plc的废润滑油回收监控系统设计(附件)
润滑油在工业生产和人民生活中应用广泛，随着社会经济的快速发展，超过使用寿命的废润滑油产量剧增。废润滑油直接丢弃或者处理不当，会造成严重的资源浪费和环境污染问题，因此实现废润滑油的回收再利用具有重要的经济和社会价值。本文以废润滑油回收精馏过程为研究对象，根据其生产方式、工艺流程以及控制要求进行了系统控制方案设计。以西门子S7-300系列PLC为核心控制器，进行回收过程中的精馏塔反应温度、压力、进料量以及料位PLC程序设计，SIMATIC WinCC 进行上位机监控系统设计，通过系统调试，实现回收控制过程的人机交互，实现关键控制参数数值显示与超限预警功能。关键词废润滑油回收，PLC程序设计，精馏，WINCC监控
目录
1 绪论 5
1.1 选题背景及意义 5
1.2 废润滑油回收再生现状 5
1.3 传统废润滑油回收工艺 6
1.4 自动控制系统发展趋势 7
2 废润滑油回收设备及工艺 9
2.1 废润滑油回收主要设备 9
2.2 废润滑油回收工艺设计 10
2.3 废润滑油精馏工艺设计 14
2.4 PLC简介 15
3 废润滑油回收软件设计 17
3.1 PLC程序设计流程 17
3.2 PLC项目建立 21
3.3 PLC输入输出表设定 22
3.4 PLC主程序设计 23
3.5 PLC精馏段程序设计 36
4 监控设计与联调 41
4.1 组态软件简介 41
4.2 WINCC项目初始化 44
4.3 WINCC运行界面设置 45
4.4 PLC与WINCC通讯连接 45
4.5 PLC与WINCC联调画面 46
结 论 49
致谢 50
参考文献 51
附录一PLC源程序 52
附录二PLC与WINCC联接变量表 65
1 绪论
1.1 选题背景及意义
自我国“十二五”规划提出以 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
来，党中央至各省、市、县都认真贯彻执行党中央和国务院英明的决定，加快转变我国工业发展方式、建设生态文明的速度，大幅度地优化产业结构，有效促进循环经济的发展，节能减排作为很重要的决策之一。据美国地质科学家勘测预计全世界尚未被开采利用的原油资源大约为两万亿桶，尚未开采的原油储藏量已不足两万亿桶，可供人类开采时间不超过95年。节省石油的使用，废润滑油的循环利用迫在眉睫。其实废油并不废，用过的润滑油中真正变质的只是其中很小一部分。如果利用合理的废油加工技术将这些变质组分除去，可生产出高质量的基础油，然后采取与天然又同样的添加剂配方，则可以生产出高质量的高档油品[1]。废润滑油经过适当工艺处理成为再生润滑油无论从技术、环境保护、资源合理利用以及经济角度看都是一种合适的处理方法。对更换下来的废润滑油进行回收处理不仅可以充分利用资源，还可带来可观的经济效益，也避免随意丢弃所造成的环境污染。
本课题选用西门子公司的S7300系列PLC进行核心控制，配合使用SIMATIC WINCC作为上位机来监控系统的各种设备的温度、真空值等，经过本系统设计的废润滑油循环再生系统处理废润滑油可有效地利用废润滑油，可节约大量的石油资源。
1.2 废润滑油回收再生现状
无论在国内还是国外，工业越发达其机械化程度越高，所使用的润滑油也就越高，同时产生的废润滑油也就越多。在收集了世界上现有的一些文献资料后，经总结废润滑油有如下处理方法。
（1）废润滑油不经任何处理，直接丢弃。
这是一些发展中国家和欠发达地区对废润滑油主要的做法。直接丢弃的场所一般是垃圾桶、下水道和土壤。润滑油在生产过程中一般都会加入一些重金属制剂、含硫化合物等对生物体有害的化学物质，丢弃在陆地的废润滑油会慢慢渗透到土壤中，对地表下的微生物造成不可恢复的伤害，若在被废润滑油污染的土地上种植农作物，农作物会吸收其重金属等其他对人体有害物质进入果实中，人类食用后重金属物质会残存在人体中造成各种伤害，严重时可致癌。丢弃在下水道或者雨水冲刷的陆地上的废润滑油最终会流入江河湖海。据研究报告显示，100L的废润滑油能污染大约1.8公里的水面。这些废油会对水环境造成大量破坏：油均匀地覆盖在水面上，严重地阻碍了水下和空气的氧气交换，使得水下含氧量大幅度降低，这会导致水中原有的微生物大量死亡，威胁着一些以微生物为食的小生物，水中的生物链低端最先被破坏，如果人类不采取措施长此以往生物链将完全被破坏，生态环境受到破坏性打击。
