【《重力油水分离罐自动排水控制系统的设计案例分析》10000字（论文）】

重力油水分离罐自动排水控制系统的设计案例分析目录TOC\o"1-3"\h\u9673重力油水分离罐自动排水控制系统的设计案例分析 1158701.1引言 113251.2现有的各种自动排水控制方案 2290961.3自动排水控制系统的改进 3209451.4自动排水控制系统的改进方案设计 4157361.1.1总体装置构成 480181.1.2总体控制流程 5286171.1.3控制系统方案设计 5120371.5控制系统的结构和硬件选型 7264601.5.1控制系统的要求 711231.5.2控制系统的结构 788591.5.3控制系统的装置及硬件选型 8209211）控制柜—实验控制及数据采集系统 8107542）启停装置——电磁阀 10100893）油水界面仪——电容式双法兰差压变送器 11140411.6控制系统的程序设计 11251651.6.1PLC程序设计 12165381）PLC编程方式 12312112）控制系统的I/O地址分配 13119653）处理输出数据 1355404）电磁阀和PLC的自动启停、报警控制程序 1566001.6.2触摸屏程序设计 20184361）组态软件 2176212）人机交互界面设计 2125191.7小结 241.1引言现当下我国各大油田的工业生产基本工艺步骤：首先，石油和混合料被从油田中提取，并直接输送至生产计量站进行计量,在测定过程中完成后直接送至联合车间。在一个联合车站,将混合物加热,然后运送到一次分离罐。含水率偏高是一段分离罐内油水混合物的显著特征，而被加工处理后待排的水是游离状态的水。第一级沉降罐的工况温度通常维持为60℃左右。第一级沉降罐通过沉降层分离出来后，送至中间罐经由脱水泵脱水。分离后的原油经过二次高压加热后即可进入二次分离罐(二次分离罐中的原油被持续的加热并始终保持在80℃左右)内，此后将被分离的原油置入电子脱水器中进行最终处理，使其达到相应的国家级别合格原油的含水率标准(<0.5%)，贮藏罐是分离出来的工业原油的下一站目的地，此时其已经可以被称为足以流通于市场的成品油了。精准而快速直接地检测出罐内油水界面层的具体高度和位置，是整个工作过程中最为重要和关键的一个步骤，完善这一程序将直接降低被损失的油品数量。因此，油水界面的实时测量和精确检测，在油田工业生产及含油废水处理中有着举足轻重的意义。目前，国内大部分油田，应用于原油储罐(主要是一级分离罐)的油水界面检测仪器装置难以满足当前形式的需要。因此，本文以双法兰差压变送器为基本测量装置，结合现代化工业控制系统，设计一套不同于旧的、适用于一级分离罐的新型自动排水控制系统[48]。1.2现有的各种自动排水控制方案目前现阶段,国内的大多数炼油公司和工厂仍然普遍采用的排水是一种人工自动脱水的操作方式,都是通过布置排水管道在二次储油罐中进行除水收集,再对二次储罐中的混合液进行排水和回收,而这种排水的方法则是在二次储罐中的混合液静置了一段足够长时间后,人工手动地打开阀门使底部油水完全分离并排除底部的剩余水分,同时定期观察储罐内含水量。虽然人工脱水的方法简单明了、成本低廉,但工作人员的劳动强度比较大,需要时刻观察储罐和守候在现场。在提高工作效率和质量方面、环保措施方面和作业施工安全等方面,人工脱水不仅自动化程度低,难以准确地控制分离油水的过程,不能有效保证分离油水的效果;还会大量排放污水,浪费石油的资源同时,还有可能对环境造成危害;人工脱水方法在进行过程中很有可能就会发生硫化氢中毒的现象,而且在进行自然界中人工脱水的整个过程中也也可能会出现错误操作，这会导致工业企业在生产过程中难以避免的遇到严重安全事故。