【正文】 [8] 西門子, WinCC編程手冊(cè)[9] 趙華, 應(yīng)用OPC技術(shù)的PLC控制系統(tǒng)仿真研究, 山東大學(xué), 2005 [10] 陳向榮, 余林, 郭晉, PLC在離心機(jī)上的應(yīng)用及機(jī)電一體化[J], 太原科技 1999年05期 [11] 袁維義, 張惠榮, 王國(guó)貞, 小方坯連鑄機(jī)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)[J], 河北省科學(xué)院學(xué)報(bào) 2002年03期 [12] 張鳳珊, 電氣控制及可編程序控制器 2版 [M], 中國(guó)輕工業(yè)出版社[13] 王東濤, 王建民, 劉偉, PLC在燃煤退火爐溫度控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J], 河北省科學(xué)院學(xué)報(bào) 1998年04期 東南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告 致謝致謝本畢業(yè)設(shè)計(jì)是在李駿揚(yáng)和鄒波老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下進(jìn)行的，他們豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度給我留下了深刻的印象，令我十分欽佩。在此，向他們表達(dá)我崇高的敬意和衷心的感謝。感謝父母、親友在我的學(xué)業(yè)上給我的無(wú)私的支持和幫助。感謝偉大祖國(guó)對(duì)我的培養(yǎng)，為我的成長(zhǎng)提供的良好環(huán)境。感謝學(xué)校，感謝自動(dòng)化學(xué)院的老師的悉心培養(yǎng)。最后感謝在百忙之中評(píng)閱論文的各位專家和老師!由于本人學(xué)識(shí)水平有限，論文中定有不足之處，敬請(qǐng)各位專家和老師提出批評(píng)并指正，在此表示衷心的感謝! 蘇醒 2013年6月10日附錄油蒸汽回收系統(tǒng)說(shuō)明書中國(guó)石油化工股份有限公司荊門分公司江蘇星達(dá)石化設(shè)備制造有限公司二○一二年九月為使本裝置安全、合理的使用，使裝置發(fā)揮其最大效能，請(qǐng)?jiān)诒狙b置開(kāi)機(jī)前認(rèn)真閱讀本說(shuō)明書。前言渦輪膨脹制冷及燃油噴射吸收技術(shù)為航空工業(yè)軍轉(zhuǎn)民技術(shù)，其成果曾獲國(guó)防科工委、計(jì)委、科委及外經(jīng)貿(mào)部軍轉(zhuǎn)民高技術(shù)產(chǎn)品金獎(jiǎng)，已廣泛應(yīng)用于油田伴生氣輕烴回收，并取得了輝煌的業(yè)績(jī)。專為油蒸汽回收而研制開(kāi)發(fā)的渦輪膨脹制冷式油氣回收裝置，就是此成果在石化行業(yè)的其中一項(xiàng)應(yīng)用。石油是我國(guó)主要的能源之一，而油品在儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程蒸發(fā)損耗經(jīng)濟(jì)損失巨大。損耗主要發(fā)生在成品油的管內(nèi)調(diào)合、鐵路油罐車、公路油罐車、水運(yùn)船舶的收發(fā)油、城市加油站地下罐的收油與汽車加油、鐵路油罐車卸油系統(tǒng)液環(huán)真空泵油氣排放等過(guò)程中，油氣揮發(fā)造成安全隱患、環(huán)境污染等間接損失更為巨大。本裝置的作用就是對(duì)油品裝卸過(guò)程中產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)行回收、再用。