基于PLC的真空滤油机控制系统设计毕业设计论文

1、学科分类号：_湖南人文科技学院本科生毕业设计题 目：基于PLC的真空滤油机控制系统设计 系 部： 通信与控制工程系 专业年级： 自动化2009级 湖南人文科技学院教务处制湖南人文科技学院本科毕业设计诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业设计，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本设计不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 作者签名： 二 年 月 日湖南人文科技学院毕业设计基于PLC的真空滤油机控制系统的设计摘要：工业用油使用一段时间后，会出现水污染和颗粒污染现象等，这会导致工业油液加速变质，加快金属疲劳，加剧液压元件的磨损。本文是基于PLC的真空滤油机控制系统，控制系统选取三菱公司的FX2N系列PLC作为控制器实现对工业污染油的过滤、加热、真空分离、精过滤等一系列控制。通过本设计的一系列功能，滤油机实现了在较低的温度下真空除水和去除油液中杂质、絮状物、金属微粒两大功能。本设计避规了国内此类滤油机耗能高

2、，结构不合理，造型混乱，油液过滤精度不够的缺点，具有很好的经济价值和社会意义。关键字：真空分离；油液处理；FX2n-48MR Design of Vacuum Oil Filter Control System Based on PLCAbstract：Industrial oil use after a period of time, there will be a phenomenon of water pollution and particle pollution, etc., which can lead to industrial oil metamorphism, speed up the metal fatigue and aggravate wear of hydraulic components.This article is vacuum oil purifier based on PLC control system , control system Mitsubishi FX2N Series PLC is selected as the controls o

3、n industrial pollution, oil filter , heating, vacuum separation , fine filter and a series of control. Through a series of functions of the present design , oil filter implements the two functions of addition to water at a lower temperature under vacuum and removing the impurities , floc, metal fine particles in the fluid .The design to avoid regulations such domestic oil filter high energy consumption structure is irrational, chaotic shape , lack of precision oil filter shortcomings, with good

4、economic value and social significance.KeyWords：Vacuum separation; Oil processing; FX2n-48MRII目录第1章 绪论11.1 真空滤油机的研究背景11.2 国内外研究现状11.2.1 国外研究现状11.2.2 国内研究现状21.3 本课题的研究目的和意义3第2章 基于PLC真空滤油机控制系统设计的总体方案42.1 真空滤油机的工艺原理42.2 油泵的选型62.3 加热器的选型72.4 真空泵的选型82.5 模拟量的检测9第3章 基于PLC真空滤油器控制系统的硬件设计123.1控制系统的设计方案123.2电器图123.3 PLC的选型133.3.1 主控器的选型133.3.2 A/D模块的选型143.4系统I/O分配163.5真空滤油机硬件电路设计17第4章 基于PLC真空滤油机控制系统的软件设计184.1 编程软件的介绍184.2系统流程图的设计184.2.1 系统主流程图184.2.1 温度控制流程图204.2.2 真空破坏阀控制流程图204.3梯形图设计214.3.1 真空泵和油泵的控制214.

5、3.2 模拟量的采集214.3.3 油温的控制234.3.4 真空破坏阀的控制24第5章 总结与展望265.1总结265.2展望26致谢27参考文献28附录29附录1 系统硬件接线图29附录2 系统完整梯形图程序30IV第1章 绪论1.1 真空滤油机的研究背景滤油机（也称作净油机，Oil Purifier），是用加压过滤或真空蒸发-加压过滤方法除去不纯净油中固体杂质和水分的过滤设备。滤油机主要应用于提高润滑油的纯净度和电器用油的绝缘性。滤油机主要是为了实现电站、电厂、工矿企业的各种油液的净化，如绝缘油、透平油及润滑油等。尤其是对于含水严重或浑浊乳化的油液，如透平油、绝缘油、液压油、抗磨油、轴承油及高粘度润滑油的净化，能高速有效地脱除污染油中的杂质、水分、气体、脱去水溶性酸碱等，使净化后的油达到国家规定的质量标准，达到回收利用的目的1。随着电力工业的飞速发展，以继电接触器为主的老一代控制系统已不能满足工业污染油精确过滤的要求，这一领域的计算机化是未来的趋势，而工业控制过程中以可编程控制器（PLC）的应用越来越广泛，且其也是计算机化最便捷，最可靠的途径。PLC采用一种可编程的存储器，在其内

6、部存储执行顺序控制、逻辑运算、定时、算术和计数等操作指令的执行，通过对模拟式或数字式的输入输出信号处理来控制各种生产设备。PLC是微型计算机技术与传统继电器控制技术相互结合的产物，PLC有自己的独特的编程语言（梯形图或指令表等），用户易学易懂，并且能与计算机接口相连，现已在工业领域应用非常之广泛。基于PLC的真空滤油器控制系统，以PLC为主控器的真空滤油机实现对工业污染油的过滤、加热、真空分离、精过滤等一系列控制，控制精度高，控制方便，抗干扰性强等特点。1.2 国内外研究现状1.2.1 国外研究现状国外真空滤油机的典型产品主要有：美国颇尔（PALL）公司HNP021真空净油机、移动式真空油液净化机HVP 2703、高真空变压器油净化设备THP070、瑞典HERING公司EOK型真空净油机、日本加滕（KATO）公司KLVC-AX-IA 6000l/h型带电在线滤油机、KLVC-8AXSO-II 30000 l/h型全自动真空净油机、瑞士麦克菲尔（MICAFIL）公司VH061-e型真空净油机等2。日本加滕（KATO）公司是全球著名的真空滤油机等产品的制造厂，创立于1923年。目前，KLV