我国的油化产业对原油脱水的需求日益频繁，所以设计一款新型油水分离自动排水控制系统非常符合目前的市场需求。根据产业的需要我们知道该系统应有一些必要的特点：结构稳定、扎实耐用、维护和检修方便、对各类油品具有极高适应度，受环境影响小等，同时它还应该能够实现自动分离和排水，达到排放标准。目前主要的两种原油自动排水方式是：一、储油罐和二次分离罐[50]之间安装一台自动脱水器的方案，是由中国石油锦州石化公司首次提出的新型自动脱水技术。其工作原理:由于油和水的密度差比较大，增加杠杆原理产生的浮力，将其适用于阀门的自动启停。该方案在实际应用中基本满足原油自动排水的需求，但也存在部分问题：当处理较大流量时，更多的自动脱水器被该方案所需要，这无疑显著的增加了成本。同时，由于自动脱水机的工作原理是杠杆原理，则该系统需要增加人工日常维护和检修，以防止因过滤器堵塞等设备故障引起的事故，这也增加了相关成本。美国琼脂公司也在之前提供了一种目前常用的自动脱水系统，已在全球122个国家被广泛使用[51]。该系统工作原理及流程：储罐内原油的含水量被侧壁的两个高低油水测量仪所监测，排水阀的自动开启和关停根据监测的结果来决定，进而实现原油自动脱水。定义油层的含水率小于80%，水层的含水率大于80%。具体脱水过程：当高位测量仪和低位测量仪检测到水时，控制系统的气动阀门被打开，原油进行脱水；当高测量仪检测到油，而低测量仪检测到水时，控制系统的控制气动阀关闭，停止原油脱水；当低位测量仪检测油时，系统发出警报提醒，高位测量仪或气动阀出现故障，如果警报很快停止并显示因为部分因素所产生的干扰，高位测量仪实际还处于工作状态；若警报持续且系统的气动阀门因故障不能自动关闭，需要尽快人工关闭阀门停止系统排水，并及时修复气动阀门，修复后可人工手动开启阀门继续脱水工作。该系统基本满足工业生产的需求，应用也普遍深入，却也存在部分问题，如：油水混合物若产生乳化现象，则80%的定性标定值会有误差且难以被完全区分，由乳化现象带来严重问题则是气动阀门会反复启停，使用寿命大大缩短。另外，该系统的探头对低电导率水的检测易失真，对于相关设备的安装方法也有较高要求。而系统的过高价格无疑增加了使用成本。1.3自动排水控制系统的改进在徐磊的电磁波法油品储罐自动切水控制系统，与杜鑫的静压强法油罐脱水装置基础上，新建一个新型的自动排水控制系统，在实验结构装置和成本、自动控制精度，以及系统的自动化效率方面进行有效的改进。首先我们需要尽量避免含水率测定仪本身不要接触分离罐内的油水混合液，保证其测量探头不触及油水自动分离的过程，在能确定油水界面层位置的情况下也可以考虑放弃使用该测量设备，这样可以避免影响到油水自动分离的效率和效果。其次我们精简实验平台的结构，在实际的工业应用中可以减少成本加大产能输出。再次我们通过对油水界面层位置的精准测量可以提高控制的精度，除了进一步提高该自动启停控制系统的精确度，也能减少排水时出现漏油浪费现象。最后我们利用一系列严密而精准的程序控制系统，来提高整体系统的自动化程度，有效减少工业生产中施工人员的操作量并降低工作风险。1.4自动排水控制系统的改进方案设计1.1.1总体装置构成①实验系统；②检测系统；③控制系统。分离罐自动排水控制系统中，执行相关控制功能的部分：②检测系统与③控制系统，整体系统的工作原理及工作示意图如下：图4-1总体系统的工作原理示意结构简图1.分离罐；2.双法兰压差变送器；3.控制柜；1.电磁阀；5.