本裝置特點(diǎn)：安全：油氣流動(dòng)管路不與任何電器和轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備直接接觸，徹底消除安全隱患，絕對(duì)安全。先進(jìn)：航空膨脹制冷技術(shù)，超低溫冷凝；航空加油射流技術(shù)，分子間充分混合，吸收率高達(dá)95%以上，完全達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。環(huán)保：不使用氟里昂等制冷劑，無(wú)污染；不使用碳纖維、活性炭等損耗物質(zhì)，無(wú)二次污染。經(jīng)濟(jì)：不消耗專用吸收劑、碳纖維、活性炭、膜等昂貴物質(zhì)；不需要解吸（回?zé)挷恍枰黾宇~外費(fèi)用）；制冷速度快，平均功耗相對(duì)較低。實(shí)用：可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況隨用隨開(kāi)，無(wú)需長(zhǎng)時(shí)間預(yù)冷，特別適合間隙工作狀況；自動(dòng)化程度高，全套PLC和PC臺(tái)式計(jì)算機(jī)控制，操作簡(jiǎn)單。主要技術(shù)參數(shù)處理量：油氣和空氣混合物400Nm3/h油氣回收率：≥95%輕油理論產(chǎn)量：273 kg/h吸收劑：輕質(zhì)柴油尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)：≤25mg/Nm3每日工作時(shí)間：八小時(shí)，間歇生產(chǎn)要求循環(huán)水：要求供電力：160KW安裝尺寸本裝置由空氣壓縮機(jī)、干燥機(jī)、穩(wěn)壓罐、渦輪膨脹撬塊、制冷分離撬塊及噴射吸收撬塊組成。其具體尺寸分別為：空氣壓縮機(jī)： 2895x1300x1500干燥機(jī)： 1450x1400x2200穩(wěn)壓罐： DN800x2500渦輪膨脹撬塊： 3000x2000x2750制冷分離撬塊： 4300x2150x3500噴射吸收撬塊： 9000x2300x6000平面布置圖圖1 平面布置圖工作原理裝車地點(diǎn)所產(chǎn)生的油氣，通過(guò)密閉的鶴管集氣裝置進(jìn)入到本裝置，預(yù)冷除水后被以貧油（輕柴油）為介質(zhì)的引射器吸入，經(jīng)充分氣液混合后進(jìn)入吸收罐。在吸收罐內(nèi)油氣混合物中的油氣約80%被貧油（輕柴油）吸收，未被吸收的油氣進(jìn)入主換熱器。空氣經(jīng)空氣壓縮機(jī)壓縮、干燥、凈化后，進(jìn)入渦輪膨脹機(jī)膨脹制冷，作為整個(gè)系統(tǒng)中的冷源，通過(guò)主換熱器對(duì)油氣進(jìn)行制冷，確保進(jìn)入主換熱器的油氣在設(shè)定溫度下進(jìn)入分離器，進(jìn)行氣液充分分離。分離后的液相部分從分離器底部排出，與吸收罐中的已飽和輕柴油一道回?zé)拸S回?zé)?，氣相部分從分離器頂部出來(lái)，進(jìn)入預(yù)冷器對(duì)油氣進(jìn)行預(yù)冷除水，此時(shí)氣相部分的總烴含量小于20mg/Nm3，達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。因油氣的氣壓僅是由吸收罐中的噴射器獲得，僅為30KPa，經(jīng)幾次設(shè)備的壓力損失后，排放時(shí)壓力幾乎為零，故設(shè)置一空氣引射器引射排放，以提高油氣在系統(tǒng)中的壓力差。控制臺(tái)的操作自動(dòng)控制系統(tǒng)主要控制對(duì)象是空壓機(jī)、氣動(dòng)閥門、油泵、加熱器等。控制系統(tǒng)主要由現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)變送器、可編程序控制器和計(jì)算機(jī)等組成，電器控制由交流接觸器、中間繼電器等構(gòu)成。