工艺流程设计论文范文

工艺流程设计论文范文第1篇

关键词：油气储运工程专业；本科毕业设计；工程设计类

中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）51-0200-02

本科毕业设计（论文）是培养学员综合运用所学基础理论、基本知识和基本技能，提高分析、解决实际问题能力和独立工作能力的重要教学环节。

油气储运工程专业培养适应油气储运工程发展需要，具备工程流体力学、油气储运工程学等方面基本理论、基本知识及基本技能，获得进行科学研究的初步训练，基础扎实、知识面广、能力强、综合素质好，具有创新精神和实践能力的油气储运工程应用型人才。为提高其实战能力，油气储运工程专业毕业设计推荐采用“真题真做”，题目主要来源于实际的工程项目、科学研究项目等，并运用项目式管理进行设计，使学员如临其境，切身体会到项目的实际流程以及技术管理办法。油气储运工程专业工程设计类题目一般占到整个毕业设计题目的80%左右，所以我们主要针对该类型本科毕业设计进行探讨。

一、为什么设定毕业设计基本工作量要求

本科毕业设计时间为3月到6月初，去掉培训、调研和综合演练所占用的1个月时间，其有效毕业设计时间为2个月。如何使学员在较短的设计时间内提高毕业设计论文质量，一直是探讨的核心问题。在毕业设计初期，学员选到题目，往往比较迷茫，不知道具体要做什么事情，对论文的字数要求、图纸要求、论文的深度更是一头雾水。初次带毕业设计的教员虽然有做项目的经验，但是对本科毕业设计论文难度及论文指导程度把握不是很准确。其实这些问题也就是本科毕业设计论文的基本工作量是如何界定的、论文是否有创新两个核心问题。我们以“毕业设计工作量”、“本科毕业设计创新”关键词在互联网上搜索，关于“本科毕业设计创新”一定会搜出很多条目，“毕业设计工作量”搜出的条目较少，且基本大同小异，主要是根据不同的论文类型，对字数、图纸质量、实验结论等进行规定。但是为了达到通用性要求，均比较粗略，没有借鉴意义。对学院来说，因其管理的宏观性，不可能给出具体的界定。但是每个专业可根据专业特点进行基本工作量的设定，让学员和初次带毕业设计的教员一开始就对毕业设计到底是什么，要做到什么程度有较为清晰的认识。针对工程设计类题目，它的基本工作量应该达到什么程度呢？

二、工程设计主要包括哪些内容[1]

根据项目的类型分为新建、改建和扩建3种类型。根据项目实施阶段分为可行性研究、初步设计、施工图设计等3个阶段。由于时间较短，为保证设计质量，我们将毕业设计的难度定为初步设计阶段。初步设计阶段主要包括设计准备工作、工艺流程设计、工艺设备选型设计、库区布置设计、管路配置设计等内容。

1.设计准备工作。该部分是指根据导师下达的设计任务书，正确领会对工艺提出的要求。明确所承担的设计任务和主要内容，确定其方法步骤。订出工作计划。利用设计前调研时间，深入到已建的油库实地调研，了解掌握油库油品的种类、数量，主要采用的技术、设备及工艺，还有该地区的地形资料、地质资料、交通资料、气象资料等，这些资料的收集是油库水力计算、热力计算、建（构）筑物基础与管线埋深、做法的依据，不可忽视。尤其应重视了解油库新的技术、设备及工艺应用情况，并收集设计所需的国家和行业标准、规范及相关的资料。资料包括外部资料、内部资料、技术经济资料、各类设备技术手册或样本等。

2.工艺流程设计。该部分是确定油库工艺流程。要求运用所掌握的各种资料，先作出几种流程方案，根据有关的基本理论进行对比分析，着重评价投资与成本，从中选择出一种技术先进、经济合理、安全可靠的工艺流程，并绘制油库工艺流程图。

3.工艺设备选型设计。该部分是初步确定了系统设备的构成，这其中的设备只是一个概念，工艺设备选型就是通过工艺计算确定设备具体的规格和型号。油罐、油泵等各种定型设备选型涉及水力、强度、热力等计算。在工艺计算阶段应理论联系实际，学会发现问题、分析问题和解决问题，搞好计算的必要条件是概念清楚、方法正确、数据齐全可靠，并且必须按规定的步骤进行。

4.库区布置设计。该部分主要包括储油区、油品装卸作业区、行政生活区的布置设计。其中储油区和油品装卸作业区布置设计是工艺设计中的重要内容，它的首要任务是确定整个工艺流程中的全部设备在平面上和空间中的具置。油库布置设计在工艺流程设计和工艺计算及设备选型后进行。库区布置设计完成之后要绘制油罐区和油品装卸作业区的平面、立面布置图。

5.管路配置设计。该部分任务是确定油库全部管线、阀件、管件及各种管支座的位置，以满足工艺的要求。设计时应考虑节约管材，便于操作、检查和安装检修，而且做到整齐美观。管路配置设计应在工艺流程设计和储油区、油品装卸作业区布置设计完成的基础上进行。

三、设计说明书主要包括哪些内容

根据设计的内容包括油库设计总说明、总图布置说明、工艺设计说明书和消防部分说明等。

1.油库设计总说明。（1）阐明本设计的任务依据和技术依据。其中任务依据包括已批准的设计任务书和有关协议、主要文件、会议记录等的名称及所属文号、设计采用的规范和标准等；（2）阐明油库的性质、经营油品种类、供应范围、油库的总容量和经营特点；（3）阐明油库建设区域的自然条件（地理位置、地形地貌、水文气象、工程地质、地震等级等）、周围环境（与居民点距离、附近有无其他大中型企业或重要建（构）筑物和其他危险物品）水电、运输、通讯等情况；（4）人员编制情况说明。包括行政人员、技术人员、工人和消防警卫及勤杂人员；（5）阐明主要技术经济指标和总投资额；（6）阐明本单位承担的设计项目和委托其他单位的设计项目。

2.总图布置说明。（1）说明总图布置的指导思想，分析总图布置的优缺点；（2）油罐的结构类型、单个容积；（3）库内运输方式。

3.工艺设计说明书。（1）工艺流程；（2）铁路（公路或水运）油品装卸方式、货位（或泊位）的个数、专用线长度；（3）发油方式，汽车装油的鹤管数，桶装灌油栓个数；（4）装卸油泵及机组的型号及台数，输油管的规格；（5）油库的装卸能力。

4.消防部分说明。（1）油罐及其他生产设施采用的消防方式；（2）消防所需的灭火剂量和水量；（3）消防泵的台数、型号、规格及其使用的动力；（4）其他消防设备（消防车、泡沫液罐、消防水罐等）；（5）消防管道的布置和管径；（6）油库消防灭火系统工艺计算书；（7）消防、给排水设备表等。

对于本科毕业设计（论文）来讲，文字部分主要是一份完整的设计计算说明书，要求思路清晰，符合最新的国标和行业标准，结论正确，不一定非要达到一定的字数。有的学员论文厚厚的一摞，一翻里面的内容，逻辑混乱，东拼西凑，仍然是达不到毕业设计要求的。有的学员论文字数少，但是能够围绕设计内容，设计步骤齐全，主题突出，立意较新，不仅仅可以达到毕业设计基本要求，甚至可以评选优秀论文。

四、主要技术图纸

油气储运工程专业因其专业特点，设计图纸是必不可少的。

1.绘图原则。绘图原则具体参见GB/T 13361-2012《技术制图通用术语》、GB/T 14665-2012《机械工程CAD制图规则》、GB/T 16675.1-2012《技术制图简化表示法第1部分：图样画法》、GB/T 16675.2-2012《技术制图简化表示法第2部分：尺寸注法》和SY/T 0003-2012 《石油天然气工程制图标准》等。

2.图幅大小的确定。一般来讲，油库总工艺流程图采用A1图幅，分区及泵房工艺流程图采用A2或A3图幅。根据实际情况，可绘制加长图幅。

3.图幅比例的确定。平面布置图均严格依据国标和行业标准按比例进行绘制。工艺流程图通常不严格按比例绘制，各个设施、设备之间的位置关系也可以不受总平面布置图的约束，工艺流程图以表达清晰、工艺准确为原则。根据毕业设计难度在初步设计阶段的要求，工艺技术图纸主要包括平面布置图、工艺流程图、设备设施平立面图、局部详图等。具体包括库区位置图、油库总平面布置图、罐区工艺布置图、装卸作业区工艺布置图、管网综合平面布置图、库区消防平面布置图、油库总工艺流程图、油库消防灭火系统工艺图、库区设备防雷、防静电接地图；管网局部详图、管路附件详图、管架、支座配置图等，还包括图纸清单、设备材料清单等。

对学员来讲，2个月的时间不可能一个人完成整个油库的设计，一般来说，设计分组进行，“一人一题，真题真做”。通过设定油气储运工程专业工程设计类毕业设计基本要求，教员有针对性地进行专业的引导和帮助，缩短学员获取有效资源的时间，提高获取有效资源的质量；缩短了学员进入毕业设计状态的时间，在毕业设计过程中，更有针对性地查找资料，规范地进行设计，用更多的时间进行创新研究。不仅提高了个人解决问题、分析问题的实战能力，培养了团队协作精神，还达到进一步提高毕业设计论文质量的目的。

参考文献：

[1]许行.油库设计与管理[M].北京.中国石化出版社，2009.