（2）废润滑油用作道路油化。
在一些发达国家，废润滑油很大一部分用于修路，将废润滑油简单处理后铺在一些风沙大的道路上，这样虽然能有效地抑制尘土飞扬，净化了驾驶员的视线，保障了驾驶安全，但是道路在雨水冲刷后一些废油也会渗透到地表之下、江河湖泊中污染环境。即使地表下和江河湖泊大自然可以缓慢恢复废润滑油造成的影响，但是过程非常缓慢。
（3）废润滑油经一些工艺处理后用作燃料使用。
废润滑油中的重金属经一些化学工艺处理后与废润滑油分离，从而可以安全地作为燃料的替代品。但是这种处理废润滑油的方法不适用于所有的废润滑油，而且废润滑油从原油的生产到加工运输，再到废润滑油的去重金属处理等等环节和工艺都比直接生产燃油成本要高，而且从合理利用资源来看，废润滑油经处理后作为燃油使用有点大材小用。
（4）废润滑油再生为润滑油。
从环境保护、技术手段、资源利用等方面来看，废润滑油除去杂质污染等净化工艺处理后成为再生润滑油都是比较不错的处理方式。近年来环境恶化，资源短缺问题等日益严重，如何利用废润滑油这个问题迫在眉睫。世界各国都已认识到废油再生的严重性，在政策上支持废润滑油再生行业的发展，对废润滑油再生厂进行补贴，研究更高效环保的废润滑油再生工艺，以促进人与环境和谐发展。
1.3 传统废润滑油回收工艺
废润滑油在我国的回收工艺一般有硫酸—白土工艺、蒸馏—白土工艺等。国内工艺流程在经经验总结后又分为“3R”，即Reclimation（再净化）、Reprocessing（再精制）和Rerefining（再炼制）。再净化流程是一种传统的废润滑油回收工艺，主要使用离心、过滤等物理方法来去除一些金属机械碎小颗粒；再精制流程是在再净化的基础上利用化学的方法来脱离重金属等，一般在生产新一代的清洁的道路油中会使用到此流程；再炼制工艺在预处理基础上增加蒸馏和加氢精制等工艺，用于再生基础油，是废润滑油再生利用的主要发展趋势[2]。
图11 传统废润滑油回收流程工艺图
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1 绪论 5
1.1 选题背景及意义 5
1.2 废润滑油回收再生现状 5
1.3 传统废润滑油回收工艺 6
1.4 自动控制系统发展趋势 7
2 废润滑油回收设备及工艺 9
2.1 废润滑油回收主要设备 9
2.2 废润滑油回收工艺设计 10
2.3 废润滑油精馏工艺设计 14
2.4 PLC简介 15
3 废润滑油回收软件设计 17
3.1 PLC程序设计流程 17
3.2 PLC项目建立 21
3.3 PLC输入输出表设定 22
3.4 PLC主程序设计 23
3.5 PLC精馏段程序设计 36
4 监控设计与联调 41
4.1 组态软件简介 41
4.2 WINCC项目初始化 44
4.3 WINCC运行界面设置 45
4.4 PLC与WINCC通讯连接 45
4.5 PLC与WINCC联调画面 46
结 论 49
致谢 50
参考文献 51
附录一PLC源程序 52
附录二PLC与WINCC联接变量表 65
1 绪论
1.1 选题背景及意义
自我国“十二五”规划提出以 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
