西门子遂宁PLC模块代理商

本文介绍了PLC在废油处理设备自动控制系统中的应用。主要介绍了真空蒸发工艺及PC--PLC控制系统的丰要功能等。该系统实现了对废油再生设备的自动控制和运行状态的实时监控。PLC具有运行稳定、可靠性高及价格低廉等优点，提高r废油处理设备的运行控制水平。 

　　石油是一种重要能源和优质的化-T原料，使用价值很高，通常把油液喻为现代工业装备的血液。但油液在生产、运输、储存过程中，不可避免地会受到环境的污染，使油中颗粒、水分、气体等污染物含量超标，从而严重影响充油设备的正常运行?。据统计，国际上液压系统中液压元件的失效75%～80%是由油液污染引起的c23，严重影响了设备效能的充分发挥。因此，废油处理设备的设计、开发和运行控制受到了广泛的重视。

　　随着现代控制技术和计算机技术的迅速发展，大量新型的控制技术在各个领域得到了广泛的应用。可编程控制器PLC作为一种多功能的自动控制器，具有可靠性高、通用性好、运行稳定、安装灵活、低成本和故障率低等诸多特点，在工业控制领域得到了越来越广泛的应用。韩双霞等利用变压法对真空干燥设备的监控系统进行了设计研究;徐言生?等对真空冷冻干燥设备控制系统进行了研究、应用。本文以重庆工商大学废油资源化技术与装备教育部工程研究中心的真空净化设备为例，来说明PLC控制器在工业废油处理设备中的应用。

　　1 真空蒸发工艺

　　在废油再生处理中，真空蒸发是一个很重要的单元过程。根据油与水存在较大的沸点差，在高真空状态下水的沸点大大降低而迅速挥发使油液得到干燥的原理。真空滤油机就是根据油、水之间的沸点差的真空干燥原理，结合精密过滤技术等来设计的。真空室采用超大面积、长路径、久滞留的高效型真空分离塔使水分能得到更加充分挥发、抽提，经冷凝一真空系统抽出，从而对废油进行净化处理。图l是某废油再生设备的工艺流程。

　　1.1 工艺过程

　　如上图所示，废润滑油液和辅料(如添加剂)分别通过供油泵和计量泵打人储油箱。同时开启搅拌器搅拌，使油中各物质混合均匀，一段时间后停止搅拌;加热器对储油箱中的油液进行加热到一定温度.有助于加速油中各种杂质的沉降。然后经板框过滤器滤去粗颗粒杂质后，将油液打人真空蒸发室。真空蒸发室是一种能够被抽成真空的密封容器，污染油液中的水分和气体杂质在其中通过蒸发实现与油液的分离，并被真空泵(真空获得设备)系统抽除。油液在真空蒸发室里形成展开面积增大了许多倍的油膜，油膜在向下滑移时伴随有翻滚，使含水油液的挥发表面不断更新油中水分迅速由液态转变为汽态，一部分通过冷凝器凝结成液态后排出，另一部分被真空泵抽除。油液经过深度净化后，通过排油泵才会启动，将负压油升为正压经单向阀、精滤器滤除细小微粒后，后从出油口输出洁净油。

　　1.2 工艺测试参数

　　废油再生设备测试参数见(表1)。

　　1.3 控制对象

　　供油泵、计量泵、排油泵和管道等组成了油液输运系统，为油液在废润滑油再生设备中的传输和流动提供了动力。在工艺流程中需要控制的主要对象有供油泵的启停、计量泵的启停、真空泵的启停、排油泵的肩停、加热系统的调节和油、气管路阀门的肩闭以及其他执行元件的控制等，均按照预定的真空净油时序和测试参数控制的。

　　2 控制系统结构

　　该系统采用上位机和下位机相结合的架构。下位机以PLC为核心，通过数据采集模块，采集废油再生设备的运行状态参数，由RS一232/485通讯电缆进行连接并传输到上位机。上位机以工控计算机为核心，运用VisualBasic 6.0编程开发自动监控系统，其开发周期短，完全可以满足工业软件的开发要求，从而实现对真空净化设备的运行仿真，并在上位机上通过PLC实现对废油再生设备的实时控制。其控制系统结构如图2所示。

2.1下位机(PLC)控制

　　下位机选用经济可靠的日本OMRON公司生产的CPlH—XA40型PLC。CPIH—XA40 PLC为模块式结构，CPU单元为系统的核心，包括电源、微处理器、系统存储器、控制逻辑和接口电路等，自带有24点数字量输入、16点数字量输出、4路模拟量输入和2路模拟量输出。基本I/O单元和智能I/O单元提供现场输入设备和控制输出设备与CPU的接口电路。采用CX—Programmer 6.1编程软件，以梯形图方式对下位机PLC进行编程，以直接实现对真空净化设备传感器数据采集和执行器的自动/手动控制。

