【正文】 或?qū)懙墓δ? 圖 55 CP341 硬件狗安裝方法 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 43 CP341 硬件參數(shù)化設(shè)置 自動(dòng)化各個(gè)廠家在工業(yè)控制通信方面都有各自的通信協(xié)議及方式。對(duì)的硬件組態(tài)存盤編譯，下載硬件組態(tài)．如果此時(shí) sF 燈亮．請(qǐng)將通訊電纜與另一個(gè)通訊伙伴進(jìn)行連接后． SF燈熄滅，說明硬件組態(tài)正確 。 1 在 HW Config 中點(diǎn)擊 CP341 屬性中 /General/Parameter 按鈕。 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 46 編寫通行程序 在安裝完 CP34x/CP44x的驅(qū)動(dòng)程序， Modbus主站軟件， Modbus從站軟件等 3個(gè)軟件后，你可以在目錄 ?. \Si。 使用 STEP 7 軟件存儲(chǔ)參數(shù)分配數(shù)據(jù)。 在硬件組態(tài)窗口中雙擊 CP341 模板，打開 CP341 模板的屬性窗口，選擇通訊協(xié)議 modbus，網(wǎng)絡(luò)工作方式設(shè)置為半雙工，請(qǐng)記錄下模板的硬件地址以便在編程序時(shí)用到。如果采用 RS422/485 modbus RTU 通訊方式，需要在發(fā)送的數(shù)據(jù)包中包括站號(hào)、數(shù)據(jù)區(qū)、讀寫指令等信息。 CPU、 CP 341 和通訊伙伴之間的通訊通過 CP 341 的功能塊和協(xié)議進(jìn)行?？梢允褂眠@種通訊模塊實(shí)現(xiàn) S7300/400與其它串行通訊設(shè)備的數(shù)據(jù)交換。 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 39 下圖為 Modbus 通信協(xié)議在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)下的廢油再生處理系統(tǒng)中的應(yīng)用。 （ 2）數(shù)據(jù)傳輸 讀寫串行端口可分四種方式 :查 詢方式、同步 I/O、異步（后臺(tái)） I/O 和事件驅(qū)動(dòng) I/O。 ModBus RTU 通訊協(xié)議是 Modicon 公司的注冊(cè)商標(biāo) ,采用主從問答方式工作，是目前國際智能化儀表普遍采用的主流通訊協(xié)議之一。用戶選擇想要的模式，包括串口通信 參數(shù)（波特率、校驗(yàn)方式等），在配置每個(gè)控制器的時(shí)候，在一個(gè) Modbus網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備都必須選擇相同的傳輸模式和串口參數(shù)。它制定了消息域格式和內(nèi)容的公共格式。 （ 3） Modbus的幀格式簡(jiǎn)單、緊湊，通俗易懂。在中國， Modbus已經(jīng)成為國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T1958220xx。該系統(tǒng)分為主站和從站： 主站決定總線的數(shù)據(jù)通信，當(dāng)主站得到總線控制權(quán)（令牌）時(shí)，沒有外界請(qǐng)求也可以主動(dòng)發(fā)送信息。 （ 2） 車間監(jiān)控層 車間級(jí)監(jiān)控用來完成車間中生產(chǎn)設(shè)備之間的連接，如一個(gè)車間三條生產(chǎn)線主控制器之間的連接，完成車間級(jí)設(shè)備監(jiān)控。 PROFIBUS 開放性和不依賴于廠商的通信的設(shè)想，已在 10 多萬成功應(yīng)用中得以實(shí)現(xiàn)。 (3) PROFIBUS – DP: 是一種高速低成本通信，用于設(shè)備級(jí)控制系統(tǒng)與分散式I／ O 的通信。因此，把現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)說成一個(gè)控制技術(shù)新時(shí)代的開端并不過分。