矿区加油站监控管理系统毕设6月5日详解.doc

0 前言 矿区自用加油站监控系统自动化水平较低，一般是由模拟器件（开关、指示.灯、指示仪表等）组成的模拟式控制屏，这种控制方式主要依赖于手工操作，存在的问题有监控画面粗糙、信息不全面、数据统计量大、误差大、系统升级成本较大、经营模式落后、财务制度不全面等。针对这些问题，本文提出用上位机监控软件和下位机PLC组成加油站.的监控管理系统，系统同时使用IC 卡管理方式、人机界面现场操作的设计方案。本系统选用上、下位机控制方式并结合了PLC 、上位机软件和 IC 卡应用等关键技术，上位机以PC 机作为系统核心，配合读卡器；下位机以西门子S7-200系列PLC为核心，配合人机界面，控制终端执行机构（泵、阀、流量计），充分发挥各自长处，经通讯后构成一个完整的加油站监控管理系统，完成了.加油站日常监控工作、规范管理等功能。 1 绪论 1.1 课题背景 因为人民生活水平正在不断提高，社会经济正在稳步发展，石油已然成为与人们生活息息相关的一种资本。随着科学技术的不断进步，不管是企事业单位对车辆用油的控制，还是石油经销企业对加油站的监控管理，都在由粗放型向集约型而改变。在当今计算机技术囊括全世界的时代，计算机技术毫无疑问的将成为加油站的规范治理、提高效率、节省成本的有效方法。国内普通加油站的控制管理模式并不适用于矿区加油站，这是由于矿区加油站自身的工作方式以及矿区的特殊工作要求决定的。[1]从文献及资料上看来，现有的加油站监控管理系统并没有对露天矿区生产特点及要求进行酌量，不能满足矿区加油站的现场特殊要求。比如矿区加油站除收费管理、IC卡信息管理之外，尚有量进出油的监控管理、加油设备保护和系统改造升级等问题。社会上利用IC卡技术的各种信息管理系统虽然已经趋进成熟，但是适用于矿区加油站的自动化收费以及监控管理系统尚未广泛普及。 露天矿区内，大型机械比较多，耗油量巨大，每次加油时间较长，而且随着矿物开采和掘进，要求加油站机动性强，可以随时搬迁。是以，普通加油站的功能基本不能满足矿区的工作要求，并且设备存在很多问题，设备陈旧落伍，主要依托人工操作，财务以及日常管理混乱。 1.2 国内外发展近况 当今世界,石油化工产业的自动化程度不但是石化企业现代化的首要标志,更是剧烈角逐的市场机制下创收的强力的方式,国际自动化的发展程度不光一直在深化生产过程自动化、辅助设施自动化和经营管理自动化,并且正在往过程控制技术和信息管理技术互相结合的总体自动化方向而发展。在国外，自动化加油站技术研究起步较早，技术更成熟，自动化水准更高。近年来，我国在自动化设备配置、技术、功用以及规模等方面都有明显提升，测量和控制装置不断更新换代，操作水平也从手工操作升级到自动化控制，从最低级的单回路控制体系逐步发展到高级的复杂系统控制回路体系，再到管控一体化。可在石油化工产业，各企业的发展严重不均衡，不同规模的企业的自动化水平差距巨大。 1.3 研究内容及目标 每一个矿区的加油站有很多，但管理系统基本相同，要考虑到用户及现场条件的需求，系统把计算机和PLC作为核心设备，与其他终端设备和执行机构进行配合，共同完成了矿区加油站日常工作需要的操作，以数字监控系统取代了原来的模拟屏监控，利用人机触摸屏进行直接操作，利用报表技术取代了人工记录、统计工作。 针对矿区加油站的实际情况和具体要求，结合成熟的技术和先进的电器设备，设计了一套矿区加油站监控管理系统。本文的主要研究内容有： （1）系统整体方案的设计； （2）控制系统硬件设备选型； （3）系统上位机、PLC 和触摸屏软件设计； （4）IC 卡和加油数据安全性考虑； 首先我们需要进行上位机监控管理系统软件的设计：包含选取适合的编程软件，设计上位机系统的监控管理软件，能对进出油及时监控、能对数据进行管理和存储、能对IC 卡进行管理，并且完成控制终端设备的正常运作。然后进行下位机控制系统设计：其中包括选择IC 卡型号，设计读卡器，PLC选型及其 PLC数据采集和数字量信号、模拟量信号以及脉冲信号处理。终端执行机构的选型和接线。设备之间的通信连接以及调试。最后，进行系统测试，上位机软件和下位机终端设备进行整体调整，全面的测试系统的性能是否稳定可靠。 总体方案设计 2.1 设计原则 进行系统设计时必须以安全性、可靠性、实用性和可扩展性等要求为原则，使建成的系统具有先进的技术、完善的功能、灵活的配置等特点[2]。 （1）提高控制系统的精度。系统体系的计量精度是权衡自动化加油系统优劣的重要尺度，在硬件系统上完善方案最大程度杜绝偷油漏洞，软件程序上采用合理的控制算法来提高系统的测量和控制精度。 （2）实用性。对企业来讲，建立和施行新系统、保持技术上和管理上的先进的同时，要讲究实效性，要遵守