废润滑油精馏控制系统设计(附件)
传统的废润滑油精馏方式，不仅保证不了精馏出的油品质量，在工艺生产中还存在极大的安全隐患。以计算机为核心的PLC以及DCS自控技术使精馏工艺变得更加直观、安全、高效。本文根据废润滑油的工艺要求，运用台达PLC以及正泰中自DCS完成了对废润滑油精馏过程监控系统的设计。主要运用PLC完成监控系统的变量配置以及逻辑控制程序设计,运用DCS完成上位机数据库建立、组态画面设计以及DCS与PLC之间的网络通讯设计，实现废润滑油精馏和废润滑油精制画面的准确运行以及执行机构的精确控制，通过打开运行系统画面可以对系统进行实时监控。通过运行系统了解到，该系统操作简单、控制及时、安全性和可靠性较高。关键词 精馏工艺，台达PLC，正泰中自DCS，实时监控目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 国内外发展现状与发展趋势 1
1.3 研究内容 4
2 废润滑油精馏工艺及控制系统 5
2.1 PID控制优势 5
2.2 工艺流程 5
2.3 台达PLC介绍 15
2.4 集散控制系统（DCS）简述 19
3 废润滑油精馏控制系统方案设计 22
3.1 台达PLC硬件配置 22
3.2 运用WPLSoft编写算法程序 23
3.3 运用DCS组态监控画面 27
3.4 建立通讯连接 31
4 系统设计仿真运行 32
结 论 35
致 谢 36
参 考 文 献 37
1 绪论
1.1研究背景及意义
随着经济的发展，工业生产对润滑油的需求量也不断增加，每年换下来的废润滑油品量也越来越大，这些废油如丢弃到环境中去，将造成严重的环境污染[1]，而且也会造成资源的极大浪费。因此，选择合理的工艺对废润滑油进行精馏再生是非常有意义的。
有研究表明, 废润滑油中含有的大多物质对人体是极其有害的,这些物质不管是焚烧还是土埋、注入江、河、湖、海或排入下水道都会对水源、土壤和空气产生污染,严重地威胁到了人们的身体健康也破坏了自然环境。而在废润滑油的组成中，除
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的废润滑油品量也越来越大，这些废油如丢弃到环境中去，将造成严重的环境污染[1]，而且也会造成资源的极大浪费。因此，选择合理的工艺对废润滑油进行精馏再生是非常有意义的。
有研究表明, 废润滑油中含有的大多物质对人体是极其有害的,这些物质不管是焚烧还是土埋、注入江、河、湖、海或排入下水道都会对水源、土壤和空气产生污染,严重地威胁到了人们的身体健康也破坏了自然环境。而在废润滑油的组成中，除了少量的大约2%-10%的变质物外，其余的大约90%～98%都是好的成分，是完全可以再利用的，而且这些废油提炼为成品油的水平也远远超过了原油，所以非常有提炼价值。如果能够选择合理的工艺就能对废润滑油进行再生利用，提炼出高品质的油液。
本次课题的系统设计主要是为废润滑油再生利用服务的，以达到充分利用石油资源保护环境等的目的。而有一个完善的精馏系统装置才能提高废润滑油的精馏水平和利用率，从而提高精馏出的产品的质量。
1.2国内外发展现状与发展趋势
1.2.1我国自动控制技术的发展现状
目前来说，工业PC、PLC、DCS这三种自动控制技术在我国乃至世界的工业领域被使用的最为广泛。这三种技术已然成为自动控制技术领域的三面大旗。工业PC 作为基于计算机技术的一种新的自动控制技术，其价格相对便宜，因此在近年来不断受到青睐[2]。PLC因其可靠性高、抗干扰能力强、功能完善、适用性强、体积小等的特点一直在工业自动化控制技术领域占据主导地位，成为目前该领域领域的主流技术之一。最初的DCS起源于上世纪七十年代，经过三十几年的发展，目前的DCS作为第四代过程控制系统因计算机控制系统控制响应速度快、精度高、算式先进、控制功能强等优点在我国成为主流自动控制技术之一。
1.2.2国外自动控制技术的发展现状
20世纪70年代初，第一代PLC在美国诞生并迅速发展起来，使其在工业控制领域占重要地位。后来，日本、德国等国家也研发了不同型号的PLC，经过后来的不断发展PLC也成为了这些国家的重要产业。随着自动控制技术的不断改革创新，20世纪70年代中后期，DCS技术和工业PC也发展起来，但这并未影响PLC在自动控制领域的主导地位。PLC自产生以来不断发展，体积越来越小，越来越智能化，功能也越来越多，在全球使用率也一直很高，正是这些不断更新的优势使其仍然是自动控制技术领域的主流技术。
1.2.3自动化控制系统的发展趋势
