plc与组态王的菜籽冷榨监控系统【字数：10203】
摘 要现如今，菜籽油已成为家家户户厨房里必不可少的用品。同时，人们对菜籽控制的自动化水平要求也愈发严格。经研究调查发现，在工厂菜籽冷榨车间生产过程中，故障率高，效率低下的现象时有发生，已明显无法满足工业生产现代化与自动化的要求。本次毕业设计以工厂的工艺流程要求为依据，采用西门子的S7-200系列PLC实现菜籽冷榨系统的控制。榨膛中的低温调节通过PID算法来实现温度的恒定控制，榨膛内的压力调节通过PID算法进行转速控制来进行间接控制的。由装在各个部位的光电感应器给出信号，通过PLC程序来驱动执行部分动作与否，从而驱动各个执行电机的运行。本次设计中选用组态王6.55作为上位机，通过与PLC进行通信。在组态软件中对监控的画面进行设计。在组态的界面上可以监测榨膛温度与压力的实时值。这样也可以及时地发现运行故障。软件部分在实验室中进行了模拟调试，经过调试运行之后，满足菜籽冷榨工艺的要求，可以大大提高生产效率和自动化水平，可以进行推广。
目 录
第1章 绪论 1
1.1课题的研究意义 1
1.2国内外发展现状 1
1.3主要研究内容 2
第2章 菜籽冷榨工艺框架总体设计 3
2.1菜籽冷榨工艺概述 3
2.1.1榨油部分简述 3
2.1.2菜籽冷榨工艺流程简述 3
2.1.3菜籽冷榨工艺温度控制系统简述 4
2.2菜籽冷榨监控系统的设计步骤 5
2.3本课题主要控制系统要求分析 6
2.4整个菜籽冷榨监控系统的设计方案 6
第3章 菜籽冷榨监控系统硬件设计 8
3.1榨油部分PLC的IO分配 8
3.2选型 8
3.2.1控制器选型 8
3.2.2传感器选型 9
3.2.3执行模块说明 10
3.3硬件接线图 13
3.3.1电控系统主电路设计 13
3.3.2PLC及扩展模块外围接线图设计 14
3.3.3变频器外围电路设计 15
3.3.4三相调压模块设计 16
第4章 菜籽冷榨监控系统软件设计 17
4.1菜籽冷榨监 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
控系统软件部分主要程序简介 17
4.1.1PID模块简述 17
4.2菜籽冷榨监控系统软件部分程序梯形图 20
4.2.1PID模块的初始化设置与引用 20
第5章 组态王监控组态系统设计 23
5.1组态王界面的设计 23
5.1.1榨油界面 23
5.1.2监控界面 23
5.1.3实时采样数据变化界面 24
5.2数据连接与变量设置 24
第6章 控制系统的调试与运行 25
6.1程序的调试 25
6.2控制系统运行结果 25
第7章 总结 26
参考文献 28
附录 30
致谢 40
第1章 绪论
1.1课题的研究意义
菜籽油一直是人们厨房里必不可少的一件物品，烧饭做菜少不了它。而随着时代的发展，菜籽油的提炼方法也在进步。最初的榨油一般通过水压、人压。到后来近现代引入了螺旋机榨油，现在浸出法制油技术开始普及。随着世界经济的加速发展，各个领域都在进行技术革命，在菜籽加工行业也是如此，人们日益增长的需求和对菜籽油品质的不断要求，给了菜籽加工行业很大的压力，这就需要工厂对榨油时的各项指标进行严格的把控。然而，在工艺过程中，人为的对榨油阶段的温度压力调节并不容易，这两项指标却是对于提升菜籽的品质最为关键的。于是需要我们引入控制器和与之相匹配的程序来对工艺进行控制。
PLC是一种应用广泛、使用方便的自动控制器，它的控制能力强，同时具有很高的可靠性，也能在十分恶劣的工作环境中进行长时间的工作。它被运用于各种领域。而本项设计，拟采用PLC对低温压榨机进行控制 ，使菜籽冷榨工艺具备更加高的自动化水平，对提高该系列的工艺的现代化，具有重要的现实意义。
1.2国内外发展现状
菜籽油的加工工艺发展已经有了十分悠久的历史。以前的人们使用人压、水压的方法榨取菜籽油，到后来使用螺旋机榨油，近现代开始普及浸出法制油。在这个经济和技术飞速发展的时代，各种加工工业都在革新自己的技术，虽然工艺一直在革新，但在目前的菜籽油提炼加工环节，任然存在很多问题，大部分工厂任然存在自动化水平不高的问题，需要加快改进装备和工艺，必须尽快通过提升工艺过程的自动化水平来改善控制系统。
而在相近行业，都已经先后引入了智能的温度控制系统，通过PID控制器，对温度进行控制。PID控制器功能强大，同时它的控制十分简单。被各种工艺广泛接受。
1.3主要研究内容
在了解了榨油车间一般的冷榨炼油的生产工艺流程之后，本设计使用可编程控制器开发了菜籽冷榨监控系统的软件，组态软件来作为上位监控软件进行检测与控制。并通过对榨膛压力与温度的检测、监控，同时将采集到的信号输送到PLC中，通过PID算法控制加热器和变频器，进行温度和速度的控制。其中的研究工作主要如下：
根据实际的工艺流程的需要和控制的需求，确定工艺的具体流程，提出工艺的具体要求。接下来，面向工艺的流程和要求完成菜籽冷榨监控系统的总体设计，提出该系统的设计方案。之后进行I/O分配并进行PLC、执行部分和传感器的选型。，并画出硬件接线图。最后结合生产需求，使用step7软件对主要工艺的软件部分进行编写，并运用组态王软件完成对菜籽冷榨监控系统的设计。