上位机PC端如图4-1所示，分离罐1本身为实验系统，分离罐1上的装置：罐侧壁的高、低位两个法兰接口和侧壁下部的排水孔及罐底部外侧的排污管道（不影响本实验未画出）。实验系统即用于油水混合液在室温环境下进行分离和排水过程的载体。双法兰压差变送器2即为检测系统。双法兰压差变送器2用于接收并显示高低法兰两端之间压差的模数信号，检测系统接收分离罐高低法兰之间的压差信号，然后把接收到的信号传递给控制系统。控制系统由以下组成：控制柜3（由PLC控制器及MCGS触摸屏构成）、电磁阀4及上位机PC端5。上位机PC端5对整体自动排水控制系统进行逻辑编程，电磁阀4实现整体系统的启停功能。检测系统接收到的信号由控制系统实现相对应信号的转换、显示和控制功能。1.1.2总体控制流程该系统自动排水流程：将油水混合液倒入分离罐，经过长时间的充分静置，在密度差及重力作用下，罐内油水发生分离现象[52]。通过观测孔（试镜）看到，当油水分离充分完全后会出现明显的油水界面层，其状态稳定无破碎及紊乱现象。当其位置处于高位法兰的上方时，此时系统是正常的排水状态，自动打开电磁阀，位于分离罐下部的排水孔有水流出（正常排水状态）。随着水的逐渐排除和油水界面的逐渐下降，界面层位置将会到达于高位法兰以下，低位法兰以上（即高低法兰之间），此时本系统仍保持正常的排水状态。当油水界面层下降到低位法兰高度附近处，但位于低位法兰以上某具体高度位置（定义为报警界面层高度）时，电磁阀自动发出报警。当油水界面层下降到报警界面层高度以下、低位法兰高度以上（定义为关阀界面层高度）时，电磁阀自动关闭，系统报警并停止排水。此时由工作人员手动或械动，将新的油水混合液倒入分离罐内并充分静置，待罐体内重新出现油水界面层且其位于高位法兰以上时（若不在高位法兰之上，在不改变整体系统的设备装置情况下，可以选择倒入清水以提高油水界面层的高度，直至其稳定位于高位法兰之上），电磁阀自动打开，自动排水过程不断循环进行。在整体排水过程中，设置一个最大排水时间，记录实时排水时间并与之比较，若超过最大排水时间，电磁阀自动关闭，系统报警并停止排水，工作人员关停整体控制系统并处理故障完毕后重新启动系统。1.1.3控制系统方案设计由PLC逻辑控制器与MCGS触摸屏共同组成的控制柜是本系统的主要装置——控制系统部分。将电容式双法兰压差变送器通过法兰连接件，安装到分离罐侧壁相应的、位置固定的对接法兰上，通过对高位法兰和低位法兰两者之间的压差（静压差值）的信号进行读取和对应转换，可实现自动开、停电磁阀的功能，进而完成该系统的自动排水工作目标。运用MCGS组态软件设计人机交互界面的动态动画程序，将会对自动排水控制系统进行实时连续性监控，可以达到工作人员对该系统的异地监控及远程操控功能。本文中的油水界面层高度，指的是实时油水界面层中心部分距离油罐底的垂直高度。该控制系统具体工作流程：（1）通过理论研究计算和及实验操作情况，按照实际工作的需求和安全标准，在MCGS触摸屏上对相关参数：开阀界面层高度、关阀界面层高度、报警界面层高度以及最大排水时间进行具体数值的设定。以上所有相关参数的具体数值标定，均与高低两法兰的安装高度及混合液的实时分离状态直接有关。整体系统正常工作的前提原则：规定高位法兰高度略大于开阀界面层高度远大于报警界面层高度略大于关阀界面层高度。（2）点击触摸屏上“启动”按钮，自动排水开始进行，由压强差引起的标准电流信号被双法兰压差变送器接收到，通过信号输入端口，传输到PLC控制器，PLC接收到实时数据，由数据处理将测得的电信号转换为相对应的实时界面层高度，并自动将该数据与先前程序中人为设定的开阀界面层高度参数进行比对。