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正文內(nèi)容

自動化專業(yè)畢業(yè)論文基于西門子s7-300的油氣回收系統(tǒng)(編輯修改稿)

2025-02-13 03:33 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 圖 317 潤滑油壓力調(diào)節(jié)閥梯形圖當(dāng)潤滑油壓力高于840kpa時,比較閥門模擬量輸出值(0開度對應(yīng)0,滿開度對應(yīng)27648),若開度在正常范圍內(nèi),故接通,執(zhí)行定時器,1秒內(nèi)啟動輸入端S均為1,則模擬量輸出值減少277(約為開度1%),使閥門開度增大1%,潤滑油壓下降,(,計時器停止),進(jìn)入新一輪的循環(huán),在壓力條件滿足情況下,潤滑油閥開度每秒變化1%。這樣緩慢調(diào)節(jié)的原因是油壓的變化是比較緩慢的,如果閥門變化過快,那油壓會不穩(wěn)定,影響正常運(yùn)行。當(dāng)潤滑油壓力低于760Kpa時,同理,閥門開度每秒減小1%,使油壓增大。當(dāng)潤滑油壓力過高時一個掃描周期內(nèi)時序圖如下:圖 318 定時器時序圖潤滑油壓力調(diào)定到制定范圍內(nèi)之后,就可以開啟空壓機(jī)了,系統(tǒng)壓力上升,將壓氣機(jī)進(jìn)口處的壓力變量zs.yaqiji_jin_yali與設(shè)定值比較(400Kpa)比較,當(dāng)壓力超過設(shè)定值時系統(tǒng)進(jìn)行下一步動作,此時干燥機(jī)才能進(jìn)行啟停操作,當(dāng)壓力過低時干燥機(jī)是不能啟停的,因?yàn)楦稍餀C(jī)的工作氣源是從系統(tǒng)中獲得的,如系統(tǒng)壓力過低,則干燥機(jī)的氣動閥門會工作異常。圖 319 干燥機(jī)啟動與制冷系統(tǒng)啟動信號 ,出口閥3會慢慢打開,旁路閥0會慢慢關(guān)閉,控制方法基本和調(diào)節(jié)潤滑油閥一樣,是使用定時器控制。制冷系統(tǒng)開始工作。 噴射循環(huán)系統(tǒng)為保證吸收效果,冷卻系統(tǒng)應(yīng)該在油氣回收開始之前20~30分鐘就開啟進(jìn)行制冷,以保證制冷效果;當(dāng)渦輪機(jī)出口溫度降低到一定程度,才可以開啟噴射循環(huán)系統(tǒng)。圖 320 噴射循環(huán)系統(tǒng)梯形圖 噴射循環(huán)系統(tǒng)的開啟條件有2個,一個是渦輪機(jī)出口的溫度不能太高,保證回收效果;另一個是吸收罐內(nèi)液位不能過低。滿足條件時,噴射循環(huán)系統(tǒng)開啟,會打開油路循環(huán)上的氣動閥9,關(guān)閉進(jìn)出油的閥門(閥6,7,8),開啟循環(huán)泵,同時循環(huán)泵旁路閥10慢慢關(guān)閉。 圖 321 循環(huán)泵的旁路保護(hù) 循環(huán)泵旁路調(diào)節(jié)閥10是后增加的,在沒安裝這個旁路閥的時候,循環(huán)泵啟動的時候經(jīng)常因?yàn)殡娏鬟^大而熱繼保護(hù)。加裝之后,啟動時閥10先全開,再慢慢減小開度直到完全閉合,就可以起到保護(hù)循環(huán)泵電機(jī)的作用。 進(jìn)油和出油進(jìn)油和出油的程序比較簡單,因?yàn)橐謩涌刂?,只要進(jìn)行一些液位判斷即可。圖 322 進(jìn)油啟動梯形圖在自動狀態(tài)下,若進(jìn)油啟動(),則進(jìn)行液位判斷,如吸收罐內(nèi)液位低于上限,則可以進(jìn)油,此時將進(jìn)油油路打開(閥8打開),出油和循環(huán)的油路關(guān)閉(閥6,7,9關(guān)閉)。圖 323 進(jìn)油停止梯形圖當(dāng)吸收罐內(nèi)的液位超過上限,或者按了進(jìn)油停止按鈕后(),進(jìn)油的油路將關(guān)閉,停止進(jìn)油,相應(yīng)的WinCC畫面上進(jìn)油會顯示停止?fàn)顟B(tài)。出油比進(jìn)油要復(fù)雜一點(diǎn),因?yàn)槌鲇蜁r不僅要排出吸收罐內(nèi)的油,還要排出油氣分離器中的油,而且出油還有一臺泵需要控制。當(dāng)出油按鈕按下。,如吸收器液位高于設(shè)定值,則進(jìn)行出油,閥7開啟,閥8,9關(guān)閉,排油泵啟動。閥6是油氣分離器的閥門,如果油氣分離器內(nèi)液位較高,閥6也會打開。 圖 324 出油啟動梯形圖 模擬量輸入的處理圖 325 PLC硬件設(shè)置這張圖是板卡的硬件設(shè)置,可以清楚的看到模塊數(shù)量種類和輸入輸出地址。