(shí)時(shí)性和可靠性，通過掛接網(wǎng)橋，SCNETII