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碱回收燃烧工段DCS控制系统设计毕业论文 目 录 摘 要 I ABSTRACT II 1 绪 论 1 2 DCS系统的简介 2 2.1 DCS的组成 2 2.2 DCS系统的发展过程 2 2.3 MPI网 3 2.4 PROFIBUS-DP网络 4 3 燃烧工段的工艺流程 5 3.1 燃烧工段的工艺流程 5 3.1.1 燃烧工段工艺流程 5 3.1.2 现代碱回收炉控制系统的目标 6 3.2 燃烧工段设备介绍 6 3.2.1 碱回收炉 6 3.2.2 静电除尘器 7 3.2.3 圆盘蒸发器 7 3.2.4 引风机 7 3.2.5 一、二、三次风的作用 7 3.3 本设计采用的方案 8 4 PLC硬件设计 9 4.1 可编程控制器PLC 9 4.1.1 可编程序控制器的基本结构 9 4.1.2 可编程控制器的工作原理 10 4.1.3 可编程序控制器的特点 10 4.2 硬件设计 11 4.2.1 PLC模块的安装 11 4.2.2 CPU模块 11 4.2.3 SM321数字量输入模块 13 4.2.4 SM322数字量输出模块 13 4.2.5 SM331模拟量输入模块 13 4.2.6 SM332模拟量输出模块 14 4.2.7 电源模块 14 4.3 传感器 15 4.4 PID算法 15 5 WinCC组态部分 17 5.1 西门子WinCC简介 17 5.1.1 WinCC的主要功能 17 5.1.2 WinCC选件 18 5.2 WinCC组态 19 5.2.1 创建新项目 19 5.2.2 添加驱动程序与组态变量 20 5.2.3 创建变量 22 5.2.4 画面的创建 24 5.2.5 创建动态 26 5.3 组态报警 31 5.3.1 模拟量报警 31 5.3.2 离散报警 33 5.3.3 报警画面 34 5.4 数据归档和存盘 35 5.4.1 变量的归档 35 5.4.2 创建记录显示 36 5.5 流量累计程序的设计 36 5.6 用户登陆程序的设计 37 5.7 用户登录权限的设定 38 5.7.1 设置安全保护管理 38 5.7.2 设定组态设定服务器的属性 38 5.7.3 创建热键调用登录和退出对话框 38 6.1 过程通讯原理 40 6.1.1 过程通讯术语 40 6.1.2 WinCC通讯原理 40 6.2 通讯协议的组态 40 7 总 结 42 致 谢 43 参考文献 44 1 绪 论 造纸工业是国民经济的重要组成部分。近年来，随着国家对环境保护的日益重视，解决造纸厂的废水排污问题已成为首要课题，特别是对于以麦草为原料的众多造纸厂来说，麦草浆黑液的处理问题尤为突出。黑液是由碱法制浆蒸煮得到的废液，其成分主要根据所采用的植物原料及制浆蒸煮条件不同而有所不同。对黑液采取回收的方法国内也做过许多尝试，但经过考核比较发现用燃烧法处理黑液回收碱是目前黑液治污中最为成熟和有效的技术。然而对麦草浆的黑液来说，燃烧绝非易事。首先是因为碱回收的投资成本较大，使用设备复杂，而且麦草浆黑液的燃烧工艺和设备也仍处在整理与完善中；其次是因为麦草浆黑液属于一种劣质燃料，由于其含灰、含硅量大，燃烧值低，粘度大，浓度低，对燃烧的许多工艺条件要求都很高，因而使黑液燃烧变得比较困难，极易造成因燃烧不稳定而甩不掉油枪，使碱回收成本大大增加的局面。因此，在麦草浆黑液的碱回收工程中，燃烧工段是最重要的环节之一。 DCS系统在造纸行业的广泛使用，使得造纸的自动化程度越来越高。随着造纸工业的不断发展，废水污染日益加剧。因此，制浆黑液的碱回收工艺对工厂起着尤为重要的作用，它是变废为宝、化害为利、效益显著的综合利用工程，是造纸厂治理水污染的首要措施[1]。碱回收生产过程大致包括黑液的提取，黑液的蒸发，黑液的燃烧，绿液的苛化及石灰的回收五个工段。 2 DCS系统的简介 多级计算机分布控制系统又称为集散控制系统（DCS，distributed control system）是网络技术和控制技术结合的产物。它是根据分布设计的基本思想，实现功能上分离，位置上分散，达到以分散控制为主，集中管理为辅。 2.1 DCS的组成 集散控制系统DCS（Distributed Control System）是基于“4C” 技术（Computer Control Communication CRT）在20世纪70年代中期出现的新型工业控制系统。采用分布式的计算机系统结构，，1975 年Honey-well 公司推出了第一套DCS控制系统，首先被应用于石油化工行业[2]。 自1975年以来，DCS控制系统的硬件和软件功能不断完善和强化，已经经历了三代，但从基本结构来看特性相同，可分解为三大基本部分。 （1）过程控制站 过程控制站是集散控制系统与生产过程之间的