工艺流程设计论文范文第2篇

关键词：毕业设计；制药；生产方法；工艺流程；设备设计

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）22-0200-03

毕业设计是理工科高等学校专业教学计划的重要组成部分，是学生在毕业前最后也是最重要的一个实践性和综合性教学环节，是强化培养学生工程实践能力和创新能力的着力点。

相对于其他教学环节，毕业设计环节独具的培养功能是促进学生全面系统地总结、巩固和消化已学的理论知识，相对集中地培养学生运用基础知识解决实际工程技术问题的综合能力，亦作为学生毕业和学位资格论证的重要依据。

一、毕业设计的目的和作用

在毕业设计的过程中，包括毕业实习、收集设计资料、撰写设计说明书、绘制工程图纸和设计答辩各个教学环节，都渗透相应的具体明确的培养目的和作用，归纳起来有：（1）培养学生探求真知的科学精神、优良的人文素养和品质，以及改革创新的意识和团队合作精神。（2）培养学生独立运用所学知识分析研究和解决实际工程技术问题的能力，特别是独立获取、探索和开发新知识的能力。（3）训练学生从事科学研究的基本功，包括实验研究和设计方案的制订，数据测定、整理和处理方法，调试和使用新型仪器设备，工程技术计算和图表绘制的能力，特别是计算机应用能力。（4）查阅、选取和使用技术参考文献资料和工程技术手册的能力。（5）编辑设计文件、写作和文字（语言）表达能力。

二、毕业设计的工作程序

毕业设计工作通常按下列程序进行：（1）确定指导老师和设计题目。（2）拟定和下达教师拟定的设计任务书，设计前发给学生。（3）学生在教师指导下作开题报告（是否进行根据题目而定）。（4）学生赴生产单位进行毕业实习，收集设计资料。（5）撰写设计说明书（包括绘制工程图纸）。（6）组织毕业设计答辩（由专业教研室或院系负责）。（7）评审设计说明书（有指导老师和专聘的评阅人进行）。（8）评定设计成绩。

三、毕业设计的选题

1.选题的重要性。选题是否恰当是能否保证设计质量和达到教学基本要求的关键。选题的重要作用是很大程度上决定设计水平和应用价值，能促使学生消化和扩展专业知识，进行知识重组，以至确定学生今后学习和从事研究工作的方向，成为日后专业深造的导航标

2.选题的原则。选题时要遵循下列基本原则：（1）符合专业培养目标，满足实践教学基本要求。（2）具有应用价值。（3）具有可行性。（4）具有创造性。（5）具有科学性。

3.选题的途径和方法。（1）选题的途径包括：从生产实践中、科研项目中、市场需求中或实验教学中选题，从专业发展方向的前沿选题，结合个人兴趣爱好选题。（2）选题方法有多钟：如教师提供、学生自选、师生商定。如承担教师科研课题中的子课题或其中部分研究（设计）模块，原则上学生每人一题，多名学生合作的题目，须明确各人的主攻或侧重点。

四、毕业设计的基本内容

1.设计说明书内容结构。设计书是毕业设计主要的书面文件，能全面反映学生的设计思想、设计能力和对题目及其背景知识掌握的深广度。毕业设计不同于一般的工程设计计算书，除了有关的计算内容外，还包括可供选择的方案、选择依据和方案论述；除了符合工程实践要求外，还要满足教学上的基本要求。根据国家标准（GB7713-87）的规定，一份规范的毕业设计说明书通常由前置部分、主体部分和其他部分所组成。（1）前置部分：封面；题名页（扉页）；序言（绪论，前言）；摘要（中、英文）；关键词（中、英文）；目录。（2）正文部分：引言；正文；结论。（3）其他部分：参考文献；谢辞；附录（必要时）。

2.正文的主要内容和要求。（1）主要内容。正文包括的主要内容一般有：①概述。②生产方法（工艺路线）的选择。③工艺流程设计。④工艺计算。⑤设备的设计计算和选型。⑥车间设备布置设计。⑦管道布置设计。⑧三废防治和环境保护。⑨技术经济分析。（2）写作要求。正文是设计说明书的核心内容，最能体现设计的质量和水平。理工科大学的毕业设计，虽然不同学科（专业）的设计对象、内容和方法各有差异，但具有下列共同要求：①在设计内容上，资料翔实可靠，分析问题论点鲜明，论据充分，论证严密，结构明确；实验数据真实可靠，重复性好，实验结果能从一定理论高度进行分析，有一定的独立见解或新意。②在表达形式上，立题突出，层次分明，思路清晰，文体格式规范，符合国家标准。③在治学态度上，实事求是，不夸大渲染，不因“为我所用”而主观臆断，任意取舍，更不能抄袭编造。

3.概述。概述一般包括下列主要内容：（1）产品介绍，包括产品名称、用途、化学结构式、分子式、性能（理化性质）、质量标准及检验（测定、鉴别）方法、处方和辅料介绍等。（2）产品在国民经济和民生中的作用和市场需求。（3）产品在国内外的生产、开发概况和发展远景。（4）生产方法简述。（5）所需的主要原材料和水、电、气等地区性供应条件。

4.生产方法（工艺路线）的选择。根据查阅和在实际生产中收集到的生产资料和工艺技术参数，对该产品当前在国内外的生产方法和工艺流程进行技术经济分析、对比，选定最佳生产方法，作为工艺流程设计的依据

5.工艺流程设计。生产方法确定后，即可进行工艺流程设计，益据此确定车间设备布置。（1）工艺流程设计主要任务和成果。主要任务：①确定工艺流程的组成，即确定原料、中间产品、成品和排出物等的来去走向和顺序以及整个生产过程所需的各单元操作的组合方式、顺序及相互间的连接，以达到据此流程可由原料变成产品的目的。②确定载能介质的技术规格和流向（制药工艺中常用的载能介质为水、水蒸汽、冷冻盐水、压缩空气等）。③绘制工艺流程图，即以图解形式表示出从原料到成品的流程中物流和能量发生的变化和走向以及生产中采用的设备；生产中所需控制的工艺参数（温度、压力、流量等）及其检测控制点。④编写工艺操作方法（设计说明书），包括原辅料和中间体的名称、规格、用量，工艺操作条件（温度、压力、流量、时间等），控制方法和设备名称等。成果：工艺流程设计的成果是初步设计阶段带控制点的工艺流程图和工艺操作方法说明。（2）流程设计的基本原则。①保证产品质量符合规定的技术标准。②满足《药品生产质量管理规范》（GMP）的要求。③尽量采用成熟先进的技术和设备。④在保证产品质量的前提下尽量简化流程，缩短生产周期，提高原来利用率，降低原辅料消耗和生产成本。⑤确保人身和设备的安全。⑥尽量减少三废排出量，实施三废综合利用、处理和回收。⑦考虑现代过程装置的趋向（大型、高效、节能、自动化、机械化、微机化）和精细产品的趋向（小批量、多品种、高质量）。（3）流程设计的基本程序。①对选定的生产方法进行工程分析和处理。②绘制工艺流程框草图。③绘制物料流程图。④绘制设备工艺流程图。⑤绘制带控制点的工艺流程图。

6.工艺计算。工艺计算注意包括物料平衡计算（简称物料衡算）和热（能）量平衡计算（简称热量衡算）。

7.设备的选型和工艺计算。制药工艺所用设备分为定型设备和非定型设备两类。定型设备是厂家已标准化和系列化的产品，可按工艺要求，在有关产品说明书中选用。非定型设备是满足制药工艺特殊要求的专用设备，须按工艺要求进行专门设计和制造。对毕业设计而言，从教学要求考虑，根据专业特点，一般只须对1～2个主要设备（以非定型设备为主，也可选定型设备）进行工艺性计算，对辅助设备直接进行选型即可。选型方法在相关教科书、手册中均有详细描述，可以查阅。

8.车间布置设计。在绘制生产工艺流程图、物料衡算、热量衡算和设备设计选型等工作完成以后，就可着手进行初步的车间布置设计。车间布置是否合理，关系到项目的总投资、设备的安装、检修、操作环境的安全方便和经济指标的完成等问题，因此必须统筹考虑。

制药工业包括原料药工业和制剂工业。原料药工业包括化学合成药、抗生素、中草药和生物药品的生产。原料药属精细化学品，在车间布置设计上与化工车间有共同的特点。但制药产品（原料与制剂）是关系到人的健康和生命的特殊产品，必须严格保证质量。原料药生产的精制、烘干、包装工序和制剂生产的灌封、制粒、干燥、压片等工序，其车间的新建、改造必须符合《药品生产质量管理规范》的要求。

9.管道布置设计。管道设计内容就是管道布置图的内容。管道布置设计主要包括管道设计计算和管道布置设计两部分内容。

10.三废防治和环境保护。在制药生产中产生的三废（废水、废气、废渣）中，可能会有毒害物质，对人类生活危害极大。因此毕业设计中必须具体体现生产可持续发展的思想和环保意识，把三废防治和环保措施列为重要的设计内容。根据防治结合，以防为主的原则，采取综合利用原材料，变废为宝和减少三废排放量的有力措施。

（1）废水处理方法。废水种类复杂，处理方法有多种，一般分成四类，物理法、化学法、物理化学法和生化法，见下表，可根据废水的特点加以选用。

（2）废气处理方法。废气处理分除尘法和气体净化法两类。

（3）废渣处理方法。制药生产中产生的固体废弃物，统称为废渣，包括工业原料渣、反应物渣和未反应完全的原料渣等。废渣往往是可以利用、转化为其他材料的有用资源。因此，废渣处理首先应研究其资源化的途径，变废为宝，然后才考虑填埋处理（见下表）。

11.技术经济分析。技术经济是指技术方面的经济指标问题。正确可靠的药物生产工艺设计体现为技术上的先进性和经济上的合理性，对此进行评价，需要进行技术经济分析和基建投资概算。在毕业设计中，技术经济分析部分一般包括两个主要内容，即劳动人员的编制和产品生产成本的概算。

（1）劳动人员的编制。劳动定员数是工厂投产后全面达到设计指标和正常管理水平的标志。根据劳动定员数和计划产量（或产值、利润）相比较可以算出劳动生产率。①编制全厂人员的依据：a.工厂和车间的生产计划。b.劳动定额、产量定额、设备看管定额和服务定额。c.工作制度（连续或间歇生产、每日班次数等）。d.出勤率（全年扣除法定节假日、病、事假等因数的有效工作日和工作时间数）。②劳动定员的类别和组成。行政管理人员和技术人员实行责任制，人工实行岗位制。劳动人员确定后，列出车间（或工段）定员表和全厂定员表。

（2）产品生产成本概算。生产成本是反映工厂生产经营和管理的重要指标之一，是制定产品价格的重要依据之一。

产品车成本的组成如下：

①原材料费（原料+主要材料+辅助材料）。

原材料费=消耗定额×该种材料价格

式中：材料价格系指材料的入库价格

入库价格=采购价格+运费+途耗+库耗

式中：途耗指原材料采购后运进仓库前运输途中的损耗

库耗指原材料入库至出库间的损耗。

②燃料费（煤、重油等），计算方法与原材料费相同。

③动力消耗（水、电、风等）。

动力消耗费=消耗定额×动力单价

④生产工人工资及附加费。

生产工人工资及附加费=（某产品生产工人平均工资+附加费/某产品年产量）×某产品生产工人人数

⑤车间经费。

车间经费（项目建设前期估算）=车间固定资产折旧费+维修费+车间管理费

⑥企业管理费。

企业管理费=车间成本×企业管理费百分率

式中：车间成本=原材料费+燃料费+动力消耗费+生产工人工资及附加费+车间经费

⑦销售费用。销售费用=产品销售额（或工厂成本）×销售费百分率 其中：工厂成本=生产成本+企业管理费

以上①～⑦项费用相加，构成了产品生产成本（又称销售成本）。

⑧产品出厂价格。

产品出厂价格=生产成本+税金+利润

参考文献：

[1]周永强，胡玉杰，武卫莉.高等学校毕业设计（论文）指导[M].北京：中国建材工业出版社，2002.