当实时界面层高度大于设定的开阀界面层高度，PLC控制中间继电器打开电磁阀并保持该状态持续进行排水的过程，同时在电磁阀开启的同一时间自动对原油排水进行周期性计时。（3）在排水过程中随着时间推移，罐内的油水界面层稳定缓慢下降，当其所处位置到达高、低法兰之间时，油水界面层的具体高度被PLC精确检测到。而当实时界面层的高度小于或等于设定的关阀界面层的高度时，PLC控制中间继电器关闭电磁阀并停止原油排水，同时停止对原油排水时间的计时。系统暂时待机，待工作人员重新加入油水混合液并充分静置，油水界面层显著、稳定的出现并且实时界面层高度再次大于开阀界面层高度的设定值时，以上步骤将被循环重复。（4）在进行以上步骤的同时，当某一个周期（开启电磁阀到关闭）内的原油排水的时间超过了设定的最大排水时间时，或者实时界面层高度小于关报警高度时，MCGS触摸屏发出报警但仍排水，直到实时界面层高度小于关阀界面层高度时，中间继电器自动关闭电磁阀，原油排水的状态被系统止步。整体系统的关停也可以由工作人员通过控制柜里触摸屏上的“停止”按钮来控制1.5控制系统的结构和硬件选型1.5.1控制系统的要求控制系统的控制要求有以下几点：（1）需要从触摸屏上读取4个设定值(最大排水时间、开阀高度、关闸高度、报警高度)和1个经过压差变送器转换的标准电流模拟信号，并在其中输出1个数字量信号(代表的是实时界面层的高度)，其通过中间继电器自动对电磁阀进行开关控制，同时还必须要求电磁阀可以进入自锁状态，这是为了保持电磁阀的开启状态以使得系统持续的自动排水。（2）PLC应具备可从上位机PC端及触摸屏中读取“开始”自动排水以及“停止”排水信号的功能，这将有便于对自动排水控制系统的运行进行人工自主的手动控制。（3）将PLC逻辑控制器里设定好的程序上载到MCGS触摸屏中后，触摸屏可以自动读取PLC设定的数据，人机交互界面可以将本系统目前的运行状态（由各类物理参数表达）显现出来。1.5.2控制系统的结构根据要研究的内容和实验的相关需要，我们分析得到本系统的具体控制要求：在本次设计的排水系统中，控制柜由PLC逻辑控制器与MCGS人机交互界面组成，并与中间继电器、电磁阀和上位机PC端组成控制系统，连接双法兰差压变送器；检测装置压差变送器输出相对应的标准电流信号，并由1个模拟量输入端子接收；1个数字量输出端子经中间继电器控制电磁阀开关的启动和关停功能。控制单元系统包括1个控制柜(由1个PLC逻辑控制器、1个MCGS组态软件和对应的人机交互界面、1个中间继电器和其他电路元件构成)、1个电磁阀开关、1台差压变送器、1台上位机PC端组成。本系统中的控制系统部分基本结构总体框图描述如图4-1虚线圆圈③。本系统中控制系统部分的设备连接与工作原理图如图4-2。图4-2控制系统工作原理图1.5.3控制系统的装置及硬件选型1）控制柜—实验控制及数据采集系统①PLC（S7-200,CPU222）该控制系统需要1个模拟量输入点和1个数字量输出点，型号为EM231的模拟量输入拓展模块是相对较好的选择。对于该实验工作平台的规模以及实验所处工况分析来看,属于微型或者是大型微量控制系统,根据该实验室的条件则可以进行最优化考量的就是选用西门子的step7-200型号系列产品，该产品的结构是紧凑整体式，拓展性良好的同时能够直接便捷地连接到多个拓展模块;s7-200系列指令功能强力、可靠性优异、实时性良好、通讯能力强大,对于各种适用人群而言都完美地表现了它易于掌握、使用便捷的特点;而且具备了种类多样的集成内置功能,则向我们诉说着其极高的适应度。西门子s7-200系列PLC虽然是最佳的选择，但考虑到实验成本和实时售后问题，我们选择了具备同样性能且成本较小的国产巨朋Gforce-200PLC（简称G-200）系列产品，自带一个型号为EM231的模拟量输入拓展模块，CPU型号为CPU222。