润滑油脱水净化挂车控制系统设计【含CAD图纸+PDF图】
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毕业设计文献综述重 庆 理 工 大 学文 献 综 述 题目 润滑油脱水净化挂车控制系统设计二级学院 机械工程学院 班 级 109040205 学生姓名 白沁杭 学 号 10904020501 一、 前言水、空气、固体颗粒是机械设备的润滑油中最常见的外来污染物。水使油品产生乳化，加速油液氧化变质，生成酸，使添加剂水解和油膜强度变差，降低其润滑性能；细微的水滴使油液变浑浊、粘度发生变化，低温性能差，同时，还会导致金属腐蚀和疲劳。空气会加速油液氧化，产生泡沫，降低液压系统刚度，动作反应迟缓，因气穴而损坏油泵。固体颗粒会严重损坏系统元件，如果长期在油液系统中循环，它将起研磨剂的作用，加速机械元件的磨损1。所以，机械设备的润滑油使用一段时间后，必须进行净化处理，排除其中的外来污染物，恢复润滑油的使用性能。已经开发出的润滑油净化机或装置的型号规格很多，但多数是独立的机体，使用时需要起吊装在运输车上运到现场，很不方便。特别是需要在线净化处理大型船舶、工程机械使用的润滑油以及储油容器中的润滑油时，其适应性显得更差。因此，需要对已有的润滑油净化机或装置加以改进，而润滑油脱水净化挂车具有以下优点:采用先进的大面积组合脱水技术，脱气脱水效率高；采用强风冷凝除水，增强了设备输出功率，延长了真空泵使用寿命；采用复合微孔过滤技术，可满足各种过滤精度要求；结构紧凑，装拆容易。本设计即是基于日趋成熟和自动化程度不断提高的PLC技术，是针对目前润滑油脱水净化挂车的控制系统设计，本文根据目前国内外学者对可编程控制器和润滑油脱水净化挂车的研究成果，借鉴他们的理论和原理，将它们运用在润滑油脱水净化挂车控制系统设计中。这些文献给与本文很大的参考价值，本文主要查阅了近几年中外有关于可编程控制和润滑油脱水净化挂车的书籍，论文和文献期刊。二、PLC的相关论述 工业控制计算机(简称工控机)是以计算机技术为基础的新型工业控制装置，目前已成为工业控制的标准设备，被广泛地应用于各行各业，工控机是实现生产自动化的最佳配套产品，而工业可编程序控制器(PLC)则在工控领域中占有主要的地位。plc具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC的定义有许多种。国际电工委员会（iec）对plc的定义是：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计2。从结构上，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式plc包括cpu板、i/o板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式plc包括cpu模块、i/o模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。 1、我国工业控制计算机的发展 20世纪40年代末50年代初，我国的流程工业规模很小，设备陈旧，必要的调节主要靠最简单的测量仪表由人工操作运行。50年代末60年代初，我国研制生产的传感器、变送器、调节器、执行器等，基本上能显示过程状态，实现调节意图，最终命令执行器完成对工艺流程的调节要求。70年代初，我国自行研制的工控机开始应用于工业过程控制，它部分地取代了原来控制室内的仪表。但由于受当时电子器件性能的限制，工控机本身的可靠性远不如现在，工控机带来的控制集中引起“危险”集中。70年代末，分散型控制系统(DCS)进入工控领域，解决了“危险”集中的问题，还解决了一些复杂的控制。dcs可建立通信网络，为大工厂生产带来许多方便，但其价格一直居高不下。80年代初，适应性较强的总线型工控机(std)应运而生，std总线技术的推广和应用，使工控机的功能更加强化8。 2、工业可编程序控制器(PLC)发展趋势 PLC作为工控机的一员，在主要工业国家中成为自动化系统的基本电控装置。它具有控制方便、可靠性高、容易掌握、体积小、价格适宜等特点。据统计，当今世界plc生产厂家约150家，生产300多个品种。2000年销售额约为86亿美元，占工控机市场份额的50%，plc将在工控机市场中占有主要地位，并保持继续上升的势头。PLC在60年代末引入我国时，只用作离散量的控制，其功能只是将操作接到离散量输出的接触器等，最早只能完成以继电器梯形逻辑的操作。新一代的plc具有pid调节功能，它的应用已从开关量控制扩大到模拟量控制领域，广泛地应用于航天、冶金、轻工、建材等行业3。但plc也面临着其它行业工控产品的挑战，各厂家正采取措施不断改进产品，主要表现为以下几个方面： (1).微型、小型PLC功能明显增强 很多有名的PLC厂家相继推出高速、高性能、小型、特别是微型的plc。三菱的fxos14点(8个24vdc输入，6个继电器输出)，其尺寸仅为58mm89mm，仅大于信用卡几个毫米，而功能却有所增强，使plc的应用领域扩大到远离工业控制的其它行业，如快餐厅、医院手术室、旋转门和车辆等，甚至引入家庭住宅、娱乐场所和商业部门。 (2).集成化发展趋势增强 由于控制内容的复杂化和高难度化，使PLC向集成化方向发展，plc与pc集成、plc与DCS集成、plc与pid集成等，并强化了通讯能力和网络化，尤其是以pc为基的控制产品增长率最快。plc与pc集成，即将计算机、plc及操作人员的人机接口结合在一起，使plc能利用计算机丰富的软件资源，而计算机能和plc的模块交互存取数据。以pc机为基的控制容易编程和维护用户的利益，开放的体系结构提供灵活性，最终降低成本和提高生产率。 (3).向开放性转变 PLC曾存在严重的缺点，主要是plc的软、硬件体系结构是封闭而不是开放的，绝大多数的plc是专用总线、专用通信网络及协议，编程虽多为梯形图，但各公司的组态、寻址、语文结构不一致，使各种plc互不兼容。国际电工协会(iec)在1992年颁布了iec1131-3可编程序控制器的编程软件标准，为各plc厂家编程的标准化铺平了道路。现在开发以pc为基、在windows平台下，符合iec1131-3国际标准的新一代开放体系结构的plc正在规划中。 3、PLC主要厂家及产品介绍 在全球PLC制造商中，根据美国automation research corp(arc)调查，世界plc领导厂家的五霸分别为siemens(西门子)公司、allen-bradley(a-b)公司、schneider(施耐德)公司、mitsubishi(三菱)公司、omrom(欧姆龙)公司，他们的销售额约占全球总销售额的三分之二7。从西门子公司的simatic s7-400的性能可对plc窥见一斑：simatic s7-400是匣式封装模块，可卡在导轨上安装，由i/o总线和通信总线建立电气连接，模块可在工作或加电时替换或插、拔，可快速安装维护，修改方便，其主要性能为： 1、cpu存储器容量64k字节，可扩展到1.6m字节；2、位和字处理速度80ns至200ns； 3、最高系统计算能力可以有4个cpu同时计算； 4、一个中央框(cr)可扩展直到21个扩展框； 5、每个cpu上多点接口(mpi)能力，如可同时连接文字显示或操作员以及编程器件； 6、cpu上的sinec-l2-dp附加有分散i/o的集成性能； 7、提供与计算机和其它siemens产品或系统的连接接口； 8、高可靠性,完善的自诊断和清除故障功能三、润滑油脱水净化挂车的相关论述1污染物对油液的影响 水是油液系统中最常见的外来污染物，它使油品产生乳化，加速油液氧化变质，生成酸，使添加剂水解和油膜强度变差，降低其润滑性能，使机械元件磨损。细微的水滴使油液变浑浊、粘度发生变化，低温性能差，同时，还会导致金属腐蚀和疲劳。 空气会加速油液氧化，产生泡沫，降低液压系统刚度，动作反应迟缓，因气穴而损坏油泵。 固体颗粒会严重损坏系统元件，如果长期在油液系统中循环，它将起研磨剂的作用，引起磨损的链锁反应。2用途 润滑油脱水净化挂车是油库、码头、机场主要净化装备，用于润滑油中水、固体颗粒、空气等的脱除净化。 21脱除油中水分、气体、杂质和挥发物（如酒精、汽油、柴油等），使乳化浑浊、闪点降低的降质油液恢复其质量。 22适合电力、交通、汽车等民用行业机械设备上各种被污染的润滑油的净化。 23可在线净化处理各种大型军事装备、工程机械、储油容器等各类设备中的油液。 24可增设润滑油及添加剂调合、加热等功能。3.工作流程润滑油脱水净化机工作流程参见图4，净化机工作时，待处理油经粗滤器过滤，然后通过加热器升温后进入真空罐，在真空罐内油汽分离，分离出的水汽在冷却器内冷凝成水或被真空泵抽出；除去水汽的油从真空罐下部泵出，再经精滤器排除。4.电气系统（1）主电路采用380V交流电，参见电气接线图和电气原理图。（2）引入本机的电源线应有过流保护装置，如DZ 系列自动空气开关等，电源线接入本机时注意使排油泵旋向正确，将整机进行可靠的保护接地。（3）保护装置：电路短路保护采用分路溶断器。（4）电热启动与自动控温：开启控温仪上的开关，启动电热开关，加热器可在事先调定的温度5主要特点 51采用先进的复合脱水分离工艺技术，脱气脱水效率高。 52采用富氮技术，可直接从空气中富集氮气对油液进行吹扫和保护。 53采用强风冷凝除水，增强了设备输出功率，延长真空泵使用寿命。 54采用复合微孔过滤技术，寿命长，可满足各种过滤精度要求。 55结构紧凑，造型美观，装拆容易，清洗方便。 56可提供大流量的、蒸汽加热的或有特殊要求的油净化系统。参考文献:1王永华.现代电气控制及PLC应用技术M.北京:北京航空航天大学出版社,20102王岩.浅谈PLC控制技术的特点及发展方向J.兰州工业高等专科学校,2011, 18(1): 41-423陈彬兵,魏跃国.PLC技术的发展趋势J.四川大学,2008, 10(22): 76-774秦雪峰.PLC的未来发展趋势J.（天津）自动化科技有限公司,2011, 2(12): 29-315施尚英.PLC的现状与发展浅谈J.四川职业技术学院,2010, 17(10): 20-226陈洁.新技术形势下PLC的发展前景J.机械工程与自动化,2004, 20(4): 84-847陈忠平,周少华.西门子S7-200系列PLCM.北京:人民邮电出版社,20098史殿义,刘吉东.PLC的现状及发展分析J.计算机与网络,2004, 27(22): 53-559王广才,王蕾.二十一世纪PLC发展方向J.油气田地面工程,2004, 15(3): 26-2710陈洁.现代PLC控制技术与发展J.电机电器技术,2004, 12(3): 19-2011陈有根,危韧勇.可编程序控制器概述J.大众用电杂志,2003, 22(1): 34-3512黄晚青.试论PLC技术及其应用J.中国高新技术企业,2009, 17(14): 55-5613魏志精.可编程控制器应用技术M.北京:电子工业出版社,199414廖常初.PLC的发展趋势J.电气时代,2003, 19(12): 10-1215陈凤兰.软PLC技术的发展趋势与应用前景J.电力学报,2006, 21(2): 2-316张华龙.图解PLC与电气控制M.北京:人民邮电出版社,200917于庆广.可编程控制器原
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