润滑油生产工艺自动化研究与实现

发布时间：2022-11-06 12:29

　　本课题针对某公司润滑油自动化生产线进行研究设计,根据润滑油生产工艺要求,设计了以S7-300PLC软冗余系统为核心,Wincc为监控界面的自动化系统。完成了Step7和Wincc的程序和界面的编写和调试,解决润滑油生产过程中的一些关键问题。对调和釜工艺自动化控制系统进行设计,根据生产工艺要求,先进行系统的方案设计,然后进行设备统计和I/O分配,完成控制系统的电气设计,最后进行PLC程序设计和上位机界面设计。由于灌装线涉及到的阀门和管路的错综复杂,生产线组成的灵活多变,阀门之间的连锁条件复杂等控制难点。研究了一种类似于矩阵的控制方法,使程序编写简单、方便生产线的改造和减少程序的扫描周期,使程序运行的更快。润滑油生产控制系统可靠性要求很高,采用西门子S7-300PLC软冗余技术,完成软冗余系统的硬件网络搭建和软冗余程序实现,并且利用可靠性理论对软冗余系统的可靠性进行分析,证实软冗余系统可以很好地提高润滑油生产控制系统的可靠性。润滑油控制站与DDU站通讯采用工业以太网协议,通讯方案采用S7-200作为服务器,两个S7-300站作为客户端,S7-200被动响应远程S7-300客户端建立好的S7... 

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 课题的研究意义
    1.3 国内外发展情况
        1.3.1 润滑油生产概况
        1.3.2 润滑油生产简介
        1.3.3 自动化控制在润滑油生产的应用
    1.4 润滑油生产系统介绍
        1.4.1 润滑油生产设备组成
        1.4.2 润滑油生产工艺过程介绍
        1.4.3 润滑油生产控制系统结构
        1.4.4 润滑油生产控制系统程序总体结构
    1.5 润滑油生产控制特点
    1.6 主要研究和设计内容
2 调合釜工艺自动化系统设计
    2.1 概述
    2.2 调合釜工艺生产系统组成
    2.3 调合釜工艺控制策略
        2.3.1 升温与降温控制
        2.3.2 反应釜保温控制
        2.3.3 出料控制
        2.3.4 加添加剂控制
    2.4 调合釜工艺控制系统电气设计
        2.4.1 电动阀门控制原理图设计
        2.4.2 变频控制原理图设计
    2.5 调合生产工艺过程控制程序设计
        2.5.1 调合釜生产工艺过程程序结构
        2.5.2 调和釜工艺顺序控制程序
        2.5.3 调合釜温度控制程序
        2.5.4 添加剂控制程序
    2.6 调和釜生产工艺上位机界面设计
        2.6.1 调合釜工艺监控界面
        2.6.2 报警记录
        2.6.3 配方控制界面
    2.7 本章小结
3 灌装管汇矩阵控制系统研究与实现
    3.1 概述
    3.2 灌装生产线的工艺简介
    3.3 灌装生产线控制策略
        3.3.1 灌装线组态控制策略
        3.3.2 灌装矩阵控制策略
        3.3.3 生产线自由组合控制策略
    3.4 灌装生产线S7-300程序实现
        3.4.1 灌装生产线程序结构
        3.4.2 灌装线激活程序
        3.4.3 灌装矩阵控制程序
    3.5 灌装生产线上位机界面
        3.5.1 组态灌装线界面
        3.5.2 灌装主监控界面
    3.6 本章小结
4 润滑油软冗余控制站与DDU站通讯设计
    4.1 概述
    4.2 润滑油控制站与DDU站通信实现
        4.2.1 S7-300软冗余与S7-200通讯实现方案简介
        4.2.2 硬件组态配置
        4.2.3 通信数据传输对应关系
        4.2.4 S7-300侧通信配置
        4.2.5 S7-200侧通信配置
        4.2.6 通讯程序设计
    4.3 本章小结
5 润滑油控制站软冗余研究与实现
    5.1 概述
    5.2 西门子软冗余介绍
    5.3 润滑油站软冗余硬件系统结构
    5.4 润滑油站软冗余Step7程序设计
        5.4.1 硬件组态
        5.4.2 软冗余程序设计
    5.5 润滑油站软冗余系统可靠性分析
        5.5.1 可靠性理论的基本概念
        5.5.2 润滑油站软冗余系统的可靠性
    5.6 本章小结
6 基于Simulink调合釜温度PID控制仿真研究
    6.1 概述
    6.2 温度调和釜控制难点
    6.3 调和釜的温度闭环控制系统设计
    6.4 调合釜数学模型建立
    6.5 PID基本原理
        6.5.1 PID控制算法的理论基础
        6.5.2 PID参数对控制过程的影响
        6.5.3 稳定边界法简介
    6.6 Simlink仿真实验
        6.6.1 仿真软件MATLAB/SIMULINK的概述
        6.6.2 PID仿真系统建立
        6.6.3 仿真实验
    6.7 本章小结
7 结论
参考文献
攻读硕士期间发表学术论文情况
致谢
附录1 润滑油生产流程图


【参考文献】：
期刊论文
[1]PLC软冗余在通风机监控系统中的应用[J]. 王前进,马小平,张守田.  工矿自动化. 2014(01)
[2]基于PLC的双容水箱液位串级控制系统[J]. 刘凤荣,林春丽.  黑龙江科学. 2013(10)
[3]S7-300 PLC软冗余系统性能实验研究[J]. 南新元,陈飞,李泉.  实验技术与管理. 2013(06)
[4]PLC与变频器的调速自动化在节能工程中的应用分析[J]. 毕海婷,任大伟.  甘肃联合大学学报(自然科学版). 2013(03)
[5]浅谈连续搅拌反应釜温度控制方法[J]. 袁中艳,周友刚,张明.  化工管理. 2013(08)
[6]我国润滑油的技术分析及未来发展方向[J]. 保艳敏.  中国石油和化工标准与质量. 2012(16)
[7]单机PLC系统升级为冗余热备系统的设计与实施[J]. 李长远.  石油化工设计. 2012(03)
[8]浅谈工业润滑油现状及发展趋势[J]. 黄新明,李彬,段晓强,林霞.  中国石油和化工标准与质量. 2012(07)
[9]PLC软冗余在氮气连续供应自控系统中的研究与应用[J]. 张晓慧,袁敏.  计算机与现代化. 2012(02)
[10]PLC冗余系统在冰蓄冷中央空调中的应用[J]. 刘丹.  自动化技术与应用. 2011(03)

硕士论文
[1]间歇式反应釜温度控制系统研究[D]. 乔杰.东华大学 2010
[2]PLC软冗余系统的研究与应用[D]. 吕京梅.西安电子科技大学 2008
[3]间歇反应釜先进控制系统的设计与实现[D]. 滕少龙.大连理工大学 2006



本文编号：3703503