船用分油机自动控制系统设计

船用分油机自动控制系统设计

作品制作说明

课题船用分油机自动控制系统设计

学院电子信息工程学院

专业(方向) 电气自动化技术

班级电气111

学号 110201110

姓名完成日期 2013-12-20

指导教师船用分油机自动控制系统设计

作品简介

随着航运业的迅速发展,各种各样的船舶纷纷发挥各自的用途,但为了降低航运成本,使能源得到充分的运用,船舶所用的油料非常的恶劣。大型海船大多以柴油机为主要的动力来源,其燃油都是用价格低廉的重油,所谓的重油是一种混兑油,本身含有较多的硫分、灰分、水分、机械杂质、沥青等,严重影响燃油品质。如此恶劣的油料直接应用难免会对主、副设备造成危害,而且还会影响船舶的运输动力,主、副设备的工作寿命与工作状况。因此,必须对其进行净化处理,以保证主,副设备处于良好的工作寿命与工作状况。显然油液的净化设施必不可少,通常人们选用的净化方法有三种:

过滤:通过选用不同过滤精度的滤器来满足不同的要求。然而过滤有一定

的局限性它只能净化油中粗粒杂质,不能分离融在燃油中的其它杂质,因此只能作为辅助净化得作用。

重力沉淀:是利用油、水、固体微粒密度的不同,在沉淀柜中静置,而达到净化分离。

离心分离:通过将油液倒入分离筒内,使其高速旋转,利用油、水、杂质的比重不同,所产生离心力不一样来实现分离,经高速旋转后由内到外依次为油、水、杂质。

本作品是通过对MCGS组态设计和PLC控制程序设计从而达到分油机运行控制,实现对重油的按工艺要求分离和净化。引言本课题是通过对MCGS系统和PLC系统的充分运用,来实现一系列的控制。阅读此制作说明能了解组态软件的一些基本内容,掌握组态的一些基本配置,初步了解PLC编程方法等。

第一部分是分油机的原理与结构;从分油机的外部结构到分油机的内部结构加以说明,详细阐述了分油机的工作流程,以工作流程图的方式展示给读者。讲述了此次设计的思路与要点。

第二部分是分油机的程序设计;此程序是通过三菱PLC设计的,介绍了IO接口和分油机的每一步程序的作用。

第三部分是分油机的组态设计;分别介绍MCGS系统的使用,对每个窗口的设计都做出详细的说明,尤其重点针对配方的设计做出详细的介绍,以便读者学习与应用。其次对通道连接作已介绍等。

最后,对本次为期两个多月的毕业作了总结和展望。

1 分油机的原理与结构

1.1 分油机的基本原理

根据混合液的性质,在重力场或离心力场作用下,密度不同的液体将重新分层分布。可以在重力场的作用下静置得到分层。由于粘滞阻力的影响,密度不同的液体分层速度很慢。而在离心力场惯性力的作用下,可以将不同密度的液体迅速沿径向重新分布,快速分层,而且不容易掺混。因此离心式分油机就是根据油、水、杂质密度的不同,在离心机的高速旋转的作用下,依靠离心惯性力不同,从而将油、水、杂质沿转轴径向重新分布,达到将水和杂质分离出来这一基本原

理而完成净化处理工作。1.2 分油机的基本结构

1.2.1 分油机的外观(如图1.2.1 a、b所示)

图1.2.1a分油机的外观

图1.2.1b现场的分油机 1.2.2 分油机横剖图

分油机从上至下分为三个部分:

上部为接口部分,有污油进口、净油出口、置换水进口等;中部为分离室部分,主要是高速旋转的分离桶;下部为传动部分,由离合器、传动轴、斜齿轮、驱动轴(立轴)以及轴承等组成。

图1.2.2分油机横剖图

1.3分油机的工作流程图(如图1.3所示)

图1.3分油机的工作流程图

1.4分油机设计的要点与思路

通过对分油机原理的了解,不难得知分油机是通过自身内部的转动来产生离心力场,在离心场的作用下使油与混合物分离。了解了这一原理,由图1.3所示的流程图可知,分油机的离心机在按下开始时就要启动,然后待分油机的离心机转速达到稳定后就开始底座密封和加水密封,在密封彻底后就开始进油,进油后开始边进油边分离。当分油机内的油渣到达一定的数量,分油机停止进油开始加水置换,加水置换的目的是排出分油机内残留的可用油,待分油机加水置换

完成,下一步就开始排渣,排渣分为两步;第一步底座密封打开,第二部放出里面的高压水,然后开始排渣。排渣结束后分油机或者停止或从新开始分油。

在上述过程中,设计时要点是每一步都单独完成,不能互相冲突。要有急停设计。高温、高压、低温、低压等报警设计。

2 分油机PLC程序设计

2.1 分离机的IO分配设计

2.1.1输入分配表

根据船用分油机工艺要求确定输入输出接口,具体分配情况如表2.1所示。

表2.1IO分配表

功能自动开始停止手动开始自动开始手动分离机启动手动高压水进手动底座密封关手动加油手动加水置换

Io接口 X0 X11 X10 X0 X22 X12 X13 X15 X16

功能

手动底座密封开手动高压水出手动排渣报警开关报警复位开关

自动排渣手动水封

Io接口 X17 X20 X21 X2 X3 X1 X14

2.1.2分油机的输出分配表

根据船用分油机工艺要求确定输入输出接口,具体分配情况如表2.1.2所示。

表2.2分油机输出分配表

序号名称输出点

0 分油机启动 Y000

1 高压水进入 Y001

2 底座密封关 Y002

3 内部水封 Y003

4 加油分离 Y004

5 排渣 Y005

6 加水置换 Y006

2.2分离机启动准备阶段控制程序图2.2 分离机启动准备阶段控制程序 2.3分离机控制阶段程序

图2.3分离机控制阶段程序