[2]国家教委高等教育司，等.高等学校毕业设计（论文）指导手册《化工卷》[M].北京：高等教育出版社，2002.

[3]张珩，罗晓燕.制药工程工艺设计[M].北京：化学工业出版社，2006.

[4]徐世仁，龚明生等.化工类毕业设计（论文）写作指导[M].北京：化学工业出版社，2011.

工艺流程设计论文范文第3篇

关键词 压滤机；二段脱水；一段脱水；脱水效果

中图分类号：TD946 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）10-0141-01

1 项目背景

选煤是洁净煤技术的基础，也是煤炭深加工（焦化、汽化、液化和制作水煤浆）和洁净、高效利用的前提。自2012年初以来，煤炭行情持续走低，各精煤用户对于煤炭质量尤其是洗精煤产品水分过高的问题日趋重视。由于禹州地区原煤存在粒度细，煤泥含量大，优质煤主要存在于-0.5 mm的特性，导致选煤公司洗精煤水分长期偏高，稳定在21%左右，远超出客户水分要求，加之煤炭形势下滑，选煤公司精煤销售工作十分困难，因此如何减低精煤水分，满足客户要求，成为选煤公司迫在眉睫的问题。为降低精煤水分，我单位河南永锦选煤有限公司对浮选系统脱水工艺进行了改造，将原设计的浮选精煤二段脱水工艺改为一段脱水工艺，改造前后效果对比明显，能够很好的解决选煤公司精煤水分过高的问题。

2 项目的提出

选煤公司原设计脱水工艺流程采用的是：主洗精煤采用立式离心脱水机进行脱水，主要处理+0.5 mm精煤产品，水分根据入洗原煤不同，稳定在5%-9%，设备脱水效果良好；-0.5 mm浮选精煤产品脱水采用二段脱水工艺，即浮选精煤先经过沉降过滤式离心脱水机脱水，脱水后的产物作为粗精煤产品，产品水分在20%-22%，其离心液和滤液（0.045 mm颗粒含量达到40%以上）进入快开式压滤机进行脱水，滤饼水分在26%-27%左右，工艺流程图详见图1，两种脱水设备脱水效果不佳，产品水分均偏高，因此如何优化选煤公司脱水工艺，提高设备脱水效果成为降低选煤公司洗精煤水分的关键。

图1 改造前二段脱水环节工艺流程图

项目改造内容一：优化脱水系统工艺流程

根据实地了解其他选煤厂脱水工艺流程及脱水设备的应用情况，结合2013年4月份选煤公司工业化试验，最终我们提出了将原设计的浮选精煤二段脱水工艺改为一段脱水，即浮选精煤不通过沉降过滤式离心脱水机而直接进入快开式压滤机进行脱水。通过优化脱水改善快开式压滤机脱水工况及入料特性，提高压滤机处理能力，能够很好的解决选煤公司精煤水分过高的问题，改造后工艺流程图见图2。

图2 改造后一段脱水环节工艺流程图

3 改造前后洗精煤综合水分效果评价

改造前后，根据各精煤组成部分比例计算，理论分析洗精煤综合水分变化如表1所示。

通过表1可以看出，根据改造后压滤机水分降至21.5%进行理论计算，洗精煤综合水分达到16.8%。但由于近期所入洗的二矿、一矿原煤煤质粒度组成较之前发生较大差异，以二矿为例，二矿原煤大筛分实验数据显示-0.5 mm含量达到了45%，较之前提高12%，一矿原煤-0.5 mm含量也较之前提高7%。而这种粒度变细的变化导致浮选精煤量较之前提高8%左右。我们通过测量计算得出，目前主洗精煤量占总精煤含量的22%，浮选精煤占到了78%，这样洗精煤理论综合水分为18.1%与选煤公司目前调试结果18.3%仅相差0.2%，同时我们统计了12月3号-12号商品销售精煤（均为当日生产落地精煤）综合水分为17.9%，与理论水分也相差0.2%。

综上所述，通过对浮选系统脱水工艺进行改造，将原设计的浮选精煤二段脱水工艺改为一段脱水工艺，能够很好的解决选煤公司精煤水分过高的问题，取得了很好的预期效果。

参考文献

工艺流程设计论文范文第4篇

在机械制造工艺中，对机械设计进行合理化处理是确保机械产品质量的关键，而机械制造企业生产的目的是为了扩大规模，获得最大经济效益，因此，应有针对性地对机械设计进行研究。从机械制造工艺流程入手，对机械制造工艺中的合理化机械设计进行系统分析和探讨，希望可以为我国的机械制造发展提供帮助。

关键词:

机械制造工艺;合理化;机械设计

1机械制造工艺流程

从整体角度来对机械制造工艺流程进行分析，机械制造工艺流程如图1所示。

1．1制造程序

这一步骤主要是将原材料直接制作成半成品，处理重点是对原材料的材质及材料的利用率进行规划。对于机械制造企业来说，要在激烈的市场竞争中占据重要位置，就一定要对材料的质量进行管理和监督，只有提升机械制造工艺原材料的利用方式，才能真正降低生产成本。

1．2零件定位

在零件定位中，可以运用多种定位方式，而技术人员采用何种定位方式也会直接影响零件的质量。为了提升零件质量，技术人员要结合定位方式与零件的加工需求，按照标准开展零部件的加工工作，这也是增加机械制造企业产品销量的主要手段。

1．3技术程序

这一步骤是将制造工序中已经获得的半成品直接加工成符合客户要求的成品，技术程序的加工要求更精细，对产品的质量要求也更高。

1．4加工精度控制

技术人员在对零部件进行粗加工后，还要对半成品状态下的零部件进行细加工处理，在处理过程中，加工的精度要求在于零部件的形状、尺寸及表面质量等因素，为了真正满足客户的实际需求，技术人员需要利用误差控制措施进行合理选择，进而提升产品的精度。

1．5装夹

对零部件进行装夹是将零件直接固定在合适的位置上，在零件的装夹操作中，技术人员要保证零件固定位置的准确性，在确定好位置后，技术人员还要利用相关设计对零件进行深层次的固定工作。

2机械制造设计工艺的基本原则

2．1综合性

从本质层面来说，合理化的机械设计与机械制造属于理论和实践两个层面，二者本身所属类别是不同的，这种差异也就产生了工作中的误差。基于此，技术人员要将综合性作为整个机械制造发展的基本原则，在总结传统机械设计经验的基础上，将机械设计的理论知识与实践制造进行有机结合，以提升机械设计的整体质量。

2．2整体性

在对机械制造工艺进行合理化设计时，要先对机械设计的方案进行制定。在制定机械设计方案时，技术人员要遵循整体性原则，从机械制造工艺的整体入手，在确保各个部件合理的基础上，制定多个机械设计方案，从这些设计方案中选择最优的方案作为机械制造的最终设计方案。

3机械制造工艺中的合理化机械措施

3．1提高设计标准化

制造工艺的核心是机械设计标准化，也就是在相对统一的设计标准中，保证技术人员设计的机械零件结构、规格达到高度统一，在符合国家规定的机械制造标准基础上，进一步提高机械零部件的质量，这对降低生产成本、提高生产效率起到了极大的作用。技术人员在对机械制造工艺进行合理化设计时，一定要充分重视机械零部件的质量，按照国家标准实现标准化设计，以提升机械零部件产品的设计水平和使用性能，只有提升机械生产企业与机械产品的竞争力，才能真正提升机械制造企业的经济效益。

3．2运用绿色制造工艺

技术人员在进行机械设计时，要不断尝试引入新的设计理念，改进传统的设计方法。在设计过程中，应根据社会发展的大趋势，认真贯彻落实绿色环保的设计理念，在此基础上，将机械设计与高新技术手段相结合。在机械制造企业运行过程中，还要充分考虑自身经济效益与环境保护之间的平衡关系，只有实现二者的共同发展，才能促进机械制造企业的长久发展，企业的发展不能以牺牲环境为代价，要在保证环境的基础上，实现机械制造企业的可持续发展。针对目前的机械制造工艺，技术人员要将工作重点放在绿色材料的使用方面，从原材料及生产工艺两方面入手，共同保证机械制造与设计的系统化发展。

3．3提升加工精度

在机械制造过程中，客观差异是一定存在的，技术人员应尽量减少客观差异，以提高机械产品的精准度为准则，分析差异产生的根本原因，确定机械制造中存在的潜在因素，以降低差异，提高防范技术水平，进一步提升加工精度。提高机械产品的加工精度关键在于对夹具进行调整，技术人员应采用先进的测量工具降低误差值，确定误差产生的原因。目前，机械零件产品出现加工误差的主要原因在于机械内部应力、热变形及系统应力等，其中比较常见的是内部应力和热变形两大因素。提高加工精度的流程如图2所示。

