精炼油自控系统的研究与设计

摘要

油脂中含有脂肪、糖类、蛋白质、维生素等多种营养物质，不仅是人们生活中的必需品，而且是重要的工业原料，它可以直接用来生产油漆、肥皂、医药、皮革润滑油等等。针对不同的用途采取不同的生产工艺流程。而作为食用油脂，在品质上有着严格的要求，较早的油脂制取技术不能充分满足人们的需求。随着人们生活水平的提高，对于食用油脂的需求量也在不断增加，小规模的生产已不能满足人们日益增长的物质需要。
　　 论文根据目前油脂制取工艺和生产规模的现状，结合实际生产需求，设计出日产量为20吨的一级精炼食用茶籽油自动化控制系统。主要研究内容如下：
　　 首先，根据油脂加工工艺要求完成了系统总体方案设计。主要由现场控制单元和上位机监控系统组成。选用SIEMENS公司的S7-300系列PLC作为控制器，在STEP7 V5.4软件开发环境下完成PLC用户程序的开发；由工控机作为人机接口设备，监控系统开发平台采用SIEMENS公司的WinCC V6.2，并使用工业以太网通讯处理器CP343-1完成PLC与上位机之间的通讯。
　　 其次，完成了现场控制单元硬件模块设计、软件设计及上位机监控系统设计。在整个系统中由PLC负责现场信号(流量、压力、液位、温度及各设备参数)的采集，同时控制相关的阀门、电机等设备的运行。监控系统完成对现场过程数据的动态监视、历史数据的归档、异常信号的报警、现场操作的指导和对生产过程的控制等。
　　 另外，温度量的控制是油脂各加工工段的重要部分，针对系统中的温度闭环控制，进行了模糊PID控制器的设计与仿真，并应用于系统，取得了良好的控制效果。
　　 该控制系统充分发挥了PLC配置灵活、控制可靠、编程方便和操作维护简单的优点，已在生产线上得到应用，运行安全可靠，控制效果良好，完全满足了现场工艺的要求，且监控系统友好，操作简单方便、结构清晰。提高了企业的生产率和产品质量，降低了生产成本和工人劳动强度，实现了良好的经济和社会效益。