圖 326 331板卡的AI地址比如可以了解到,這張331 AI卡連接在擴(kuò)展機(jī)架上,它的訂貨號(故障時可以更換),以及它的8個AI點(diǎn)的地址,PIW560,PIW562.……PIW574。在讀取模擬量輸入值時就是使用這個地址。圖 327 DI的地址~~~,~~~,~~~,~~~。本系統(tǒng)中有很多模擬量輸入,在FC1中,對AI進(jìn)行如下處理:圖 328 對測量值的處理這個處理中調(diào)用了FC50,其中celiangzhi后面填的是AI的地址,可以從硬件配置表中看到;min和max分別對應(yīng)測量值的下限和上線。如圖中進(jìn)行處理的是壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速,儀表的量程是0~80000轉(zhuǎn)每分鐘。當(dāng)轉(zhuǎn)速為0時,AI輸入PIW12應(yīng)為0,對應(yīng)測量值0;當(dāng)轉(zhuǎn)速為8萬轉(zhuǎn)/分時,AI輸入PIW512應(yīng)為27648(滿值),對應(yīng)測量值80000。FC50內(nèi)部指令如下 L celiangzhi 裝載測量值 ITD 將整型(16位)轉(zhuǎn)換為長整型(32位) DTR 將長整型(32位)轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù)(32位) T celiang_float 將浮點(diǎn)數(shù)型的測量值存儲到celiang_float L max 裝載max到 ACCU 1 L min 將ACCU 1復(fù)制到ACCU 2,將min裝載到ACCU 1 R 從累加器2減去累加器1的內(nèi)容,并將結(jié)果存儲到累加器1中 T liangcheng maxmin就是量程,存儲到liangcheng L celiang_float L +004 /R 測量值的浮點(diǎn)數(shù)型除以27648(4~20ma對應(yīng)0~27648) L liangcheng *R 除法結(jié)果乘以量程 L min +R 加上最小值,即為可以使用的測量值真值 T realzhi這個系統(tǒng)中使用的儀表都是采用4~20毫安信號,4ma時對應(yīng)PIW值為0,20ma時對應(yīng)PIW值為27648(十進(jìn)制,即時監(jiān)控時若用十六進(jìn)制應(yīng)為6C00)。如果儀表的接線有問題或者出現(xiàn)故障,則PIW值可能為7FFF或者FFFF(十六進(jìn)制)。其中7FFF一般是因?yàn)槎€制四線制接法出錯或者是接地、干擾等問題。FFFF一般是因?yàn)閿嗑€。在處理模擬量的時候也可以使用STEP7的系統(tǒng)模塊FC105,使用起來很簡便,只需要填入輸入、上限、下限、輸出、錯誤代碼儲存即可,而且可以設(shè)定極性,但是必須要為其設(shè)置好背景數(shù)據(jù)塊。圖 329 內(nèi)部模塊FC105的使用如上圖就是FC105的使用方法,IN為輸入,OUT為輸出,HI_LIM為量程上限,LO_LIM為量程下限,BIPOLAR為極性(比如為0時,表示單極性,輸入PIW值0~27648,為1時,表示雙極性,輸入PIW值27647~27648),RET_VAL為錯誤代碼儲存。第4章 WinCC組態(tài)畫面 WinCC的安裝WinCC是用于組態(tài)上位機(jī)操作畫面的軟件,與西門子PLC的結(jié)合非常緊密。Wincc安裝有3個條件 sp2或sp3 ,最好不使用ghost版本 在wincc安裝文件夾中已備:消息隊(duì)列圖 430 消息隊(duì)列的安裝 計算機(jī)名項(xiàng)目拷貝到電腦后一般不能直接運(yùn)行,要改變項(xiàng)目中的計算機(jī)名,使之與當(dāng)前計算機(jī)名一致。圖 431 修改計算機(jī)名打開wincc explorer,在左側(cè)欄的計算機(jī)上右鍵,點(diǎn)擊屬性;然后再彈出的介面中點(diǎn)擊屬性,修改“計算機(jī)名稱”。紅圈內(nèi)就是wincc項(xiàng)目對應(yīng)的計算機(jī)名,將其改成與當(dāng)前計算機(jī)一致后重新開啟項(xiàng)目,即可正常使用。 變量連接與顯示設(shè)置要在WinCC畫面中使用PLC的變量,必須在WinCC的變量管理中建立變量,將其地址與STEP7的地址相連,然后即可使用變量。這里以液位報警為例說明具體的使用方法。