该机型的相关参数：（1）数字量的输出点8个和数字量的输入点6个；（2）20KB的数据存储空间；（3）36KB的程序存储空间；（4）24V直流电源；（5）可同时拓展7个拓展模块的PPI通讯口。以图4-2为原则搭建控制柜，中间继电器的硬件选择：施耐德电气公司某额定电压为直流24V的相关产品，其在本系统中的主要作用：扩展触点容量、增加触点数量以及继电保护；既能发送中间信号，也能以小电流控制大电流由模拟量输入模块EM231的A-F接口接入的电压信号的范围是0～10V，G、H接口用于接入0-20mA电流信号，本控制系统的电路结构简见图4-3，完成电路接线后，控制柜的电路接线实拍图见图4-4。图4-3控制柜PLC电路接线示意图图4-4控制柜PLC现场接线图实拍②触摸屏MCGS（TPC1061Ti）根据移动触摸屏的具体操作系统原理及接触介质特性来进行信息传递。本文所选用的触摸屏型号是美国昆仑通用TPC1061Ti，其本身预装了MCGS嵌入式组态软件(安装操作系统无需运行正式版)，具有优秀的软件视觉设计特性。数据处理功能功能齐全,操作简单便捷，可视性良好，易于维护保修。同时可与其他相关硬件设备连接，进而实现简单、高效、便捷地开发出适用于不同工况下的现场信息采集、数据处理及相关控制的目的2）启停装置——电磁阀电磁阀属于执行器件，主要作用是提高各种流体运动的自动化程度；在油气分离相关行业的不同控制系统中，主要用于调节油和水进行分离的介质流动通断。本文设计的控制系统中，电磁阀开关对该系统的介质流动进行通断控制。考虑本系统工作压力较小，国产的2W系列电磁阀型号是不错的选择，相关的主要技术参数：直流24V的额定电源；常闭式（通电后电磁阀开启）；动作方式为直动式；低于15W的功率；-5～85℃的工作温度；0～15kg/cm2的使用压力；18kg/cm2的最大压力极限；12万次以上启停的工作寿命。该电磁阀内件铸造材料为不锈钢，阀体使用的是锻压方式制成，结构简单稳定扎实，适用于多种类型的场合和系统，注：此类型电磁阀的性质之一是只能单向工作，所以安装时需使电磁阀上标注的箭头方向与管路中流体介质流动的方向相一致；若发生触点抖动的现象导致工作失常，可以考虑是安装不牢固的问题。3）油水界面仪——电容式双法兰差压变送器本文选择压差式界面仪（电容式双法兰差压变送器）测量油水界面层的具体位置。差压变送器可以测量各类型不同容器内，不同位置和高度的液体静压差，然后将压力差值信号转变为4～20mA直流信号输出。电容式变送器[30]是目前最常见和常用的压差变送器，其特点是：耐腐蚀、高精度、高稳定、低价格，便于微小处理器和简单系统的控制[31]。双法兰差压变送器是石油行业应用最普遍和深入的液位侧量设备[32,33]，其特点是：结构简单、高精确度、安装维护简单、可与不同系统连接使用，其主要用于测量具有腐蚀性、粘度大、易结晶、低凝固点的介质[34-37]。电容式双法兰差压变送器是本实验的最佳选择。1.6控制系统的程序设计本文设计的整体系统中的控制系统部分，对其主要功能和技术要求是：一、PLC需要读取1个经过压差变送器转换的标准电流模拟信号、触摸屏输入的4个设定值(最长排水时间、开阀高度、关闸高度、报警高度)，并输出1个数字量信号(油水界面层的实时高度)，电磁阀的启停功能经中间继电器控制，且电磁阀在开启后还能进入自锁状态保持开关稳定性，以使得排水自动进行。二、PLC还可以从MCGS触摸屏和上位机PC端中直接读取开始和停止信号，这是便于人工手动控制系统的启停。