化工装置总变监控系统研究与设计
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摘要
化工装置总变的生产过程是将高电压等级的电能转换为低电压等级并再次分配的过程，此过程中涉及电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等多个参数的检测和控制，尤其是主变低压侧的电压控制和各种保护控制对保证生产运行和供电质量是最为关键和重要的，所以化工装置总变生产过程实现自动化检测与控制意义重大。
本文参考了近年来全国多个总变生产过程自动化控制系统的设计方案，为大庆石化公司乙烯110kV总变设计了一套自动化检测控制系统。根据生产工艺技术参数的要求，结合性能价格等因素，首先设计了现场检测部件(电流互感器和电压互感器)和各保护测控装置。然后，根据总变集中监视分散控制的特点，设计了基于CAN-BUS现场总线的分布式计算机控制系统。
最后，本文完成了系统软件的设计，并将成功地在总变得以实现。预计本系统运行正常，供电可靠。
The process of chief transformer substation of chemical equipment is the process that transform high voltage grade electrical energy sources to low voltage grade and redistribute electrical energy sources. It involves the measurement and the control of many process parameters, such as voltage, electrical current, efficiency power, invalid power, power factor and so on. It is the most pivotal and important to control the low voltage grade of chief transformer substation, which pledges the running production and quality of electrical source supply. So, it is valuable that automatic inspection and control are brought into effect in the process in the chief transformer substation of chemical equipment.
Article referred to some recent designs of automatic control production-process system of chief transformer substation in CHINA. And a series of control systems had been designed for the 110kV chief transformer substation of petrochemical company, DAQING. Firstly, the measurements in locals (CT and PT) and control equipment are designed according to the factors of technology and price. Then, the distributed computer control is designed based on CAN-BUS field-bus according to the point of centralize surveillance and distributed control.
Finally, system software is designed, then the measurement and control system are used successfully in the chief transformer substation. At present ,the system runs normally and supply energy reliably.
本文参考了近年来全国多个总变生产过程自动化控制系统的设计方案，为大庆石化公司乙烯110kV总变设计了一套自动化检测控制系统。根据生产工艺技术参数的要求，结合性能价格等因素，首先设计了现场检测部件(电流互感器和电压互感器)和各保护测控装置。然后，根据总变集中监视分散控制的特点，设计了基于CAN-BUS现场总线的分布式计算机控制系统。
最后，本文完成了系统软件的设计，并将成功地在总变得以实现。预计本系统运行正常，供电可靠。
The process of chief transformer substation of chemical equipment is the process that transform high voltage grade electrical energy sources to low voltage grade and redistribute electrical energy sources. It involves the measurement and the control of many process parameters, such as voltage, electrical current, efficiency power, invalid power, power factor and so on. It is the most pivotal and important to control the low voltage grade of chief transformer substation, which pledges the running production and quality of electrical source supply. So, it is valuable that automatic inspection and control are brought into effect in the process in the chief transformer substation of chemical equipment.
Article referred to some recent designs of automatic control production-process system of chief transformer substation in CHINA. And a series of control systems had been designed for the 110kV chief transformer substation of petrochemical company, DAQING. Firstly, the measurements in locals (CT and PT) and control equipment are designed according to the factors of technology and price. Then, the distributed computer control is designed based on CAN-BUS field-bus according to the point of centralize surveillance and distributed control.
Finally, system software is designed, then the measurement and control system are used successfully in the chief transformer substation. At present ,the system runs normally and supply energy reliably.
