基于PLC技术的燃机电厂油处理系统的设计与研究

摘要

作为通用工业控制计算机，可编程序控制器其功能实现了从逻辑控制到数字控制的进步，它的应用领域覆盖了单一设备的简单控制，正成为工业控制的主流控制设备，对世界发展作出了巨大贡献。笔者所在燃机电厂燃料处理生产线原有的西门子S5控制器备品通用性差，已停产且采购困难，无法对程序中的设备状态与逻辑进行监控及维护。原来的系统规模大、工艺复杂、控制方式各异，大量的操作方式还是延续巡检和人工硬手操方式，造成人力资源浪费，同时也无法保证油处理及时可靠运行，对燃机电厂的燃料系统造成很大威胁。万一处理后的重油不够会使燃机切为轻油燃烧，会大大增加发电成本，若轻油不够则会被迫停机而影响电网安全。
　　 本文针对上述设备状况，比较了对其进行改造的三种方案，提出了利用西门子S7-400 PLC技术对其升级，设计了解决燃机油处理的生产线的控制方案，从理论上为解决改造存在的问题打下了基础。在工程实现过程中，本论文首先介绍了西门子S7-412-3H系统的控制设计、硬件的原理及故障处理、PLC编程软件STEP7 V5.4的组态设计，其次实现与Des以MODBUS通讯及优化，再次对提高S7系统可靠性及冗余技术应用进行研究，最后将积分滤波和抗积分饱和等策略融入PID技术，优化了自动品质，利用WINCCV6.2建立了人机界面，减少了油处理值班人员，提高了系统投运的可靠性。笔者在燃机油处理PLC升级改造的设计、安装、调试中研究了S7-400的先进技术，鉴于西门子在现场服务方面较为缺乏，希望该论文能为同行提供借鉴。

目录

文摘

英文文摘

声明

致谢

1 绪 论

1.1 PLC的产生

1.2 PLC的发展

1.3课题的背景、内容和意义

1.4 PLC系统改造设计的技术方案

2 油处理系统改造及控制设计

2.1概述

2.2系统的运行

2.3新系统的监控设计

2.4新系统的启动、停运控制逻辑设计

2.5变频器改造实现节能先行

2.6废油水处理改造，提高环保与节能水平

3 PLC S7-412-3H系统新技术实现

3.1油处理新系统硬件原理及故障处理

3.2 S7-412-3H系统的通讯实现及优化

3.3提高油处理S7-412H系统可靠性

3.4油处理S7-412-3H系统冗余设计

4 S7-400系统软件组态设计

4.1 STEP7 V5.4组态设计

4.2 WINCC V6.2系统软件研究

5 PID控制技术的设计及优化

5.1概述

5.2 PID调节器的类型

5.3 PID调节器参数选择

5.4 PID控制器的整定及优化

6 总结与展望

6.1主要成果

6.2研究展望

参考文献

作者简历