基于S7-200PLC的储油罐脱水报警系统的设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着科技的不断发展，plc的开发与应用把各国的工业推向自动化、智能化。强大的抗干扰能力使它在工业方面取代了微型计算机，方便的软件编程使它代替了继电器的繁杂连线，灵活方便及效率高。

在罐区的日常操作中，储油罐脱水是必不可少的一项重要工作。 采用自动脱水器，可以减轻工人的劳动强度，避免有毒有害气体对人体造成伤害。自动脱水在任何环境条件下（刮风、下雨、严寒酷暑、白天黑夜）都可以工作。连续脱水，脱水速度快，可以减少原油中水在罐中的停留时间，节约企业的财务成本，可以提高罐区自动化的水平，加强管理手段，提高管理水平。

因此，在储油罐脱水报警这类生产过程的自动报警系统中，实现西门子s7-200plc储油罐脱水报警系统具有重要的现实意义。这个课题我很有兴趣，另外选择这个课题可以使我对plc控制技术有更深的了解，且能在课题设计的过程中了解自己在哪一方面还学的不够到位，从而有针对性的学习，同时也是对以前所学知识的温习与应用，这对我以后的发展是大有益处的。

2. 课题关键问题和重难点

储油罐脱水报警系统以plc为核心载体，如何实现自动脱水。本系统设计以液位和电压信号等一系列测量值以及开关量作为测量参数，将检测装置所得的检测值输入plc，当测量值以及开关量变化时，与事先设定的安全指标进行比较，通过用plc显示控制数值和控制相应开关的状态，从而控制储油罐装置的连续脱水运行或发出相应的安全动作。本课题要求设计的plc硬件选型合理正确，软件程序精炼正确。要在掌握可编程控制器等课程理论知识的基础上，进一步熟悉基于可编程控制器的测控系统的设计方法。按照系统设计功能的要求，可编程控制器模块可采用德国西门子公司的s7-200系列可编程控制器。并在毕业论文中说明论文的相关背景、可编程控制器国内外的发展状况等等。

关键问题：1、对现场工艺流程的了解和分解；2、画出控制部分的电气图纸；3、根据电气图纸，设计对储油罐装置的各工艺流程的plc报警（控制）程序流程图。

难点：1、对plc的总体认识；2、对传感器的了解与认识；3、对编程软件的掌握。

3. 国内外研究现状（文献综述）

可编程控制器是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和网络通信技术等现代科技而发展起来的一种新型工业自动控制装置，是将计算机技术应用于工业控制领域的新产品。plc从诞生至今，已经有几十年的历史，早期的可编程控制器主要用来代替继电器实现逻辑控制，因此称为可编程逻辑控制器（plc）。随着技术的发展，现代可编程控制器得到了异常迅猛的发展，其功能已经大大超过了逻辑控制的范围，并与cad/cam、机器人技术一起被称为当代工业自动化的三大支柱之一。

plc可编程控制器作为新一代的工业控制器，因其结构简单、易于控制、价格便宜的优点在工业领域应用十分广泛，尤其是在数控机床、数控纺织设备、生产线自动控制系统中，已经取代了传统的继电器控制方式。随着科技的进步、工业4.0的推进，工业领域对plc性能要求越来越高，可靠性高、适应性强、抗干扰的plc是保证控制系统稳定的前提。plc在振动较大、温度较高、湿度较大、电磁干扰较大的场合会直接影响控制系统的正常运作和经济效益，plc的可靠性是整个控制系统的关键。

plc的特点：可靠性高、抗干扰能力强；控制系统结构简单、通用性强；编程简单、使用方便；功能完善、扩充方便；体积小、结构紧凑。plc的工作原理：plc有两种基本的工作状态，即运行（run）与停止（stop）状态。plc的用户程序由若干条指令组成，指令在存储器中按步序号排列。在运行状态，cpu对用户程序循环扫描并顺序执行，在没有跳转指令或中断的情况下，即从第一条指令开始顺序执行用户程序，直到最后一条指令结束，形成一个扫描周期，然后返回第一条指令开始新一轮扫描，直至plc停机或切换到stop工作状态。扫描周期与用户程序长短和扫描速度有关，通常为1-100ms。plc每次扫描过程需要完成内部处理、通信服务、输入采样、程序执行、输出刷新等工作。

4. 研究方案

本系统设计以液位和电压信号等一系列测量值以及开关量作为测量参数，将检测装置所得的检测值输入plc，当电压传感器测量值以及开关量变化时，与事先设定的安全指标进行比较，高于或低于事先设定的安全指标就会报警，下面的介绍就是储油罐脱水过程依次从状态1变化到状态4，再回到状态1，不断循环。通过用plc显示控制数值和控制相应开关的状态，从而控制储油罐装置的连续脱水运行或发出相应的安全动作。

报警系统流程图

5. 工作计划

1、2022年12月15日-2022年12月30日（1-2周）：确认毕业论文题目，然后上网、找书、看期刊和翻译外文资料等收集课题的有关资料。

2、2022年12月31日-2022年01月10日（3-4周）：毕业论文任务书下达，在指导老师指导下完成开题报告以及文献翻译，并制定相应的实验和设计路线。

3、2022年01月11日-2022年01月19日（5周）：初步实验所制定的方案的可行性，对所遇到的问题记录在案，查阅资料解决问题。