计算机控制技术课程设计

西安石油大学

课 程 设 计

电子工程学院 自动化专业 自1201班 题 目 《计算机控制技术》课程设计 油库安全监控系统硬件设计一（采用板卡方案） 学号201105080316学生郑志梁 指导老师徐 竟 天

二○一五年十月

《计算机控制技术》

课程设计任务书

题 目 学生姓名 郑志梁 油库计算机监控系统硬件设计一（采用板卡方案） 学号 201105080316 专业班级 自1201 课程设计主要完成某油库计算机监控系统硬件设计。要求运用已学过各类传感器、输入输出模块、工控计算机、现场总线等的知识，完成计算机监控系统硬件方案、设备选型、总体设计等各功能的设计。 要求熟悉相关计算机监控系统的硬件组成与设计方案，学会计算机监控系统硬件设计的步骤和方法，具有初步设计小型计算机监控系统硬件方案的能力。 课程设计内容及基本要求如下： 1.熟悉油库工艺流程、监控目标及监控要求。 2.学会常用的监控系统I/O硬件（各类板卡、智能仪表、智能模块、PLC等）参数及使用，了解其工作原理。 3.学会不同自动化设备厂家各类板卡、智能仪表、智能模块、PLC等的选型，能用所选厂家硬件搭建符合工艺流程和监控目标的硬件系统。 4.完成监控系统硬件方案设计，画出原理图。 5.课程设计时间一周，完成课程设计报告。 设 计 内 容 与 要 求 起止时间 指导教师签名 系（教研室）主任签名 学生签名 2015年10月19日 至 2015年10月25日 年 月 日 年 月 日 年 月 日

目 录

1 绪论 ...................................................................................................................................... 4

1.1课题意义 ....................................................................................................................... 4 1.2 油库的简介 ................................................................................................................ 4

1.1.1 定义 .................................................................................................................. 4 1.1.2 作用 .................................................................................................................. 5 1.1.3 分类 .................................................................................................................. 5 1.1.4 分级 .................................................................................................................. 6 1.1.5 发展 .................................................................................................................. 6 1.1.6 油库的安全简介 .............................................................................................. 6 1.3 计算机监控系统的介绍 ............................................................................................ 6 1.4 计算机监控系统的主要特点与原则 ........................................................................ 7

1.4.1 主要特点 .......................................................................................................... 7 1.4.2 设计原则 ........................................................................................................ 7

2 油库安全监控系统总体设计 .............................................................................................. 8

2.1 系统的总体设计 ........................................................................................................ 8 2.2 油田油库监控系统的硬件设计 ................................................................................ 8 2.3 系统的初步分析 .......................................................................................................... 8 2.4 系统 I/O点数统计 ...................................................................................................... 9 系统I/O 点数可以通过列表的形式来列举。 ........................................................................ 9 3 系统监控硬件选型与介绍 ................................................................................................ 11

3.1 主机部分 .................................................................................................................. 11 3.2 板卡的选择 .............................................................................................................. 12

3.2.1板卡PCI- 1713 .................................................................................................. 12 3.2.2 板卡PCI-1721 .................................................................................................. 13 3.3 接口选择 .................................................................................................................. 13 4 系统监控方案设计 ............................................................................................................ 14

4.1 监控系统设计 .......................................................................................................... 14 5 结论 .................................................................................................................................... 17 参考文献 .................................................................................................................................. 18

1 绪论

1.1 课题意义

随着科学技术的不断进步，特别是工业控制技术的飞速发展，我们已经开始步入一个崭新的自动化控制新时代。计算机自动监控系统已经广泛的应用于离散过程、连续过程等各种工业自动化领域以及电力、化工、食品、水处理等各个行业[1]。现在国内外都将计算机监控系统对油田联合站的各个生产工艺过程进行实时监控、与数据采集等，计算机监控系统的发展为油库的自动化监测注入了新的活力。因为油库是油气运输过程中的一个重要环节，它直接关系到外输原油的质量，其工艺特点是系统关联紧密、操作规程严格、系统运行状况复杂多变且系统过程中流程多变[2]。所以采用计算机监控系统对其工艺过程进行实时监控可以有效的提高生产率、减少事故发生率、降低工人的劳动强度。本文主要针对油库发油、卸油等工艺过程介绍了其计算机监控系统硬件以及软件的设计。 1.2 油库的简介 1.1.1 定义

用来接收、储存和发放原油或原油产品的企业和单位都称为油库。同时，油库也指用以贮存油料的专用设备，因油料具有的特异性用以相对应的油库进行贮藏。油库是协调原油生产、原油加工、成品油供应及运输的纽带，是国家石油储备和供应的基地，它对于保障国防和促进国民经济高速发展具有相当重要的意义。所谓油库是指将开采的原油集中进行管线运输，进行油罐的存储，完成对来油、输油及有关储油量的计算、盘存管理[3]。在此过程中，对含水的原油要进行脱水工艺处理，这样就形成了原油集输的若干个工艺处理过程，如下图所示

图 1-1

1.1.2 作用

1.生产基地用于集积或中转油料； 2.供销部门用于平衡消费流通领域； 3.企业部门用于保证生产； 4.国家战略储备。 1.1.3 分类

1、按油库的管理体制和经营性质可分为独立油库和企业附属油库两大类。独立油库是指专门从事接收、储存和发放油料的独立经营的企业和单位。企业附属油库是工业、交通或其它企业为满足本部门的需要而设置的油库。

2、按主要储油方式可分为地面（或称地上）油库、隐蔽油库、山洞油库、水封石洞库和海上油库等。地面油库与其他类型油库相比，建设投资省、周期短，是中转、分配、企业附属油库的主要建库形式，也是目前数量最多的油库。 3、油库还可按照其运输方式分为水运油库、陆运油库和水陆联运油库；按照经营油品分为原油库、润滑油库、成品油库等[4]。

4、油库按照油罐的总容积划分为小型油库，其容积为一万立方米以下，中型油库其容积为一万至五万立方米，大型油库其容积为五万立方米以上。

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