控制功能下放到現(xiàn)場(chǎng)，使控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具備高度的分散性。它廣泛應(yīng) 用于制造業(yè)、流程工業(yè)、樓宇、交通等領(lǐng)域的自動(dòng)化系統(tǒng)中。 （ 7） 添加一個(gè)“輸入 /輸出域”對(duì)象 將在畫面中創(chuàng)建若干個(gè)溫度顯示域和液位顯示這時(shí)需要用到組態(tài)軟件中的另一個(gè)對(duì)象 “輸入 /輸出域”，此對(duì)象不但可以顯示變量值，還可以改變變量的值。在 WinCC 項(xiàng)目中添加適當(dāng)?shù)耐ǖ莉?qū)動(dòng)程序。為在運(yùn)行中顯示消息 ,可以使用包含在圖形編輯器的對(duì)象選項(xiàng)板中的報(bào)警控件。 WinCC 編輯器 圖形編輯器 圖形編輯器是一種用于創(chuàng)建過程畫面的面向矢量的作圖程序。當(dāng)前國內(nèi)流行的組態(tài)軟件主要有組態(tài)王、 MCGS、 InTouch、 WinCC 等。 ： 在程序中需要用到 FB41 PID 控制模塊，該模塊是進(jìn)行模擬量控制的模塊，可以完成恒壓、恒溫等控制功能。 SIMATIC Manager 界面窗口如下圖所示 項(xiàng)目窗口 2 工具欄 菜單欄 項(xiàng)目窗口 1 項(xiàng)目結(jié)構(gòu) 視圖 項(xiàng)目 對(duì)象 視圖 選擇過濾器 設(shè)置 過濾器 網(wǎng)絡(luò)配置工具 仿真 調(diào)試 工具 （ S7 P L C SIM ） 窗口 排列 工具 在線幫助 可訪問 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) S7 存儲(chǔ)卡 下載 工具 （ D o w n lo a d ） 離線 工具 （ O f f lin e ） 在線 工具 （ O n lin e ） 查看工具 圖 37 SIMATIC Manager 界面窗口 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 23 點(diǎn)擊硬件 目錄工具 ，顯示硬件目錄 展開 SI M A T I C 3 0 0 硬件目錄 ，雙擊R ac k 300 子目錄下 的 R ai l 插入一個(gè)導(dǎo)軌 硬件目錄 所選模塊 簡(jiǎn)要 信息 硬件組態(tài)窗口 根據(jù)工藝需求統(tǒng)計(jì)輸入輸出量包括開關(guān)量模擬量，并選擇合適的模塊組態(tài)。該軟件的標(biāo)準(zhǔn)版支持 STL（語句表）、 LAD（梯形圖）及 FBD（功能塊圖） 3 種基本編程語言，并且在 STEP 7 中可以相互轉(zhuǎn)換。 CP 341 通訊處理器可以與各種 Siemens 模塊和非 Siemens 產(chǎn)品點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接：該模塊具有 1 個(gè)串行通訊口 (RS232C或 TTY 或 RS485/422)， RS422/485 的通訊最大距離位 1200m。 (5).亮點(diǎn) – 性能：高效的處理速度可極大的縮短設(shè)備的循環(huán)時(shí)間 181。體積小、重量輕、功耗低 、 其可靠的工作性能，對(duì)環(huán)境的較強(qiáng)適應(yīng)性是控制設(shè)備的首選。通過遠(yuǎn)程 I/O 可以采集距離較遠(yuǎn)的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)并控制遠(yuǎn)距離的執(zhí)行器。 圖 27 成品油儲(chǔ)存系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 15 （ 1）檢測(cè)變送器的選擇 該系統(tǒng)中需要采集的信號(hào)有換熱器入口壓力及流速信號(hào)，鍋爐出口溫度， 分餾塔對(duì)應(yīng)餾分導(dǎo)出管道口的溫度，真空管道壓力信號(hào)以及每個(gè)儲(chǔ)罐的壓力信號(hào)格液位信號(hào)。