溶剂回收控制系统plc控制部分设计(附件)

本课题以基于S7-300PLC的自动贴标签系统为研究对象,完成溶剂回收控制系统PLC控制部分的设计,结合WinCC部分进行通信和联合模拟调试。具体研究工作如下 首先对课题的研究背景、目的和意义进行概述,对丙酮和乙醇两种有机溶剂进行介绍,简述了有机溶剂回收国内外的研究现状和发展趋势。介绍溶剂回收控制系统的工艺流程,从而设计了以PLC为基础的溶剂回收控制系统方案;主要对PLC、触摸屏、阀门以及其他硬件设置进行选取型号和分析,同时也对编程软件STEP7和组态监控软件WinCC进行介绍;然后设计了基于触摸屏的控制柜面板、系统网络组态和硬件配置,同时给出了系统硬件配置的I/O分配表。设计了系统软件主程序流程图和各子程序流程图,重点分析了系统子程序模块中各模块的作用,并完成了系统软件梯形图程序的编写和调试。最后,将PLC部分的设计系统与WinCC组态监控部分进行联合调试,记录调试过程和结果,分析结果,从而验证设计方案是否可行和准确。关键词溶剂回收,PLC,硬件组态,梯形图,联合调试
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 课题研究的目的和意义 1
1.3有机溶剂概述 1
1.4 溶剂回收国内外研究现状和发展趋势 2
1.5 精馏工艺概述 3
1.6 工作安排 3
2 基于PLC的溶剂回收控制系统方案设计 4
2.1溶剂回收控制系统工艺流程介绍 4
2.2 溶剂回收控制系统主要模块选择 5
2.3 溶剂回收控制系统设计方案 7
2.4 系统编程软件STEP7介绍 8
2.5 系统监控组态软件WinCC介绍 8
3 系统控制柜板面设计和硬件配置 9
3.1 基于触摸屏的溶剂回收控制柜面板设计 9
4 基于PLC的溶剂回收控制系统软件设计 11
4.1系统主程序模块 13
4.2系统子程序模块 16
5程序调试 25
5.1 PLC软件程序调试 25
5.2 系统控制部分与组态监控联合调试 30
总结与展望 33
致 谢 34
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/> 参考文献 35
附录A:系统报警处理操作表 37
附录B:异常情况处理(阀位信号异常)操作表 39
1 绪论
1.1 课题研究背景
现代生活中工业发展十分迅速,同样因为工业带来的污染也非常严重,其中有机溶剂废气不易处理。在本课题主要研究溶剂回收控制系统,本系统由上位机WinCC监控部分和下位机PLC设计部分组成。
现如今各个行业,各个领域都涉及有机溶剂的应用,例如在汽车、化工、染料、橡胶及其他行业。在生活中被运用的方式也是很广泛,既可以用来溶解一些东西,也可以用来在化学反应中释放一些溶剂。虽然说这里包含不同的有机物,但是它们都有个很重要的特点,就是提取出特定的有机化合物比较容易,然而这些有机化合物往往都含有一定毒素,就像媒体时长报道的酸雨和这个有很大的关系,与此同时这些有机物会发出的氯氟烷烃对大气层中的臭氧层有很大的危害,因此在工业生产中能够有效的回收有机溶剂显得非常重要[1]。
1.2 课题研究的目的和意义
工业废气中往往包含大量的有机溶剂,种类多、含量大、毒性高,在不经过处理就直接排放到大气中会造成严重的污染问题,甚至形成毒雨、酸雨,对动植物的生命安全造成威胁。在我国构建生态平衡发展战略和低碳经济社会的背景下,对废气中的有机溶剂实现回收,不仅可以减少污染,还可以提高对资源的利用效率,降低企业经营成本,提高市场效益,一举两得。
1.3有机溶剂概述
1.3.1 丙酮概述
丙酮,又叫二甲基酮,是最简单的饱和酮。它是易燃、易挥发的无色透明液体且有特殊的辛辣气味。丙酮的与水、甲醇、乙醇、氯仿等有机溶剂很容易互相融合,而且丙酮分子间结构比较简单,化学性质十分活泼。但是丙酮对人体有害,对中枢神经系统的抑制、麻醉作用,表现为对眼的刺激症状如流泪、畏光和角膜上皮浸润等,所以在提取丙酮时也要做好保护措施,以防与丙酮有直接接触。
1.3.2 乙醇概述
乙醇是有酒香和轻微刺激性气味的有机物,在常温下,易燃、易挥发。目前,经常
用乙烯直接水化法和淀粉发酵法来制作乙醇。乙醇是食品工业中的香精,可以增加香味;它是一种很好的溶剂,不仅能溶解很多有机物,也能溶解很多无机物,所以经常用乙醇来溶解植物色素或其中的药用成分,比如藿香正气水、感冒止咳糖浆、养阴清肺糖浆等;乙醇也是很好的有机化工原料,可以用来制取乙醛、乙胺、乙醚等化工原料,也可以用来制取染料、涂料、洗涤剂等产品[2]。
现代工业进步越来越快,同时所造成的污染也越来越严重,此时乙醇的好处就非常明显,既可以用于医学方面,也可作为燃料的部分组成成分,最重要的是乙醇对环境不会造成污染,而且成本低,开发简单。所以如果我们还不能及时的将这些废溶剂回收循环再利用,那么我们的地球将无法承受,我们人类也将无法立足。在对一些企业而言,把这些有机溶剂利用好就可以节约开支,丰富公司的运营方式,减少在实现经济增长的情况下对环境和社会造成的压力。
1.4 溶剂回收国内外研究现状和发展趋势
在废弃溶剂的处理研究方面,欧洲的国家在1925 年研制出了一种固定床活性炭吸附装置来处理工业生产中排出来的废弃液体,由于这个方法可以在正常的温度下处理各种浓度的有机废弃,在1958年日本也慢慢的使用了该技术,但是这个技术还存在这很多的不足,当工业产生的废弃溶剂是低浓度的时候,处理所需要的成本变会提高,而降低工业收获的利润。正因为有着这些缺陷,各国仍在不断地努力,在1950年,美国研发出了用直接燃烧的技术来治理高温度的有机废气,但是因为在处理过程中需要将有机溶剂加热到很高的温度,并且燃烧过程的燃料是用的天然气,在天然气价格低廉的国家使用的较多,相反价格高的国家成本将会变得很高。15年后,日本又在自己的国家推广这种技术,但因为该技术在燃料生成这方面的不足,利用率过低。之后人们想到了添加催化剂的方法,在催化剂的作用下,可以将溶剂被氧化的温度降下来,从而降低燃料的成本。同时因为催化剂的加入,废弃溶剂里面的物质又是多种多样,会和催化剂产生化学反应,所以会导致换热效率大大的降低。因此在1975年,美国又研制出了一种能使热换效率超过百分之九十的蓄热式燃烧的装置,这不仅运输方便,其成本也大幅度的降低。之后,欧洲也自己开发出了这样的处理技术。同时,日本又用之前的催化方法和这个方法相结合,将此装置改的更加精进,也很好的被运用到了治理各浓度的废弃溶剂中[3]。

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好棒文