在目前的工业生产中，在工业过程自动化控制技术领域，被广泛使用的自动化控制技术主要有工业PC（工业电脑）、PLC（可编程逻辑控制器）、DCS(集散控制系统）和FCS(现场总线控制系统）[3]。
1.工业PC的发展趋势
工业PC将成为自动化控制技术的基础[4]。工业控制自动化主要分为管理自动化、基础自动化和过程自动化这三个层面。长期以来，管理自动化主要由各种小型计算机或进口过程计算机组成，而基础自动化和过程自动化主要由PLC和DCS 参与。二十世纪末期，随着计算机技术的迅速发展，工业生产中的自控技术结合先进的计算机技术不断发展起来，同时，工业PC 的发展也转变了人们对工业控制自动化的看法。近几年来，工业PC与PLC 技术相互作用，并且工业PC的可靠性也达到了与PLC相媲美的水平。从当前我国工业控制自动化技术领域的整体的发展形势来看，工业PC将会成为工业控制自动化技术的基础，并且逐步成为主流[5]。
2.PLC的发展趋势
PLC 将趋于微型化、网络化和开放化。PLC自发展以来，在工业自动化控制技术领域一直处于主导地位。但随着自动控制技术的迅速发展，即便PLC有着可靠性高、控制便捷、控制精度高等的技术优势，它的地位仍然面临着一些新的挑战冲击。在工业PC 产生时，有些人预言工业PC 将取代PLC，但事实否定了这一看法。这也更加证明了PLC 在工业自动控制技术领域中的主导地位。PLC微型化、网络化和开放化将会是PLC未来的发展目标。在早年期间，PLC体积大且价格昂贵，对于一些工业生产来说前期投入过大[6]。但在最近几年里，微型PLC（小于32 I/O）的出现使得PLC的价格更加低廉，同时也提高了他的性能，性价比也特别的高。随着软件PLC（Soft PLC）控制组态软件的进一步完善和发展，安装有PLC 组态软件和PC-based 控制的市场份额将逐步得到增长[7]。
DCS的发展趋势
DCS系统将趋于一体化。所谓的一体化指的是信息化，集成化，开放化，智能化，标准化。集散控制系统即DCS，随着计算机技术的不断发展，DCS的信息集成及管理也上升到一定的水平，通过在垂直方向上的向上扩展，组成信息系统。这个信息系统是一个发挥信息管理功能的综合平台系统，也是DCS信息化的主要体现。DCS能够实现功能集成和产品集成，这也体现出了DCS集成化的特点。除了保留传统的控制功能外DCS还集成了PLC、FCS等。随着以专家系统、人工神经网络、模糊逻辑为代表的人工智能技术在集散控制的各级得到运用，使得DCS更趋智能化。随着计算机技术以及自控技术的发展为系统的开放提供了巨大的可能性。各
1 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 国内外发展现状与发展趋势 1
1.3 研究内容 4
2 废润滑油精馏工艺及控制系统 5
2.1 PID控制优势 5
2.2 工艺流程 5
2.3 台达PLC介绍 15
2.4 集散控制系统（DCS）简述 19
3 废润滑油精馏控制系统方案设计 22
3.1 台达PLC硬件配置 22
3.2 运用WPLSoft编写算法程序 23
3.3 运用DCS组态监控画面 27
3.4 建立通讯连接 31
4 系统设计仿真运行 32
结 论 35
致 谢 36
参 考 文 献 37
1 绪论
1.1研究背景及意义
随着经济的发展，工业生产对润滑油的需求量也不断增加，每年换下来的废润滑油品量也越来越大，这些废油如丢弃到环境中去，将造成严重的环境污染[1]，而且也会造成资源的极大浪费。因此，选择合理的工艺对废润滑油进行精馏再生是非常有意义的。
有研究表明, 废润滑油中含有的大多物质对人体是极其有害的,这些物质不管是焚烧还是土埋、注入江、河、湖、海或排入下水道都会对水源、土壤和空气产生污染,严重地威胁到了人们的身体健康也破坏了自然环境。而在废润滑油的组成中，除
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的废润滑油品量也越来越大，这些废油如丢弃到环境中去，将造成严重的环境污染[1]，而且也会造成资源的极大浪费。因此，选择合理的工艺对废润滑油进行精馏再生是非常有意义的。
有研究表明, 废润滑油中含有的大多物质对人体是极其有害的,这些物质不管是焚烧还是土埋、注入江、河、湖、海或排入下水道都会对水源、土壤和空气产生污染,严重地威胁到了人们的身体健康也破坏了自然环境。而在废润滑油的组成中，除了少量的大约2%-10%的变质物外，其余的大约90%～98%都是好的成分，是完全可以再利用的，而且这些废油提炼为成品油的水平也远远超过了原油，所以非常有提炼价值。如果能够选择合理的工艺就能对废润滑油进行再生利用，提炼出高品质的油液。