4结语

机械制造工艺的合理化机械设计关键在于要有针对性地对机械设计进行分析，对机械生产过程进行合理分析，这两方面的分析都与机械制造过程中的合理化要求有关，因此，技术人员为了保证机械设计的科学化和合理化，要在设计过程中充分考虑机械制造工艺的实际需求，系统性地分析各制造工序的注意事项，改进设计方法，根据工艺水平合理选择机械技术，保证机械设计与制造质量达到国家规定标准，更好地促进机械制造工艺的全面发展。

参考文献:

［1］范丰．机械制造工艺课考核方式的探索［C］//中国职协2013年度优秀科研成果获奖论文集(上册)，2013．

［2］说明［C］//2008年全国机电企业工艺年会《新兴铸管杯》工艺论坛征文论文集，2008．

［3］胡迎春．《机械制造工艺基础》教学探索［C］//2014年4月现代教育教学探索学术交流会论文集，2014．

［4］关于印发2008年《新兴铸管杯》工艺论坛有奖征文获奖论文名单及证书的通知［C］//2008年全国机电企业工艺年会《新兴铸管杯》工艺论坛征文论文集，2008．

［5］倪森寿．《机械制造工艺与装备课程设计》改革的实践与思考［C］//2006无锡职教教师论坛论文集，2006．

［6］张志恒．先进制造技术与机械制造工艺［C］//2007年全国机电企业工艺年会《星火机床杯》工艺创新发展绿色制造节约型工艺有奖征文科技论文集，2007．

［7］叶文华，马万太．双语CAPP中机械制造工艺语言机器翻译研究［C］//全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任———中国科协2003年学术年会论文集(上)，2003．

［8］王文，陈云升．一种新型车床回转夹具［C］//第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)，2011．

［9］王秀梅，王友林．试论增强《机械制造工艺基础》课的实践性教学［J］．淄博学院学报(自然科学与工程版)，2001，(03):103－104．

［10］刘震．先进机械制造工艺的技术发展趋势［J］．呼伦贝尔学院学报，2002，(03):86－87．

工艺流程设计论文范文第5篇

关键词：工业以太网；工厂流水线；自动化控制；系统设计

中图分类号：TH166 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）03-0027-02

在自动化控制领域，占绝对统治地位的是现场总线技术。尽管现场总线具有众多优势，但是随着生产规模的一再扩大，现场机电装备越来越多，需要实时监测和自动化控制的设备也越来越多，在这种背景下，现场总线已经无法完全满足现场众多机电装备的监控需求，而且由于现场总线是具有针对性的工业自动化控制总线，往往使得各个机电装备成为了“自动化控制孤岛”，彼此无法兼容通讯，给设备的后期维护管理带来不便。

随着以太网通信技术的飞速发展，工业以太网逐渐以其低廉的组网价格、兼容性较好的通信协议，以及一体化的联网技术而受到普遍应用，成为目前能够替代现场总线的最好选择之一。本论文主要结合汽车整车焊装PLC自动化控制流水线生产控制系统，对基于工业以太网的自动化控制系统进行设计研究，以期能够从中找到面向工厂流水线生产控制的工业以太网自动控制应用方式，并以此和广大同行分享。

1 工业以太网概述

工业以太网在工业生产制造领域中，主要是作为生产制造自动化控制的基础平台，通过底层安装的传感设备，将机电装备的工作状态参数、工艺参数以及现场环境参数等关键参数检测出来，并通过工业以太网所支持的网络通信协议上传到工业以太网中进行网络传输。随着工业自动化技术的日益发展与进步，很多工业生产流水线都逐渐提出了更高的自动化控制的要求，例如要求实现监测与控制的一体化，要求实现无人值守等等，这些高难度控制要求的提出，在一定程度上都促进了工业以太网在工厂自动化控制领域中的应用，尤其是将工业以太网与PLC控制相结合，能够实现很多工厂自动化控制系统的功能建设需求。本课题重点以工业以太网和PLC相结合，以工厂流水线自动化控制为具体研究对象，深入探讨工业以太网在工厂流水线自动化控制系统中的应用。

2 基于工业以太网的流水线自动控制系统设计

2.1 功能模块设计

本论文以汽车整车焊装作为具体的研究对象来探讨工业以太网在流水线自动控制中的应用。汽车整车焊装具有较多的工艺流程，而且机电装备离散度较大，需要实时监测与控制的参数变量较大，因此采用工业以太网相较于采用现场总线具有很多优势。纵观整车焊装的流水线工艺流程，基于工业以太网实现的流水线自动控制系统应当具有以下几个主要功能：

①产品生产任务分派及调度。能够根据生产进度适当的调整生产资源分配，根据任务变化自动完成对流水线生产工艺的更改，以适应不同车型的自动焊装。

②电气控制和分析。通过在底层安装传感监测设备，实现对流水线焊装工艺流程的各个环节的监测与控制，并通过工艺数据库的分析，实现相关生产工艺参数的自动匹配和优化。

③顺序和逻辑控制功能。按照流水线自动化焊装的工艺流程，对整个焊装工艺流程实施顺序控制，利用PLC作为顺序逻辑控制器，实现众多机电设备在流水线自动焊装工艺过程中的顺序联动、启停控制及互锁等控制功能和逻辑判断功能。

④监视报警功能、显示功能。通过在监控终端开发专用的监控画面，为用户提供直观的监控界面，通过人机交互接口的设计实现用户对现场焊装流水线的远程自动化控制。

2.2 基于工业以太网的流水线自动控制系统设计

2.2.1 系统结构设计

由于整个流水线的设备量大、信号类型多、控制地点分散，不适合采用传统的继电器和控制开关为主要实现方式的本地控制模式，而且这种控制模式并不利于设备的后期维护管理，同时对于系统的扩容升级而言是十分不利的，为此，必须借助于工业以太网实现分布式控制管理模式（DCS模式），通过三级DCS功能的合理划分与配置，能够很方便的实现对整车焊装流水线自动控制的远程控制模式。本论文拟采用监控终端、本地PLC站和底层传感设备三个层次的DCS控制模式实现基于工业以太网的整车焊装流水线自动化控制。

①监控终端。监控终端设置在中央控制室内，供值班人员对全厂流水线自动化控制的工艺进行实时监控。监控终端内运行的是专门开发的上位机程序，通过友好的人机交互接口实现远程控制，并且通过工业以太网实现与本地PLC站的数据信息的交互。

②本地PLC站。主要通过对开关量的检测实现流水线生产工艺流程中各个环节的电气监测，诸如限位开关、行程开关、电磁阀等。本地PLC站能够通过对设备的工作状态参数、工艺参数和环节参数的检测和A/D转换，将相关参数变量转换为数字量进入工业以太网传输，从而实现上位机与下位机的一体化通信。

③底层传感设备。现场传感器主要是用以检测现场监控点物理参数信号，变送器将采样数据转换成

4～20 mA的电流信号，经屏蔽电缆送到各子系统的PLC内。控制信号由PLC输出后以4～20 mA电流形式送到执行机构。执行机构主要有气动和电动执行机构等。

2.2.2 系统控制模式设计

①远程遥控方式。在现场设备控制箱，将控制方式置于“遥控”控制方式，中央控制室的操作人员可以通过计算机监控软件对现场设备进行遥控启停。在这种控制方式下，监视界面可显示设备的运行状态及相关的工艺参数，操作员可根据选择“手动或者自动”控制方式，通过设备控制按钮启停远程设备，并能判断设备运行是否正常，监测故障并发出报警提示，统计工艺数据，显示模拟量趋势曲线，打印故障报警及日志报表等。全部操作由中央控制室的操作人员通过键盘和鼠标完成。

②本地控制方式。在现场设备控制箱，将控制方式置于“本地”控制方式下，通过控制操作箱上的启动/停止按钮，对现场设备手动启停控制。本地控制方式为系统的基本保留方式，在与中央控制室断开联系等任何情况下都可以完成整车焊接处理工艺要求的控制功能。

2.3 PLC自动系统设计

根据整车焊接处理厂工艺特点和现场的焊接设备分布及焊接机器人的作业范围，可以将整车焊接车间流水线PLC下位机系统划分为两个PLC站点，各自负责不同的工艺流程。为此，需要统计全厂的I/O点分布情况，详见表1。

由于本系统中的下位机PLC选用的西门子公司的S7-300系列的PLC产品，其网络通讯功能的最大特色便是集成了MODBUS/TCP以太网通信协议。为此，本系统中下位机PLC控制系统的网络通讯就基于MODBUS/TCP以太网通信协议实现，进而进一步降低了本自动控制系统的网络通信集成成本。

2.4 工业以太网网络系统设计

2.4.1 网络拓扑结构选择

本系统选用环型网络拓扑结构，当某一节点出现故障时，它会自动旁路，而不影响环型网络的信息传输。环型网络结构的显著特点是环路上的工作站在发送信息时，只能按照顺序依次传输，所以不存在冲突问题。在光纤传输介质成本降低的今天，工业以太网的传输介质选用光纤组成双环路双冗余网络是比较合适的方法。

2.4.2 系统组网方案设计

基于工业以太网的整车焊接流水线综合自动化控制网络系统可以划分为三层：信息管理层、网络传输层、传感检测及执行机构层。

①信息管理层。信息管理层主要是实现对整个工业以太网自下而上传输过来的流水线生产工艺的各个参数的管理，包括状态参数的实时监测、越限报警；生产工艺参数的自动存储、报表分析；设备控制指令的自动/联动派发等等，这些功能的实现依赖于在信息管理层所开发的人机交互接口良好的专用自动化控制监控程序，通常可以采用组态程序实现。

②网络传输层。网络传输层就是指基于工业以太网所搭建起来的工业以太网传输网络系统，同时通过配置交换机、操作站等辅助设备，能够实现操作人员在网络现场对网络传输层的检查、维护和管理。网络传输层作为整个自动化控制网络系统的数据传输平台，对于整个系统的功能实现具有至关重要的作用。

③传感监测及执行机构层。传感监测及执行机构层主要有两个作用，第一是通过传感检测设备，将流水线工艺流程中的各个参数实时检测出来并发送到工业以太网上进行通讯，第二是通过安装电气开关、电磁阀等开关动作执行元件，接受来自顶层的中央信息管理层的远程控制指令，实现对现场机电装备或者流水线工艺流程的远程自动化控制，传感监测及执行机构层是面向整车焊接流水线生产和自动化控制的最底层，主要包括车间现场的各种监测、控制子系统，如焊接机器人控制子系统，滚床控制子系统，带式输送机控制子系统等。

3 结 语

随着工业以太网在工厂自动化控制领域中的逐步广泛应用，逐渐取代了过去传统的以现场总线为基础的自动控制模式。本论文对基于工业以太网的整车焊接流水线综合自动化控制网络系统展开了设计与研究，通过对网络通信实时性的理论分析，建立了基于工业以太网的整车焊接流水线综合自动化控制网络系统，分别从下位机PLC自动化控制系统和上位机DCS以太网网络系统两个角度详细探讨构建了整个综合自动化网络控制系统的设计与实现，对于工业以太网在工厂自动化控制方面的应用，无论是在理论研究还是在实践应用方面，都是具有较好的指导借鉴意义。

参考文献：

[1] 吴文秀，吴修德.基于工业以太网的数控机床网络控制系统[J].石油天然气学报，2005，（6）：803-805.