7、C系列高真空滤油机，流量从100 l/h至60000 l/h。国内电力系统内的大多数省级送变电公司，一些大型发电厂和供电公司及变压器制造商在上世纪九十年代就开始直接向加藤公司购买高真空滤油机，用户遍及国内。在真空槽（罐）方面专门开发适用于超高变压器脱气装置，包括喷射脱气部件和自动液位控制装置，过滤系统附有带自动油温控制的低瓦特密度电加热器、油真空密封的低噪油泵、以及全自动电脑控制的中央控制屏等。目前在带电在线滤油技术方面已开创了世界先列，已提供了数十台能带电在线滤油的高真空滤油机。美国颇尔（PALL）公司于1946年创立，主要研究流体净化分离技术、开发生产高性能过滤器及过滤系统。其高性能过滤器以及过滤系统年销售额超过15亿美元，在全世界同类型过滤行业居第一位。但颇尔公司核心技术不在于真空技术的研发，而是聚结分离技术中高值滤芯的应用（值用于表示过滤能力，指多少个杂质颗粒经过滤后只漏掉一个杂质颗粒。颇尔公司自称其高值滤芯的过滤能力200时过滤效率为99.9%）。颇尔公司产品广泛用于医药、食品饮料、生物工程、石油、矿业、电力、冶金等各个领域。我们主要关注的还在于其高真空变压器油净化设备，在这

8、类设备中PALL公司拥有多种专利，如油气分离装置、两个真空脱气室、LZ滤芯、高精度渐变孔径滤芯等，适用于变电系统电容器、互感器带电油净化。1.2.2 国内研究现状目前，我国生产此类滤油机的生产厂家较多，但其技术水平都不高，与国外同规格的滤油机相比差距较大，存在着能耗高，结构不合理，造型杂乱，油液处理精度不高等问题。以下为几种常见型号的滤油机的简要介绍。手推式精密油过滤机，主要由滤芯壳体油泵及固定装置等构成。主要由滤芯壳体油泵及固定装置等构成.流体油泵从过滤器入口流入经滤芯后,杂质截留在滤芯表面及深层,清洁流体从出口处流出。滤芯多为筒状金属网，阻止不纯净油中较大的固体颗粒进入油泵。油泵通常为齿轮泵，输送不纯净油进入过滤装置。精密滤油机以设计合理,出油量大,清洗方便等优点,在各种行业中得到广泛的应用。它可以作为油品的预处理及终端处理。过滤油中普通的机械杂质效果明显，精度高。设备轻便，操作简单。该类设备不合适处理油中有油泥或者粉尘类杂质的油品，杂质太多，堵塞会比较严重，更换耗材成本会变得很高。聚结分离式滤油机，这种滤油机滤水时，使用聚结、分离滤芯，滤除杂质时使用预过和精过两种滤芯。这类设备除

9、水效果只能达到接近于合格边缘，而不能除去微量水份；耗材一般为脱水滤芯和脱杂质的滤芯，除杂质效果一般与精密油过滤机接近。但设备体积一般偏小，占地面积不大。压力式板框滤油机，代表是这种板式滤油机，使用滤纸过滤，是一种最原始的滤油设备，它的优点是，如油中在不合格的边缘，使用可以起到很好的作用。缺点是成本大，耗用滤纸多，人的工作强度大3。理论上是各种油品都能经过滤油机处理的，但是现目前国内的滤油技术参差不齐，所以有的油品处理起来有一定的难度，需要根据用户的实际情况量身定做。1.3 本课题的研究目的和意义现代机械向高性能、大型化发展，对可靠性、无故障寿命、动态性能的要求也越来越高，润滑油净化的要求进一步提高。如高性能电液伺服阀中，其元件间的间隙已达到几微米，污染的润滑油如果继续使用，会加速机械磨损，进一步产生新的磨粒，从而加大油液污染，如此恶性循环，不但润滑的效果不达标，而且会加大元件的磨损，降低设备的工作寿命和可靠性。本文是基于PLC的真空滤油机控制系统，控制系统选取三菱公司的FX系列PLC作为控制器实现对工业污染油的过滤、加热、真空分离、精过滤等一系列控制。通过本设计的一系列功能，滤油机实现了在较低的温度下真空除水和去除油液中杂质、絮状物、金属微粒两大功能。本设计避规了国内此类滤油机耗能高，结构不合理，造型混乱，油液过滤精度不够的缺点，具有很好的经济价值和社会意义。 PLC技术在现代工业技术中应用越来越普遍，也越来越重要。通过本课题对“基于PLC的真空滤

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