在原本的設(shè)計方案中,出油時一個自動控制的過程,即液位過高后自動啟動排油泵進(jìn)行出油;但是后來控制要求根據(jù)現(xiàn)場需求做了一些調(diào)整,將出油變?yōu)槭謩?,不自動進(jìn)行,僅在操作界面上做出提示。首先,要在STEP7中對液位進(jìn)行一個比較,如果吸收罐或者油氣分離器的液位高于設(shè)定值,..圖 432 液位報警的液位比較然后再WinCC中連接變量,在WinCC的變量管理SIMATIC S7TCP/IPNew Connecting中建立一個變量名為yeweiblink。圖 433 變量連接,狀態(tài)只有0和1,所以數(shù)據(jù)類型要選擇二進(jìn)制變量。建立好變量后,就要在圖形編輯器中設(shè)置動態(tài)效果。圖 434 WinCC圖形編輯器,這個是項(xiàng)目的主體畫面。在吸收罐和油氣分離器的旁邊插入2個文本框,右鍵選擇屬性,彈出對象屬性對話框,在這里面可以對對象進(jìn)行各種動態(tài)效果的設(shè)置。我們設(shè)計要達(dá)到的效果是液位低于設(shè)定值時不顯示,液位高于設(shè)定值時候出現(xiàn)閃爍提示“及時排油”。圖 435 設(shè)置提示用的文本框 在吸收器的圖示旁邊加入一個文字框,輸入及時排油4個字。然后在文字框上面右鍵,選擇屬性,彈出如下對象屬性對話框。圖 436 更改文本框背景及字體顏色由于組態(tài)畫面的背景是黑色,所以先把文字框的背景顏色、邊框顏色和字體顏色都設(shè)置為黑,這樣在靜態(tài)的時候,提示字是看不到的。然后在“字體”一欄選擇好字體、字號,輸入好提示文字。最重要的步驟就是對“閃爍”進(jìn)行設(shè)置。圖 437 文本框閃爍設(shè)置將閃爍文本激活設(shè)置為“是”,然后在“動態(tài)”一欄右鍵,選擇“動態(tài)對話框”,會彈出“動態(tài)值范圍”對話框,這里可以設(shè)置連接變量。圖 438 連接控制閃爍的變量在“表達(dá)式/公式”中,按右邊的瀏覽按鈕,選擇我們之前建立好的變量yeweiblink,數(shù)據(jù)類型設(shè)置為“布爾型”(布爾型即只有0和1,0為假,1為真),可以看到這個變量的有效范圍只有真和假兩種,將真設(shè)置為閃爍是,假設(shè)置為閃爍否。按“應(yīng)用”之后,返回上一頁,可以看到“閃爍文本激活”的右邊出現(xiàn)了一個紅色的閃電表示,表示已設(shè)置好動態(tài)對話框。然后將“閃爍文本文字開”的顏色改為紅色即可,這樣,當(dāng)液位滿足條件,“及時排油”4個紅色字就會閃爍。根據(jù)現(xiàn)場需求將原本的全部手動/自動切換改變成制冷、噴射循環(huán)、進(jìn)油、出油4個部分,以進(jìn)油的啟動、停止為例說明在WinCC中按鈕的使用方法。圖 439 四個部分的啟停按鈕創(chuàng)建8個按鈕,將其對齊、調(diào)整好顏色后,即可進(jìn)行動態(tài)設(shè)置。在進(jìn)油的“啟動”按鈕上右鍵選擇屬性,在出現(xiàn)的對話框中,先修改顏色中的字體顏色,在動態(tài)一欄右鍵,選擇“設(shè)置動態(tài)對話框。圖 440 按鈕的動態(tài)字體顏色圖 441 按鈕顏色連接變量將jinyoubotton變量連接,將真顏色改為綠色,假顏色改為黑色,這樣當(dāng)jinyoubutton值為1時,“啟動”2個字就會變?yōu)榫G色,表示進(jìn)油正在進(jìn)行中;當(dāng)jinyoubutton為0時,“啟動”2個字就會變?yōu)榛疑?,表示進(jìn)油已經(jīng)停止。將顏色修改好后,就要對按鈕的動作屬性進(jìn)行調(diào)整了。選擇“啟動”按鈕,在對象屬性對話框,切換到第二頁,“事件”,然后選擇鼠標(biāo)鼠標(biāo)動作,在動作上右鍵,選擇“直接連接”。圖 442 鼠標(biāo)動作事件設(shè)置在“直接連接”頁面,來源選擇常數(shù),填入1(即是),目標(biāo)選擇變量jinyoubotton,這樣當(dāng)啟動按鈕被按下時,就會將值“1”賦給jinyoubotton這個變量,使PLC中的進(jìn)油程序開始執(zhí)行,同時會使啟動按鈕中的字體從黑色變?yōu)榫G色,表示進(jìn)油流程正在執(zhí)行。圖 443 按鈕按下時給變量賦值啟動按鈕做好設(shè)置后,停止按鈕的設(shè)置與之類似,就是在字體顏色時選擇的顏色要相仿=反,在直接連接時要將常數(shù)0賦值給jinyoubotton。 權(quán)限管理在組
點(diǎn)擊復(fù)制文檔內(nèi)容
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