文档介绍：毕业设计报告（论文）
报告（论文）题目：环道控制系统下位软件
设计方案二
2 双机热备冗余结构 25
PID周期运算 25
第6章 结论 26
致谢 27
参考文献 28
附录 29
北华航天工业学院毕业论文
III
2
环道控制系统下位软件设计方案二
第1章 绪论
课题背景及国内外研究概况
一直以来，世界各国对能源的需求量还在不断地扩大，能源作为一个国家发展的基本保障越来越受到重视。与此同时，因为能源特别是石油而引发的冲突接连不断。为了保证能源的供应，我国一直在积极寻找国内油田，而且在国际上也积极寻找供应，因此目前我国的石油供应呈现多样化趋势。
石油的运输主要通过输油管道进行，而输油本身就是一项耗能巨大的工业过程。如何在油品多样化的现状下寻找出不同油品运输的最低成本方案，这成为一项重要的研究课题。建设大口径、多功能、自动化水平高的石油试验环道，可以得到不同环境下石油储运的各种数据，为各储运站提供可靠、准确的试验数据，使石油储运最大化、科学化，减少储运过程中的维护工作。但是，我国目前还没有这样一个完善的、能够对不同油品运输工况进行试验的场所，为此建立一个大型的、国际一流的输油管道试验基地显得十分必要。
本课题就是抓住了这一契机，采用先进的计算机控制系统组成上位机、PLC控制系统作为下位机，系统具有网络控制功能和远程控制接口，同时为了确保系统的安全可靠性，上、下位机均拟采用硬件冗余的方案，完成输油管道试验系统的控制与数据采集。通过本课题的研究提出适合一般工业领域基于现场总线技术的过程控制系统方案并推广。
为了更好的满足试验需求，工艺流程控制过程能够实现停输再启动试验，在此基础上，尽可能增加流程切换的灵活性，可在多种工况下进行各项试验，于是产生了本部分的各控制阀等的独立控制。试验环道的数据全部实现自动化采集，检测设备采用高精度仪表。为适应环道将来进行其他油品测试的需要，预留原油卸车接口。
现场总线和工业控制网络
在企业信息化和自动化领域内，计算机技术、控制技术、网络与通信技术的结合孕育了现场总线技术和网络控制技术。作为近年来在国际上迅速发展起来的、备受关注的网络控制新技术，现场总线是一种应用在生产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统。被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。随着微处理器与计算机功能的不断增强和价格的急剧降低，计算机与计算机网络控制得到迅速发展。工厂底层控制除需完成现场自动化设备之间的多点数字通信外，还必须实现底层现场设备与外界的信息交换。现场总线就是在这种实际需求的驱动下应运而生的。现场总线技术将专用微处理器置入传统的测量控制仪表，使它们各自都具有了数字计算和数字通信能力。在此基础上，即可采用简单连接的双绞线、同轴电缆等作为总线，把多个测量控制仪表连接成为网络系统，并按照公开规范的通信协议，使位于现场的多个微机化测量控制设备以及现场仪表与远程监控计算机之间，实现数据传输与信息交换，从而实现控制网络与信息网络的网络集成。
北华航天工业学院毕业论文
2
自动化技术与网络技术的有机结合形成了网络控制技术。控制网络一般指以控制对象为特征的计算机网络，简称为计算机亚网络Infranet（Infrastructure Network），它主要面向某个企业或某个系统的底层，与一般的计算机网络既有很多共同点，又有不同和独特之处，主要表现在以下几个方面：
1．控制网络中数据传输和系统响应的实时性是对控制网络的基本要求；
2．控制网络强调在恶劣环境下数据传输的完整性和可靠性；
3．对信道容量要求不是太高；
4．通信方式多采用广播或组播方式；
5．控制网络必须解决多家公司产品和系统在同一网络中兼容――即互操作问题。
目前，现场总线和网络控制技术研究与应用的发展趋势具有以下几个特点：
1．以现场总线作为底层的控制网络，在体系结构、仪表的数字化与智能化、监控组态软件及其开发平台与工具、以及现场总线的实际应用等各方面都取得了很大发展；
2．在OSI体系结构、控制网络的组网技术、实时网络操作系统、可靠性技术等方面都进行了深入研究，特别是以太控制网络的研究，推动了生产过程向更高层次的自动化水平发展，实现了优化控制，协调控制与远程监控；
3．控制网络与信息网络的集成已成为网络控制技术发展的一个热点，各种控制网络与信息网络的集成技术研究日趋激烈，网络集成的产品化程度不断提高，统一的企业网络构想将为企业计算机综合自动化打下坚实的基础；
4．在信息技术大潮的推动下，各种