来，党中央至各省、市、县都认真贯彻执行党中央和国务院英明的决定，加快转变我国工业发展方式、建设生态文明的速度，大幅度地优化产业结构，有效促进循环经济的发展，节能减排作为很重要的决策之一。据美国地质科学家勘测预计全世界尚未被开采利用的原油资源大约为两万亿桶，尚未开采的原油储藏量已不足两万亿桶，可供人类开采时间不超过95年。节省石油的使用，废润滑油的循环利用迫在眉睫。其实废油并不废，用过的润滑油中真正变质的只是其中很小一部分。如果利用合理的废油加工技术将这些变质组分除去，可生产出高质量的基础油，然后采取与天然又同样的添加剂配方，则可以生产出高质量的高档油品[1]。废润滑油经过适当工艺处理成为再生润滑油无论从技术、环境保护、资源合理利用以及经济角度看都是一种合适的处理方法。对更换下来的废润滑油进行回收处理不仅可以充分利用资源，还可带来可观的经济效益，也避免随意丢弃所造成的环境污染。
本课题选用西门子公司的S7300系列PLC进行核心控制，配合使用SIMATIC WINCC作为上位机来监控系统的各种设备的温度、真空值等，经过本系统设计的废润滑油循环再生系统处理废润滑油可有效地利用废润滑油，可节约大量的石油资源。
1.2 废润滑油回收再生现状
无论在国内还是国外，工业越发达其机械化程度越高，所使用的润滑油也就越高，同时产生的废润滑油也就越多。在收集了世界上现有的一些文献资料后，经总结废润滑油有如下处理方法。
（1）废润滑油不经任何处理，直接丢弃。
这是一些发展中国家和欠发达地区对废润滑油主要的做法。直接丢弃的场所一般是垃圾桶、下水道和土壤。润滑油在生产过程中一般都会加入一些重金属制剂、含硫化合物等对生物体有害的化学物质，丢弃在陆地的废润滑油会慢慢渗透到土壤中，对地表下的微生物造成不可恢复的伤害，若在被废润滑油污染的土地上种植农作物，农作物会吸收其重金属等其他对人体有害物质进入果实中，人类食用后重金属物质会残存在人体中造成各种伤害，严重时可致癌。丢弃在下水道或者雨水冲刷的陆地上的废润滑油最终会流入江河湖海。据研究报告显示，100L的废润滑油能污染大约1.8公里的水面。这些废油会对水环境造成大量破坏：油均匀地覆盖在水面上，严重地阻碍了水下和空气的氧气交换，使得水下含氧量大幅度降低，这会导致水中原有的微生物大量死亡，威胁着一些以微生物为食的小生物，水中的生物链低端最先被破坏，如果人类不采取措施长此以往生物链将完全被破坏，生态环境受到破坏性打击。
（2）废润滑油用作道路油化。
在一些发达国家，废润滑油很大一部分用于修路，将废润滑油简单处理后铺在一些风沙大的道路上，这样虽然能有效地抑制尘土飞扬，净化了驾驶员的视线，保障了驾驶安全，但是道路在雨水冲刷后一些废油也会渗透到地表之下、江河湖泊中污染环境。即使地表下和江河湖泊大自然可以缓慢恢复废润滑油造成的影响，但是过程非常缓慢。
（3）废润滑油经一些工艺处理后用作燃料使用。
废润滑油中的重金属经一些化学工艺处理后与废润滑油分离，从而可以安全地作为燃料的替代品。但是这种处理废润滑油的方法不适用于所有的废润滑油，而且废润滑油从原油的生产到加工运输，再到废润滑油的去重金属处理等等环节和工艺都比直接生产燃油成本要高，而且从合理利用资源来看，废润滑油经处理后作为燃油使用有点大材小用。
（4）废润滑油再生为润滑油。
从环境保护、技术手段、资源利用等方面来看，废润滑油除去杂质污染等净化工艺处理后成为再生润滑油都是比较不错的处理方式。近年来环境恶化，资源短缺问题等日益严重，如何利用废润滑油这个问题迫在眉睫。世界各国都已认识到废油再生的严重性，在政策上支持废润滑油再生行业的发展，对废润滑油再生厂进行补贴，研究更高效环保的废润滑油再生工艺，以促进人与环境和谐发展。
1.3 传统废润滑油回收工艺
废润滑油在我国的回收工艺一般有硫酸—白土工艺、蒸馏—白土工艺等。国内工艺流程在经经验总结后又分为“3R”，即Reclimation（再净化）、Reprocessing（再精制）和Rerefining（再炼制）。再净化流程是一种传统的废润滑油回收工艺，主要使用离心、过滤等物理方法来去除一些金属机械碎小颗粒；再精制流程是在再净化的基础上利用化学的方法来脱离重金属等，一般在生产新一代的清洁的道路油中会使用到此流程；再炼制工艺在预处理基础上增加蒸馏和加氢精制等工艺，用于再生基础油，是废润滑油再生利用的主要发展趋势[2]。
图11 传统废润滑油回收流程工艺图
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