[2] 张其林，李刚炎，吴修德.基于工业以太网的DNC通信技术研究[J].机床与液压，2006，（8）：204-206.

工艺流程设计论文范文第6篇

一、国内外研究现状分析

2006年，电子科技大学罗小蓉老师强调将教师的理论教学、实验教学与学生的自主学习相结合的教学方式，以激发学生的学习兴趣，培养动手能力，提高教学效果。电子科技大学中山学院陈卉2016年提出“微电子器件”实验教学改革与探索。2012年，哈尔滨工业大学王蔚提出从课堂教学与实践教学整合角度出发，将“微电子工艺”课程的教学模式、内容、教材等将课堂、实验、实习3种不同教学形式作为一个课程模块穿插讲授，理论与实践彼此相互促进，编写教材，进行初步实施及评价，获得学生和微电子课程群其他课程主讲教师的肯定，评教结果为“A+”。2010年，华南理工大学廖荣提出微电子工艺实习教学改革探索。加快发展我国微电子产业成为刻不容缓的大事。高校必须为民族微电子产业做出贡献，让学生在校期间熟悉双极型和MOS集成电路的制造工艺流程，了解集成电路的新工艺和新技术，为学生毕业后从事相关专业打下坚实基础。

二、具体实施方案

1.课堂理论教学及学生学习效果实施标准建设。根据“微电子工艺学”知识点较多且抽象、工艺流程复杂等特点，教师在课堂教学中要重视与学生的互动，强调学生的自主学习能力培养，将讲解为主体改变为讲解——学习双主体。方法如下：首先，精简讲授时间，增加课堂讨论环节，给出课堂讨论结果的评价标准。对于“微电子工艺学”难度较大、实践性较强的专业核心课，学生独立思考尤其重要。增加课堂讨论环节是让学生独立思考的最好方法，但会减少理论课的时间，需要建立以下实施方案：①每堂课都要仔细设计该课主题，明确重难点，精简讲授时间；②合理设计和安排思考题和讨论题的内容以及实施方法；③合理设计和安排讨论效果的评价标准，激发学生学习积极性。其次，增加教学专题的seminar，采用案例教学方法，使学生不仅能理解基本理论，同时能结合应用，学会基本、常用的微电子器件工艺制造方法。2.习题试题库建设及理论考核标准。课堂练习题和思考题题库建设。根据该门课的特点，合理设计和安排本课主题下的思考题和练习题，使课堂教学有条不紊地进行。调动学生积极性，循序渐进地接受知识，提出问题、分析问题。目前，我校没有完善的“微电子工艺学”考试试题库。本项目拟根据国内外研究成果，结合我校实际和教学大纲编写试题库，使具有不同题型、不重复题目的试卷达10套以上。具体理论考核标准：测试项目一：课堂表现考核、考核内容、课堂表现情况；考核形式：以第一次形成性考核的条件及学生在课堂的表现为基础进行，主要内容为课堂回答问题、专题讨论、口试等。考核时期：课程结束为周期。测试项目二：作业考核，包括平时作业考核和登录网络教学平台进行学习的考核两部分；登录网络教学平台进行学习的考核。测试项目三：课堂卷面考核内容：课程大纲要求掌握的内容；考核形式：抽取题库中的试题进行卷面考试；考核时期：课程教学的最后两节课。3.实践教学实施标准与实验教学改革。本项目拟对实验教学内容进行改革，制定实施和测试标准。进一步调整实验课程方案，安排一次对新工艺和新技术的调查研究和一周的器件工艺流程仿真的课程设计。根据实验课程设置目标，编制“微电子工艺学课程设计指导书”，制定具体的实施方案和评价方案。拟设置的工艺设计的具体内容：利用器件仿真软件Medici和工艺仿真软件Tsuprem4，完成LDMOS和IGBT新结构的器件和工艺仿真设计，以汇报、答辩且最终以论文的形式提交。实验目的：学会利用模拟工具观察新结构的基本特性；通过实验设计掌握器件的工艺流程；在设计过程中体会设计器件结构的各个参数的折中关系和流程的烦琐性，初步建立工艺设计的思维。实践教学内容需要在教学的实际工作中不断更新，根据学生情况增减内容和调整教学大纲。实验教学测试标准：测试项目一：集成电路的新工艺和新技术前沿调研报告。考核内容：对集成电路的新工艺和新技术前沿的调研。考核形式：按时提交集成电路的新工艺和新技术前沿调研报告，字数不少于2000字。考核时期：课程结束2周内完成。测试项目二：工艺仿真设计和小论文撰写考核内容：结合工艺仿真软件Tsuprem4，完成LDMOS和IGBT系列新结构的设计论文。考核形式：以报告形式答辩，最终提交LDMOS和IGBT新结构的设计论文，字数不少于2000字。考核时期：课程结束1周内完成。4.专业见习。学生一方面可以利用学校学院筹建中的实验平成工艺相关实验，如微电子工艺实验室。主要功能是使学生初步掌握微电子器件的工作原理、工艺参数的控制方法。器件特性参数的测试分析方法、信息功能材料的制备和结构性能测试方法。内容涵盖CMOS工艺，半导体材料和器件制备工艺、LTCC材料制备和封装工艺、多芯片组件技术，MEMS传感技术及微系统构建工艺等，如微系统封装与测试实验室。该实验平台功能用于微系统封装与测试。实验内容包括各种可用于微系统封装的基板材料及其封装技术研究，系统级封装三维复杂结构的电磁场、热场分析建模、电特性、热特性快速仿真、复杂混合信号完整性分析、电磁兼容、热效应问题的认识和优化处理，封装工艺、可靠性与测试技术研究。集成电路设计实验室：集成电路（IntegratedCircuit，IC）通过一系列特定加工工艺，将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件按照一定电路互连集成在一块半导体单晶片（如硅或砷化镓）上，封装在一个外壳内，用以执行特定电路或系统功能的电子器件。该实验室平台主要用于集成电路设计。5.完善网络教学平台建设。充分利用学校已有的网络资源，在网络教学平台上完成课程创建和内容填充、作业功能、互动功能、阅读资源等内容；学生可以在课下参加讨论与交流、提交与查阅作业，还可以进行一对一的答疑解惑等。本文结合微电子工艺学的理论教学、实验教学与学生的自主学习，从课堂设计、课程考核标准、题库建设、实验环境建设、见习实习和网络平台建设等多方面进行课程设计。具体来说：①在课堂理论教学中，参考借鉴国内外著名高校的实施方法，制定学生课堂表现的考核标准，给出如增加课堂讨论、专题seminar、学生项目PPT展示的环节的具体实施建议，增加学生的参与度和学习热情；②期末考核中，参考借鉴国内外著名高校的教学大纲和教学重点，编写一套能极大指导学生学习的试题库和习题库，打下坚实的理论基础；③根据微电子行业的发展和我校实际，建立一整套合理的实验内容和实验体系，使学生在有限的时间内掌握微电子工艺学的核心技术和方法；④利用仿真软件模拟实际工艺流程，完成CMOS以及BCD工艺设计；⑤利用网络教学平台以帮助学生巩固已学知识，解决难题，实现师生互动，让电子科学与技术专业的学生通过这门重要专业课学习，在掌握微电子基本理论和技术的基础上具备自主学习，独立研究，勇于创新的能力，成为有一技之长的当代微电人。

作者:吴丽娟 宋月 张银艳 雷冰 唐俊龙 谢海情 刘斯 单位:长沙理工大学

参考文献：

[1]罗小蓉，张波，李肇基.《微电子工艺》的理论教学与学生实践能力培养[J].实验科学与技术，2007.05

[2]陈卉，文毅，张华斌，胡云峰.“微电子器件”实验教学改革与探索[J].高等学刊，2016.01

[3]王蔚，田丽，付强.微电子工艺课/实验/生产实习的整合研究[J].中国现代教育装备，2012

[4]廖荣，刘玉荣.微电子工艺实习教学改革探索[J].实验室研究与探索，2010.08

[5]高云，杨维明，叶葱.微电子器件与工艺模拟实验讲义[D].湖北大学物理与电子技术学院，2015

[6]樊路嘉，陈德英.微电子专业生产实习课程的改革与实践[J].实验室研究与探索，2002.05

工艺流程设计论文范文第7篇

毕业实习是给水排水工程专业教学计划中非常重要的实践性教学环节之一，其目的是使学生更加深入地了解和掌握专业知识，扩大学生的专业知识范围，加深和巩固所学的理论知识。使学生了解工程建设的程序以及各设计阶段的设计深度和要求，掌握城市给水工程、排水工程设计内容、步骤与方法；提高学生综合运用专业知识解决工程实际问题的能力。同时通过实地参观学习、导师指导以及资料查询等实习方式，收集与毕业设计（论文）题目有关的资料，为毕业设计（论文）作好准备。

实习地点: 自贡市第一水厂(长土)

自贡市中联环水净化有限公司污水处理厂

实习时间: XX年.3.12至XX年.4.9

自贡市第一水厂实习

（一）.水厂简介： （二）.实习内容:

1．了解城市水资源情况，水厂水源情况，水厂厂址选择原则，出水水质要求。 水厂水源情况：主要水源是双溪水库的优质水,其备用水源为旭水河河水。

水厂地址：在旭水河的上游土丘处，距河岸较近，便于修建岸边式的取水泵站。地距供水区：贡井区、自流井区的位置相对较近，且方便来水从荣县的双溪水库重力自流到自贡市的长土镇。距公路较近，交通方便。

出水水质：采取远程在线监控：原水水质控制点（在线浊度监控仪、原水水质采样导管）、滤前水质控制点、滤后水质控制点(水质取样、浊度、余氯量监测仪)、出水水质控制点、出水水量计、出水水压表,严格控制出水水质。

2．了解水厂的规模，工艺流程，平面及竖向布置情况。

水厂规模：自贡市供排水公司第一水厂规模为10万m3/d的老水厂

工艺流程：

3.了解水厂使用净水药剂（混凝剂、助凝剂）的品种、投量和投加方式方式；消毒方法、投加量及投加设备。

4.熟悉和了解各单项构筑物的型式、构造、工作过程、基本设计参数以及运行管理的内容、方法和经验。

1）取水构筑物：设计原则及位置选择，形式和构造，操作管理的内容和方法，取水泵房的布置，给水水泵的选择及附属设备的选择。

2) 混合、反应设备（絮凝池）：混合设备类型，设计运行参数。反应池形式、构造及设计要点，设计运行参数（流量、停留时间、g、gt）。

3) 斜管沉淀池：构造、工作特点、设计运行参数和附属设备情况。

4) 重力无阀滤池：构造，工艺尺寸，配水系统形式，滤料种类，级配及层数，冲洗方式、强度及历时，膨胀度，冲洗水的供给及排除，管廊布置，自动控制设备，滤池运行操作程序，处理效果等。

5) 消毒设备：消毒方法，加氯量，加氯间及氯瓶库布置。

6) 清水池及送水泵站：清水池容积、构造及尺寸，送水泵站的工作特点，水泵布置和调度方式。

5、了解水厂自动化设施及运行情况。

6、了解水厂的组织管理及运行的指标，包括人员编制、漏失水量和水厂自用水量，每吨水的电耗、药剂消耗量、制水成本和水价等。

(三)实习体会:

通过到水厂实地参观学习，首先对水厂近期的工作情况，工作任务，水源问题，生产工艺有了更进一步的了解，尤其是对水源的突变问题，提出的解决方案有了初步的了解。其次，实地观察制水工艺，这是一座的传统工艺，60年代建成时产水几千吨，后由于城市的发展需要，经改造扩建后变成2万吨、3万吨、8万吨，其中无阀重力式滤池老系统是95年建成投产，新系统是99年建成投产，逐渐完成生产能力增大的改变，对处理工艺：絮凝—沉淀—过滤的工艺流程，以及其工作原理有了更深入的了解，并将理论联系实际，从理论认识到感性认识，更加深刻地掌握了以往所学的知识，理论指导实践，并在这个过程中发现自己理论认识不完善、不全面的地方，更发现了一些自己错误的认识，再结合书本，进一步纠正和完善自己的理论知识，以此完善和提高自己的专业知识。

(四)实习反思: 水厂设计的不足：1.设计时未充分考虑到水厂的发展需要，没有预留足够的发展用地。2.对水源水质、水量的变化，以及一些突发性问题没有足够的预见，所以在问题出现时，没有及时的解决方案。3.由于水厂的建立是在60年代，虽然后经过一系列的改造，但其生产工艺仍然较为落后，抗冲击能力较弱。

反思：在以后的学习、工作中，我们一定要站在一个高度看问题，分析问题要深刻、仔细、全面，尤其是在我们做设计的时候。

二.自贡市中联环水净化有限公司污水处理厂实习 （二）.实习内容：

1．了解污水处理厂厂址选择原则、工艺流程、投资模式。

污水处理厂厂址：自贡市大安区和平乡金子村（戴家坝）釜溪河旁，地处城市主导风向的下风侧和釜溪河城区河段下游。

工艺流程:厌氧+改良型氧化沟

鼓风机房

↓

进水→粗格栅→细格栅→提升泵站→沉砂池→厌养池→氧化沟→二沉池→出水

↑ ↓

外运填埋←脱水机房← 回流泵房

污水处理采用厌氧——氧化沟处理工艺。工程建成后，对环评时的工艺流程作了稍微改动，主要变动在将转盘曝气更改为鼓风曝气，并撤消了选择池和接触池工序。该污水处理工艺因为水力停留时间和污泥龄比一般的生物处理法长得多，悬浮状有机物与溶解性有机物同时得到较彻底的降解，因此，活性污泥在系统中已得到高度稳定，故剩余活性污泥只需进行浓缩脱水处理从而省去了污泥消化池。处理流程的简化减少了占地面积，节省了基建投资，并便于运行管理。

投资模式：bot模式，实现公共资源市场化配置和资源向资本的转变，最大限度分散了政府公益性环保项目建设和运行的风险。

2．了解污水处理厂的规模及平面和竖向布置情况。

污水处理厂的规模：总规模10万t/d，一期工程5万t/d。

3．了解污水处理厂的污水组成及进出水水质，处理能力，处理程度，处理效率，污水处理和污泥处置的工艺流程以及构筑物选型等情况。

4．熟悉和了解各项构筑物的形式和构筑，基本设计参数，运行方式和运行管理的确各种控制指标。

一级处理部分：

1）泵房：格栅的设计尺寸，栅条间距和断面形状，格栅倾角，栅间流速，截留污物量和污物清除方式；集水池形式、尺寸及容积；泵房形式、平面布置、主要工艺尺寸，泵及电机的选取、泵的启动方式，进出水管的管径及高程布置等。

2）沉砂池：沉砂池的类型、构造、设计流量、设计流速、流行时间、沉砂量标准、排砂方式。采用旋流式沉砂池。

二级处理部分：

工艺流程设计论文范文第8篇

关键词：工法；编写；要点

中图分类号：S969文献标识码： A

1、前言

我国自1984年引入工法管理制度以来，先后经历了学习宣传阶段、工法试行阶段和迅速发展阶段[1]。施工一线人员流动性大，初次参与工法编写的人员常常不得要领，如何快速掌握工法编制要点，编写出高质量的工法，展示企业施工水平和施工能力，成为土木工程技术人员成长的一个台阶。

2、工法的定义和特点

所谓工法，是以工程为对象，工艺为核心，运用系统工程原理，把先进技术和科学管理结合起来，经过工程实践形成的综合配套的技术应用方法[2]。

工法的主要服务对象是施工；工法不是单纯的施工单项技术，而是技术与管理的有机结合、综合配套的施工技术；工法是运用系统工程原理和方法总结出来的成功经验，具有较强的系统性、科学性、和可推广性；工法的核心是施工工艺，其中的材料、设备、劳动力、质量安全及治疗控制标准都是为工艺服务的；工法是施工企业标准的重要组成部分，是施工经验的总结与提炼；工法不等同于技术总结和论文，而是成功经验关键技术研究的提炼和精华，它必须严格按照国家有关要求的格式编写。

3、工法选题

3.1选题原则

课题是工程技术创新系统的核心，工法是工程技术创新系统的枢扭，关键工法的选题应满足以下原则：①总结工程中有实用价值、有规律性的工艺技术；②在原有的工法发展起来的新技术；③四新技术形成的工艺方法；④经施工检验的专利及发明的成果提升。

3.2选题范围

工法的选题范围非常广泛，土木工程相关大致分为以下四类：①大型重工业工程项目，如石化、冶炼、电力等；②大型土木工程项目，如水利水电、路桥、港口、污水处理等；③大型公共建筑工程项目，如文化体育、商业、会展中心、航站楼等；④住宅工程中采用新材料或容易产生质量隐患的关键技术项目。

3.3选题步骤

每项工法都是一个系统，系统有大有小，针对单位工程的是大系统，针对分部、分项工程编写的是子系统，工法选题一般来说经历三个步骤[1]。① 梳理工程建设中的重点与难点，针对性要强，可是单位工程、分部工程，也可是某个分部工程中的分项工程；② 网络排查类似工法，专业网站或政府机关公布的已通过评审的各级工法名单；③ 对关键技术进行主题研究，参照科技成果的立项、鉴定评估、报奖等流程。

4、工法编写常见误区

常见工法编制存在以下误区：①前言冗长；②特点模糊；③范围不清；④原理不明；⑤操作要点不对应；⑥材料设备繁杂；⑦质量控制泛泛；⑧安全措施不周全；⑨环保措施不全面；⑩效益分析太片面；⑪应用实例针对性差；⑫工法与方案、总结或论文混淆；⑬文本不规范[3-5]。

5、土木工程工法编写要点

部级工法的编写内容，分为前言、工法特点、适用范围、工艺原理、施工工艺流程及操作要点、材料与设备、质量控制、安全措施、环保措施、效益分析和应用实例等11项[6]。

（1）前言：概括工法的形成原因和形成过程。其形成过程要求说明科研立项情况、研究开发单位、关键技术审定结果、专利发明、工法应用及有关获奖情况。

（2）工法特点：说明工法在使用功能或施工方法上的特点，与传统的施工方法比较，在工期、质量、安全、造价等技术经济效能等方面的先进性和新颖性。工法的特点是指使用功能或施工方法的特点，不是产品性能说明书，也不是单纯的技术特点，更不是机械设备或装置的特点。

（3）适用范围：适宜采用该工法的工程对象或工程部位，某些工法还应规定最佳的技术经济条件。着重说明工程性质，如公路、铁路、厂房等；针对设计要求的工程性能和特点及施工中的特点；周边环境条件和节能环保等要求方面。适用范围应实事求是，不扩大范围增加误导读者；不限定过狭窄影响推广价值。

（4）工艺原理：阐述工法关键技术应用的基本原理，着重说明关键技术应用的理论基础，以及关键技术的施工主要过程的阐述。表达应科学有序、准确严谨、通俗易懂。

（5）施工工艺流程及操作要点：

工艺流程和操作要点是工法的重要内容。应该按照工艺发生的顺序或者事物发展的客观规律来编制工艺流程，并在操作要点中分别加以描述。对于使用文字不容易表达清楚的内容，要附以必要的图表。