整個(gè)控制系統(tǒng)分布于幾個(gè)控制柜中，分為電器柜和控制柜，控制系統(tǒng)由電纜與現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備和控制設(shè)備相連接?？刂乒衽c計(jì)算機(jī)通信，提供操作者對(duì)控制系統(tǒng)的操作，同時(shí)顯示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及儀表參數(shù)的顯示。下圖顯示的是計(jì)算機(jī)與PLC的連接示意：圖2 計(jì)算機(jī)與PLC的連接圖3 控制臺(tái)操作界面系統(tǒng)運(yùn)行，首先合上總電源空氣開(kāi)關(guān)，再分別合上相應(yīng)的空氣開(kāi)關(guān)。同時(shí)，打開(kāi)電腦，用交換機(jī)連接計(jì)算機(jī)與PLC。打開(kāi)運(yùn)行軟件，進(jìn)入操作畫面，等待一分鐘，讓計(jì)算機(jī)與PLC正常通信，這時(shí)進(jìn)入控制臺(tái)的操作畫面，如圖2控制臺(tái)有兩種操作方式：手動(dòng)和自動(dòng)控制方式。先介紹手動(dòng)方式下控制的方法。開(kāi)關(guān)閥與泵操作：自動(dòng)控制系統(tǒng)上電時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)處于手動(dòng)狀態(tài)。手動(dòng)狀態(tài)下，各個(gè)設(shè)備之間沒(méi)有聯(lián)鎖關(guān)系，可以根據(jù)需要啟停相應(yīng)的設(shè)備，例如：?jiǎn)?dòng)氣動(dòng)閥門2，我們只點(diǎn)擊閥2下的綠色啟動(dòng)按鈕，閥門就會(huì)打開(kāi)，當(dāng)閥門開(kāi)到位時(shí)，閥門顏色就會(huì)從藍(lán)色變成綠色，在閥門下面會(huì)出現(xiàn)“全開(kāi)”指示；如果啟動(dòng)閥門后，沒(méi)有閥門狀態(tài)反饋信號(hào)，說(shuō)明閥門出現(xiàn)了故障，需要及時(shí)檢修；同理，如果想關(guān)掉閥門，只需用鼠標(biāo)點(diǎn)擊紅色停止按鈕，閥門就會(huì)關(guān)閉，閥門顏色會(huì)從綠色變成藍(lán)色，在閥門下面會(huì)出現(xiàn)“全關(guān)”指示，說(shuō)明閥門已經(jīng)關(guān)閉，如下圖4； 圖4 閥門的手動(dòng)啟停操作同樣，泵的操作也是如此。調(diào)節(jié)閥的操作：調(diào)節(jié)閥的上方有閥門開(kāi)度顯示，通過(guò)拉動(dòng)調(diào)節(jié)閥下面的滾動(dòng)條或在滾動(dòng)條旁邊的窗口輸入開(kāi)度值，可以調(diào)節(jié)閥門的開(kāi)度。如圖5： 圖5 調(diào)節(jié)閥的手動(dòng)開(kāi)度調(diào)節(jié)運(yùn)行參數(shù)顯示：為了更好的監(jiān)控整個(gè)工藝流程的運(yùn)行狀態(tài)，可以在“流程”畫面上監(jiān)控工藝運(yùn)行參數(shù)，如圖6：圖6 油氣分離器液位顯示下面介紹自動(dòng)方式下控制的方法。 在自動(dòng)狀態(tài)下，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)所設(shè)定的參數(shù)自動(dòng)運(yùn)行。