連接到儲(chǔ)罐上的管道主要有進(jìn)油管，出油管，真空管，壓縮空氣管道和常壓管。當(dāng)物質(zhì)的沸點(diǎn)十分接近時(shí) ,約相差 20 度 ,則無法使用簡(jiǎn)單蒸餾法 ,可改用分餾法。由于鍋爐的特殊性因此在設(shè)計(jì)使用中要特別注意其安全性的考慮。采用單閉環(huán)調(diào)節(jié)，壓力傳感器和流量傳感器采集到的信號(hào)由 PLC 處理后輸出給電磁閥來控制流量。加完酸后，繼續(xù)攪拌半小時(shí)，然后靜置 12 小時(shí)左右，將酸渣排盡。為此，我們根據(jù)國內(nèi)產(chǎn)生的廢礦物潤滑油的特性，參考 國內(nèi)外各種廢礦物潤滑油綜合利用工藝，并結(jié)合成熟的工藝設(shè)備，研制開發(fā)了“減壓化學(xué)蒸餾一化學(xué)反應(yīng)吸附精制法”對(duì)廢礦物潤滑油進(jìn)行成分分離，從而可獲得輕質(zhì)燃料油、基礎(chǔ)油和重質(zhì)燃料油，達(dá)到綜合利用廢礦物潤滑油目的。儲(chǔ)存罐作為暫存容器使生產(chǎn)得以連續(xù)進(jìn)行并最終通過出油閥送至油罐。 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 8 2 廢潤滑油再生工藝 2． 1 廢潤滑油處理 工 藝原理 工藝介紹及工藝流程圖 廢潤滑油處理工藝如圖 所示 回收來的廢潤滑油中的雜質(zhì)首先經(jīng)由前置過濾器濾除金屬顆粒、灰塵等大顆粒雜質(zhì) (粒徑為 0． 2 mm 以上的雜質(zhì) )，再進(jìn)入真空分離器中進(jìn)行霧狀閃蒸脫水和破乳化作用，除去水分和氣體，再在精濾器中除去粒徑為 0． 05 1TLrn 以上的雜質(zhì)，最后由 油泵將再生油打出送入儲(chǔ)油罐等待進(jìn)行減壓蒸餾。該系統(tǒng)作為典型的過程控制系統(tǒng)存在大量的開關(guān)量輸出閥和溫度液位檢測(cè)傳感器，這些執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳感變送器大都采用 Modbus 通信協(xié)議。廢油再生處理的一次性投入成本較高 ,而資金回收周期較長 ,導(dǎo)致廢油再生產(chǎn)業(yè)長期以來都是以較低水平的生產(chǎn)方式和小規(guī)模生產(chǎn)為主 ,只有通過實(shí)施廢油再生產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化生產(chǎn) ,才能真正做到最大限度地利用寶貴的資源和能源、克服小而分散的弊病 , 增強(qiáng)再生企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力的同時(shí)有利于引進(jìn)先進(jìn)工藝。 051015202520xx年 20xx年 20xx年 20xx年 20xx年 20xx年 從圖中我們可以看出每年我國需從海外進(jìn)口大量的潤滑油，這在很大程度 上制約了我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，因此加緊開展我國的廢潤滑油回收再利用已經(jīng)迫在眉睫了。最終必然導(dǎo)致再生產(chǎn)品后銷困難、經(jīng)濟(jì)效益低下 , 廢油回收率、工廠開工 率 下降也是很自然的了。 隨著石油資源的逐漸減少和人們對(duì)環(huán)保要求的日益提高 , 廢油的回收再生利用應(yīng)該受到高度重視。 500575650710750780010020030040050060070080090020xx年 20xx年 20xx年 20xx年 20xx年 20xx年 我國的石油開采量與需求量之間存在很大的差距，每年需從海外進(jìn)口大量原油。 潤滑油的充足供應(yīng)和質(zhì)量直接影響著國家工業(yè)，農(nóng)業(yè) ，國防等的發(fā)展建設(shè)。 