工艺流程要重点讲清基本工艺过程，并讲清工序间的衔接和相互之间的关系以及关键所在。工艺流程最好采用流程图来描述。

操作要点必须是工艺流程的关键点，操作要点应与工艺流程的程序基本对应，工艺技术的关键工序应列为工法操作要点，各操作要点作详细介绍。必要时对施工组织和管理要求作翔实的说明。

（6）材料与设备：说明工法所使用的主要材料名称、规格、主要技术指标；以及主要施工机具、仪器、仪表等的名称、型号、性能、能耗及数量。对新型材料还应提供相应的检验检测方法。此外还应强调该材料在操作要点中起到的作用，以证明该材料在工法技术实现中是必不可少的。

（7）质量控制：说明工法必须遵照执行的国家、地方（行业）标准、规范名称和检验方法，并指出工法在现行标准、规范中未规定的质量要求，并要列出关键部位、关键工序的质量要求，以及达到工程质量目标所采取的技术措施和管理方法。

有些工法由于采用的是新技术、新材料、新工艺，在国家现行的标准、规范中末规定质量要求，在这类工法中质量要求应注明依据的是国际通用标准，国外标准，还是某科研机构、某生产厂家的试行标准，使工法应用单位明确本工法的质量要求，使质量控制有参照依据。

（8）安全措施：说明工法实施过程中，根据国家、地方（行业）有关安全的法规，所采取的安全措施和安全注意事项。

（9）环保措施：指出工法实施过程中，遵照执行的国家和地方（行业）有关环境保护法规中所要求的环保指标，以及必要的环保监测、环保措施和在文明施工中应注意的事项，如水土保持、大气或噪声污染、人员职业健康等。

（10）效益分析：从工程实际效果以及文明施工中，综合分析应用本工法所产生的经济、社会、技术、环保和节能效益。

①经济效益分为直接经济效益和间接经济效益。直接效益是指物料消耗、机械购置或租赁、人工减少、造价降低。间接效益是指与其它方案相比投入减少，安全风险降低等。

②社会效益是指工期缩短对社会的影响降低，提前竣工对社会的贡献，

③技术效益是指对推进科技进步的作用，开辟了困难条件下某种技术的应用范围。

④环保和节能效益是指满足现行环保节能相关要求，节约水、电、煤、油等能源或推进可再生资源利用，对降低废气、噪声、固体废弃物等污染的贡献。

另外，对工法内容是否符合满足国家关于建筑节能工程的有关要求，是否有利于推进（可再生）能源与建筑结合配套技术研发、集成和规模化应用方面也应有所交代。

（11）应用实例：工法已经过2项及以上工程实践应用，安全可靠，具有较高推广应用价值，经济效益和社会效益显著。说明应用工法的工程项目名称、地点、结构形式、开竣工日期、实物工作量、应用效果及存在的问题等，并能证明该工法的先进性和实用性。

（12）论文与总结、方案、论文的比较：

工法与施工技术总结、技术论文、施工方案格式和内容不同。

施工技术总结是施工单位结合某工程项目施工情况和关键技术进行的总结，写法是先介绍工程概况，后叙述施工方法，最后总结经验和体会。工法强调的是工艺原理和操作方法，具有较强的普适性和可推广性。

技术论文是作者论述科技领域中具有创新意义的理论性、实验性、观测性的新成果、新见解和新知识, 或者是总结某种已知原理应用于实践所取得的新方法、新技术和新产品的科技文献。技术论文可以是施工前、施工中或施工后的技术总结，数据可以是计算分析或者是估算，并不一定要有操作性。工法是经过工程实践形成的综合配套技术的应用方法, 具有推广应用的作用。

施工方案是针对特定工程施工过程中的技术难点，提出合理的、具体的解决方法，体现出材料的规格型号、机械设备的参数标准，紧紧围绕特定项目展开，具有较强的针对性。工法是针对经过成功实施的方案关键技术部分的提炼与升华，具有较强的可复制性和特定适用范围的推广价值。

（13）行文规范：

工法内容要完整，工法名称应当与内容贴切，直观反映出工法特色，必要时冠以限制词。工法文本格式采用国家工程建设标准的格式进行编排。

①工法的叙述层次按照章、节、条、款、项五个层次依次排列。

②工法中的表格、插图应有名称，图、表的使用要与文字描述相互呼应，图、表的编号以条文的编号为基础。插图要符合制图标准，工艺原理与示意图宜采用三维线框图绘制，除应用实例外不应过多采用施工照片。

③工法中的公式编号与图、表的编号方法一致，以条为基础，公式要居中。

④工法文稿中的单位要采用法定计量单位，专业术语要采用行业通用术语，如使用专用术语应加注解[6]。

⑤文稿统一使用A4纸排版，页面整洁、无错字、漏字。流程图及示意图清晰美观，建议采用与OFFICE兼容性好的VISIO软件绘制。

6、结语

在工法的编写前注重对相关资料的收集，编写过程中对资料要认真研究分析，对关键技术总结、提炼、升华，成文后的工法要反复研读、修改、提高。部级工法均经历了企业评审、修改提升，省部级评审、提档升级，土木工程工法的编写人员应仔细琢磨专家评审意见，博采众长，善于总结，逐步提高。

参考文献：

[1] 张希顺.《建筑工程施工工法编写指导》.中国建筑工业出版社.2010年5月第一版

[2] 裴勇军，张志强.施工工法编写要点 [J]. 《山西建筑》2007.02

[3]秋枫.浅析工法编制的十大误区[J].《建筑》2009年第14期

[4]徐浩，施工工法编写技术 [J].《施工技术》1997.11

[5] 陈广峰，陈惠芳，张建平等.部级工法编制技术 [J].《水利水电技术》 2009.04

工艺流程设计论文范文第9篇

【关键字】选矿，工艺流程，设计，效果

中图分类号：O741+.2 文献标识码：A 文章编号：

一．前言

加强对选矿工艺流程的设计对于矿产资源的勘探开发具有十分重要的作用，不仅仅可以促进矿产资源的勘探开发，同时还能够促进我国经济的发展，同时还应该不断加强对选矿工艺流程设计的效果研究，其对于选矿具有重大的意义。本文以塔东铁矿进行分析。

二．矿石性质

塔东铁矿矿体赋存于志留系红光组中部岩性段中，属海底火山喷发-沉积变质矿床,磁性铁矿石。含矿岩性为磷灰石角闪岩,磷灰石磁铁斜长角闪岩,斜长角闪片麻岩,以前二者为主。矿石中主要有用矿物为含钒磁铁矿、含氟磷灰石、含钴黄铁矿等。次生矿物为假象赤铁矿、褐铁矿、孔雀石等。非金属矿物主要有普通角闪石、斜长石。矿石构造主要以条带状、致密块状、稠密浸染状、细脉浸染状构造为主。主要有用矿物磁铁矿、黄铁矿及磷灰石的嵌布特征与共生关系如下。

(1)磁铁矿。是该矿床主要金属矿物,以两种状态赋存在矿石中。一种为他形粒状或集合体与黄铁矿、黄铜矿呈浸染状、稠密浸染状以及块状产出。磁铁矿单晶粒级多在0.04-0.08mm。集合体粒级多在0.2-0.5mm。磁铁矿晶体主要和黄铁矿接触连生,少数和黄铜矿、磁黄铁矿接触连生,部分磁铁矿晶体溶蚀交代黄铁矿晶体,少量磁铁矿晶体呈细小粒状、不规则细小脉状分布在黄铁矿晶体中,粒级小于0.01mm。另一种为以细小脉状分布在岩石裂隙中,脉宽小于0.01mm。磁铁矿中普遍含有钒,含量在0.43-0.48%,含量较稳定,磁铁矿占铁总量的68%。

(2)黄铁矿。分布于含矿层位及铁矿层中,其围岩中含量较少。黄铁矿和磁铁矿密切伴生,在黄铁矿晶体中包裹有细粒状磁铁矿晶体,主要呈浸染状、稠密浸染状、似条带状、细脉浸染状、致密块状产出。粒度变化较大,单晶粒度多在0.05mm左右,集合体粒级一般在0.1-0.3mm。

(3)磷灰石。呈他形或椭圆的半自形颗粒。粒度在0.5-1.0mm,星散分布在磁铁矿条带之中。

三．矿物研究

1．矿物组成

矿物主要为磁铁矿,其次为黄铁矿、假像赤铁矿,还有少量的褐铁矿、碳酸铁和硅酸铁。矿石中的非金属矿物以石榴子石为主,另外还有绿泥石、绿帘石、阳起石、透辉石、钠长石等。原矿物相分析和多元素化学分析见表1、2。

表1原矿物相分析结果(%)

表2 原矿多元素化学分析结果(%)

2.矿物的结构构造及嵌布粒度特性

矿石中磁铁矿多呈他形或半自形细粒集合体,其颗粒大小一般为0.015-0.03 mm。黄铁矿多为他形晶,呈脉状、条带状分布于矿石中,或呈不规则的颗粒充填于磁铁矿网状裂隙及颗粒之间,并熔融、交化磁铁矿,分布不均匀。通过试验得知,当磨矿粒度达到-74μm占79%时,可获得品位66%以上的铁精矿和42%以上的硫精矿。

3.矿石的物理性质

矿石的平均莫氏硬度6.2,密度4.08 t/m3,矿石相对可磨度与鞍山大孤山矿石比较,相对可磨性系数1.42,矿石中的废石混入率按10%设计,原矿中含水、泥较少。

四．设计流程特点及作用

1.设计流程

根据选矿工艺指标及技术经济比较最终推荐浮硫-磁选-浮磷流程作为硫、磷、铁分离设计流程,并据此补做了相关试验,设计原则流程图见图1。设计破碎流程采用三段一闭路流程,中碎产品进行一次干选抛尾,以恢复地质品位,细碎后产品进行一次湿式粗粒磁选,进一步提高入磨料全铁品位,减少入磨量。硫、磷、铁分离流程采用先浮硫,再磁选,磁尾浮磷;浮硫采用一粗一精二扫选流程,磁选采用一粗一精流程,浮磷采用一粗二扫三精流程。