本次课题的系统设计主要是为废润滑油再生利用服务的，以达到充分利用石油资源保护环境等的目的。而有一个完善的精馏系统装置才能提高废润滑油的精馏水平和利用率，从而提高精馏出的产品的质量。
1.2国内外发展现状与发展趋势
1.2.1我国自动控制技术的发展现状
目前来说，工业PC、PLC、DCS这三种自动控制技术在我国乃至世界的工业领域被使用的最为广泛。这三种技术已然成为自动控制技术领域的三面大旗。工业PC 作为基于计算机技术的一种新的自动控制技术，其价格相对便宜，因此在近年来不断受到青睐[2]。PLC因其可靠性高、抗干扰能力强、功能完善、适用性强、体积小等的特点一直在工业自动化控制技术领域占据主导地位，成为目前该领域领域的主流技术之一。最初的DCS起源于上世纪七十年代，经过三十几年的发展，目前的DCS作为第四代过程控制系统因计算机控制系统控制响应速度快、精度高、算式先进、控制功能强等优点在我国成为主流自动控制技术之一。
1.2.2国外自动控制技术的发展现状
20世纪70年代初，第一代PLC在美国诞生并迅速发展起来，使其在工业控制领域占重要地位。后来，日本、德国等国家也研发了不同型号的PLC，经过后来的不断发展PLC也成为了这些国家的重要产业。随着自动控制技术的不断改革创新，20世纪70年代中后期，DCS技术和工业PC也发展起来，但这并未影响PLC在自动控制领域的主导地位。PLC自产生以来不断发展，体积越来越小，越来越智能化，功能也越来越多，在全球使用率也一直很高，正是这些不断更新的优势使其仍然是自动控制技术领域的主流技术。
1.2.3自动化控制系统的发展趋势
在目前的工业生产中，在工业过程自动化控制技术领域，被广泛使用的自动化控制技术主要有工业PC（工业电脑）、PLC（可编程逻辑控制器）、DCS(集散控制系统）和FCS(现场总线控制系统）[3]。
1.工业PC的发展趋势
工业PC将成为自动化控制技术的基础[4]。工业控制自动化主要分为管理自动化、基础自动化和过程自动化这三个层面。长期以来，管理自动化主要由各种小型计算机或进口过程计算机组成，而基础自动化和过程自动化主要由PLC和DCS 参与。二十世纪末期，随着计算机技术的迅速发展，工业生产中的自控技术结合先进的计算机技术不断发展起来，同时，工业PC 的发展也转变了人们对工业控制自动化的看法。近几年来，工业PC与PLC 技术相互作用，并且工业PC的可靠性也达到了与PLC相媲美的水平。从当前我国工业控制自动化技术领域的整体的发展形势来看，工业PC将会成为工业控制自动化技术的基础，并且逐步成为主流[5]。
2.PLC的发展趋势
PLC 将趋于微型化、网络化和开放化。PLC自发展以来，在工业自动化控制技术领域一直处于主导地位。但随着自动控制技术的迅速发展，即便PLC有着可靠性高、控制便捷、控制精度高等的技术优势，它的地位仍然面临着一些新的挑战冲击。在工业PC 产生时，有些人预言工业PC 将取代PLC，但事实否定了这一看法。这也更加证明了PLC 在工业自动控制技术领域中的主导地位。PLC微型化、网络化和开放化将会是PLC未来的发展目标。在早年期间，PLC体积大且价格昂贵，对于一些工业生产来说前期投入过大[6]。但在最近几年里，微型PLC（小于32 I/O）的出现使得PLC的价格更加低廉，同时也提高了他的性能，性价比也特别的高。随着软件PLC（Soft PLC）控制组态软件的进一步完善和发展，安装有PLC 组态软件和PC-based 控制的市场份额将逐步得到增长[7]。
DCS的发展趋势
DCS系统将趋于一体化。所谓的一体化指的是信息化，集成化，开放化，智能化，标准化。集散控制系统即DCS，随着计算机技术的不断发展，DCS的信息集成及管理也上升到一定的水平，通过在垂直方向上的向上扩展，组成信息系统。这个信息系统是一个发挥信息管理功能的综合平台系统，也是DCS信息化的主要体现。DCS能够实现功能集成和产品集成，这也体现出了DCS集成化的特点。除了保留传统的控制功能外DCS还集成了PLC、FCS等。随着以专家系统、人工神经网络、模糊逻辑为代表的人工智能技术在集散控制的各级得到运用，使得DCS更趋智能化。随着计算机技术以及自控技术的发展为系统的开放提供了巨大的可能性。各
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