三、MCGS触摸屏可以读取PLC控制器里传输的实时数据，人机交互界面通过前文设定的固有物理参数显示当前的系统工作状态。控制系统的组成结构：PLC逻辑控制器与MCGS人机交互界面、中间继电器、电容式双法兰差压变送器和电磁阀开关以及上位机PC端连接，需要1个模拟量输入端子接收压差变送器输出的标准电流模拟信号，1个数字量输出端子通过中间继电器对电磁阀开关进行控制。控制系统由1个控制柜（内含1个PLC逻辑控制器、1个型号为EM231的拓展模拟量输入模块、1个触摸屏、1个中间继电器和其他电路元器件）、1台电容式双法兰压差变送器、1个电磁阀、1台上位机PC端。控制系统的主体是制柜及电磁阀，控制柜内的PLC和MCGS触摸屏最为重要，首先在上位机PC端通过软件MCGS设计触摸屏的界面程序动画并上传至触摸屏，然后在上位机PC端通过STEP-7软件设计好PLC的逻辑程序梯形图并下载至触摸屏，最后可通过触摸屏显示罐内液体的相关物理参数，并且可在触摸屏上对相关物理参数进行手动设置，同时还能手动控制系统的整体启停。因此本章着重讲解PLC的程序设计以及MCGS触摸屏的界面程序设计。1.6.1PLC程序设计1）PLC编程方式控制系统部分的设备完成硬件选型和安装后，根据自动排水控制系统相关的具体控制要求来设计PLC的运行程序，因而要使用外部编程软件，针对性的选择了适用于S7-200系列的Step7-Micro/Win32软件。西门子Step7-200编程软件为使用者提供了多样的计算机应用工具:符号编辑器、编程语言、软件故障诊断和互联网配置等,操作人员对其进行程序设计、修改、编辑、监控等开发工作。Step7编程软件可以非常便捷高效的实现硬件和网络的配置，同时具备在线编程和离线编程的强大功能，而且设计好的PLC程序可以在线实时上传或下载，创建属于客户自己的专属自动化解决方案也十分简洁高效方便。Step7-Micro/Win32有可以相互转换的三种不同类型的编程语言:梯形图(LAD)、语句表(STL)和一个功能块图(FBD)。其中梯形图（LAD）是应用为广泛和普遍的。相关编程语言和继电器控制电路的表达方式极为相似，均由触点、线圈和功能块构成，特点在于简洁、清晰、形象[53]。本文选用的即是梯形图(LAD)编程语言。2）控制系统的I/O地址分配CPU222与拓展模块EM231的I/O地址分配如下：表4-5控制系统地址分配表3）处理输出数据如表4-5，在PLC程序设计中，依据采样周期的固有特性，从模块通道地址AIW0读取数字量信号，AIW0信号是标准4-20mA电流信号，由压差变送器检测产生，所选择的型号为EM231的拓展模拟量输入模块接收到0-20mA电流信号，电流信号在PLC中转换得到数字信号。鉴于诸如电磁干扰等因素对系统的负面影响，带来的数据失真的可能性，为避免此类现象需利用软件对数字电流信号进行采样、存储和处理然后才在人机界面上显示。最后，为自动控制的高程度化和相关物理参数可视化显示的控制需要，需将实验过程中压差变送器的测量信号转换为实时的界面层高度（VD104），并在触摸屏上显示。同时还需对整个系统的单次排水循环（定义为一个周期）进行计时，并使用上电延时定时器T101编写程序。数据输出，液位高度单独显示，定时时间，设计的PLC程序梯形图（LAD）如图4-6。图4-6数据的采集与处理PLC梯形图4）电磁阀和PLC的自动启停、报警控制程序PLC是在触摸屏的人机交互界面上设计开始、停止以及报警程序功能，而非直接连接开关等数字量信号输入元件，本文对于相关功能的地址选用：存储启动的数字量输入信号I0.0、存储停止的数字量输入信号I0.1，运行标志地址Q0.0，开阀的标志地址Q0.1，控制报警标志地址Q0.2。