　　根据废油再生设备的蒸发室油位和管路流量，PLC对现场各个测试点参数进行控制，包括真空度、温度、流量、压力、液位等传感器。同时PLC通过PID调节器对加热器电源的导通角进行控制，实现对温度的控制等。

　　2.2 上位机(IPC)监控

　　上位机采用工控计算机作监控管理，配备显示器、打印机等外围设备，在bbbbbbs操作系统下运行由VB 6.0编程开发的监控系统。

　　Visual Basic作为一种可视化编程语言，在开发监测系统中具有其独特的优势，开发界面友好，并能提供强大的串行通讯控件，可以开发串行通讯的系统程序。此VB开发的监控系统承担着真空净化设备的监控界面仿真、运行状态显示、传感器数据显示、实时和历史趋势图显示等工作任务。

　　3 自动控制程序的设计

　　3.1 设备系统的控制模式

　　该设备的控制系统采用手动控制和自动控制两种控制模式。前一种方式一般只在设备调试或维修时使用，正常情况下系统主要以自动控制方式运行。在这种方式下，所有设备的启、停、各种模式的转换都由PLC按照预先编制的程序自动运行，不需要操作人员的干预。

　　3.2 控制程序设计

　　VB 6.0中自带有串行通讯控件MSComm、数据库操作控件Adodc、数据库显示控件DataGrid、图像显示控件MSChart、Image控件等，按照工艺处理流程，VB监控程序应具备如下的功能：

　　(1)人机对话与图形界面显示。实现监测真空净化设备的运行状态、人机对话功能并提供友好实用的用户操作，同时显示工艺流程图画面、分组画面、实时，历史趋势图、系统报表生成、报警、打印等，并对图片进行处理达到满意的图形界面效果，且每个画面均可自由切换。

　　(2)监测与控制功能。上位机通过与PLC的通讯实现对真空净化设备的自动，手动控制。将PLC采集的实时工况、过程变量、油质指标、工艺参数，实时在显示器上直观显示出来。管理人员通过鼠标和键盘下达各种调度指令，进行工艺参数的设定。

　　(3)建立动态实时数据库功能。自动监控系统不仅要实时监测工业生产的当前工况，还应具备存储数据和查询历史数据的功能。如果不采取建立动态实时数据库来处理数据存储，将会造成数据堆积的危险，导致影响系统的正常运行。

　　(4)通讯功能。VB提供了MSComm通信控件，此控件用于支持VB对串口的访问。同时VB可以调用外部DLL或应用程序，通过DLL将数据变量传递到监控系统，形成一个C/S的框架结构。

　　(5)报警功能。在无报警时，自动隐藏报警功能;有报警时，声讯，光电报警并立即弹出当前报警信息框，所有报警信息均可在报警记录中查询，方便以后的运行分析。

　　4 结束语

　　随着我国对环境保护投资力度的不断加大，国内对“第四废”即废油治理的研究也越来越重视。本文创新在于：利用VB 6.0自主开发了自动监控程序，构建了PC—PLC自动控制系统。该系统配置合理、可靠性高、控制精度高和系统成本低.实现了废油再生设备的自动监控，可以很好地满足真空净油过程的自控要求，从而避免了真空净化设备的人工误操作，提高了真空净化设备净油过程的控制水平，并迸一步为工业废油处理设备的智能控制构建良好的平台。

下面的步骤将具体介绍此功能实现的步骤：

①、在PLC中编写发送程序。在项目管理视图下双击“Device”下的程序块下的Main（OB1），打开OB1，在主程序中调用SEND_PTP功能块如下图所示：（注：SEND_PTP在指令库下的扩展指令中通讯指令下）

图7： 调用发送功能块

要对SEND_PTP赋值参数，首先需要创建SEND_PTP的背景数据块和发送缓冲数据块 ，双击“Devices”——> “PLC_1”——>“Program Block ”——“Add new block”，在弹出的串口命名DB_Send_PTP，选择DB块，在Type后选择“SEND_PTP(SFB113)”

图8： 创建发送功能块的背景数据块

插入背景DB后，再插入发送缓冲DB块，重复上面的步骤，只是在选择DB类型为“bbbbbb DB”，并去掉“Symbolic access only”选项勾（这样可以对该DB块进行直接地址访问），并取名该DB块为DB_SEND_BUFF。建好这两个DB块后，双击打开DB_SEND_BUFF预先定义好要发送的数据，如下图所示：

图9：在接收缓冲区中接收到的数据