摘 要

论文针对目前吨位较小的食用油生产工业落后的现状，结合实际生产需求，从经济性考虑设计基于PLC的精炼油控制系统，实现整个菜籽油生产控制流程。主要研究内容如下：

首先，根据精炼油工艺要求及工艺流程完成了系统总体方案设计。主要采用SIMATIC S7-200 系列PLC，上位机与PLC相结合监控系统各个设备的具体运行情况。使用RS-232串行通信方式，台达的触摸屏作为上位机，用其专用的Screen Editor 2.00.21作为编程软件。

其次，完成了现场控制单元硬件设备及模块的选型。并以选择的设备为基础完成PLC的软件编程，实现现场信号（流量、压力、液位、温度及各设备参数）的采集及异常信号的报警。

另外，通过对触摸屏及各界面的功能和通讯方法的深入了解，设计出上位机监控系统，并应用于整个控制系统，达到了良好的控制效果。

整个系统充分体现了PLC抗干扰能力强、可靠性性高、编程简便易学、维修省时省力的优点，完全满足精炼菜籽油的控制要求，并且监控系统良好，安全可靠，操作简便。降低了对工人的劳动投入量，节约了生产成本，同时提高了企业的产品质量和生产效率，实现了良好的经济和社会效益。

关键词：精炼油，可编程控制器，触摸屏

Abstract

According to the current status of smaller tonnage industrial backwardness of oil production, and based on the actual production requirements, this paper designed a refining level of edible tea seed oil automatic control which considered the design from an economic system based on PLC control to achieve the whole controlling process. The main research contents are as follows:

First of all, according to oil processing requirement , the system has completed the overall design system. The system selected SIEMENS S7-200 series PLC as controller, It is mainly composed of PLC control and PC monitoring systems. And the control software development platform used RS-232 communication processor to accomplish the communication between PLC and PC. And the system selected Delta touch-screen as the PC, used its dedicated Screen Editor 2.00.21 as the programming software.

Second, the system has completed the control unit hardware module design. And it finished the controlling program based on the devices of what have been selected to collect the on-site signal(liquid level, flow, pressure,temperature and various equipment parameters) and abnormal signal.

In addition, based on the thorough understanding of the functions and methods of communication and all the touchscreen interface, I have designed the PC monitoring system, which achieved good control effect when applied to the entire control system

The system has made full use of the PLC, having the advantages of strong anti-interference ability, high reliability, easy programming and maintenance. And it has been fully met the control requirements of refined rapeseed oil and the monitoring system has also met the requirements of field technology, enjoyed safe, reliable operation and easy to operate in its work. The system is helpful to reduce cost of production and labor Intensity, to raise the production efficiency and quality. And it has realized good economic and social benefits.

Key Words: Refined oil, Programmable controller, Touch screen

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究目的和意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.2.1 精炼菜籽油工艺发展现状 1

1.2.2 精炼菜籽油工业控制现状 2

1.3 本章小结 3

第2章 精炼菜籽油自动控制系统方案设计 4

2.1 精炼菜籽油工艺流程及工艺要求 4

2.1.1 精炼菜籽油工艺流程 4

2.1.2 精炼菜籽油工艺要求 4

2.2 精炼菜籽油控制方案设计 5

2.2.1 精炼菜籽油控制系统总体方案设计 5

2.2.2 PLC控制方案设计 5

2.2.3 通讯系统方案设计 6

2.2.4 人机界面方案设计 6

2.3 本章小结 7

第3章 精炼菜籽油自动控制系统硬件设计 8

3.1 硬件设备选型 8

3.1.1 PLC概述及型号选取 8

3.1.2 CUP模块选型 10

3.1.3 数字量I/O模块选型 10

3.1.4 温度扩展模块选型 11

3.1.5 模拟量I/O模块选型 12

3.1.6 液位传感器 13

3.1.7 其他硬件设备选型 13

3.2 PLC的I/O资源配置 14

3.3 PLC与上位机通讯设置 16

3.4 本章小结 19

第4章 精炼菜籽油自动控制系统软件设计 20

4.1 PLC的工作原理及编程软件 20

4.1.1 PLC的工作原理 20

4.1.2 S7-200系列PLC简介 20

4.1.3 S7-200系列编程软件简介 20

4.2 PLC软件程序 21

4.2.1 初始化 21

4.2.2 系统整体运行 22

4.2.3 罐子的具体控制 22

4.2.4 PID控制程序 28

4.2.5 声光报警 28

4.3 本章小结 29

第5章 上位机监控系统设计 30

5.1 触摸屏简介 30

5.1.1 触摸屏 30

5.1.2 台达触摸屏 30

5.2 监控系统设计 31

5.2.1 监控系统总体介绍 31

5.2.2 各监控画面功能 32

5.2.3 权限设置 38

5.2.4 报警设置 39

5.3 本章小结 40

第6章 总结与展望 41

6.1 全文总结 41

6.2 研究展望 41

参考文献 43

致 谢 45

第一章 绪论

1.1 研究目的和意义

本课题是一个工程实际自动控制系统设计，旨在满足实际工程需求，解决完成该工程过程中出现的种种问题，最终达到预定目标。

在此次的系统设计中，我们的主要目的是实现整个系统的自动控制，使其满足简单、安全、可靠的要求。

本文研究的目的是设计精炼油自动控制系统，实现对整个油脂生产加工过程的自动控制功能，并完成在这个过程中各加工工序的实时监控。可编程控制器（PLC）、执行器件、检测器件、上位机触摸屏等构成控制系统的主要结构。PLC按照工艺参数与流程要求，对毛油罐、中和罐、热水罐、分水箱、成品油计量罐等进行检测和控制，从而完成对油脂生产过程的控制，各类运行参数和基础的数据通过触摸屏来进行输入或修改，并且它还能够显示生产流程，对种类繁多的数据进行存储和统计，完成对生产流程的监控任务。并且，在整个控制系统中，为了预防生产现场发生不良事件或要对工艺实行操作人员干预时，我还设置了“自动”和“手动”两种状态，到时只需调整开关将它由“自动”状态调到“手动”状态。

该工程是吨位较小的精炼油控制系统的设计，通过对这个课题的研究，我们可以在今后的工程实际中予以借鉴，以用于对中小型精炼油控制系统的设计。

1.2 国内外研究现状

调查研究表明，目前世界上油料生产已达5亿吨左右，考虑到未来的发展，伴随人数的增长，市场对食用油和食物的需求量将会有较大幅度的提升空间，因而油料油脂生产产业将会被进一步扩大^[10][11]。

1.2.1 精炼菜籽油工艺发展现状

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