论文开题：实验室精馏塔的计算机集散控制系统（DCS）设计

大学本科毕业论文(设计)开题报告
学院：信息科学与工程学院　　　　　　专业班级：08自动化　

课题名称 实验室精馏塔的计算机集散控制系统（DCS）设计

1、本课题的的研究目的和意义：
精馏塔是现代炼油、化工生产中应用最广泛的分离设备，通常决定了这些工业过程的产品质量和生产能力。精馏过程是一个很复杂的操作过程，其控制要求大多较高，在一般的精馏过程自动控制中，如果仅从局部的单个控制回路着手来改善一个塔的控制质量，几乎都会遇到难以克服的困难。因此要从塔的整体控制方案上进行深入细致的研究。
因此，如果能从过程控制的角度出发来改善塔的操作，达到改进产品质量，增加目标产品收率及降低能耗等诸目标的一个乃至全部，将可为企业带来可观的经济效益。同时，这样一个典型的装置也是教学
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加方便有效的实现酒精提纯。具体内容如下：
1) 熟悉实验装置系统工作原理，了解精馏过程。
2) 掌握在DCS控制系统下组态对实验设备的控制与数据采集及监控，实现上位机与下位机的通讯。
3) 通过DCS系统控制精馏塔塔釜、塔板、塔顶的温度，进料流量、冷凝液流量控制，各个储液罐液位的控制。
4) 采用酒精比溶剂或者色谱的方法对提纯后的酒精进行检测，对比与常规控制在同样条件下的浓度，是否有所提高。
5) 分析实验结果是否达到实验预期目的，重复实验，获取最佳实验数据。
实验成果以论文的形式叙述，主要内容包括研究目的和意义、方案论证、具体实现步骤、实验结果分析与总结、遇到问题的解决方法及心得等。

4、拟解决的关键问题：
本课题的关键问题是上位机（计算机）与下位机（实验设备）的通讯连接及酒精浓度的检测。
解决方案：
上位机与下位机通讯可以利用组态软件定义板卡类设备通过现场总线与下位机板卡相连接，通讯地址一一对应，实现两者之间的连接；也可以通过网卡利用IP地址通过现场总线实现两者之间的连接。
对于酒精浓度的检测，可以采用酒精比溶剂或者色谱的方法进行检测，尽管相对于在线检测会存在一定的误差，但是误差是在允许的范围内，因此，该检测方法具有使用价值。
5、研究思路、方法和步骤：
由于该课题所用到的实验设备是刚刚接触到的，因此，熟悉实验设备是研究课题的首要的任务。
1) 熟悉实验设备，了解实验装置的结构和组成，掌握实验装置的基本操作。
2) 熟悉系统工作原理，了解精馏过程，把握控制方向，完成实验指导书提供的实验。
3) 了解上位机与下位机的通讯连接方式，统计控制的I/O点数，学习所用组态软件。
4) 利用组态实现对实验设备的控制与数据采集及监控。
5) 设计并完成一个综合性实验。
6) 分析实验结果，是否达到提高精馏纯度的目的，重复实验选取最佳实验结果。
7) 将获得的实验数据、图像及设计思路方法拟成毕业论文。
6、本课题的进度安排：
1) 熟悉实验设备：
利用3-4周时间熟悉精馏塔实验设备的工作原理及所用到的软件，此外，学会解决软硬件上遇到的问题也是一项至关重要的任务。争取在计划时间内能够独立完成实验指导书中所设置的几个实验，为后面的毕业设计奠定扎实的基础。
2) 学习编程软件及工业控制组态软件（如：组态王/MCGS）：
计划利用3-4周的时间学会编程软件及组态软件，之后按照指导老师给定的任务书，先编写实验所需程序，同时利用组态软件进行I/O设备分配、变量定义和管理、组态画面与动画连接、趋势曲线、报表的设计。
3) 实现软硬件连接以及完成程序、组态的调试
将设计好的组态与实验设备通过计算机实现相互通信，按照实验任务对程序、组态等进行调试，将调试过程中遇到的问题集中起来，找指导老师寻求解答，争取计划利用3 ……（未完，全文共2461字，当前仅显示1565字，请阅读下面提示信息。收藏《论文开题：实验室精馏塔的计算机集散控制系统（DCS）设计》）