作者簽名： 日 期： 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 2 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交 的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 3 1 緒 論 本論文的背景和意義 潤滑油對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性 潤滑油是用在各種類型機(jī)械上以減少摩擦，保護(hù)機(jī)械及加工件的液體潤滑劑，主要起潤滑、冷卻、防銹、清潔、密封和緩沖等作用。其中石油潤滑油的用量占全 部潤滑油的97％以上，因此通常潤滑油均指石油潤滑油。另據(jù)估計(jì) , 一桶 ( 200L)廢潤滑油流入湖海 , 能污染約 3. 5km2 的水面 , 被污染域的水生動(dòng)植物生態(tài)平衡很快遭到破壞 。由于廢油資源有限 , 各廠家互相爭(zhēng)購 , 使廢油價(jià)格不斷上升 , 外加運(yùn)費(fèi)、加工費(fèi)等 , 廢油再生成本大幅度增加。據(jù)了解 ,美國加州廢潤滑油再加工量占潤滑油總加工量的 43%， 英國和加拿大西部達(dá)到了 47%[4]。 其次 ,調(diào)整行業(yè)結(jié)構(gòu) ,實(shí)施廢油再生 資源的產(chǎn)業(yè)化和企業(yè)的規(guī)?；?。完成對(duì)系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)和組態(tài)監(jiān)控以及 PLC與組態(tài)畫面之間的通信。本系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 原理簡(jiǎn)單，運(yùn)行成本低可以適應(yīng)較為分散的潤滑油回收處理非常適合目前國內(nèi)潤滑油使用情況的現(xiàn)狀。分餾塔則最終分離提純不同組份并由導(dǎo)油管送至儲(chǔ)罐。該方法主要存在的問題是對(duì)環(huán)境二次污染嚴(yán)重，處圖 22 廢潤滑油再生處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 10 理工藝落后，并且獲得產(chǎn)品單一 (非標(biāo)柴油或稱為寬餾份柴油 )，回收率低，此法屬于國家明令禁止的落后方法。 （ 2） 酸洗：待油冷 卻至常溫，在攪拌下緩慢地加入硫酸（濃度為 92～ 98％左右），酸用量一般為油量的 5～ 7％（系根據(jù)機(jī)油臟污程度而定）。 廢潤滑油再生處理的組態(tài)圖見附錄 1 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 11 系統(tǒng)各部分結(jié)構(gòu)及工藝動(dòng)作要求 （ 1） 廢潤滑油儲(chǔ)罐 圖 23 預(yù)處理廢潤滑油儲(chǔ)罐 經(jīng)過濾去除水分后的廢潤滑油通過管道泵入該儲(chǔ)罐作為后續(xù)分餾提純的原料，由工藝要求該部分負(fù)責(zé)為換熱器提供壓力一定的廢潤滑油。鍋爐由天然氣提供能源，吸式離心泵通過空氣濾清器吸入空氣在爐膛內(nèi)與天然氣混合并被點(diǎn)燃來加熱廢潤滑油。如煤焦油的分餾； 石油 的分餾。 （ 圖 成品油儲(chǔ)存系統(tǒng) 圖 26 分餾塔結(jié)構(gòu)原理圖 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 14 （ 5）成品油儲(chǔ)存系統(tǒng) 儲(chǔ)存罐作為暫存容器使生產(chǎn)得以連續(xù)進(jìn)行并最終通過出油閥送至油罐車。其中壓縮空氣閥主要用于罐體排油時(shí)利用壓縮空氣使油料快速排出；真空閥用于完成排油后將罐體抽真空，以備后續(xù)油料注入。 （ 3）控制器選擇 該系統(tǒng)存在大量的開關(guān)量輸出及模擬量信號(hào)采集，選用 PLC 尤其是模塊式的西門子 S7300PLC 較為理想。控制程序變化方便 .具有很好的柔性。 (4).亮點(diǎn) – 模塊化可擴(kuò)展系統(tǒng)：節(jié)省空間，模塊化設(shè)計(jì)，沒有槽位規(guī)則，適用于緊湊型的機(jī)械控制，無風(fēng)扇 運(yùn)行，沒有可旋轉(zhuǎn)部件 ， 減少維護(hù)費(fèi)用降低