引文
[1]惠敦炎 PROFIBUS：开放的、通用的和标准的现场总线．中国机电一体化应用协会现场总线(PROFIBUS)专业委员会．2000：8-12
[2]应先衍 李项 两门子 SIMATIC PLC在九江市第三水厂应用．中国机电一体化应用协会现场总线(PROFIBUS)专业委员会．2000：42-46
[3]夏明 PROFIBUS现场应用总线在楼宇．自控中的应用．中国机电一体化应用协会现场总线(PROFIBUS)专业委员会．2000：56-59
[4]朱益飞 刘杰．变频调整器在油水外输系统中的应用．油气田地面工程．1999(5)：15-17
[5]郭福田 薛光辉 景志远 注水站的微机最优控制系统．油气田地面工程．2000(2)：8-9
[6]胡晓东 王宪中 李迎伟 集散型控制系统的应用．油气田地面工程．2000(2)：12-13
[7]刘庆峰 黄远其 孙立男 塔中四联合站含油污水处理自控系统．油气田地面工程．1998(4)：10-11
[8]张朝晖 刘敬标 集散控制系统在油田生产中的应用．油气田地面工程．1998(4)：20-22
[9]高景平 现场总线控制系统的特点及应用．仪表技术与传感器1997(12)：11-13
[10]马少梅 现场总线及其对自动化仪表与系统的影响．自动化与仪器．仪表1997(1)：9-11
[11]FF Fieldbus Specification:Architecture FF-94-800. Function Block Application Process FF-94-890-891
[12]章卫国等 先进控制理论与方法导论．西北工业大学出版社．200：133-162
[13]李士勇 模糊控制、神经控制和智能控制论．哈尔滨工业大学出版社．1998．180-256
[14]Isidori A. Nonlinear Control Systems: An Introduction. 2 nd Edition. Berlin: Springer Verlag, 1989
[15]李友善 李军 模糊控制理论及其在过程控制中的应用．北京国防工业出版社．1996：8-26
[16]Kickret, W.J.M, et al. Analysis of a Fuzzy Logic Controller Fuzzy sets and systems. 1978(1)
[17]King P.J, Mamdani E.H. The Application of Fuzzy Control Systens to Industrial Process. Autoamtica, 1997(13)
[18]Zadeh, L.A. Fuzzy Sets and Their Applications. New York: Academic Press. 1975
[19]Kickert, W.J,M, et al. Application of Fuzzy Controller in a Warm Water Plate. Automation. 1976(12)
[20]Takeshi Furuhashi. An Adaptive Fuzzy Conteoller Using Fuzzy Neural Networks. 5 th IFSA Word Congress. 1993
[21]Wang Pei-zhuang, Lou shi-po. The Responsibility of Fuzzy Contuollers, IFAC 8th Triennial Word Congress, Kyoto. 1981
[22]秦丽江 模糊控制理论在过程控制中的应用研究．哈尔滨工业大学硕士学位论文。1985：36-60
[23]邵青 模糊控制在烟叶发酵温湿度控制系统中的应用研究．哈尔滨工业大学硕士学位论文．1998：7-17，25-40
[24]郭方方 模糊控制在啤酒发酵监控系统中的应用研究．哈尔滨工业大学硕士学位论文．1995：23-28
[25]高玉琦 李友善 水泥回转窑计算机控制．自动化学报．1991(2)：166-173
[26]江秀汉 李琳 孟立宏 长输管道自动化技术．西北工业大学出版社．25-127，191-222
[27]任德祥 PID控制器的理论、设计与整定．宝钢技术中心自动研究所．44-185
[28]候志林 过程控制与自动化仪表．机械工业出版社．9-30，138-147，165-189
[29]陈懿 现场总线——Lon Works．电子技术应用．1997(3)，55-58
[30]夏德海 现场总线的现状及应用(一)．中国仪器仪表．98(1)
[31]夏德海 现场总线的现状及应用(二)．中国仪器仪表．98(1)
[32]夏德海 现场总线的现状及应用(三)．中国仪器仪表．98(1)
[33]叶秀芬 可编程调节器在烟叶发酵中的应用．黑龙江烟．1997，(7)：19-21
[34]张可仁 三维模糊控制器的一种设计方法．工业仪表与自动化装置．1996，(3)：16-18
[35]骆德汉．PVC生产过程温压测控系统．工业仪表与自动化仪表装置．1995(1)：29-32
[36]古钟壁 王苇 王祯学 大滞后生产过程的智能式补偿预测控制．自动化学报．1995(4)：494-498
[37]Pedryca, W. Fuzzy Control and Fuzzy System. Research Studies Press Ltd. Britain, 1990
[38]Tanaka, K. Sugeno, M. Stability Analysis and Dsign of Fuzy Control Systems. Fuzzy Sets and Systems, Vol.45,1999:135-136
[39]Filey, D. and Yager, R. Three Models of Fuzzy Logic Controllers. Cybernetics and Systems, Vol.24,1993:91-114
[40]Yig, H. Analytical Structure of a Two-Input Two-Output Fuzzy Controller and Its Relation to PI and Multilevel Relay Controllers, Fuzzy Sets and Systems. Vol.63,1994:21-33
[41]Chiu. S. et al. Fuzzy Longic for Control of Roll and Moment for a Flexible Wing Aircraft. IEEE Control Systems Magazine, Vol.33, No.3, t991:42-48
[42]Takeshi Furuhashi. An Adaptive Fuzzy Controller Using Fuzzy Neural Nerworks. Sth IFSA World Congress. 1993:769-772
[43]Ryu Katayama. Dimension Analysis OF Chaotic Time Series Using Self-Generating Neuro Fuzzy Model. 5th IFSA World Congress. 1993:857-860
[44]孙熊岳 种简化的模糊控制算法．自动化学报．1985，1192)：221
[45]戎月莉 一种简化的模糊控制算法．自动化学报．1985，11(2)：221
[46]King P.J. Mamdani E.H. The Application of Fuzzy Control Systems to Industrial PRocess. Autoamtica, 1997(13):235-242
[47]王利民 模糊控制在污水和系统中应用．哈尔滨工业大学硕士学位论文．1999：8-26
[48]章卫国 杨向忠 模糊控制理论与应用．西北工业大学出版社．1999：7-88
[2]应先衍 李项 两门子 SIMATIC PLC在九江市第三水厂应用．中国机电一体化应用协会现场总线(PROFIBUS)专业委员会．2000：42-46
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