只需點(diǎn)擊畫面下方的手動(dòng)/自動(dòng)切換后面的“自動(dòng)”，系統(tǒng)就會(huì)進(jìn)入自動(dòng)狀態(tài)：點(diǎn)擊準(zhǔn)備階段后面的啟動(dòng)按鈕，準(zhǔn)備階段進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行；點(diǎn)擊回收階段后面的啟動(dòng)按鈕，回收階段進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行，點(diǎn)擊回收階段后面的停止按鈕，回收階段就自動(dòng)停止運(yùn)行。如圖7：圖7 系統(tǒng)自動(dòng)模式其它操作及使用方法：當(dāng)前時(shí)間的顯示：在畫面的左上角有時(shí)間顯示，這個(gè)時(shí)間是與計(jì)算機(jī)時(shí)間同步的，如圖8：圖8 系統(tǒng)時(shí)間畫面的切換：本系統(tǒng)組態(tài)畫面不僅包含流程畫面，還包括變量歸檔、報(bào)警、參數(shù)設(shè)置等操作畫面。當(dāng)需要切換畫面的時(shí)候，只需用鼠標(biāo)點(diǎn)擊相應(yīng)的按鈕，這時(shí)畫面就會(huì)切換到相應(yīng)的畫面，如圖9：圖9 畫面切換報(bào)警信息的顯示：當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)在畫面的右上角顯示發(fā)生故障的設(shè)備名稱、時(shí)間以及故障點(diǎn)，如圖10：圖10 報(bào)警信息退出：當(dāng)退出系統(tǒng)時(shí)，只需點(diǎn)擊右上角的退出按鈕即可，如圖11： 圖11 系統(tǒng)退出按鈕其它畫面的操作 變量歸檔：在變量歸檔中以趨勢(shì)圖的形式顯示出各個(gè)變量的歷史數(shù)據(jù)。利用趨勢(shì)圖上的工具欄，可以放大某個(gè)時(shí)間段的數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)，也可以向前或向后翻看歷史記錄，并具有報(bào)表打印的功能，具體如圖12： 圖12 變量歸檔報(bào)警信號(hào)：在報(bào)警畫面上，可以看到各設(shè)備的運(yùn)行情況，如泵的運(yùn)行、故障，并且可以記錄下設(shè)備出故障的時(shí)間。參數(shù)設(shè)置：在參數(shù)設(shè)置畫面中，可以設(shè)置自動(dòng)控制參數(shù)。具體操作時(shí)在相應(yīng)的框中輸入所需要的參數(shù)值，并按回車鍵。設(shè)置畫面如下圖13： 圖13 參數(shù)設(shè)置裝置運(yùn)行操作系統(tǒng)運(yùn)行前，首先應(yīng)合上總電源空氣開(kāi)關(guān)，再分別合上相應(yīng)的空氣開(kāi)關(guān)，使裝置各控件處于待機(jī)狀態(tài)。同時(shí)，打開(kāi)電腦，用交換機(jī)連接計(jì)算機(jī)與PLC。打開(kāi)運(yùn)行系統(tǒng)控制軟件，進(jìn)入控制臺(tái)操作畫面。本裝置以自動(dòng)控制為主，分四個(gè)自動(dòng)控制模塊：制冷模塊、吸收模塊、進(jìn)油模塊和排油模塊。制冷模塊應(yīng)裝車前半小時(shí)啟動(dòng)，開(kāi)始裝車時(shí)再啟動(dòng)吸收模塊。進(jìn)油和排油模塊根據(jù)控制臺(tái)提示在裝車間歇啟動(dòng)。要進(jìn)入自動(dòng)控制方式，只需在控制臺(tái)操作畫面中點(diǎn)擊相應(yīng)按鈕即可，如前所述。本節(jié)主要講述在控制臺(tái)操作畫面中裝置運(yùn)行的手動(dòng)操作。手動(dòng)操作由專業(yè)人員調(diào)試時(shí)進(jìn)行,且嚴(yán)格執(zhí)行各元件單元的開(kāi)關(guān)順序。生產(chǎn)運(yùn)行一般不建議手動(dòng)，以免破壞程序設(shè)定狀態(tài)。