第2章 菜籽冷榨工艺框架总体设计
2.1菜籽冷榨工艺概述
2.1.1榨油部分简述
图1榨油部分工艺图
图1是榨油部分的工艺图，每个低温压榨机都连接有一个冷却风机和一个电加热器来控制压榨机的温度变化。两个低温压榨机之间通过绞龙电机来连接，以此来输送一次榨油时所得的油饼，压榨机2榨油所产生的油饼也通过绞龙电机输送去打包。而两次榨油所产生的毛油则会使用油泵送去进行沉降工作，从而获得澄清的成品油。
目 录
第1章 绪论 1
1.1课题的研究意义 1
1.2国内外发展现状 1
1.3主要研究内容 2
第2章 菜籽冷榨工艺框架总体设计 3
2.1菜籽冷榨工艺概述 3
2.1.1榨油部分简述 3
2.1.2菜籽冷榨工艺流程简述 3
2.1.3菜籽冷榨工艺温度控制系统简述 4
2.2菜籽冷榨监控系统的设计步骤 5
2.3本课题主要控制系统要求分析 6
2.4整个菜籽冷榨监控系统的设计方案 6
第3章 菜籽冷榨监控系统硬件设计 8
3.1榨油部分PLC的IO分配 8
3.2选型 8
3.2.1控制器选型 8
3.2.2传感器选型 9
3.2.3执行模块说明 10
3.3硬件接线图 13
3.3.1电控系统主电路设计 13
3.3.2PLC及扩展模块外围接线图设计 14
3.3.3变频器外围电路设计 15
3.3.4三相调压模块设计 16
第4章 菜籽冷榨监控系统软件设计 17
4.1菜籽冷榨监 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
控系统软件部分主要程序简介 17
4.1.1PID模块简述 17
4.2菜籽冷榨监控系统软件部分程序梯形图 20
4.2.1PID模块的初始化设置与引用 20
第5章 组态王监控组态系统设计 23
5.1组态王界面的设计 23
5.1.1榨油界面 23
5.1.2监控界面 23
5.1.3实时采样数据变化界面 24
5.2数据连接与变量设置 24
第6章 控制系统的调试与运行 25
6.1程序的调试 25
6.2控制系统运行结果 25
第7章 总结 26
参考文献 28
附录 30
致谢 40
第1章 绪论
1.1课题的研究意义
菜籽油一直是人们厨房里必不可少的一件物品，烧饭做菜少不了它。而随着时代的发展，菜籽油的提炼方法也在进步。最初的榨油一般通过水压、人压。到后来近现代引入了螺旋机榨油，现在浸出法制油技术开始普及。随着世界经济的加速发展，各个领域都在进行技术革命，在菜籽加工行业也是如此，人们日益增长的需求和对菜籽油品质的不断要求，给了菜籽加工行业很大的压力，这就需要工厂对榨油时的各项指标进行严格的把控。然而，在工艺过程中，人为的对榨油阶段的温度压力调节并不容易，这两项指标却是对于提升菜籽的品质最为关键的。于是需要我们引入控制器和与之相匹配的程序来对工艺进行控制。
PLC是一种应用广泛、使用方便的自动控制器，它的控制能力强，同时具有很高的可靠性，也能在十分恶劣的工作环境中进行长时间的工作。它被运用于各种领域。而本项设计，拟采用PLC对低温压榨机进行控制 ，使菜籽冷榨工艺具备更加高的自动化水平，对提高该系列的工艺的现代化，具有重要的现实意义。
1.2国内外发展现状
菜籽油的加工工艺发展已经有了十分悠久的历史。以前的人们使用人压、水压的方法榨取菜籽油，到后来使用螺旋机榨油，近现代开始普及浸出法制油。在这个经济和技术飞速发展的时代，各种加工工业都在革新自己的技术，虽然工艺一直在革新，但在目前的菜籽油提炼加工环节，任然存在很多问题，大部分工厂任然存在自动化水平不高的问题，需要加快改进装备和工艺，必须尽快通过提升工艺过程的自动化水平来改善控制系统。
而在相近行业，都已经先后引入了智能的温度控制系统，通过PID控制器，对温度进行控制。PID控制器功能强大，同时它的控制十分简单。被各种工艺广泛接受。
1.3主要研究内容
在了解了榨油车间一般的冷榨炼油的生产工艺流程之后，本设计使用可编程控制器开发了菜籽冷榨监控系统的软件，组态软件来作为上位监控软件进行检测与控制。并通过对榨膛压力与温度的检测、监控，同时将采集到的信号输送到PLC中，通过PID算法控制加热器和变频器，进行温度和速度的控制。其中的研究工作主要如下：
根据实际的工艺流程的需要和控制的需求，确定工艺的具体流程，提出工艺的具体要求。接下来，面向工艺的流程和要求完成菜籽冷榨监控系统的总体设计，提出该系统的设计方案。之后进行I/O分配并进行PLC、执行部分和传感器的选型。，并画出硬件接线图。最后结合生产需求，使用step7软件对主要工艺的软件部分进行编写，并运用组态王软件完成对菜籽冷榨监控系统的设计。
第2章 菜籽冷榨工艺框架总体设计
2.1菜籽冷榨工艺概述
2.1.1榨油部分简述
图1榨油部分工艺图
图1是榨油部分的工艺图，每个低温压榨机都连接有一个冷却风机和一个电加热器来控制压榨机的温度变化。两个低温压榨机之间通过绞龙电机来连接，以此来输送一次榨油时所得的油饼，压榨机2榨油所产生的油饼也通过绞龙电机输送去打包。而两次榨油所产生的毛油则会使用油泵送去进行沉降工作，从而获得澄清的成品油。
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