对压差变送器的连续采样周期时间设置为一秒钟（1S），同时在人机交互界面上也需要设定好开阀界面层高度、报警界面层高度、关阀界面层高度以及最大排水时间这4个参数的具体值，并将其分别储存至VD108、VD112、VD116、VD124这4个地址中，其中最长排水时间的单位为秒，PLC自带定时器功能选为“×100ms”。图4-7为PLC的启停控制程序和报警控制程序。图4-7PLC启停控制程序和报警控制程序梯形图本系统的具体控制要求表明：在触摸屏人机交互界面上设置好开阀界面层高度、关阀界面层高度、报警界面层高度以及最大排水时间（可调节的具体数值，设定原则：高位法兰高度＞开阀界面层高度＞报警界面层高度＞关阀界面层高度）后。按下开始按钮，I0.0得电使Q0.0得电启动运行。排水控制系统处于自运行状态，以1秒为周期实时连续性的采集双法兰压差变送器的模拟量输入信号，与此同时还将采集到的并转换为实时界面层高度的参数与已设定好的开阀界面层高度、关阀界面层高度、报警界面层高度进行对比。当实时界面层高度大于开阀界面层高度，即VD104大于VD108时，Q0.1得电后电磁阀S置位开启，通电延迟定时器T101开始计时，此时电磁阀开启阀门进入排水流程；当实时界面层高度低于报警界面层高度，即VD104小于VD112时，Q0.2得电报警；当实时界面层高度低于关阀界面层高度，即VD104小于VD116时，Q0.2得电报警，Q0.1得电，电磁阀R复位关闭阀门，系统止步。重新加入油水混合液并静置，当实时界面层高度重新大于开阀界面层高度时，程序再次启动，电磁阀阀门开启，排水系统再次开始排水，此时不算在一个完整周期，整体系统循环进行。而当T101计时器的实时计时时间与设定的最长排水时间经过比对后达到了临界值，则Q0.2得电报警，Q0.1得电，电磁阀R复位关闭，系统止步，此时系统处于停止运行状态。发出报警后即刻关停整体排水控制系统，检查出报警原因处理，排除导致故障的问题和损坏后重新点击开始按钮使系统恢复正常排水工作[54]。控制流程图如图4-8。图4-8控制流程图1.6.2触摸屏程序设计针对油水分离自动排水控制系统，在完成了PLC的程序设计和相关硬件的选型并安装结束后，还需对MCGS人机交互界面的动画程序进行设计，这将使得工作人员更加方便高效的监测和控制本系统的自动排水过程，同时也可以尽量保证系统正常、稳定、高效的运行。1）组态软件这一种现在我国工业领域和教学领域内常用的，数据采集与过程控制的软件，它可自动控制系统的监控层开发环境和软件平台[55,56]。常见常用的组态软件的主要功能:完成现场的数据采集和监控设备之间的数据传输；生成各类型的相关报表和数据、处理数据的报警系统、人机界面显示采集到的数据并直观表达；共享数据；实时在线连续性检测数据信息；数据的存储与历史资料查询等。当控制系统的装置中应用了合适版本的组态软件，对人机交互界面的动态动画程序的设计编程于数小时即可完成，步骤：（1）由相关实验或工程的需求，建立系统的简化数理模型；（2）在系统的默认图库中选择合适的图形图案，将其标定为工程或实验中的具体设备或装置，若无合适的图形图案可以参考自建图库。（3）建立实时数据库，基于现场采集到的信号参数和相关的具体需求，标定数据库里的具体内容。（4）连接人机交互界面上已设计好的图形图案和实时数据库中的相关数据对象，注意：选择为实时动画动态连接模式；（5）尝试运行，根据具体需要进行现场调试。2）人机交互界面设计诸多工程技术领域中，MCGS组态软件已被广泛而深入地运用。MCGS嵌入式组态软件(Monito