準(zhǔn)備階段：進(jìn)油和排油應(yīng)在油品裝卸工作間歇中進(jìn)行，控制臺(tái)程序會(huì)自動(dòng)分別記錄流量計(jì)1和流量計(jì)2的讀數(shù)。排油：當(dāng)油氣分離器中液位達(dá)到指定高度附近后（約為液位計(jì)量程的70%，見(jiàn)上節(jié)參數(shù)設(shè)置），根據(jù)液位信號(hào)開(kāi)啟閥6（與閥7同步），與吸收罐同步排油，液位到達(dá)低位后（約為液位計(jì)量程的5%）關(guān)閉閥閥6（需要時(shí)）,關(guān)閉排油泵。當(dāng)吸收罐中液位達(dá)到指定高度附近后（約為液位計(jì)量程的70%），閥閥9關(guān)閉，閥閥7開(kāi)啟，閥6根據(jù)油氣分離器液位決定啟閉，啟動(dòng)排油泵，將吸收罐中油料輸往煉油廠回?zé)?。進(jìn)油：閥閥7關(guān)閉，閥閥8開(kāi)啟，利用油面差為吸收罐注油，待吸收罐液位達(dá)到指定高度后（約為液位計(jì)量程的50%），所有閥門關(guān)閉?；厥针A段：應(yīng)在裝車開(kāi)始前十五到二十分鐘開(kāi)始。閥0、閥2開(kāi)啟，閥閥3關(guān)閉。開(kāi)啟渦輪膨脹機(jī)供油油泵，逐漸關(guān)閉供油氣膜閥，177。，保持供油氣膜閥開(kāi)度。啟動(dòng)空氣壓縮機(jī)電源，啟動(dòng)空氣干燥機(jī)電源。閥3逐漸緩慢開(kāi)啟至最大，然后逐漸關(guān)閉閥0，直到閥0全部關(guān)閉。(在緩慢關(guān)閉閥0過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)渦輪膨脹機(jī)發(fā)生喘震現(xiàn)象，應(yīng)立刻將閥0全部開(kāi)啟，重新緩慢關(guān)閉。)油品開(kāi)始裝車時(shí)，開(kāi)啟閥閥閥閥10，關(guān)閉閥閥閥8，啟動(dòng)油泵1。油泵1啟動(dòng)約一分鐘后，逐漸關(guān)閉閥10至完全關(guān)閉，開(kāi)始吸收罐油料的閉路循環(huán)吸收。本裝置應(yīng)在油品裝車停止后約十分鐘停機(jī)，并嚴(yán)格執(zhí)行以下關(guān)閉順序：開(kāi)啟閥關(guān)閉循環(huán)泵、關(guān)閉閥關(guān)閉干燥機(jī)電源、關(guān)閉空壓機(jī)、逐漸完全關(guān)閉閥關(guān)閉閥關(guān)閉潤(rùn)滑油泵、開(kāi)啟閥開(kāi)啟供油氣膜閥、開(kāi)啟閥0、關(guān)閉閥關(guān)閉閥5。注意事項(xiàng)裝置應(yīng)在裝車開(kāi)始前三十分鐘開(kāi)機(jī)啟動(dòng)壓縮空氣系統(tǒng)。裝置應(yīng)在油品裝車停止后約十分鐘停機(jī)。系統(tǒng)運(yùn)行前應(yīng)合上總電源、儀表風(fēng)和冷卻水。干燥機(jī)應(yīng)晚于空壓機(jī)開(kāi)啟，早于空壓機(jī)關(guān)閉。運(yùn)行時(shí)注意渦輪膨脹機(jī)油泵供油壓力。操作進(jìn)油泵、排油泵、循環(huán)泵時(shí)切記先開(kāi)啟閥5。循環(huán)泵啟動(dòng)時(shí)必須開(kāi)啟閥10。進(jìn)油和排油應(yīng)在油品裝卸工作間歇中進(jìn)行。所有帶電設(shè)備及各撬塊底座應(yīng)有可靠的靜電接地保護(hù)。油路法蘭的靜電聯(lián)通帶若有損壞或松動(dòng)應(yīng)及時(shí)更換、擰緊。1主換熱器油氣入口及出口管道上應(yīng)設(shè)油氣取樣口。1要注意對(duì)計(jì)算機(jī)的保護(hù)，避免計(jì)算機(jī)中毒。1注意控制系統(tǒng)的程序備份。