图1 设计原则流程图

2.设计流程特点

（1）设计流程主次分明,重点突出塔东铁矿以生产铁精矿为主,综合回收硫精矿、磷精矿。设计流程充分体现了铁精矿生产的中心地位:①流程在入磨前进行了二次预选,入磨料全铁品位从22.72%提高到30.96%,抛除废石36%,尽管在第二次湿式抛尾后,硫损失回收率20.21%,磷损失回收率40.18%,但是磁性铁回收率高达97.76%;②流程采用先浮硫后磁选流程,充分保证铁精矿的产品质量。

（2）流程经济合理,选别顺序先后有据

塔东铁矿产品方案中铁精矿产率22.72%,硫精矿产率5.90%,磷精矿产率2.30%,在保证铁精矿产品质量的前提下,优先磁选显然能大大减少后续作业的处理量,从而减少设备、厂房等建设投资,与此同时,处理量的减少,也将大量缩减药剂、能耗等生产经营费用。选择先磁选后浮磷方案能节约成本。

（3）工序设置灵活,适应性强

①塔东铁矿可综合回收的磷元素,在原矿中含量较低,仅为0.834% (P2O5含量),矿石中P2O5含量的波动对选磷作业的效益影响较大,如果实际生产时采出矿石中磷品位进一步贫化,磷元素将不再具有综合回收的价值;②浮磷作业会受到矿浆温度的影响,塔东铁矿地处东北,冬季气温严寒,可能会对其作业的效果有所影响;③市场行情的波动对磷回收的影响也不可忽视,磷精矿价格较低时,会造成企业的亏损。

基于以上因素,综合考虑流程将浮磷作业布置在选矿作业的最后,以便灵活操作,通过对厂房的优化布置,当磷品位降低或者市场恶化,磷不具有综合回收价值时,磁选尾矿可不经过浮磷作业,直接进入尾矿浓缩池,大大增强了流程的灵活性和适应性。

五．工艺流程的设计

1.破碎工艺

该矿石废石混入率较高,约占10%。为了提高入磨品位、降低生产成本,筛分前增设干式磁选甩出废石。破碎系统增设干式磁选后,能增加废石产率、降低废石品位、减少系统循环负荷、提高入磨品位。所以,在工艺设计中考虑两段干选抛废,解决产率和品位之间的问题。

2.磨选工艺

根据选矿流程试验,当磨矿粒度-74μm达到79%时,就可得到66.24%的精矿品位;而达到93%时提高幅度不大,仅为66.72%。所以工艺中采用两段磨矿就能达到产品质量要求。

A、B流程相比,阶段磨矿一次磁选甩出产率为30.85%的合格尾矿, -74μm含量占65.45%;而连续磨矿流程的尾矿, -74μm含量占81.96%。因此,采用阶段磨矿减少二次磨矿的负荷及投资,降低了生产成本,是经济合理的。同时提前抛废,有利于提高二次磨矿效率。

在粗磨情况下, -74μm达到65%,硫精品位为43.01%,所以工艺中先浮后磁是可行的。综上所述,设计工艺采用B流程,见图2。

六．结束语

综上所述，我们应该不断加强对选矿工艺流程设计的研究，同时还应该加强对选矿工艺流程设计的效果评价。只有如此，方可加强我国矿产资源的选矿工作。同时，在市场繁荣时,尤其要注意对选矿工艺流程的合理制定,不但要做到在高价位时充分回收资源,而且要做到低价位时对生产的灵活调整,使企业始终在较合理的状态下运行。

参考文献：

[1]倪章元; 顾帼华 黄沙坪铅锌矿选矿工艺流程沿革及技术特点2009中国选矿技术高峰论坛暨设备展示会论文2009-07-17中国会议

工艺流程设计论文范文第10篇

[关键词]门站计量，监控系统，总体设计

中图分类号：TH814 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）45-0077-02

1 门站工艺流程介绍

天然气门站具有过滤、储气、控制和计量等功能，主要负责为城市天然气管网提供气源，保障城市安全稳定供气[1]。天然气经由长输管线高压进入城市天然气门站，经由过滤器过滤掉较大液滴和固相颗粒杂质之后，进入及其管网，并对天然气计量之后进行加臭，随后通过调压系统将压力下调至0.4MPa～1.6MPa的压力之后，进入城市天然气管网为千家万户供气。根据门站的工艺流程分析可以确定门站主要需要监控的工艺设备有电动球阀、过滤器、流量计、调压器以及管道进出口端压力、温度和气体泄漏情况等参数，门站的工艺处理过程如图1所示[2]。

2 系统总体设计方案

2.1 功能需求分析

结合天然气门站工艺流程，可以得出天然气门站计量监控系统主要需要实现对入站和出站压力、温度、流量以及相关设备运行状态进行监控和计量。需要门站计量控制系统实现实时采集现场数据，并计量天然气流量，实现流量补偿功能；使用组态软件模拟门站包括天然气管道布局、电动球阀以及重要仪表位置的工艺流程；通过上位机监控系统可以监视门站现场电动球阀的运行状态并能控制球阀开闭；对门站以及各集气管道的进出口压力、压差和天然气泄漏浓度进行实时监测，当各个测量值超过门限值时进行声光报警；动态显示门站现场采集的各电气设备的生产数据，并提供实时数据曲线、历史数据曲线浏览功能；提供数据管理功能，包括实时数据、报警记录以及操作记录的归档，并提供查询统计接口；实现用户权限等级的管理机制，确保高权限用户的操作管理权以及低权限用户的浏览权；提供现场数据的远程浏览功能；利用OPC标准化接口驱动短消息报警模块发送短信到维护人员手机；留有对调度中心的数据上报接口，与调度中心的通信将在二期工程中由调度中心实现。

2.2 总体结构设计

天然气数据采集与监视控制系统主要由三个部分的组成：区域监控中心，无人值守站以及天然气门站。本论文作为第一期工程主要针对天然气门站进行软硬件升级苑，通过门站计量控制系统的实现，完成对现场设备进行数据采集，流量计量以及球阀控制。

门站计量监控系统采用的是上下位机协作工作模式。下位机由PLC315-2DP中央处理器模块、数字量输入输出模块、模拟量输入模块以及电源模块等硬件组成，负责实时采集现场数据、控制球阀、流量计量以及超限或故障报警；上位机采用WinCC组态软件模拟天然气门站的工艺流程，将下位机采集、处理的数据以及系统产生的报警信息和操作记录展现给工作人员，并能通过手机模块将报警信息及时发送到维修人员和工程师手机上，以便尽可能的缩短维护时间，同时需要将产生数据归档并提供控制球阀开闭的操作。门站计量控制系统的总体框架结构如图2所示。

由于工控现场的传感器和设备分布较为分散，在门站现场采用分布式I/O模块ET200M将采集到的信号汇总，然后再讲数据通过Profibus总线传输给PLC进行信号转换和处理。当PLC更新了数据后，会根据采集的压力、温度等数据计算天然气的瞬时流量和累积流量，然后通过工艺以太网将处理过的数据上传给门站监控室内的上位机监控系统。上位机监控系统完成对数据的和统计，并将数据定时传输给监控中心。同时远端客户可以通过浏览器远程访问门站计量监控系统，浏览门站设备的运行和计量情况。通过图2可以看出，天然气门站计量监控系统不仅需要完成对天然气流量的计量以及对现场采集数据的管理，还需要能够与监控中心或远端客户进行数据交互。

3 软硬件集成方案

3.1 软硬件平台选择

天然气门站计量监控系统分为上下位机两部分，主要分布在监控室和门站现场两个区域，其中监控室内包含了两台互为冗余的监控计算机以及PLC控制器；门站现场主要有电动球阀、各种工业测量仪表以及标准孔板等设备。

经过对现在工业领域市场上主流控制器的比较，本论文选用西门子公司生产的S7-300系列的PLC，其采用模块化结构，具备高速的指令运行速度，可实现浮点运算能计算较为复杂的算术运算，可按用户指定的刷新速度传送数据，可自动处理数据传送，可实现CPU智能化自诊断等优点，在工业自动化领域广泛应用[3]。对应于西门子公司的PLC作为控制器，上位机选用与S7-300系列全Q合的西门子的WinCC组态软件。该软件是一款面向监控与数据采集的组态软件，系统可靠性高。

为了提高监控系统的可靠性，上下位机均采用双机热备份冗余系统，同时为了配合PLC的冗余实现，将数据采集和输出模块交给分布式I/O模块ET200M进行管理。PLC组成软冗余系统作为控制系统的核心控制器，上位机监控系统采用双工控机通过工业交换机进行冗余，实现数据实时热备份，增强系统的可靠性和安全性，平台框架可参照图3。

3.2 软硬件设备配置

根据对计量控制系统平台选择的分析，确定了系统软硬件的框架平台，下位机采用PLC组成计量控制系统，大大加强了系统的集成度，与上位机之间采用以太网通讯方式，增强了数据的传输速度，满足了大数据量传输的需求，下面将对本计量监控系统软硬件选型进行详细介绍。

在门站计量控制系统中，监控室作为门站级的主控中心，监控室内工作人员通过上位机WinCC组态软件对整个站场实现监控。工业控制计算机配置CP1613工业以太网卡，计算机采用Windows XP SP3操作系统，并安装EXCEL 2007，WinCC V7.0 ASIA SPl和SIMATIC Manager STEP7（V5.5）。由于对孔板采用气体分段计量较为复杂，基于稳定性、可靠性、实用性的考虑，系统下位机的PLC采用西门子公司的S7-300系列，作为本系统的数据处理核心，主要完成数据采集、流量累计、现场控制等重要功能。其主要的软硬件配置如表1所示。

参考文献

[1]吴筱峰.城市天然气厂站中调压计量系统的设计[J]煤气与热力.2010（07）：21-24

[2] 张志同.天然气输配控制工程开发与研究[D].西安电子科技大学硕士学位论文.2008，1